数字电子控制单元制造技术

本发明专利技术涉及一种用于控制家用和商用器具的数字电子控制单元，该单元包含多个线性和非线性传感器（２ａ－２ｄ）、模拟多路转接器（３）、模数转换器（４）、线性偏移及灵敏度校正电路（５）、中央控制单元（６）、数字噪声滤光器（７）、数字分路器（８）、控制锁存器（９ａ－９ｆ）和非易失性存储器（１７）。所述数字电子控制单元在所述中央控制单元输入处还包含至少一个下述结构：实时时钟（Ｃ）、遥控接口（Ｒ）、网络接口（Ｎ）。采用专用集成电路（ＡＳＩＣ）的方式来实施本发明专利技术中所述控制单元可以获得一种微型且成本效益低的控制部件。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

Digital electronic control unit

The invention relates to a digital electronic control unit to control the household and commercial appliances, the unit comprises a plurality of linear and nonlinear sensor (2a2d), analog multiplexer (3), analog-to-digital converter (4), linear offset and sensitivity correction circuit (5), the central control unit (6), digital noise filter is (7), digital demultiplexer (8), control latch (9a - 9F) and non-volatile memory (17). The digital electronic control unit also includes at least one of the following structures at the input of the central control unit: a real time clock (C), a remote control interface (R), and a network interface (N). In the present invention, the control unit can obtain a miniature and cost effective control component by means of a dedicated integrated circuit (ASIC).

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于控制例如洗衣机，电冰箱，洗碗机，电子炉等类似的家用及商用器具功能的具有基于实时时钟控制，遥控和联网能力的数字电子控制单元。
技术介绍
许多用于工业或商业应用中的现代控制系统具有以下特性1〕基于实时时钟(日期)的控制动作。2〕将各种装置联网以便于共享资源或数据，并从而能够通过网络远程使用一装置。3〕使用手持远程控制装置来实施远程控制。在控制系统中计算机的利用进一步增大了对这种交互通讯的需求。同时，互联网的快速发展以及其快速扩展进入到办公室和家庭中，从而向在不远将来成为“网络社会”的发展也会产生将各个部分联网起来的需求。上述发展导致了以下需求即使家庭中的普通设备也要具有通讯能力。因此希望家用器具也要具备这种性能。在大部分具有这种性能的设备设计中都采用了微机或微控制器，并将其作为控制的关键部件。尽管这种方法也很好，但这种方法在许多应用中还不是成本效益比最低或最有效的。特别是，对成本敏感的、应用广泛的家电当使用微控制器时需要例如AC电源开关装置等具体的接口电路，这样还需要其他硬件。而所需的其他硬件将会很容易十分明显地增加器具控制部分的成本和体积。具体定制硬件可以提供较好的解决方法，但是现有的这种定制硬件的设计对于某个具体器具来说都非常专业。因此各种器具产品需要有其自己的定制硬件的专用设计。最希望的解决方案是提供一种适合于整个家电领域，可以为各种具体产品所采用的专用设计的硬件。这种设计将使基于微处理器的设计具有更大的灵活性，还可满足低成本小体积的要求。本专利技术的目的是提供一种用于家用和商用器具的灵活的数字电子控制单元，这种控制单元具有实时控制、遥控和联网的特性。为了达到所述目的，本专利技术所提供的数字电子控制单元具有以下特征多个传感器驱动电路，其中每个电路驱动一个外部传感元件，所述传感元件可将所检测到的参数转换成电子信号，一个模拟多路转接器，该转接器用于接收来自各个外部传感元件的信号，并有选择地将各个信号传输到其相应的输出端，一个与所述模拟多路转接器的输出端相连接的模数转换器，该模数转换器将多路转接器的输出信号转换成数字形式，一个与所述模数转换器的输出端相连接的线性灵敏度及偏移校正电路，该电路根据存储在非易失性存储器中的传感器校正数据对从模数转换器所接收到的数字信号进行校正，一个中央控制单元，用于接收来自所述线性偏移及灵敏度校正电路的经校正的输出信号，并产生器具工作所需的控制信号，还可根据非易失性存储器所提供的控制数据产生用于控制所述模拟多路转接器的选择信号，一个与所述中央控制单元的输出相连接以消除其中的伪输出信号的数字噪声滤波器，一个与所述数字噪声滤波器的输出相连接的数字分路器，该分路器受所述中央控制单元的控制，以选择出来自所述数字噪声滤波器的输入将要连接到的输出通道，多个控制锁存器，每个锁存器与所述数字分路器的输出相连接，用于存储从分路器所接收到的数字数据并激励为了校正所检测到的参数所需的器具的相应部分，一个非易失性存储器，该存储器用于存储用于使所述中央控制单元、线性灵敏度及偏移校正电路、输出驱动及保护电路工作所需的数据和控制参数，一个用于提供数字电子控制单元中所需电路工作所必需的定时信号的时钟振荡器，所述中央控制单元的输入端还与至少一个下述的器件相连接一个提供日期数据的实时时钟，一个可使器具接收用户输入且可对来自一遥控装置的用户输入信号产生响应的遥控接口单元，一个可实现数字控制单元和其他设备之间的双向数据交换的网络接口单元。所述遥控接口单元是一个红外或超声或射频遥控接口单元。所述网络接口单元可用于以传输控制协议/网间协议(TCP/IP)为基础的例如互联网连接等网络。所述网络接口单元可用于以控制器区域网络(CAN)为基础的网络中。所述传感元件是线性或非线性传感器。所述中央控制单元和所述线性偏移及灵敏度校正电路是数字逻辑电路。各个所述控制锁存器的输出与一个输出驱动及保护电路相连接，以驱动一个开关装置从而激励校正检测到的参数所需的器具相应部分。为了提供用户确定的输入以及选择确定所希望得到的控制参数值，将多个用户输入装置通过所述模拟多路转接器、模数转换器、和线性偏移及灵敏度校正电路连接到所述中央控制单元上。用户变量装置为电位计或开关。一个显示驱动单元与所述中央控制单元的输出相连接，用于选择性地将检测到的参数或来自用户输入装置的用户数值显示在一个外部显示装置上。一个音频驱动单元与所述中央控制单元的输出相连接，用于通过利用一个外部音频传感器而产生引起用户注意的音频信号。用于为数字电子控制单元提供能量的电源中包含有一个低损耗电容式压降电路、一个电压钳位元件、一个整流及滤波电路，以形成所需的DC电压。包含有实时时钟、遥控接口单元和网络接口单元但不包含电源、外部传感元件、用户变量装置和外部开关装置的整个数字电子控制电路构成一个特制的专用集成电路(ASIC)来提供一种微型且成本效益低的控制部件。为了提供更大的数据存储容量，所述ASIC中也不包含非易失性存储器，但其中包含有一个用于与外部非易失性存储器相连接的内存接口模块。输出驱动及保护电路包含一个热保护电路、一个过电流保护电路、过电压保护电路和一个用于在初始开机过程可以有效降低负载启动电压的软启动电路。时钟振荡器的频率范围为32KHZ-25MHz，最好为4MHz。一个实施例中的网络接口单元用于与例如互联网等以TCP/IP为基础的网络相连接。在另一个实施例中，网络接口单元设计用于与一个ControllerArea Network(CAN)系统相连接。而在另一个实施例中，网络接口单元设计用于与电缆网络相连接。我们的在审查中的第PCT/IN99/00029号PCT申请中也描述了一种数字电子控制单元。但本申请中所涉及到的具有联网、遥控和利用实时时钟而可以实现基于日期控制功能的设备在前述在审查中的申请中没有记载。下面将参照相关附图对本专利技术进行详细描述附附图说明图1表示的是本专利技术中所述的包含实时时钟，远程控制接口和网络接口的数字电子控制单元，该控制单元中还利用了电位计来提供用户变量输入。附图2表示的是利用开关来提供用户变量输入的本专利技术中所述的另一个实施例。附图3所表示的实施例中，包含有实时时钟、遥控接口单元和网络接口单元但不包含电源、外部传感元件、用户变量器件和外部开关装置的整个数字电子控制电路构成一个专用集成电路(ASIC)。附图4表示采用ASIC的另一个实施例，其中非易失性存储器也处在ASIC外部，以便于可以利用更大容量的非易失性存储器。附图5表示输出驱动及保护电路的内部结构。附图6表示用于为电子控制单元供电的无变压器式电源。附图7表示应用在洗衣机中的电子控制单元。附图8表示应用在冰箱中的电子控制单元。在所示附图中，附图标记(1a-1d)表示的是外部传感元件。传感驱动电路(2a-2d)用于为传感器提供偏置信号。模拟多路转接器(3)根据来自中央控制单元(6)的选择数据从某个传感元件中选取信号，之后通过模数转换器(4)将所选信号转换成数字信号。输出的数字信号接着通过线性灵敏度及偏移校正电路(5)以对传感器线性、偏移和灵敏度进行调整，其中所述线性灵敏度及偏移校正电路所接收的数字形式的校正系数数据来自非易失性存储器(17)。经校正的数字输出信号被传送到中央控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字电子控制单元，具有以下特征：多个传感器驱动电路，其中每个电路驱动一个外部传感元件，所述传感元件可将所检测到的参数转换成电子信号，一个模拟多路转接器，该转接器用于接收来自各个外部传感元件的信号并有选择地将各个信号传输到其相应的 输出端，一个与所述模拟多路转接器的输出端相连接的模数转换器，该模数转换器将多路转接器的输出信号转换成数字形式，一个与所述模数转换器的输出端相连接的线性灵敏度及偏移校正电路，该电路根据存储在非易失性存储器中的传感器校正数据对从模数转换 器所接收到的数字信号进行校正，一个中央控制单元，用于接收来自所述线性偏移及灵敏度校正电路的经校正的输出信号，并产生器具工作所需的控制信号，还可根据非易失性存储器所提供的控制数据产生用于控制所述模拟多路转接器的选择信号，一个与所述中央 控制单元的输出相连接以消除其中的伪输出信号的数字噪声滤波器，一个与所述数字噪声滤波器的输出相连接的数字分路器，该分路器受所述中央控制单元的控制，以选择出来自所述数字噪声滤波器的输入将要连接到的输出通道，多个控制锁存器，每个锁存器与所 述数字分路器的输出相连接，用于存储从分路器所接收到的数字数据并激励为了校正所检测到的参数而所需的器具的相应部分，一个非易失性存储器，该存储器用于存储用于使所述中央控制单元、线性灵敏度及偏移校正电路、输出驱动及保护电路工作所需的数据和控制 参数，一个用于提供数字电子控制单元中所需电路工作所必需的定时信号的时钟振荡器，所述中央控制单元的输入端还与至少一个下述的器件相连接：一个提供日期数据的实时时钟，一个可使器具接收用户输入且可对来自一遥控装置的用户输入信号产生响 应的遥控接口单元，一个可实现数字控制单元和其他设备之间的双向数据交换的网络接口单元。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：R巴特纳格尔，
申请(专利权)人：瓦苏技术有限公司，
类型：发明
国别省市：IN[印度]