專利名稱：設(shè)備控制通信的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及電器設(shè)備，更具體地講是指具有電控電路的電器設(shè)備。
背景技術(shù)：
諸如洗碗機(jī)、洗衣機(jī)、烘干器、電烤箱、電冰箱之類的電器設(shè)備通常都包括電子控制電路。這種控制電路接收來自用戶的輸入，并根據(jù)所接收的輸入來控制電器設(shè)備的操作。在很多情況下，將電器的整個操作過程預(yù)定為一個整體的事件，而用戶的輸入僅僅是通過某種方式來修改所預(yù)定的操作。
例如，洗碗機(jī)的操作通常包含注水、洗滌、排水和漂洗的處理過程。在這些操作中還包含對水閥、洗滌劑閥和電機(jī)繼電器的控制。通常這些操作的整體序列都是預(yù)定的。但是，可以通過用戶的輸入來改變該序列或規(guī)定該序列的某些參數(shù)。例如，用戶的輸入可以規(guī)定洗滌周期是標(biāo)準(zhǔn)、輕或重。盡管總體序列沒有必要根據(jù)洗滌周期的選擇而改變，但是會改變該序列內(nèi)某些過程的長度。
洗碗機(jī)的典型的用戶輸入接口包括一個旋鈕和多個按鈕開關(guān)。旋鈕連接到洗碗機(jī)內(nèi)空中操作序列的凸輪上。凸輪具有許多能夠引發(fā)各種洗碗機(jī)元件的操作的凸輪隨動件。定位凸輪隨動件的位置就會引發(fā)在“編程”序列中所要執(zhí)行的各種操作。用戶通過將旋鈕旋轉(zhuǎn)到與所選周期關(guān)聯(lián)的特定位置來選擇一個特定的周期。當(dāng)啟動時，凸輪開始從用戶選擇的位置起自動地旋轉(zhuǎn)，從用戶選擇點(diǎn)起向前執(zhí)行凸輪“程序”上定義的每個操作。按鈕開關(guān)用來啟動/停止不能通過所述凸輪程序?qū)崿F(xiàn)的各種選項(xiàng)。例如，可以使用按鈕開關(guān)有選擇地啟動加熱干噪周期、延遲開始或高溫洗滌。
最近，電子控制器，例如微處理器和微控制器已經(jīng)替代了旋轉(zhuǎn)凸輪控制設(shè)備。電子控制器的應(yīng)用提供了凸輪控制設(shè)備所沒有的靈活性和特征。而且，作為一般材料，諸如機(jī)電旋轉(zhuǎn)凸輪之類的運(yùn)動部件的被取代，明顯增加了產(chǎn)品的可靠性。
但是，電子控制器的使用會增加電器維修的復(fù)雜性。小型的電子集成電路并不適宜于過去在機(jī)械和機(jī)電設(shè)備中采用的故障診斷和維修的方法。因此，在電子控制電器中的故障比老式的機(jī)械凸輪控制設(shè)備更難于診斷和解決。
因此，促進(jìn)電子控制電器的故障診斷和修理也是必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供了一種結(jié)合了能夠通過電器的外部面板從電器控制器獲得數(shù)據(jù)的通信設(shè)備的電器控制裝置，滿足了上述及其它需要。從電子控制器獲得信息的能力可以用于從控制器獲得有關(guān)電器操作的診斷、操作或測試數(shù)據(jù)。
本發(fā)明這個方面的一個實(shí)施例是一個裝置，包括電器控制面板和控制器。所述電器控制面板被安裝在電器上。該電器控制面板具有第一和第二光通信設(shè)備，與該電器控制面板的外表面通信。所述控制器被固定于電器內(nèi)。該控制器可操作與第一、第二通信設(shè)備相連接，并向它們提供通信信號，該通信信號包括診斷信息。
本申請的另外一個實(shí)施例為用于從電器中獲得通信信號的裝置。該裝置包括固定在外殼上的第一和第二光通信設(shè)備，多根導(dǎo)線和一個安裝裝置。多根導(dǎo)線從第一和第二光通信設(shè)備延伸到外殼外部的特定區(qū)域，這些多根導(dǎo)線被配置成與一個計(jì)算機(jī)設(shè)備相連接。所述的安裝裝置固定于外殼上。所述安裝裝置還被設(shè)置成可移動地將外殼固定在電器易接近的外部面板上，以便第一和第二光通信設(shè)備可以與電連接到電器控制器的光通信設(shè)備進(jìn)行光通信。
通過參考下面的詳細(xì)說明和附圖，熟悉本領(lǐng)域的人員可以對本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)，以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)有更清楚的理解。


圖1示出了包含本發(fā)明的一個或多個特征的一個示范洗碗機(jī)的局部切去透視圖；圖2示出了包含了本發(fā)明的一個或多個特征的示范電器電路的示意方框圖；圖3示出了本發(fā)明洗碗機(jī)的控制器執(zhí)行的一組示范操作的流程圖；圖4示出了與圖2所示電器電路結(jié)合使用的示范控制面板的前視圖；圖5示出了可以與圖2的電器電路結(jié)合使用的示范控制面板和電路板的分解透視圖；圖6示出了組裝在洗碗機(jī)框架中一部分內(nèi)的圖5所示控制面板和電路板的橫斷面示圖；圖7，8和9示出了可作為圖2所示電器電路中控制電路的示范控制電路的示意圖；圖10示出了本發(fā)明電路板的示范跡線布局圖；圖11示出了診斷工具與圖1所示洗碗機(jī)的控制電路進(jìn)行通信的示范配置圖；圖12示出了圖11所示診斷工具連接器中接線端的分解圖；圖13示出了圖11所示診斷工具的一組示范操作的流程圖；以及圖14示出了圖2所示洗碗機(jī)電路與圖11所示診斷工具通信過程中控制器的一組示范操作的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了可以結(jié)合本發(fā)明一個或多個方面的洗碗機(jī)50的示例性實(shí)施例。洗碗機(jī)50包括框架51、控制面板52、門53和洗滌容器54。門53可通過樞軸連到框架51上。門53和框架51限定了一個封閉的空間，洗滌容器54位于這個封閉空間中。控制面板53被固定到框架51上。正如本領(lǐng)域已知的，由門53和框架51形成的封閉空間也容納有控制電路和各種設(shè)備。門53、框架51和洗滌容器54確切的物理布置是設(shè)計(jì)選擇的事情。例如，在某些實(shí)施例中控制面板52可以安裝在門53上。
圖2示出了結(jié)合本發(fā)明一個或多個特征的示例性電器電路9的示意方框圖。電器電路9包括一個控制電路10和一組機(jī)電設(shè)備。在這里描述的示例性實(shí)施例中，機(jī)電設(shè)備包括電機(jī)16a、加熱線圈16b、通風(fēng)口16c、水閥螺線管18a和洗滌劑釋放致動器18b。這些機(jī)電設(shè)備設(shè)置在框架和/或洗碗機(jī)的洗滌容器內(nèi)，如圖1中的設(shè)置有諸如泵、旋轉(zhuǎn)噴水器、盤架等本領(lǐng)域已知的其它機(jī)械設(shè)備的洗碗機(jī)50。機(jī)電設(shè)備和機(jī)械設(shè)備的確切布置方式是設(shè)計(jì)選擇的事情。
設(shè)備控制電路10控制一個或多個機(jī)電設(shè)備的操作，以執(zhí)行一個或多個電器操作。在這里敘述的示例性實(shí)施例中，電器控制電路10控制那些協(xié)作執(zhí)行洗碗盤操作的設(shè)備的操作。然而，應(yīng)當(dāng)知道，本發(fā)明的原理可以容易地適用于在洗衣機(jī)、干衣機(jī)和其它電器設(shè)備中。
圖1的洗碗機(jī)控制電路10包括開關(guān)輸入電路12、光輸入/輸出(I/O)電路14、繼電器控制電路16、閥控制電路18、電機(jī)啟動電路20、傳感電路22、控制器24和存儲器26。
開關(guān)輸入電路12包括旋轉(zhuǎn)定位開關(guān)32和選擇開關(guān)34。根據(jù)本發(fā)明，旋轉(zhuǎn)定位開關(guān)32具有與第一電器功能關(guān)聯(lián)的第一位置。例如，該第一位置可以是從多個可用的洗滌周期中選擇出的第一個洗滌周期的位置。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，旋轉(zhuǎn)定位開關(guān)34還包括與第二電器功能關(guān)聯(lián)的第二位置，該第二電器功能可修改第一電器功能。例如，第二位置可以從諸如延遲啟動，強(qiáng)迫通風(fēng)烘干周期之類的一種或多種用戶可選項(xiàng)中進(jìn)行選擇。選擇開關(guān)34是可以通過操縱而到達(dá)一種啟動狀態(tài)的開關(guān)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)定位開關(guān)到第一位置時，選擇開關(guān)34在啟動狀態(tài)下被配置為產(chǎn)生代表選擇第一電器功能的信號。當(dāng)旋轉(zhuǎn)定位開關(guān)到第二位置時，選擇開關(guān)34在啟動狀態(tài)下被配置為產(chǎn)生代表選擇第二電器功能的信號。
旋轉(zhuǎn)定位開關(guān)32和選擇開關(guān)34可以采用各種不同的形式。下面將結(jié)合圖4描述旋轉(zhuǎn)定位開關(guān)32和選擇開關(guān)34的示例性實(shí)施例。然而，通常旋轉(zhuǎn)定位開關(guān)32包括多個可以被用戶或操作人員識別的旋轉(zhuǎn)位置，選擇開關(guān)34是根據(jù)用戶選擇來實(shí)際產(chǎn)生與控制器24通信的輸入信號的設(shè)備。
光I/O電路14包括至少第一和第二光通信設(shè)備，它們未在圖2中示出(見，例如圖9)，用于與設(shè)備控制面板的外表面通信?？刹僮鞯谝缓偷诙馔ㄐ旁O(shè)備以在控制器24和外部設(shè)備之間通信診斷信息。在優(yōu)選實(shí)施例中，光I/O電路14還包括多個可將有關(guān)洗碗機(jī)的操作信息傳達(dá)到操作人員的指示燈。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，光通信設(shè)備中的至少一個也作為向操作人員傳達(dá)信息的指示燈工作。
繼電器控制電路16是配置為依據(jù)從控制器24接收的控制信號來控制各種繼電器觸點(diǎn)狀態(tài)的電路。操作繼電器可以啟動或停止各種不同的電器機(jī)構(gòu)，例如，電機(jī)16a、加熱線圈16b和通風(fēng)扇16c。在圖8中進(jìn)一步詳細(xì)地示出了一個示例性繼電器控制電路16，這下文中將進(jìn)一步進(jìn)行描述。
致動器控制電路18是配置為依據(jù)從控制器24接收的信號來控制洗碗機(jī)中一個或多個致動器的操作的電路。在這里描述的示例性實(shí)施例中，致動器控制電路18被配置為控制水閥螺線管18a和洗滌劑釋放機(jī)構(gòu)18b的操作。有關(guān)致動器控制電路18的示例性實(shí)施例的進(jìn)一步詳細(xì)說明，將結(jié)合圖8在下文中提供。
電機(jī)啟動電路20是配置為控制電機(jī)16a的啟動繞組19b和19c的電路。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，電機(jī)啟動電路20包括可操作地連接到電器電機(jī)16a中運(yùn)轉(zhuǎn)繞組19a的電流傳感電路(在下文將結(jié)合圖8進(jìn)一步描述)。電流傳感電路包括以印刷電路板中蝕刻軌跡的方式構(gòu)成傳感電阻器。蝕刻軌跡具有限定傳感電阻器電阻值的幾何圖形。其中，該電流傳感電路提供了可以獲得關(guān)于電機(jī)繞組電流信息的機(jī)構(gòu)。這種信息可以用于多種目的。例如，控制器24可以使用電機(jī)繞組電流信息來確定在何時啟動和停止電機(jī)16a中的啟動繞組19b和19c。然而，如下將要討論的，控制器24也可以使用來自電流傳感電路的信息來調(diào)節(jié)水位。
傳感電路22是配置為向控制器24提供代表洗碗機(jī)操作的感測條件的電信號的電路。例如，這里所述的示例性實(shí)施例中的傳感電路22包括溫度傳感器、污物傳感器和電機(jī)電流傳感器。關(guān)于傳感電路22的細(xì)節(jié)將在下文結(jié)合圖8和圖10進(jìn)一步詳細(xì)描述。
控制器24是基于處理器的控制電路，通過操作可以響應(yīng)從開關(guān)輸入電路12和傳感電路22中接收的輸入信號，向繼電器控制電路16、致動器控制電路18和電機(jī)啟動電路20提供控制信號?？刂破?4可適宜地包括微處理器、微控制器、和/或其它數(shù)字和模擬控制電路，以及相關(guān)的附帶電路。控制器24優(yōu)選地配置為根據(jù)存儲在存儲器26和/或控制器24內(nèi)部存儲器中的程序指令來執(zhí)行操作。
存儲器26包括一種或多種電子存儲設(shè)備，這些電子存儲設(shè)備可適宜地包括只讀存儲器、隨機(jī)存儲器(RAM)、可電擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)、其它類型的存儲器，或上述任何存儲器的組合。在優(yōu)選實(shí)施例中，存儲器26包括可編程非易失存儲器，例如，EEPROM。其中，存儲器26還存儲了與電機(jī)啟動電路20的電流傳感電阻相關(guān)的校準(zhǔn)因數(shù)。
在洗碗機(jī)控制電路10的一般操作中，操作員一般通過開關(guān)輸入電路12提供代表洗碗機(jī)的一個選擇周期操作的第一輸入信號作為輸入。例如，第一輸入信號可以是一個對應(yīng)于整個洗滌周期請求的信號。操作員也可以通過開關(guān)輸入電路12提供代表操作修改可選項(xiàng)的第二輸入信號作為第二輸入，諸如補(bǔ)償?shù)募訜岷娓芍芷诨蜓舆t啟動。包括洗碗機(jī)、洗衣機(jī)、干衣機(jī)等在內(nèi)的大多數(shù)設(shè)備都具有可以被一個或多個單獨(dú)的可選項(xiàng)選擇進(jìn)行修改的主周期選擇的共同特征。
在任何情況下，控制器24接收第一輸入信號，如果可能，也接收第二輸入信號，并開始相應(yīng)的洗碗操作。在一個典型的洗滌周期中，通常的周期如下1)注水，2)噴水，3)釋放洗滌劑，4)噴水，5)排水，6)注水，7)噴水和8)排水。應(yīng)當(dāng)知道如本領(lǐng)域所已知的，上述周期可以容易地進(jìn)行修改或改變。
圖3示出了由控制器24執(zhí)行洗碗機(jī)的一組正常周期操作的示例性流程圖100。應(yīng)當(dāng)知道圖3的流程圖100僅是以示例的方式給出的，熟悉本領(lǐng)域的人員可以輕易地修改該流程以適合他們的特定目的。此外，如以下結(jié)合圖4的描述，流程圖100的操作可以根據(jù)針對周期選擇的用戶輸入來改變。盡管如此，流程圖100說明了根據(jù)本發(fā)明洗碗機(jī)的典型控制器24的一般操作。
在步驟102中，控制器24啟動初始的注水操作。為此目的，控制器24向致動器控制電路18提供啟動水閥螺線管18a的信號，從而致使水閥打開?？刂破?4進(jìn)一步向繼電器控制電路16提供給加熱器線圈16b通電的信號。然后，控制器24允許在一個預(yù)定的時間內(nèi)的注水。需要注意的是，如本領(lǐng)域已知的，可以通過壓敏閥來使水壓保持恒定。因此，控制器24通過對近乎恒定的水流量提供給洗滌容器54的時間進(jìn)行控制，而有效地控制了水位。控制器24也利用來自傳感電路22的傳感信號來監(jiān)視水溫。
當(dāng)水位合適時，控制器24向致動器控制電路18提供使水閥螺線管18a斷電的信號，從而使水閥關(guān)閉。當(dāng)水溫合適時，控制器24向繼電器控制電路16提供給加熱線圈16b斷電的信號。
在步驟104中，控制器致使噴水操作發(fā)生。噴水操作是將洗碗機(jī)洗滌容器54內(nèi)的熱水噴灑到洗滌容器54中待清洗物品上的操作。在步驟104中，噴水操作用于漂洗之前。然而，如果洗滌劑被散放在洗滌容器中，那么步驟104的噴水操作同時完成漂洗和清洗。為了實(shí)施該噴水周期，控制器24向繼電器控制電路16提供致使電機(jī)16a運(yùn)轉(zhuǎn)繞組19a通電的信號。電機(jī)16a驅(qū)動圖中未示出的泵，使水噴灑到整個洗滌容器54內(nèi)。
控制器24進(jìn)一步向電機(jī)啟動電路20提供致使啟動繞組19b或19c中的一個通電的信號。如本領(lǐng)域所已知的，使用獨(dú)立的啟動繞組給電機(jī)加速，當(dāng)電機(jī)達(dá)到工作速度時就給啟動繞組斷電是比較有利的。此后，在電機(jī)的穩(wěn)態(tài)工作期間，僅給運(yùn)轉(zhuǎn)繞組通電。因此，當(dāng)電機(jī)16a到達(dá)穩(wěn)態(tài)時，控制器24向電機(jī)啟動電路20提供致使啟動繞組斷電的信號?？刂破?4利用(如以上結(jié)合圖2描述的)電流傳感電路監(jiān)視電流，以確定電機(jī)16a何時處于穩(wěn)態(tài)。
在步驟104開始后的一個預(yù)定時間之后啟動的步驟106中，控制器24致使釋放補(bǔ)充的洗滌劑。如本領(lǐng)域所知的，將一個獨(dú)立的洗滌劑容器設(shè)置洗碗機(jī)內(nèi)，以便在噴水周期開始之后才釋放。在這里所述的示例性實(shí)施例中，控制器24通過向致動器控制電路18提供致使洗滌劑投放機(jī)構(gòu)打開的信號，從而致使補(bǔ)充洗滌劑的釋放。然而，應(yīng)當(dāng)知道，可以使用純機(jī)械裝置來釋放補(bǔ)充的洗滌劑。進(jìn)一步還應(yīng)當(dāng)知道，在一些實(shí)施例中，步驟106之前還可以通過獨(dú)立的排水、注水和噴水步驟，以便從洗滌容器54中排出初始噴水步驟104中產(chǎn)生的污水。
無論步驟106中在釋放洗滌劑之前是否換水，控制器24在步驟108繼續(xù)執(zhí)行噴水操作，以便將帶有新釋放的洗滌劑的水噴灑到待清洗物品上。噴水操作可以適宜地在步驟104到步驟108中持續(xù)發(fā)生。在這種情況下，控制器24不需要改變電機(jī)繼電器或電機(jī)啟動電路20的狀態(tài)。
在步驟104到108或至少在步驟108中的一段預(yù)定時間之后，控制器24進(jìn)入到步驟110，在步驟110中將水從洗滌容器54中排出。為此目的，控制器向繼電器電路16提供打開繼電器以使電機(jī)16a斷電的信號。在這里所述的示例性實(shí)施例中，控制器24隨后向繼電器電路16和電機(jī)啟動電路20提供致使泵電機(jī)16a反向轉(zhuǎn)動的信號。在這里所述的示例性實(shí)施例中，電機(jī)的反向轉(zhuǎn)動導(dǎo)致泵將水從洗滌容器54中泵出的操作，如本領(lǐng)域已知的。然而，在其它實(shí)施例中，也可以使用獨(dú)立的電機(jī)和/或泵來排空洗滌容器54。在任何情況下，當(dāng)控制器24通過傳感電路22檢測到低水位時，控制器24就致使電機(jī)16a斷電。在這里的實(shí)施例中，可以利用電流傳感器感測的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)繞組電流來適宜地檢測低水位。
步驟112到116代表洗碗操作的漂洗周期。在步驟112中，控制器24執(zhí)行與上述步驟102類似的注水操作。隨后，在步驟114中，控制器24執(zhí)行與步驟104類似的噴水操作。如果采用所謂的漂洗助劑容器，那么控制器24可以在步驟114中向繼電器控制電路16提供一個致使漂洗助劑釋放機(jī)構(gòu)打開的信號。在任何情況下，在步驟114中的預(yù)定噴水持續(xù)時間之后，控制器24進(jìn)入到步驟116，將水從洗滌容器54中排出。為此目的，步驟116可適宜地采用與步驟110大體相同的操作。
如上所述，流程圖100的操作可以根據(jù)不同的洗碗機(jī)而有所改變。而且，在任何特定的洗碗機(jī)中，流程圖100的操作可以隨用戶對特定的周期和選項(xiàng)的選擇來改變。然而，無論這些操作如何改變，在允許用戶提供影響洗碗機(jī)操作的輸入的環(huán)境中，通過結(jié)合旋轉(zhuǎn)定位開關(guān)和選擇開關(guān)，任何設(shè)備都可以很容易地獲得本發(fā)明新穎開關(guān)配置的益處。
此外，通過在任何采用電流反饋來控制電機(jī)或其它設(shè)備操作的電器中，結(jié)合本發(fā)明的傳感電阻器，都可以獲得本發(fā)明的電流傳感電路的益處。而且，通過在任何結(jié)合了可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的電子控制器的家用電器中，結(jié)合本發(fā)明的第一和第二光通信設(shè)備，都可以獲得本發(fā)明一個方面的外部通信的益處。實(shí)際上，通過單獨(dú)或組合地結(jié)合上述的任何益處，都可以增強(qiáng)洗碗機(jī)或其它電器的性能。
圖4示出了用于與圖2洗碗機(jī)控制電路10相連的示例性控制面板52的前視圖?？刂泼姘?2優(yōu)選地設(shè)置在洗碗機(jī)設(shè)備中接近用戶的部分?？刂泼姘?2提供了接口，通過該接口操作員發(fā)出控制輸入信號，并且通過該接口可以把與洗碗機(jī)操作相關(guān)的信息通信給用戶。為此目的，控制面板52包括一個旋轉(zhuǎn)定位開關(guān)32的示例性實(shí)施例，選擇開關(guān)34的示例性實(shí)施例，以及多個指示燈36a到36i。
如上所述，旋轉(zhuǎn)定位開關(guān)32和選擇開關(guān)34構(gòu)成了圖2的一部分開關(guān)輸入電路12。旋轉(zhuǎn)定位開關(guān)32采用在下文結(jié)合圖5和圖6進(jìn)一步詳細(xì)描述的方式，可旋轉(zhuǎn)地安裝在洗碗機(jī)上。旋轉(zhuǎn)定位開關(guān)32包括位置指示器35，它定義了旋轉(zhuǎn)位置開關(guān)32的環(huán)形(即旋轉(zhuǎn))位置的參考點(diǎn)。
周期選擇標(biāo)記38a到38f和選項(xiàng)選擇標(biāo)記40a到40d以不同的環(huán)形位置設(shè)置在旋轉(zhuǎn)定位開關(guān)32的周圍。每個指示燈36a到36d都鄰近地設(shè)置在其對應(yīng)的選項(xiàng)選擇標(biāo)記40a到40d的位置。
如圖4所示，示例性周期選擇標(biāo)記包括“取消/排水”標(biāo)記38a，“只漂洗”標(biāo)記38b，“輕洗”標(biāo)記38c，“中洗”標(biāo)記38d，“強(qiáng)洗”標(biāo)記38e和“罐/盤”標(biāo)記38f。這些標(biāo)記代表可用的周期選擇。操作員或用戶通過旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)定位開關(guān)32直到位置指示器35鄰近對準(zhǔn)對應(yīng)所需洗滌周期的類型的標(biāo)記38x來選擇周期，其中x是從a到f中的任何一個。在這里描述的示例性實(shí)施例中，操作員還可以進(jìn)一步啟動選擇開關(guān)34以向控制器24輸入周期選擇。
通常，通過改變或調(diào)整圖3流程圖100的操作來執(zhí)行與標(biāo)記38a到38f相關(guān)的用戶周期選擇。例如，“大量洗滌”、“中量洗滌”和“少量洗滌”的選擇可以改變步驟104和/或步驟108的長度。在另一個實(shí)例中，選擇“只漂洗”可以將步驟102到110全部省略。選擇“罐/盤”可以立即執(zhí)行步驟116?？梢岳斫獗景l(fā)明并不局限于操作者可用的任何特定的周期選擇的數(shù)量或類型。本發(fā)明也并不局限于周期選擇和控制器24執(zhí)行這些選擇的方式。而且，其它諸如洗衣機(jī)和烘干機(jī)之類的設(shè)備將必然具有一組不同的周期選擇。
在作出了上述周期選擇之后，操作員可以接著通過旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)定位開關(guān)32直到位置指示器35與對應(yīng)所需選項(xiàng)的選項(xiàng)選擇標(biāo)記40x接近對準(zhǔn)來選擇一個選項(xiàng)操作，其中x是a到d中的任何一個。如圖4所示，示例性選項(xiàng)選擇標(biāo)記包括“高溫洗滌”標(biāo)記40a，“風(fēng)干”標(biāo)記40b，“2小時延遲”標(biāo)記40c和“4小時延遲”標(biāo)記40d。在這里描述的示例性實(shí)施例中，操作員進(jìn)一步可以啟動選擇開關(guān)34向控制器24輸入周期選擇。
通常，與標(biāo)記40a到40d相關(guān)的用戶選項(xiàng)選擇由控制器24以顯而易見的方式執(zhí)行。例如，“高溫洗滌”選項(xiàng)的選擇將致使控制器24調(diào)節(jié)溫度門限到引起在圖3的步驟102中給加熱線圈16b斷電。在另一實(shí)例中，選擇“風(fēng)干”將使控制器24在完成圖3的步驟116之后給通風(fēng)口16c和/或加熱線圈16b通電。在步驟116中水被抽完之后，通風(fēng)口16c和加熱線圈16b幫助烘干位于洗滌容器54中的物品。選擇“2小時延遲”和“4小時延遲”將致使控制器24延遲在圖3流程圖100中所標(biāo)識操作的啟動，直到相應(yīng)的延遲已經(jīng)發(fā)生。應(yīng)當(dāng)理解提供給操作員的具體選項(xiàng)選擇，以及控制器24執(zhí)行這些選項(xiàng)的方式主要是設(shè)計(jì)選擇的事情。而且，其它類型的設(shè)備將必然具有一組不同的選項(xiàng)選擇。
每個指示燈36e到36i都被設(shè)置到臨近地對應(yīng)周期狀態(tài)標(biāo)記42a到42e的位置。周期狀態(tài)標(biāo)記包括“清洗”42a，“洗滌”42b，“熱水”42c，“漂洗”42d和“烘干”42e。在操作中，在完成圖3的步驟116之后，控制器24給鄰近“清洗”標(biāo)記42a的指示燈36e通電。在圖3的步驟104到110期間，控制器24給“洗滌”標(biāo)記42b通電。在圖3的步驟102和112期間，控制器24給“熱水”標(biāo)記42c通電。在圖3的步驟114和116期間，控制器24給“漂洗”標(biāo)記42d通電。在上述選擇風(fēng)干操作的期間，控制器24給“風(fēng)干”標(biāo)記42e通電。
圖5和6示出了控制面板52和控制電路10設(shè)置在洗碗機(jī)框架51一部分內(nèi)更詳細(xì)的示例性機(jī)械結(jié)構(gòu)。圖5示出了從洗碗機(jī)框架51分離下來的控制面板52的分解圖。圖6示出了其中安裝有控制面板52的洗碗機(jī)框架51的片斷橫截面。
同時參照圖5和6，控制面板52包括主印刷電路板(PCB)62、副PCB64、雙開關(guān)組件66和外殼68。主印刷電路板62和副PCB64包含控制電路10(見圖2)。雙開關(guān)組件66包括由選擇開關(guān)34和旋轉(zhuǎn)定位開關(guān)32的組成部件。旋轉(zhuǎn)定位開關(guān)32包括旋轉(zhuǎn)手柄70、旋轉(zhuǎn)軸72、觸覺反饋構(gòu)件73、導(dǎo)電凸輪74和墊片76。選擇開關(guān)34包括按鈕78、軸向位移軸80和彈性彈簧觸點(diǎn)構(gòu)件82。主PCB62還分別包括第一和第二選擇觸點(diǎn)84和86、環(huán)形位置觸點(diǎn)88a到88j、以及環(huán)形連續(xù)觸點(diǎn)89。
旋轉(zhuǎn)手柄70包括堅(jiān)固的圓形外環(huán)120和堅(jiān)固的圓形內(nèi)環(huán)122。圓盤狀底面123從內(nèi)環(huán)122的下緣延伸到外環(huán)120的下緣。兩個輪輻構(gòu)件124和126從底面123軸向向上延伸，并且從內(nèi)環(huán)122到外環(huán)120沿相反方向徑向延伸。位置指示器35(見圖4)設(shè)置在輪輻構(gòu)件124上。在內(nèi)環(huán)122內(nèi)部是弦離(chord off)于內(nèi)環(huán)122中一部分棘爪128。旋轉(zhuǎn)手柄70設(shè)置在外殼68的第一側(cè)90上。
旋轉(zhuǎn)軸72包括延長軸130、頂環(huán)132、齒環(huán)134、基座136和空心內(nèi)部137?？招膬?nèi)部137沿著旋轉(zhuǎn)軸72的整個長度軸向延伸。頂環(huán)132具有被配置成裝配在旋轉(zhuǎn)手柄70內(nèi)環(huán)122內(nèi)的直徑。為此目的，頂環(huán)132包括弦切外表面區(qū)域138，它被配置成允許頂環(huán)132裝配在包含棘爪128的內(nèi)環(huán)122內(nèi)部一部分中。頂環(huán)132除了弦切區(qū)域138之外，還最好是輕微截頭圓錐體的形狀，從底部到頂部略微向內(nèi)逐漸變細(xì)。(見圖6)延長軸130從頂環(huán)132軸向向下延伸，并且具有小于內(nèi)環(huán)122內(nèi)徑的直徑。齒環(huán)134沿軸向設(shè)置在延長軸130的下面，并通常具有超過延長軸130和內(nèi)環(huán)122的半徑。齒環(huán)134包括由位于對應(yīng)旋轉(zhuǎn)觸點(diǎn)88a到88i的環(huán)形位置處的微小徑向凹陷所形成多個齒135。特別的是，每對相鄰齒135都通過凹陷面來隔開。
基座136包括第一空心環(huán)136a和第二空心環(huán)136b。第一空心環(huán)136a直接設(shè)置在齒環(huán)134的下面，并且具有略微超過齒環(huán)134半徑的外徑。第二空心環(huán)136b直接設(shè)置在第一空心環(huán)136a的下面，并具有超過第一空心圈136a外徑的外徑。
通常，延長軸130通過外殼68中的開口94延伸，以使頂環(huán)132(和旋轉(zhuǎn)手柄70)位于外殼68的第一表面90上面，齒環(huán)134和基座136都位于外殼68的第二表面92的下面。
觸覺反饋構(gòu)件73包括敞開的矩形框架138，矩形框架138具有通常大于齒環(huán)134的半徑，但通常小于基座136的第二空心環(huán)136b半徑的長度和寬度尺寸。棘爪140設(shè)置在框架138的兩個內(nèi)緣上。棘爪140具有每個都構(gòu)造成能夠被齒環(huán)134的齒135之間的任何一個凹陷接納的尺寸。框架138通常設(shè)置在齒環(huán)134的周圍，齒環(huán)134被套在外殼68的第二表面92和基座136之間的軸向位置上?？蚣?38優(yōu)選為至少可部分地彈性變形，以使施加到旋轉(zhuǎn)軸72上的手動旋轉(zhuǎn)力能夠使齒135克服并越過棘爪140。
導(dǎo)電凸輪74包括錨體142、第一凸輪觸點(diǎn)144和第二凸輪觸點(diǎn)146。錨體142被固定到旋轉(zhuǎn)軸72的基座136上，更具體地，緊固在基座136的第二空心環(huán)136內(nèi)。第一凸輪觸點(diǎn)144在切向的方向上(相對于旋轉(zhuǎn)軸72的旋轉(zhuǎn)元件)從錨體142伸出，并也稍微地傾斜，以便從基座142軸向向下延伸。第一凸輪觸點(diǎn)144設(shè)置在與主PCB62的旋轉(zhuǎn)位置觸點(diǎn)88a到88j的徑向位置對準(zhǔn)的徑向位置上。第二凸輪觸點(diǎn)146沿徑向設(shè)置并與第一凸輪觸點(diǎn)距離一定間隔，然而另外以類似的方式從錨體142伸出。第二凸輪觸點(diǎn)144設(shè)置在與主PCB62的連續(xù)觸點(diǎn)89的軸向位置對準(zhǔn)的徑向位置上。
墊片76包括從環(huán)結(jié)構(gòu)148的內(nèi)緣沿徑向向外逐漸軸向向下彎曲的拱形環(huán)結(jié)構(gòu)148。因此，環(huán)結(jié)構(gòu)148從基本水平、靠近其內(nèi)緣的徑向延伸表面延伸到基本垂直、靠近其外緣的軸向延伸表面。墊片76還包括多個軸向伸出的腿150，每個腿150具有設(shè)置在其上的固定倒鉤152。多個腿150由在主PCB62中的對應(yīng)孔所接納，并通過固定倒鉤152與PCB62的相反表面的嚙合而保持在孔154內(nèi)。環(huán)結(jié)構(gòu)148具有被配置成可裝配在圖6所示第一空心環(huán)136a內(nèi)的外徑。
按鈕78通常是帽形的，可滑動地容納于旋轉(zhuǎn)手柄70的內(nèi)環(huán)122中。按鈕78被固定到軸向位移軸80。按鈕78具有超過旋轉(zhuǎn)軸72上頂環(huán)132內(nèi)徑的外徑，從而確定了按鈕78向下移動的軸向界限。
彈性彈簧觸點(diǎn)構(gòu)件82包括底座環(huán)156、截頭圓錐體彈簧部分158和觸點(diǎn)/按鈕構(gòu)件160。如圖6所示，底座環(huán)156具有被配置成能裝配在拱形環(huán)結(jié)構(gòu)148內(nèi)并被拱形環(huán)結(jié)構(gòu)148固定的半徑。截頭圓錐體彈簧部分158徑向向內(nèi)延伸，并從底座環(huán)156軸向向外延伸，終止在觸點(diǎn)/按鈕構(gòu)件160。觸點(diǎn)/按鈕構(gòu)件160從拱形環(huán)結(jié)構(gòu)148軸向向外延伸，但徑向設(shè)置在拱形環(huán)結(jié)構(gòu)148的內(nèi)部。觸點(diǎn)/按鈕構(gòu)件160包括在其底側(cè)未示出的諸如碳等之類的導(dǎo)電觸點(diǎn)，當(dāng)彈簧觸點(diǎn)構(gòu)件82處于壓縮或啟動狀態(tài)時，該導(dǎo)電觸點(diǎn)被配置成使第一導(dǎo)電觸點(diǎn)84和第二導(dǎo)電觸點(diǎn)86接觸。在可選的實(shí)施例中，彈簧觸點(diǎn)構(gòu)件可以由導(dǎo)電金屬或包含導(dǎo)電觸點(diǎn)的其它類型的非導(dǎo)電材料構(gòu)成。
軸向位移軸80包括延長構(gòu)件162和底緣164。該軸向位移軸80以延長的方式從按鈕78延長到觸點(diǎn)按鈕元件160。為此目的，延長元件162可滑動地設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸72的空心內(nèi)部137中。底緣164具有超過空心內(nèi)部137半徑的半徑，從而限制了軸向位移軸80的軸向向上移動。
雙開關(guān)組件66有效執(zhí)行兩個基本操作，即旋轉(zhuǎn)定位開關(guān)32的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，以使用戶能夠?qū)⑽恢弥甘酒?5與一個選擇周期的選擇或選項(xiàng)選擇對準(zhǔn)(見圖4)，以及啟動選擇開關(guān)34將所選擇的周期或選項(xiàng)選擇“輸入”到控制電路10的控制器24中。
操作員通過握住旋轉(zhuǎn)手柄70并施加旋轉(zhuǎn)力執(zhí)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。手柄70的旋轉(zhuǎn)力通過旋轉(zhuǎn)手柄70的棘爪128與旋轉(zhuǎn)軸72弦切區(qū)域138的嚙合來傳送到旋轉(zhuǎn)軸72。旋轉(zhuǎn)軸72的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動造成齒135越過觸覺反饋構(gòu)件73的棘爪140。更具體地，旋轉(zhuǎn)力造成鄰近棘爪140的齒135推壓棘爪140。該作用于棘爪140的力通過矩形框架138的向外撓曲而釋放。當(dāng)每個齒135經(jīng)過棘爪140時，矩形框架138的彈性性能致使矩形框架“啪地”彈回，從而使棘爪140容納在齒環(huán)134的下一個(在齒135之間的)凹陷中。在齒135旋轉(zhuǎn)經(jīng)過棘爪140時，這種撓曲和彈回給用戶提供了觸覺和很好聲音的反饋，并進(jìn)一步幫助用戶將旋轉(zhuǎn)定位開關(guān)32對準(zhǔn)到對應(yīng)觸點(diǎn)88a到88j的分立的環(huán)形位置上。需要注意的是旋轉(zhuǎn)軸72的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動也轉(zhuǎn)動了凸輪觸點(diǎn)74。
當(dāng)用戶將位置指示器35與有關(guān)希望的周期或選項(xiàng)選擇的標(biāo)記對準(zhǔn)時(見圖4)，用戶停止施加旋轉(zhuǎn)力。當(dāng)旋轉(zhuǎn)力撤銷時，觸覺反饋構(gòu)件73進(jìn)一步通過上述彈性性能的操作使旋轉(zhuǎn)定位開關(guān)32完全對準(zhǔn)。在最終的環(huán)形位置上，第一凸輪觸點(diǎn)144直接與觸點(diǎn)88x電接觸，其中x是對應(yīng)用戶所選擇的a到j(luò)中的一個。在所有位置中，第二凸輪觸點(diǎn)146與連續(xù)觸點(diǎn)89直接電接觸。由于第一凸輪觸點(diǎn)144、第二凸輪觸點(diǎn)146和錨體142形成了一個連續(xù)的導(dǎo)體，因此導(dǎo)電凸輪74將觸點(diǎn)88x電連接到連續(xù)觸點(diǎn)89。如將在下面描述的，這種連接產(chǎn)生了被控制器24識別為對應(yīng)于用戶選擇的唯一信號。
因此，旋轉(zhuǎn)定位開關(guān)32到一個環(huán)形位置的旋轉(zhuǎn)就有效地產(chǎn)生了由控制器24識別的唯一信號，該信號指示用戶的選擇。然后，控制器24可以根據(jù)對與觸點(diǎn)88x相關(guān)的唯一信號的識別來執(zhí)行對應(yīng)于用戶選擇的操作。
然而，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，直到啟動選擇開關(guān)34，將用戶周期選擇信息通信到控制器24的唯一信號才被識別或生效。這樣，僅僅將旋轉(zhuǎn)定位開關(guān)32與希望的周期或選項(xiàng)選擇對準(zhǔn)，將不會致使控制器24執(zhí)行期望的操作。該選擇必須通過啟動選擇開關(guān)34來“輸入”。
為了啟動在這里所述實(shí)施例中的選擇開關(guān)34，用戶壓下按鈕78，從而造成按鈕78的軸向運(yùn)動。按鈕78的軸向運(yùn)動導(dǎo)致軸向位移軸80同樣的軸向運(yùn)動。軸向位移軸80的軸向運(yùn)動接著將軸向力施加到觸點(diǎn)/按鈕160。觸點(diǎn)/按鈕160的軸向力導(dǎo)致截頭圓錐體彈簧部分158的彈性壓縮，從而使觸點(diǎn)/按鈕160軸向向下運(yùn)動到第一導(dǎo)電觸點(diǎn)84和第二導(dǎo)電觸點(diǎn)86。觸點(diǎn)/按鈕160下面的導(dǎo)體電連接到觸點(diǎn)84和86。當(dāng)觸點(diǎn)84和86被連接時，就向控制器24提供了一個信號，引起控制器24接收、識別或處理由旋轉(zhuǎn)定位開關(guān)通過在旋轉(zhuǎn)觸點(diǎn)88x和連續(xù)觸點(diǎn)89之間的電連接所產(chǎn)生的唯一信號。隨后，控制器24如上述結(jié)合圖3和圖4說明的那樣，根據(jù)用戶的選擇來執(zhí)行操作。
圖7、8和9聯(lián)合示出了圖2所示示例性實(shí)施例的控制電路10的示意圖。圖7示出了圖2控制電路10示例性實(shí)施例的一部分示意圖，它包括控制器24以及圖5和6中雙開關(guān)組件66的元件。圖8示出了一部分控制電路10，它包括繼電器控制電路16、致動器控制電路18和傳感電路22。圖9示出了光I/O電路14。
參照圖7，在圖7示例性實(shí)施例中的控制器24包括微控制器U1，可操作以接收標(biāo)定模擬輸入(scaled analog input)，以及接收和產(chǎn)生數(shù)字信號。這種設(shè)備是本領(lǐng)域是已知的。在這里所述的示例性實(shí)施例中，微控制器U1是市場上可買到的SG Thomson ST72324K。微控制器U1的支持電路包括晶體振蕩電路202。應(yīng)當(dāng)知道，控制器24也可以替換成其它形式，諸如具有一個或多個連接到它用于接收模擬信號的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的微處理器。EEPROM U5被串聯(lián)到微控制器U1，它被配置為存儲校準(zhǔn)信息、診斷數(shù)據(jù)以及其它必要的數(shù)據(jù)。
在圖7實(shí)施例中的開關(guān)輸入電路12包括多個串聯(lián)連接的電阻R4、R5、R7、R9、R11、R12、R13、R14、R16和R17，觸點(diǎn)88a到88j，導(dǎo)電凸輪74，連續(xù)觸點(diǎn)89，濾波電容器C2，濾波電阻R19，觸點(diǎn)84和86，以及按鈕/觸點(diǎn)160。
電阻R4、R5、R7、R9、R11、R12、R13、R14、R16和R17串聯(lián)連接在接地和偏壓-VC之間。觸點(diǎn)88a電連接在電阻R4和接地之間。其余每個觸點(diǎn)88b到88j都連接在電阻R4、R5、R7、R9、R11、R12、R13、R14、R16和R17的鄰近的一對之間。連續(xù)觸點(diǎn)89通過由電容器C2和電阻R19構(gòu)成的濾波器被電連接到觸點(diǎn)86。觸點(diǎn)84連接到接地。
從上述描述中，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到電阻R4、R5、R7、R9、R11、R12、R13、R14、R16和R17構(gòu)成了十級分壓器或電壓階梯。因此，每個觸點(diǎn)88a到88j都攜帶一個由其所在電壓階梯中的位置所規(guī)定的唯一電壓電平。在這里描述的實(shí)施例中，電阻R4、R5、R7、R9、R11、R12、R13、R14、R16和R17都具有相同的阻值。因此，經(jīng)過每個電阻R4、R5、R7、R9、R11、R12、R13、R14、R16和R17的電壓降都相同。例如，如果電壓-VC等于-10伏，那么經(jīng)過每個電阻R4、R5、R7、R9、R11、R12、R13、R14、R16和R17的電壓降將是1伏。在該實(shí)例中，在每個觸點(diǎn)88a到88j處所產(chǎn)生的電壓電平，如下面的表1所示

表1如以上結(jié)合圖5和6描述的，可操作導(dǎo)電凸輪74以可選擇地將連續(xù)觸點(diǎn)89與觸點(diǎn)88a到88j中的任何一個相連。在圖7中，導(dǎo)電凸輪74顯示在連接連續(xù)觸點(diǎn)89與觸點(diǎn)88c的示例性位置。因此，在連續(xù)觸點(diǎn)89上的電壓等于觸點(diǎn)88c上的電壓。該電壓通過SWITCHIN輸入端傳送到微控制器U1，該SWITCHIN輸入端連接在電阻R19和觸點(diǎn)86之間。
如上所述，微控制器U1不根據(jù)來自連續(xù)觸點(diǎn)89的電壓而自動動作。相反，微控制器U1必須在響應(yīng)在連續(xù)觸點(diǎn)89上的電壓電平之前經(jīng)過選擇開關(guān)34接收一個觸發(fā)信號。為此目的，當(dāng)按鈕/觸點(diǎn)160被啟動，而使觸點(diǎn)84和86因此被電連接時，微控制器U1輸入端SWITCHIN短接到-VC。微控制器U1被配置為將-VC電壓識別為觸發(fā)信號，以根據(jù)導(dǎo)電凸輪74的位置接收輸入。
具體地，根據(jù)圖7中所述的實(shí)例，當(dāng)按鈕/觸點(diǎn)160在其正常打開位置(未啟動)時，在SWITCHIN處的電壓等于觸點(diǎn)88c上的電壓。然而，微控制器U1不響應(yīng)在SWITCHIN處的電壓來執(zhí)行動作。因此，旋轉(zhuǎn)定位開關(guān)32的運(yùn)動和由此產(chǎn)生的導(dǎo)電凸輪74到另一觸點(diǎn)88x的運(yùn)動將改變SWITCHIN上的電壓，但不會改變微控制器U1的操作。
然而，如果微控制器U1在SWITCHIN處檢測-VC，那么它將等待直到-VC電壓從SWITCHIN中撤銷，在SWITCHIN上讀到穩(wěn)態(tài)電壓，然后根據(jù)該穩(wěn)態(tài)電壓執(zhí)行一組操作。這樣，當(dāng)選擇開關(guān)34啟動時，微控制器U1在SWITCHIN處檢測到-VC，并等待后續(xù)的電壓。當(dāng)釋放選擇開關(guān)34時，-VC不再連接到SWITCHIN。相反，來自導(dǎo)電凸輪74定位的觸點(diǎn)88x的電壓返回到SWITCHIN。這樣，來自觸點(diǎn)88x的電壓構(gòu)成了微控制器U1檢測到的后續(xù)電壓。然后，微控制器U1執(zhí)行與觸點(diǎn)88x位置對應(yīng)的用戶周期或選項(xiàng)選擇關(guān)聯(lián)的操作。
總之，如以上結(jié)合圖5和6描述的，通過旋轉(zhuǎn)定位開關(guān)32經(jīng)由觸點(diǎn)88a到88j環(huán)形定位的環(huán)形位置來傳送用戶選擇。由于觸點(diǎn)88a到88j被分立地連接到多級電壓階梯電路的不同位置，每個觸點(diǎn)88a到88j提供給微控制器U1唯一的電壓電平。因此，微控制器U1檢測的電壓電平將唯一地對應(yīng)于由用戶選擇的環(huán)形位置。
此外，微控制器U1根據(jù)接收的唯一啟動信號只讀取階梯電壓，即由選擇開關(guān)34的啟動引起的電壓電平-VC，。
應(yīng)當(dāng)知道，可很容易地使用其它電路向微控制器U1通信位置信息。例如，可以用一個單一變阻器替代分立觸點(diǎn)88a到88j，該變阻器也形成了根據(jù)環(huán)形位置提供電壓電平至微處理器的分壓器。仍舊在另一個實(shí)例中，可以把每個位置觸點(diǎn)88a到88j簡單連接到微控制器U1的不同輸入端，或連接到向微處理器U1提供四位數(shù)字二進(jìn)制碼的多路轉(zhuǎn)換器。盡管這些和其它替換方案是可行的，并可以獲得本發(fā)明的很多益處，但是這里公開的實(shí)施例提供了額外的優(yōu)點(diǎn)，這是因?yàn)樗鼘ξ⒖刂破鱑1輸入端的需求最少，并能夠獲得比典型的變阻器更可靠的輸入值分離。一個只需要一個額外微控制器輸入端的替換方案是觸點(diǎn)84到86將信號提供給分立的微控制器輸入端，與此相對上述公開實(shí)例中階梯電壓被提供到同一輸入端。
圖8顯示了控制電路10的部分示例性示意圖，包括繼電器控制電路16、致動器控制電路18、電機(jī)啟動電路20和傳感電路22。繼電器控制電路16包括電機(jī)繼電器K1、加熱器繼電器K2和通風(fēng)口繼電器K3。電機(jī)繼電器K1包括線圈204和一組觸點(diǎn)206，加熱器繼電器K2包括線圈208和一組觸點(diǎn)210，通風(fēng)口繼電器K3包括線圈212和一組觸點(diǎn)214?？刹僮麟姍C(jī)繼電器觸點(diǎn)206通過電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)繞組19a連接到可選擇和可控制的整個電路(見圖2)。可操作加熱繼電器觸點(diǎn)210通過加熱線圈16b連接到可選擇和可控制的整個電路(見圖2)?？刹僮魍L(fēng)繼電器觸點(diǎn)214通過通風(fēng)口16c連接到可選擇和可控制的整個電路(見圖2)。
可操作電機(jī)繼電器線圈204通過一對激勵晶體管Q6和Q11連接到微控制器U1的MTR COMMON輸出端(見圖7)?？刹僮骷訜崂^電器線圈208通過一對激勵晶體管Q5和Q10連接到微控制器U1的HEATER輸出端(見圖7)?？刹僮魍L(fēng)口繼電器線圈212通過一對激勵晶體管Q7和Q8連接到微控制器U1的VENT輸出端(也見圖7)。
因此，當(dāng)洗碗機(jī)工作期間(見圖3和4)要求微控制器U1開啟電機(jī)16a時，微控制器U1向它的MTR COMMON輸出端提供啟動信號。該啟動信號通過激勵晶體管Q6和Q11被放大。放大后的啟動信號給電機(jī)繼電器線圈204通電，從而導(dǎo)致電機(jī)繼電器觸點(diǎn)206閉合。電機(jī)繼電器觸點(diǎn)206的閉合使得電機(jī)驅(qū)動電流能夠流過電機(jī)16a的運(yùn)轉(zhuǎn)繞組19a。然而，當(dāng)電機(jī)16a首次開始運(yùn)轉(zhuǎn)時，也可以給啟動繞組19b或19c通電，這將在下面結(jié)合電機(jī)啟動電路20進(jìn)行進(jìn)一步描述。
類似地，當(dāng)洗碗機(jī)工作期間(見圖2和3)要求微控制器U1給加熱器線圈16b通電時，微控制器U1向它的HEATER輸出端提供啟動信號。該啟動信號通過激勵晶體管Q5和Q10被放大。放大后的啟動信號給加熱器繼電器線圈208通電，從而導(dǎo)致加熱器繼電器觸點(diǎn)210閉合。加熱器繼電器觸點(diǎn)210的閉合使得電流能夠流過加熱器線圈16b。從而產(chǎn)生熱。
同樣，當(dāng)洗碗機(jī)工作期間(見圖2和3)要求微控制器U1給通風(fēng)口16c通電時，微控制器U1向它的VENT輸出端提供啟動信號。在這里描述的實(shí)施例中，通風(fēng)口16c可以在圖3的步驟116之后執(zhí)行選項(xiàng)“風(fēng)干”的工作期間使用。在任何情況下，該通風(fēng)口啟動信號通過激勵晶體管Q7和Q8被放大。放大后的啟動信號給通風(fēng)口繼電器線圈212通電，從而促使通風(fēng)繼電器觸點(diǎn)214閉合。通風(fēng)口繼電器觸點(diǎn)214的閉合使通過通風(fēng)口16c的電源電路閉合，從而啟動通風(fēng)口16c。
傳感電路22包括污物傳感器216、溫度傳感器218和電流傳感器220。污物傳感器216通過調(diào)節(jié)電路222連接到微控制器U1的SOIL SENSOR輸入端。溫度傳感器218通過調(diào)節(jié)電路224連接到微控制器U1的TEMP輸入端。電流傳感器220通過調(diào)節(jié)電路226連接到微控制器U1的ISENSE輸入端。
通常，污物傳感器216和對應(yīng)的調(diào)節(jié)電路222協(xié)作產(chǎn)生微控制器U1可識別的代表污染水平質(zhì)量的信號。微控制器U1可以使用來自污物傳感器216的污物檢測信號來改變噴水步驟(例如圖3的步驟104-108)的持續(xù)時間，或致使一個或多個洗滌周期步驟的重復(fù)。
溫度傳感器218和對應(yīng)的調(diào)節(jié)電路224協(xié)作產(chǎn)生微控制器U1可識別的代表水溫質(zhì)量的信號。微控制器U1根據(jù)水溫信號來控制加熱器繼電器K2的操作。
電流傳感器220和對應(yīng)的調(diào)節(jié)電路226協(xié)作產(chǎn)生代表在電機(jī)16a的運(yùn)轉(zhuǎn)繞組19a中電流電平質(zhì)量的信號。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，微控制器U1可以利用在電機(jī)16a運(yùn)轉(zhuǎn)繞組19a中的電流電平來確定是否給電機(jī)中的一個或多個啟動繞組19b和/或19c通電或斷電。如本領(lǐng)域已知的，當(dāng)啟動電機(jī)時，給電機(jī)中的附加繞組通電是很有利的。在電機(jī)達(dá)到它的穩(wěn)態(tài)速度時，就不再給附加的啟動繞組通電。
為此目的，微控制器U1處理在其ISENSE輸入端接收的電流檢測信號，并可控制地給電機(jī)16a的兩個啟動繞組中的一個通電或斷電。參照電機(jī)啟動電路20和圖7，微控制器U1包括連接到電機(jī)啟動電路20的CCW輸出端和CW輸出端。該CCW輸出端通過激勵晶體管Q230連接到三端雙向可控硅開關(guān)Q231的控制輸入端。該三端雙向可控硅開關(guān)Q231通過電機(jī)16a的逆時針繞組19c被可操作地連接到可控連接和斷開電路(見圖2)。為了實(shí)現(xiàn)該目的，三端雙向可控硅開關(guān)Q231的一端被連接到電機(jī)中性線，另一端被配置為連接逆時針繞組19c(見圖2)。以類似的方式，CW輸出通過激勵晶體管Q240連接到三端雙向可控硅開關(guān)Q241。三端雙向可控硅開關(guān)Q241的一端被連接到電機(jī)中性線，另一端被連接到電機(jī)16a的順時針繞組19b(見圖2)。
再次總體參考傳感電路22，在這里描述的示例性實(shí)施例中的電流傳感器220是具有較低阻值的分流電阻。在圖7的實(shí)施例中，分流電阻220具有大約0.045歐姆的阻值。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，分流電阻220形成為在主PCB62上的蝕刻路徑。
具體地，圖10示出了PCB62示例性的跡線設(shè)計(jì)。圖10示出了在未安裝電子元件狀態(tài)下的主PCB62。當(dāng)安裝了電子元件時，在控制電路10的圖7和8中所示的各種元件都裝配在主PCB62上。主PCB62上的跡線連接裝配在PCB62上的各個元件。
然而，如上所示，電流傳感器22不是一個安裝在主PCB62上的獨(dú)立的設(shè)備，而是由一個跡線所形成。例如，在圖10中，電流傳感器220是具有配置為產(chǎn)生大約0.045歐姆的電阻值的一定幾何形狀的跡線，幾何形狀主要是其長度和寬度。寬度必須足以承載電機(jī)16a運(yùn)轉(zhuǎn)繞組19a的電流。在這里描述的實(shí)施例中，電流傳感器22的跡線包括多個轉(zhuǎn)回部分221a，以便在電路板表面有限區(qū)域內(nèi)獲得期望的長度。然而，應(yīng)該知道，可以采用其它的跡線幾何形狀，并仍能夠獲得本發(fā)明的很多益處。圖10還顯示了構(gòu)成開關(guān)觸點(diǎn)88a到88j以及觸點(diǎn)89的跡線。
將電流傳感器220的結(jié)合為在PCB62上的跡線有助于減少整體成本。現(xiàn)有技術(shù)中的具有低于1歐姆阻值的電流檢測電阻，是由不僅在制造方面而且在電路板裝配方面都需要很高成本的盤繞導(dǎo)線構(gòu)成。作為電流傳感器220的跡線的使用可實(shí)現(xiàn)較低的成本，并且導(dǎo)電跡線非常適合小的阻值。
再次參照圖8，電流傳感器220適用于連接到測量點(diǎn)228，測量點(diǎn)228接著又適用于連接到電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)繞組。電流傳感器220連接到電機(jī)中性線的另一端。因此，電流傳感器220提供了從運(yùn)轉(zhuǎn)繞組到接地的非常低的電阻路徑，從而形成分流。隨后，微控制器U1的ISENSE輸入端通過串聯(lián)電阻R32(10千歐姆)和R220(10千歐姆)連接到測量點(diǎn)228。偏壓電阻R33(59千歐姆)和保護(hù)二極管D221都連接在兩個電阻R32和R220的結(jié)合點(diǎn)與偏壓之間。電容器C220(0.01微法)連接在兩個電阻R32和R220的結(jié)合點(diǎn)和接地之間。
通常，流過電機(jī)16a的運(yùn)轉(zhuǎn)繞組19a的電流幾乎完全地通過電流傳感器220被分流到接地，這是由于其它路徑將穿過大得多的電阻值的電阻R220。然而，需要注意的是，如果電流傳感器220變?yōu)殚_路，那么將提供通過二極管D220的替換路徑。盡管如此，在通常環(huán)境下，在由電流傳感器220的電阻分割的參考點(diǎn)228處測量的電壓提供了運(yùn)轉(zhuǎn)繞組電流的近似值。在參考點(diǎn)228處的電壓信號通過由電阻R32、R220、R33、二極管D221、D220和電容器C220形成的調(diào)節(jié)電路226被提供到ISENSE輸入端。因此，在ISENSE輸入端的電壓信號代表在電機(jī)16a的運(yùn)轉(zhuǎn)繞組19a中流過的電流。按照如上配置，在ISENSE輸入端的信號具有跟蹤運(yùn)轉(zhuǎn)繞組電流波形的波形。
因此，微控制器U1可以使用該ISENSE信號波形來控制洗碗機(jī)的各個方面。如下所述，微控制器U1根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)繞組電流副度來確定是否和何時給電機(jī)16a的啟動繞組19b或19c通電或斷電。通常，當(dāng)電機(jī)16a啟動時，運(yùn)轉(zhuǎn)繞組電流趨向于比較大。因此，ISENSE信號將同樣具有比較高的幅度。給微控制器U1編程，以使當(dāng)ISENSE信號具有相對高的幅度時，給啟動繞組19b或19c通電。在電機(jī)16a到達(dá)它的運(yùn)轉(zhuǎn)速度時，通過運(yùn)轉(zhuǎn)繞組19a的電流將下降。相應(yīng)的，當(dāng)ISENSE信號的幅度下降到特定門限以下時，微控制器U1就致使啟動繞組19b或19c被斷電。
此外，微控制器U1可至少部分的根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)繞組電流的相位來確定是否打開水閥以調(diào)整洗滌容器54中的水位，運(yùn)轉(zhuǎn)繞組電流的相位同樣可以從ISENSE信號波形中檢測到。
特別參照啟動繞組的控制，說明微控制器U1啟動電機(jī)的示例性的操作，例如開始圖3步驟104的噴水操作。為了啟動電機(jī)，微控制器U1向其MTRCOMMON輸出端和其CW輸出端提供一個信號。在CW輸出端的信號操作以接通三端雙向可控硅開關(guān)Q241，從而將順時針啟動繞組19c連接到電機(jī)中性線。在MTR COMMON輸出端的信號致使繼電器觸點(diǎn)206將電機(jī)16a的繞組19a和19c連接到公共的電源連接點(diǎn)。因此，電機(jī)16a的運(yùn)轉(zhuǎn)繞組19a和順時針啟動繞組19c被通電，電機(jī)16a開始順時針方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)電機(jī)16a開始趨近它的穩(wěn)態(tài)速度時，在運(yùn)轉(zhuǎn)繞組19a(和順時針啟動繞組19c)中的電流幅度將開始降低。因此，在微控制器U1的ISENSE輸入端信號的幅度也降低。當(dāng)在ISENSE輸入端的信號幅度下降到預(yù)定電平以下時，微控制器U1將從CW輸出端撤銷該信號。因此，三端雙向可控硅開關(guān)241被關(guān)斷，使順時針啟動繞組19c為開路。該ISENSE預(yù)定電平是對應(yīng)于與電機(jī)在穩(wěn)態(tài)或接近穩(wěn)態(tài)處運(yùn)轉(zhuǎn)一致的運(yùn)轉(zhuǎn)繞組電流的電平。在穩(wěn)態(tài)，電機(jī)不再需要給啟動繞組通電。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以很容易地確定切斷啟動繞組電流的適宜的運(yùn)轉(zhuǎn)繞組電流電平。
電機(jī)16a只利用運(yùn)轉(zhuǎn)繞組19a內(nèi)的電流在穩(wěn)態(tài)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)微控制器U1使電機(jī)16a停止時，如在完成步驟108時那樣，微控制器U1從其MTRCOMMON輸出端撤銷該信號。從MTR COMMON輸出端撤銷信號的操作致使電機(jī)繼電器線圈204打開電機(jī)繼電器觸點(diǎn)206，從而給運(yùn)轉(zhuǎn)繞組19b斷電。
通過使用其CCW輸出端取代CW輸出端來執(zhí)行上述的相同操作，微控制器U1也可以產(chǎn)生電機(jī)16a的逆時針操作，這可用于在圖3的排水步驟110和116期間。
可以理解電流傳感器220優(yōu)選地應(yīng)具有高精確度(即，電阻值的緊密度容限)。在一些情況下，形成為如圖10的實(shí)例中示出的電路板上跡線的低阻抗電阻不能容易地取得高精確度。即使在電流傳感器的阻值中較小的誤差(例如0.049歐姆而不是0.045歐姆)也會導(dǎo)致在微控制器U1控制操作中的不可預(yù)測性。例如，考慮這樣的情況，即當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)繞組電流是N安培，電流傳感器220的標(biāo)稱(理想)電阻是0.045伏時，理想地微控制器U1應(yīng)致使撤銷啟動繞組電流。在這種情況下，當(dāng)在電流傳感器220上的電壓降是N/0.045時，微控制器U1被編程為撤銷啟動繞組電流。因此，當(dāng)檢測在測量點(diǎn)228處的電壓相對于電機(jī)中性線是N/0.045伏時，微控制器U1將會撤銷啟動繞組中的電流。然而，如果電流傳感器220的實(shí)際阻值是0.049歐姆，那么當(dāng)測量點(diǎn)228處的電壓是N/0.049伏而不是N/0.045時，運(yùn)轉(zhuǎn)繞組電流將會為N。仍然，當(dāng)測量點(diǎn)228處的電壓是N/0.045伏時，微控制器U1將撤銷啟動繞組中的電流。當(dāng)在測量點(diǎn)228處的電壓是N/0.045伏時，由于電流傳感器中的誤差，實(shí)際電流幅值將高于N。因此，微控制器U1將在希望的時間之前切斷啟動繞組電流。
為了避免這種操作中的不可預(yù)測性，可配置微控制器U1以補(bǔ)償電流傳感器220的誤差(阻值的變化)。為了補(bǔ)償阻值誤差，微控制器U1通過阻值的誤差量，用數(shù)字地按比例修正在ISENSE處的信號幅度。這樣，如果電流傳感器220的實(shí)際阻值是0.049歐姆，那么微控制器U1將通過0.045/0.049來按比例修正ISENSE信號。因此，不會在N/0.045處撤銷電流，而是在(0.045/0.049)*N/0.045處，或N/0.049處撤銷電流。如上所述，如果電流傳感器220的實(shí)際阻值是0.049歐姆，那么當(dāng)測量點(diǎn)228處的電壓幅值是N/0.049時電流是N。
電阻誤差百分率可以在形成蝕刻電流傳感器220之后的任何時刻來確定，甚至是在主PCB62被填充元件之前。然后可以將從確定的誤差中導(dǎo)出的補(bǔ)償因數(shù)存儲在EEPROM U5(見圖7)，或其它非易失存儲器(見圖2的存儲器)中。通過提供存儲補(bǔ)償因數(shù)的可編程存儲器，調(diào)節(jié)由于使用蝕刻電阻所產(chǎn)生誤差的可變性。具體地，由于阻值相對較低(即，小于十分之一歐姆)，即使在軌跡厚度、幾何形狀或?qū)挾戎械暮苄「淖兌伎梢悦黠@地改變阻值。這樣，阻值誤差可以作為制造公差的函數(shù)來改變，從而需要在每個設(shè)備中進(jìn)行自定義補(bǔ)償。使用可編程存儲設(shè)備存儲補(bǔ)償因數(shù)實(shí)現(xiàn)對每個設(shè)備的自定義校準(zhǔn)。
盡管如此，如果制造公差被縮小到足夠消除對補(bǔ)償?shù)男枰?，那么也可以取消使用補(bǔ)償因數(shù)。
啟動電路18包括閥致動電路230和洗滌劑/漂洗助劑制動器電路232。閥致動電路230包括用于門控未示出的水閥螺線管到AC中性線的半導(dǎo)體開關(guān)Q250。微控制器U1的VALVE CNTL輸出端連接到開關(guān)Q250的控制輸入端。洗滌劑/漂洗助劑制動器電路232以類似的方式通過三端雙向可控硅開關(guān)Q260來控制。在這里描述的示例性實(shí)施例中，洗滌劑分配器釋放機(jī)構(gòu)通過第一二極管D260連接，漂洗助劑分配器通過第二二極管D261連接。該第二二極管D261相對于所述第一二極管D260是反偏壓。采用這種配置，如果微控制器U1只在線電壓的正半周期內(nèi)給三端雙向可控硅開關(guān)Q260通電，那么僅啟動漂洗助劑分配器。同樣，如果微控制器U1只在線電壓的負(fù)半周期內(nèi)給三端雙向可控硅開關(guān)Q260通電，那么僅啟動洗滌劑分配器。以這種方式，可以使用一個單一微控制器輸出和一個單一半導(dǎo)體開關(guān)獨(dú)立地控制兩個獨(dú)立設(shè)備。
圖9示出了包含有光I/O電路14的部分示范性控制電路的示意圖。光I/O電路14包括多個指示燈36a至36i，在這里說明的示范實(shí)施例中這些指示燈是發(fā)光二極管(LED)。光I/O電路14進(jìn)一步包括一個檢測器LED形式的光檢測器設(shè)備37。
一般，指示燈36a至36i可操作地連接至微控制器U1。在洗碗機(jī)操作過程中，微控制器U1在選擇的時間可控制地給指示燈36a至36i通電。更具體地講，微控制器U1如下所述的那樣可控制地給指示燈36a至36i通電。
當(dāng)并且如果操作人員選擇了“高溫洗滌”可選項(xiàng)時(見前面圖3)，指示燈36a通電，并因此發(fā)光。當(dāng)且如果操作人員選擇了“風(fēng)干”可選項(xiàng)時(見前面圖3)，微控制器U1同樣地給指示燈36b通電。當(dāng)且如果操作人員選擇了“2小時延遲”可選項(xiàng)時(見前面圖3)，微控制器U1同樣地給指示燈36c通電。當(dāng)和如果操作人員選擇了“4小時延遲”可選項(xiàng)時，微控制器U1可控制地給指示燈36d通電(見前面圖3)。在流程圖100的各個步驟中(見前面圖3)，微控制器U1進(jìn)一步可控制地給對應(yīng)于位于指示燈36e至36i附近標(biāo)記的指示燈36e至36i通電。
在這里所述的示范性實(shí)施例中，指示燈36a至36i以下述方式連接到微控制器U1。第一LED激勵晶體管Q1連接在微控制器輸出端L1與每個指示燈36a至36e的正極之間。第二LED激勵晶體管Q2連接在微控制器的輸出端L2與每個指示燈36f至36i的正極之間。指示燈36a和36f的負(fù)極通過一個220歐姆電阻R18連接到微控制器U1的A1輸出端。指示燈36b和36g的負(fù)極通過一個220歐姆電阻R47連接到微控制器U1的A2輸出端。指示燈36c和36h的負(fù)極通過一個220歐姆電阻R45連接到微控制器U1的A3輸出端。指示燈36d和36i的負(fù)極通過一個220歐姆電阻R6連接到微控制器U1的A4輸出端。指示燈36e的負(fù)極通過一個220歐姆電阻器R36連接到微控制器U1的A5輸出端。
因此，通過在L1或L2與A1、A2、A3、A4和A5之一的唯一組合上提供一個輸出信號，使微控制器給每個指示燈36x通電。例如，為了給指示燈36h通電，微控制器給L2和A3二者通電。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，光I/O電路14進(jìn)一步包括可以操作以實(shí)施微控制器U1與外部處理設(shè)備之間通信的光通信設(shè)備。優(yōu)選地，至少一個光通信設(shè)備是指示燈36a至36i中的一個。如此，通過使用至少一個既作為指示燈又作為光通信設(shè)備，可以減少光學(xué)設(shè)備的總數(shù)。
在這里所述的示范性實(shí)施例中，指示燈36i也作為第一光通信設(shè)備操作，而光檢測器37構(gòu)成了第二光通信設(shè)備。如上所述，結(jié)合圖4，指示燈36i位于鄰接光檢測器37的位置上。
光檢測器37通過一個放大器晶體管Q3連接到微控制器U1的RX輸入端。更具體地講，光檢測器37的正極連接到NPN雙板結(jié)晶晶體管Q3的基極。光檢測器37的負(fù)極連接到一個偏置電壓源(-5V)。進(jìn)一步把220千歐偏置電阻R2連接在所述偏置電壓源和晶體管Q3的基極之間。晶體管Q3的集電極通過47千歐的偏置電阻R3連接到接地。微控制器U1的RX輸入端連接到晶體管Q3的集電極。晶體管Q3的集電極連接到所述偏置電壓源(-5V)。
在這里所述的示范實(shí)施例中，指示燈36a至36i、光檢測器37、電阻R2和放大器晶體管Q3設(shè)置在副PCB64上。所有其它元件設(shè)置在主PCB62上。(見圖5和6)。
在操作中，指示燈36i起到一個發(fā)射器的功能，而光檢測器37起到一個光接收器的功能。為了發(fā)送數(shù)據(jù)信號，微控制器U1根據(jù)要發(fā)送的數(shù)據(jù)在它的L2和L4輸出端提供控制信號。指示燈36i響應(yīng)控制信號發(fā)光或通電，來將數(shù)據(jù)向外光傳輸?shù)较赐霗C(jī)50的控制面板52。為了接收數(shù)據(jù)信號，光檢測器37通過控制面板52接收來自外部設(shè)備的光/光學(xué)信號。光學(xué)信號“開通”光檢測器37，從而開通晶體管Q3。當(dāng)晶體管Q3開通時，RX上的電壓顯著降低。因此，微控制器U1通過輸端RX上的電壓變化，檢測到光信號的接收。
控制電路10的光通信設(shè)備36i和37與電連接到一個外部處理設(shè)備的類似設(shè)備進(jìn)行光通信。外部處理設(shè)備可以是一個包括一個或多個數(shù)字處理電路的診斷工具。診斷工具可以使用光通信設(shè)備36i和37來實(shí)現(xiàn)診斷，或從微控制器U1獲得對評估洗碗機(jī)的性能和/或診斷故障源有用的其它信息。
圖11示出了一種示范性布置，在這個示范性布置中配置了一個示范診斷工具240以通過通信設(shè)備36i和37從微控制器U1獲得信息。更具體地，連接器242連接到診斷工具240，并且配置以通過通信設(shè)備36i和37實(shí)施與微控制器U1的通信。為此目的，連接器242包括長導(dǎo)線244和接線端246。
圖12進(jìn)一步詳細(xì)示出了接線端246的示范性實(shí)施例的分解圖。接線端246包括具有由背后構(gòu)件248和前構(gòu)件250形成內(nèi)部空間247的外殼。接線端246進(jìn)一步包括通過支撐件254安裝在外殼中的第一和第二通信設(shè)備250和252。支撐件254固定在內(nèi)部空間247中。前構(gòu)件250包括孔256和258，通過這兩個孔可以經(jīng)過第一和第二通信設(shè)備250和252與外殼外部的元件進(jìn)行光通信。為此目的，孔256和258可以是完全敞開的，或可以包括一個實(shí)際上透明的(或其它透光的)元件。
接線端246進(jìn)一步包括一個安裝裝置260，這個安裝裝置260可以操作以便相對于洗碗機(jī)50將接線端246可取下地固定在一個位置，從而使第一和第二通信設(shè)備250和252能夠與控制電路10的通信設(shè)備36i和37光通信。在這里所述的示范實(shí)施例中，安裝裝置260是一個設(shè)置在外殼內(nèi)從而固定到外殼的永磁體。由于洗碗機(jī)框架51的金屬含量，永磁體通過磁力將接線端246固定到控制面板52。
在操作中，用戶只要將光學(xué)設(shè)備250和252分別對準(zhǔn)通信設(shè)備36i和37的上方，然后，將接線端向控制面板52推進(jìn)，直到磁力將接線端246固定到位。如果發(fā)生一些錯位，那么用戶可以沿控制面板52在任何方向上滑動接線端246，直到診斷工具240和微控制器U1建立通信，這表示光學(xué)設(shè)備248和250已經(jīng)與通信設(shè)備36i和37充分對準(zhǔn)。
應(yīng)當(dāng)知道也可以使用其它安裝裝置。例如，可以將機(jī)械安裝裝置設(shè)置在接線端246上，以便與洗碗機(jī)框架51的機(jī)械部件配合，來對準(zhǔn)光通信設(shè)備。當(dāng)然，如果將相應(yīng)的對準(zhǔn)支撐構(gòu)件設(shè)置在洗碗機(jī)的控制面板52上，那么僅需圖12中所示示范接線端246的形狀能夠構(gòu)成合適的安裝裝置。但是，這里磁性安裝裝置的使用提供了洗碗機(jī)框架51上不需要任何特定的機(jī)械部件的附加優(yōu)點(diǎn)。
圖13和14示出了在診斷工具240和微控制器U1之間的典型通信操作中進(jìn)行的操作的示范性流程圖。圖13示出了診斷工具240的操作，圖14示出了微控制器U1的對應(yīng)操作。
參考圖13，這里所述的實(shí)施例中，診斷工具240在步驟302中通過在自由運(yùn)行、重復(fù)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生握手或“喚醒”消息或信號圖形來開始通信操作。如步驟304中指出的，反復(fù)地執(zhí)行步驟302直到診斷工具240接收應(yīng)答或信號。特別地，如下面要結(jié)合圖14說明的，一旦洗碗機(jī)微控制器U1接收并識別出握手或“喚醒”消息或信號圖形，微控制器U1將應(yīng)答發(fā)送回診斷工具240。
一旦接收到應(yīng)答(見步驟304)，診斷工具240優(yōu)選向操作人員提供確認(rèn)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)與電器控制電路通信的可見或可聽見的信號。因此，再參考上面結(jié)合圖10和11所述的安裝裝置260，在步驟302的執(zhí)行過程中，技術(shù)人員可以嘗試將接線端246與控制面板52上的光通信設(shè)備36i和37對準(zhǔn)。一旦在步驟304中接收到可見或可聽見的指示，技術(shù)人員停止移動接線端246。
然后，在步驟306中，診斷工具240制定一個數(shù)據(jù)請求消息。更具體地，診斷工具240可以指定從微控制器U1提取的數(shù)據(jù)類型。如下面要進(jìn)一步說明的，可以配置微控制器U1以存儲各種不同的診斷或操作的統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)。因此，在步驟306中，診斷工具240可以請求微控制器U1存儲的特定數(shù)據(jù)子集。診斷工具240可以使用任何數(shù)量的機(jī)構(gòu)，以允許技術(shù)操作人員規(guī)定要從洗碗機(jī)控制電路10提取的數(shù)據(jù)類型。在一個可選實(shí)施例中，預(yù)先確定從微控制器U1檢索的數(shù)據(jù)類型，從而可以潛在地取消對步驟306的需要。
在任何情況下，在步驟308中，診斷工具240接收來自微控制器U1的數(shù)據(jù)，并且判斷它是否接收到有效的應(yīng)答數(shù)據(jù)。為此目的，診斷工具240利用所有多種已知方法中的任何方法來檢查數(shù)據(jù)完整性，并且也確定接收的信息是否在正確的數(shù)據(jù)協(xié)議中。如果沒有接收到有效的數(shù)據(jù)，那么診斷工具240可以返回到步驟306，并且再次發(fā)送數(shù)據(jù)請求消息。但是，如果接收到有效的應(yīng)答數(shù)據(jù)，那么診斷工具240前進(jìn)到步驟310。
在步驟310中，診斷工具240可以根據(jù)檢索的數(shù)據(jù)存儲、打印和/或顯示信息。診斷工具240可以在顯示或打印之前進(jìn)一步處理數(shù)據(jù)，或可以直接顯示或打印提取的數(shù)據(jù)。
在步驟312中，診斷工具240確定是否從洗碗機(jī)控制電路10請求了任何附加數(shù)據(jù)。例如，診斷工具240可以經(jīng)過屏幕顯示詢問技術(shù)人員或操作人員，是否請求了附加數(shù)據(jù)。如果請求了附加數(shù)據(jù)，那么診斷工具240返回到步驟306。如果沒有，那么診斷工具240已經(jīng)完成通信操作。應(yīng)當(dāng)知道，可以在通信操作完成之后，進(jìn)一步完成對提取的數(shù)據(jù)或從中獲得的信息的處理、顯示和打印。
圖14示出了與圖13中所述的通信操作結(jié)合執(zhí)行的微控制器U1的操作。首先，在步驟322中，微控制器U1周期性地掃描RX輸入端，以尋找診斷工具240產(chǎn)生的握手或“喚醒”信號。這種周期性掃描可以利用正常的中斷型處理，在洗碗機(jī)的正常操作過程中發(fā)生。由于洗碗機(jī)50的操作一般不是計(jì)算密集的，所以步驟322中的周期性掃描可以容易地每秒進(jìn)行數(shù)次，而不降低前面結(jié)合圖3說明的洗碗操作的性能。
在步驟324中，微控制器U1判斷是否已經(jīng)檢測到握手或“喚醒”信號。如果微控制器U1在步驟322的掃描過程中沒有識別出握手消息，那么微控制器U1返回在后續(xù)時間重復(fù)步驟322。重復(fù)該處理過程，直到檢測到所述信號。
但是，如果在步驟324中，微控制器U1識別出合適的握手或“喚醒”信號，那么微控制器U1前進(jìn)到步驟326。在步驟326，微控制器U1利用指示燈36i向診斷工具發(fā)送收到通知信號。
然后，在步驟328，微控制器U1接收診斷工具240在圖12的步驟306中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)請求信號。微控制器U1分析該消息，并且確定請求的數(shù)據(jù)?？梢詫⒄埱蟮脑\斷數(shù)據(jù)本地存儲在微控制器U1或EEPROM U5中。應(yīng)當(dāng)知道，所述診斷數(shù)據(jù)一般包括在洗碗機(jī)50的操作過程中收集和存儲的數(shù)據(jù)。
這種數(shù)據(jù)可以包括有關(guān)檢測的超范圍條件的統(tǒng)計(jì)或信息。例如，如果溫度傳感器到達(dá)一個特定溫度，或如果溫度未能達(dá)到一個特定溫度時，微控制器U1可以記錄一個超范圍事件。其它診斷數(shù)據(jù)可以包括機(jī)器運(yùn)行的循環(huán)次數(shù)的計(jì)數(shù)，電機(jī)16a操作的小時數(shù)，或類似的使用信息。得到的診斷信息類型的準(zhǔn)確性質(zhì)和存儲它的方式，將根據(jù)特定實(shí)現(xiàn)的需要和策略改變。
在步驟330中，微控制器U1從存儲器(例如，內(nèi)部存儲器或EEPROMU5)中提取請求的數(shù)據(jù)。如果需要，微控制器U1處理原始數(shù)據(jù)以獲得請求類型的數(shù)據(jù)。然后，在步驟332中，微控制器U1經(jīng)過指示燈36i將提取的數(shù)據(jù)發(fā)送到診斷工具240。為此目的，微控制器U1將信號和/或數(shù)據(jù)消息構(gòu)造成診斷工具240期待的格式。
在步驟332中，微控制器U1確定是否產(chǎn)生了任何進(jìn)一步的數(shù)據(jù)請求。如果在超時之前沒有接收到這種新的請求，那么微控制器U1返回到步驟322，周期性地監(jiān)視握手或“喚醒”信號。但是，如果在步驟330中接收到附加的請求，那么微控制器U1返回到步驟328。
應(yīng)當(dāng)知道，替代圖14中的步驟332，微控制器U1可以直接返回到步驟322。這樣，將以處理原始請求相同的方式處理附加請求。在這種情況下，圖13中診斷工具240的操作相應(yīng)地從步驟310直接前進(jìn)到步驟302。在任何情況下，應(yīng)當(dāng)知道，圖13和14的功能方式可以隨著設(shè)計(jì)選擇而改變。
應(yīng)當(dāng)知道，上述實(shí)施例僅僅是示范性的，熟悉本領(lǐng)域的人員可以容易地建議結(jié)合本發(fā)明的原理并且落入到本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的他們自己的實(shí)現(xiàn)方式。例如，即使沒有把旋轉(zhuǎn)定位開關(guān)和選擇開關(guān)組合成一個單一的機(jī)械組件，也能獲得至少一些在電器中使用旋轉(zhuǎn)定位開關(guān)和選擇開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)。其中，這些優(yōu)點(diǎn)來自于用于可選項(xiàng)選擇的部件的減少。同樣地，即使不使用與圖5和6中所示一樣的結(jié)構(gòu)，也可以獲得將開關(guān)組合成一個單一機(jī)械組件的一些優(yōu)點(diǎn)。最后，在不需要結(jié)合光通信設(shè)備或使用利用PCB跡線的電流傳感電路的洗碗機(jī)(或其它類型的電器單元)中，也可以獲得使用旋轉(zhuǎn)定位開關(guān)和選擇開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)。這里所述的開關(guān)布置的優(yōu)點(diǎn)可以應(yīng)用到洗衣機(jī)、干衣機(jī)、甚至某些烹飪電器。
在另一個示例中，即使沒有一個光通信設(shè)備發(fā)揮指示燈的功能，也能得到使用第一和第二光通信設(shè)備的至少一些優(yōu)點(diǎn)。同樣，當(dāng)使用不同數(shù)量的光通信設(shè)備時，也能獲得使用第一和第二光通信設(shè)備的至少一些優(yōu)點(diǎn)。最后，在沒有必要結(jié)合旋轉(zhuǎn)定位開關(guān)和選擇開關(guān)，或使用利用PCB跡線作為電流傳感電路的電器中，也能夠獲得使用光通信設(shè)備各種優(yōu)點(diǎn)。使用這里所述的光通信設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)可以容易地結(jié)合到利用數(shù)字控制電路的任何其它家用電器中。此外，應(yīng)當(dāng)知道，光通信設(shè)備中的至少一個可以是一段文字?jǐn)?shù)字顯示，而不是簡單的指示燈。
權(quán)利要求
1.一種裝置包括安裝于電器上的電器控制面板，該電器控制面板具有與該電器控制面板的外表面通信的第一和第二光通信設(shè)備；固定于電器內(nèi)部的控制器，該控制器可操作地連接至第一和第二光通信設(shè)備以向它們提供通信信號，所述通信信號包括診斷信息。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一和第二光通信設(shè)備中的至少一個進(jìn)一步被配置為向該電器的用戶提供該電器操作的可見指示。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一和第二光通信設(shè)備中的至少一個為發(fā)光二極管。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述控制器進(jìn)一步可操作的監(jiān)控第一和第二光通信設(shè)備中的至少一個用于第一信號；僅在接收到所述第一信號之后，通過第一和第二光通信設(shè)備中的至少一個來發(fā)送數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述控制器進(jìn)一步可操作地在接收到第一信號之后，接收數(shù)據(jù)請求信號；通過第一和第二光通信設(shè)備中的至少一個來發(fā)送響應(yīng)于所述數(shù)據(jù)請求信號的數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述控制器進(jìn)一步可操作地通過第一光通信設(shè)備來發(fā)送通信信號，并通過第二光通信設(shè)備接收通信信號。
7.一種用于從電器中獲取通信信號的裝置，包括位于外殼上的第一和第二通信設(shè)備，從第一和第二通信設(shè)備延伸到外殼外部位置的一根以上導(dǎo)線，所述一根以上導(dǎo)線配置為與處理設(shè)備相連；固定在外殼上的安裝裝置，該安裝裝置被設(shè)置為可滑動地將外殼固定在接近的電器外部面板上，以便第一和第二通信設(shè)備能夠與電連接到電器控制器上的通信設(shè)備通信。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述安裝裝置包括一個磁體。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述第一和第二通信設(shè)備包括光通信設(shè)備。
10.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述第一和第二通信設(shè)備包括光通信設(shè)備。
11.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述第一和第二通信設(shè)備固定在外殼內(nèi)。
12.一種方法包括位于電器內(nèi)的控制器提供包括診斷信息的第一通信信號到第一通信設(shè)備，該第一通信設(shè)備與該電器控制面板的外表面通信；在所述控制器中接收來自第二通信設(shè)備的第二通信信號，所述第一通信設(shè)備與該電器控制面板的外表面通信。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述第一通信設(shè)備包括光通信設(shè)備。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述第一通信設(shè)備為發(fā)光二極管。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述第一通信設(shè)備包括和光通信設(shè)備，并進(jìn)一步包括使用第一通信設(shè)備向電器用戶提供該電器操作的可見指示的步驟。
16.如權(quán)利要求12所述的方法進(jìn)一步包括監(jiān)控第二通信設(shè)備用于第二通信信號；以及僅在接收到第二通信信號之后，通過第一通信設(shè)備發(fā)送第一通信信號。
17.如權(quán)利要求16的方法進(jìn)一步包括在接收到第二通信信號之后，接收數(shù)據(jù)請求信號，其中所述發(fā)送第一通信信號進(jìn)一步包括通過第一通信設(shè)備發(fā)送響應(yīng)于數(shù)據(jù)請求信號的數(shù)據(jù)。
18.如權(quán)利要求12的方法進(jìn)一步包括固定外殼于鄰近電器控制面板的外表面，以便于設(shè)置于外殼上的通信設(shè)備與第一、第二通信設(shè)備通信。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述固定外殼進(jìn)一步包括采用安裝裝置將外殼固定于鄰近控制面板的外表面。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述固定外殼進(jìn)一步包括采用一個磁設(shè)備來將外殼固定于鄰近控制面板的外表面。
全文摘要
一種包含有電器控制面板和控制器的裝置。該電器控制面板被設(shè)置在電器上。該電器控制面板具有與電器控制面板的外表面通信的第一和第二光通信設(shè)備。所述控制器被固定于電器內(nèi)。該控制器可操作地與第一和第二通信設(shè)備相連接并向其提供通信信號，該通信信號包含有診斷信息。
文檔編號D06F39/00GK1643827SQ03806517
公開日2005年7月20日 申請日期2003年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月24日
發(fā)明者格利高里·A·彼得森 申請人:艾默生電氣公司