專利名稱：多士爐專用控制芯片及控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及食品加工器具，更具體地說是多士爐控制裝置。
背景技術：
目前，多士爐控制裝置或采用分立元件方式實現，或是由多個芯片構成，如CD4060、CD4066等。兩種電路結構都不可避免地存在著電路復雜、調試工作繁瑣、成本高等缺陷。
迄今為止還沒有一種多士爐專用控制芯片。
發明內容
本實用新型是為了避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種多士爐專用控制芯片，同時提供由該芯片構成的多士爐控制器，以簡化多士爐控制裝置的電路結構。
本實用新型采用的技術方案是本實用新型多士爐專用控制芯片的結構特點是在所述芯片中集成有上電復位電路、RC振蕩器、分頻器、按鍵檢測及LED顯示驅動電路；所述上電復位電路采用D觸發器，取自電源VCC的基準電壓經導通管接D觸發器的D端，D觸發器時鐘信號來自RC振蕩器，在D觸發器的輸出端輸出上電復位信號；所述RC振蕩電路由基準電壓電路和比較器構成，比較器的正向端為引出RC振蕩器阻容公共端，基準電壓接入比較器反向端，以時鐘信號輸出；所述按鍵檢測及LED顯示驅動電路由形成互鎖的兩只與門、兩只D觸發器和輸出與門組成按鍵檢測，在兩只與門的互鎖輸入端分別引入加熱端和解凍端；LED顯示驅動接受按鍵檢測輸出信號，其輸出驅動信號在加熱端和解凍端引出；設置兩只導通管，以兩只D觸發器的Q端輸出為兩只導通管的基極控制信號，在兩只導通管的集電極分別引出RC振蕩器電阻端和RC振蕩器電容端；所述分頻器接收分別來自上電復位電路的復位信號和RC振蕩電路的時鐘信號，分頻器輸出由其控制端引出。
本實用新型中以所述芯片構成的多士爐控制器的結構特點是以所述芯片為核心，在其外圍設置各操作按鍵、LED顯示、振蕩頻率調整電路以及加熱和解凍驅動電路，包括在所述芯片的加熱端與接地端之間串接加熱按鍵，并設置加熱顯示自保電路；在所述芯片的解凍引與接地端之間串接解凍按鍵，并設置解凍顯示自保電路；
在所述芯片的RC振蕩器阻容公共端、RC振蕩器電阻端和RC振蕩器電容端之間設置由熱敏電阻、可調電阻、電阻和電容構成的調整RC振蕩頻率的阻容網絡；加熱及解凍驅動三極管設置在所述芯片的控制端。
與已有技術相比，本實用新型的有益效果體現在由于多士爐專用控制芯片集成了上電復位電路、RC振蕩器電路、按鍵檢測及LED顯示驅動電路和分頻器電路，因此采用該芯片的控制裝置具有結構簡單、外圍元件少、調試工作簡易；同時還具有成本低的優點。
圖1為本實用新型專用芯片電路原理圖。
圖2為本實用新型控制器電路原理圖。
具體實施方式
參見圖1，在專用芯片中集成有上電復位電路、RC振蕩器、分頻器、按鍵檢測及LED顯示驅動電路。
圖1示出，上電復位電路采用D觸發器，取自電源VCC的基準電壓經導通管接D觸發器的D端，D觸發器時鐘信號來自RC振蕩器，在D觸發器的輸出端輸出上電復位信號reset；具體采用兩級導通管，時鐘起振同步。圖中，由電阻R21、R22、R23和N21為上電復位電路提供基準電壓。N22、N23為第一級導通管，它們將在電源電壓上升至0.7V左右時導通；P21、P22、N24、N25為第二級導通管，它們將在電源電壓上升至3.0V左右時導通。反相器INV21、INV22、INV23和D觸發器U11用于時鐘起振同步，只有當電源電壓上升至3.0V，且RC振蕩電路起振后，上電復位電路產生的系統復位信號reset才從1變到0。
圖1示出，RC振蕩電路由基準電壓和比較器構成，比較器的正向端為引出RC振蕩器阻容公共端，即RC端6腳，基準電壓接入比較器反向端，以時鐘信號clock輸出。如圖1所示，N31、U14、INV31和INV32構成比較器部分。由電阻R31、R32、R33和晶體管N32為RC振蕩電路提供基準電壓，當比較器正向端充電時，基準電壓為比較器負相端提供3/4Vcc電壓；當比較器正向端充電至3/4Vcc時，基準電壓為比較器負相端提供1/2Vcc電壓。
按鍵檢測及LED顯示驅動電路由形成互鎖的兩只與門NOR41、NOR42、兩只D觸發器U12、U13和輸出與門OR41組成按鍵檢測，在兩只與門NOR41、NOR42的互鎖輸入端分別引入加熱端2腳和解凍端1腳，LED顯示驅動接受按鍵檢測輸出信號，輸出的顯示驅動信號引入加熱端2腳和解凍端1腳；本實施例中，管腳1和管腳2采用按鍵檢測與LED輸出顯示復用一個管腳的實現方式，當檢測是否有按鍵時，管腳方向為輸入；當芯片外部LED顯示時，管腳方向為輸出。
在圖中所示的按鍵檢測及LED顯示驅動電路中，設置兩只導通管P43、N43，以兩只D觸發器U12、U13的Q端輸出為兩只導通管P43、N43的基極控制信號，在兩只導通管P43、N43的集電極分別引出RC振蕩器電阻端，即XR端5腳和RC振蕩器電容端，即XC端7腳。
上電復位后，XR端輸出為高阻，當加熱端輸入負脈沖時，該端因P43的導通而輸出高電平。上電復位后，XC端輸出為高阻，當解凍端腳輸入負脈沖時，該端因N43的導通而輸出低電平。
圖1示出，由NOR41、NOR42、U12、U13、OR41組成按鍵檢測與互鎖；XOR41、XOR42、XOR43、XOR44、NAND41、NAND42、P41、P42、N41、N42構成LED顯示驅動。INV41、P43、N43構成XR與XC控制。
圖1示出，分頻器由1024×60構成分頻電路，上電復位電路提供系統復位信號reset；由RC振蕩電路提供時鐘信號clock，控制端在分頻器的輸出端3腳引出。
參見圖2，多士爐控制器是以上述芯片為核心，在其外圍設置各操作按鍵、LED顯示、振蕩頻率調整電路以及加熱和解凍驅動電路，具體包括在芯片的加熱端2腳與接地端之間串接加熱按鍵SW2，設置由電阻R9、R10和發光二極管LED2構成的加熱顯示自保電路；在芯片的解凍端1腳與接地端之間串接解凍按鍵SW4，設置由電阻R14、R15和發光二極管LED3構成的解凍顯示自保電路；在芯片的XR端5腳、XC端7腳和RC端6腳之間設置由熱敏電阻RT1，可調電阻VR1，電阻R5、R6、R7、R8，電容C4、C5構成的調整RC振蕩頻率的阻容網絡。阻容網絡協同控制芯片內部的RC振蕩器為芯片內部提供系統時鐘。通過調節芯片外接電阻、電容改變振蕩頻率，芯片根據該振蕩頻率確定不同的烤制、解凍定時時間。
加熱及解凍驅動三極管Q1設置在芯片的控制端3腳。當加熱、烤制定時結束，或解凍定時結束時，芯片通過控制端3腳切斷電源。
具體實施中，應用電路的設置還包括在驅動三極管Q1的基極和發射極之間串接取消按鍵SW1。多士爐工作時，可以通過該按鍵隨時切斷多士爐控制裝置的電源。
設置單面烤按鍵SW3，受按鍵SW3控制的繼電器RELAY的觸點串接在多士爐左、右兩側的加熱絲的電源回路中。多士爐工作時，可以隨時通過該按鍵切斷多士爐左、右兩側加熱絲的電源，以實現單面烤功能。
本實施例中的多士爐控制器具有加熱Warm、單面烤Bagel和解凍Defreeze三種工作方式及LED工作指示。
工作方式如下控制器上電后，如按下加熱鍵SW2，控制器的定時時間為T＝23640·R8·C5。如R8＝47K、C5＝27n，則T＝30s。加熱定時結束時，通過繼電器自動切斷控制器電源。在單面烤按鍵的配合下，可以實現單面加熱和雙面加熱兩種加熱方式。
在控制器上電后，如按下解凍鍵SW4，控制器的定時時間為T＝23640·Rtotal·(C5+C4)。其中，Rtotal＝(RT1//R6)+(VR1//R5)+R7+R8。RT1是熱敏電阻；VR1是可調電阻；R6、R5、R7用于調節定時時間或電路保護。解凍定時結束時，通過繼電器自動切斷控制器電源。在單面烤按鍵的配合下，可以實現單面解凍和雙面解凍兩種解凍方式。
控制器上電后，如不按任何按鍵，控制器的缺省工作模式為雙面烤制。烤制定時時間為T＝23640·Rtotal·C5。烤制定時結束時，通過繼電器自動切斷控制器的電源。在單面烤按鍵的配合下，可以實現單面烤制和雙面烤制兩種烤制方式。
多士爐控制器的任何一種工作方式下，如按下取消SW1鍵，可以隨時經過繼電器切斷控制器的電源。
權利要求1.多士爐專用控制芯片，其特征是在所述芯片中集成有上電復位電路、RC振蕩器、分頻器、按鍵檢測及LED顯示驅動電路；所述上電復位電路采用D觸發器(U11)，取自電源VCC的基準電壓經導通管接D觸發器(U11)的D端，D觸發器時鐘信號來自RC振蕩器，在D觸發器的輸出端輸出上電復位信號(reset)。所述RC振蕩電路由基準電壓電路和比較器(U14)構成，比較器(U14)的正向端為引出RC振蕩器阻容公共端(6腳)，基準電壓接入比較器(U14)反向端，以時鐘信號(clock)輸出；所述按鍵檢測及LED顯示驅動電路由形成互鎖的兩只與門(NOR41、NOR42)、兩只D觸發器(U12、U13)和輸出與門(OR41)組成按鍵檢測，在兩只與門(NOR41、NOR42)的互鎖輸入端分別引入加熱端(2腳)和解凍端(1腳)；LED顯示驅動接受按鍵檢測輸出信號，其輸出驅動信號在加熱端(2腳)和解凍端(1腳)引出；設置兩只導通管(P43、N43)，以兩只D觸發器(U12、U13)的Q端輸出為兩只導通管(P43、N43)的基極控制信號，在兩只導通管(P43、N43)的集電極分別引出RC振蕩器電阻端(5腳)和RC振蕩器電容端(7腳)；所述分頻器接收分別來自上電復位電路的復位信號(reset)和RC振蕩電路的時鐘信號(clock)，分頻器輸出由其控制端(3腳)引出。
2.一種以權利要求1所述芯片構成的多士爐控制器，其特征是以所述芯片為核心，在其外圍設置各操作按鍵、LED顯示、振蕩頻率調整電路以及加熱和解凍驅動電路，包括在所述芯片的加熱端(2腳)與接地端之間串接加熱按鍵(SW2)，并設置加熱顯示自保電路；在所述芯片的解凍端(1腳)與接地端之間串接解凍按鍵(SW4)，并設置解凍顯示自保電路；在所述芯片的RC振蕩器電阻端(5腳)、RC振蕩器電容端(7腳)和RC振蕩器阻容公共端(6腳)之間設置由熱敏電阻(RT1)、可調電阻(VR1)、電阻(R5、R6、R7、R8)和電容(C4、C5)構成的調整RC振蕩頻率的阻容網絡；加熱及解凍驅動三極管(Q1)設置在所述芯片的控制端(3腳)。
3.根據權利要求2所述的多士爐控制器，其特征是在所述驅動三極管(Q1)的基極和發射極之間串接取消按鍵(SW1)。
4.根據權利要求2所述的多士爐控制器，其特征設置單面烤按鍵(SW3)，受按鍵(SW3)控制的繼電器(RELAY)的觸點串接在左、右兩側的加熱絲的電源回路中。
專利摘要多士爐專用控制芯片及控制器，其特征是在芯片中集成有上電復位電路、RC振蕩器、分頻器、按鍵檢測及LED顯示驅動電路；以所述芯片為核心，在其外圍設置各操作按鍵、LED顯示、振蕩頻率調整電路以及加熱和解凍驅動電路。本實用新型設置專用芯片，并以該專用芯片構成多士爐專用控制器，其結構簡單、外圍元件少、調試工作簡易、成本低。
文檔編號H03K17/296GK2779460SQ200520069528
公開日2006年5月10日 申請日期2005年3月4日 優先權日2005年3月4日
發明者高明倫, 胡顯云, 胡永華, 王曉蕾, 劉聰 申請人:合肥工業大學, 合肥工大先行微電子技術有限公司