使用無(wú)繩底座的數(shù)據(jù)通信的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】 本發(fā)明設(shè)及無(wú)繩電壺，具體是壺和底座之間有數(shù)據(jù)通信的無(wú)繩電壺。
【背景技術(shù)】 已知的無(wú)繩電壺是由底座供電，并且壺可W與底座分開(kāi)。然而大多數(shù)市售的運(yùn)類壺不 提供除開(kāi)/關(guān)之外的更復(fù)雜的控制。一些期望的"控制"包括溫度控制，或者和壺所制作的飲 料類型相關(guān)的選擇。在無(wú)繩電壺中，容器和底座之間的電力傳遞通過(guò)=極連接器實(shí)現(xiàn)。=極 連接器把電力從底座傳遞到容器中的加熱元件。 在某些情況下希望除開(kāi)關(guān)電源外的用戶控制。例如，對(duì)于泡茶，具有用戶可調(diào)的溫度設(shè) 置是有用的。為了讓市售的具有=極連接的壺方便地實(shí)現(xiàn)額外的用戶控制，需要有控制算 法和在容器上設(shè)置用戶接口按鍵。然而在容器上設(shè)置用戶接口按鍵會(huì)給用戶帶來(lái)一些不 便，也限制了壺的設(shè)計(jì)靈活性。

【發(fā)明內(nèi)容】
因此，本技術(shù)的一個(gè)目標(biāo)是使無(wú)繩電壺的電源底座與壺體之間能進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。 本技術(shù)的另一目標(biāo)是使用戶能從電源底座控制無(wú)繩電壺的功能或參數(shù)，如溫度。 本技術(shù)一些實(shí)施例還有一個(gè)目標(biāo)是在無(wú)繩電壺中提供沸點(diǎn)估計(jì)裝置。 另外還希望為方位不敏感的壺在電源底座中提供用戶控制。
【附圖說(shuō)明】 為了更好地理解本發(fā)明，參考下列附圖，其中： 圖1是無(wú)繩電壺的橫截面透視圖，其中無(wú)繩電壺的容器與底座之間可進(jìn)行數(shù)據(jù)通信； 圖2(a)是分解透視圖，顯示經(jīng)過(guò)=極連接器的電源線通信中所設(shè)及的組件； 圖2(b)是分解透視圖，顯示經(jīng)過(guò)五極連接器的電源線通信中所設(shè)及的組件； 圖3是分解透視圖，顯示射頻通信中所設(shè)及的組件； 圖4是分解透視圖，顯示紅外通信中所設(shè)及的組件； 圖5(a)是分解透視圖，顯示電磁通信中所設(shè)及的組件； 圖5(b)是分解透視圖，顯示電磁發(fā)射器和電磁接收器之間空間關(guān)系的示例； 圖6是水的沸點(diǎn)溫度和海拔之間的關(guān)系圖；和 圖7是在各種海拔高度可安全工作的無(wú)繩電壺的一個(gè)實(shí)施例的透視圖； 圖8是描述底座與容器之間的=極連接的示意圖； 圖9是發(fā)射器的示意圖； 圖10是接收器的示意圖； 圖11(a)是描述高頻載波調(diào)制數(shù)據(jù)的示意圖； 圖11(b)是描述解調(diào)數(shù)據(jù)的示意圖； 圖1U C)是描述邏輯"0"脈沖、邏輯"r脈沖、起始位脈沖和終止位脈沖的示意圖； 圖11(d)是描述一種被傳送數(shù)據(jù)示例的示意圖； 圖12是解禪裝置的電路圖； 圖13是放大器的電路圖； 圖14是高通濾波器的電路圖； 圖15是接收器的電路圖； 圖16是容器的電路圖； 圖17是底座的電路圖； 圖18是描述底座中的軟件控制的流程圖； 圖19是描述容器中的軟件控制的流程圖；和 圖20是一種避免壺內(nèi)干燒事件的方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】 如圖1所示，一種無(wú)繩電壺或制熱飲器100具有壺體(或容器）101，其適合置于電源底座 102的頂部。優(yōu)選，在壺體相對(duì)電源底座的任何轉(zhuǎn)動(dòng)方位，壺都可W工作。對(duì)本說(shuō)明書來(lái)說(shuō)， 運(yùn)類壺被稱為"360°壺"或"方位不敏感"，而要求電源底座與容器之間的固定方位的壺稱為 "方位固定壺"。 壺體又分為液體隔間103和(干燥的)控制隔間104?？刂聘糸g104容納組件，如溫度傳感 器105、處理器或所需的MCU和加熱元件106。如果該裝置是煮茶器或釀酒器，則液體或控制 隔間103、104可W還具有配合釀造的相關(guān)裝置如電動(dòng)機(jī)107和輸送器108,例如用來(lái)使茶葉 能夠沉沒(méi)。在控制隔間104內(nèi)，還有一塊印刷電路板或其它合適電路或處理器等(為方便起 見(jiàn)統(tǒng)稱為"PCB" ) 109，其由上連接器110供電，其使得能夠?qū)θ缜八龅慕M件進(jìn)行軟件和/或 邏輯或電源控制。 控制隔間底部中形成有一個(gè)凹陷或開(kāi)口。電源底座102連接到電源接口，并支承容納在 凹陷中的延伸出的下連接器或禪接件111。下連接器111可連接到上連接器或禪接件110,并 且當(dāng)電源底座102和容器101組合時(shí)與上連接器110電接觸。容器使電力能夠傳遞到容納在 控制隔間104中的各組件。 在圖1所示類型的一個(gè)實(shí)施例中，電源底座102容納第二PCBl 12,其與下連接器111電連 接，并適合參與和第一 PCB 109進(jìn)行的數(shù)據(jù)通信。電源底座102還包含外部的用戶控制裝置 113和其它部件如變量、用戶選擇的飲料設(shè)置、溫度或剩余釀造時(shí)間的電子顯示器。 由于電源底座102通常比控制隔間104裝入的組件要少，因此在電源底座102內(nèi)提供第 二PCB 112使用戶控制裝置與數(shù)字顯示器的布局具有更大程度的靈活性。 用戶可從電源底座控制無(wú)繩電壺的操作。第二PCB 112把控制參數(shù)編碼成數(shù)據(jù)信號(hào)，數(shù) 據(jù)信號(hào)經(jīng)由連接器110和111傳送到容器的PCB109。容器的PCB 109然后把運(yùn)些信號(hào)解碼為 命令，運(yùn)些命令直接或間接地操縱控制隔間中的各種組件，如電動(dòng)機(jī)、熱敏電阻器或加熱元 件。PCB之間的數(shù)據(jù)通信優(yōu)選是雙向的，允許從上PCB到下PCB的反饋通信。下面說(shuō)明具有不 同數(shù)據(jù)通信方法的實(shí)施例。 在圖2(a)所示實(shí)施例中，第一和第二PCB 201和202參與電源線通信。第一和第二PCB 201和202分別連接到控制隔間中的上連接器203和電源底座中的下連接器204。運(yùn)樣數(shù)據(jù)和 電力共用相同的物理連接。 對(duì)于360°壺，上連接器和下連接器可各為，例如傳統(tǒng)的=接觸或五接觸（即極"或五 "極"）連接器。對(duì)于連接器，可使用來(lái)自例如(但不限于)制造商Strix或化ter的目錄產(chǎn)品。 在圖2(a)所示實(shí)例中，上連接器和下連接器203、204各有=個(gè)圓形的極。所有=極都是 需要的，例如對(duì)于加熱元件205。其中兩極用于加熱元件，而第=極需要作為地。通過(guò)改變連 接209、210和211的電源波形，就可W在PCB 201和202之間發(fā)送通信信號(hào)。例如，運(yùn)可W通過(guò) 改變經(jīng)過(guò)連接209、210和211發(fā)送的波形的開(kāi)關(guān)占空比實(shí)現(xiàn)。用戶使用用戶控制裝置206輸 入的參數(shù)、輸入或請(qǐng)求可被解釋并轉(zhuǎn)換為操作或反饋命令給組件如加熱元件205、電動(dòng)機(jī) 207和熱敏電陽(yáng)器208。 如圖2(b)所示，上連接器和下連接器212、213各為五極連接器。不改變用于壺的各組件 的S個(gè)連接214、215和216的占空比，PCB217和218采用附加的兩極219和220作為數(shù)據(jù)鏈接 直接相互通信。下PCB 21對(duì)E來(lái)自用戶控制裝置221的參數(shù)如壺中液體的期望溫度限值轉(zhuǎn)換 成對(duì)組件如加熱元件222和電動(dòng)機(jī)223的操作命令。使用附加的下連接器極219和220及其相 應(yīng)的上連接器極所形成的數(shù)據(jù)接觸件，運(yùn)些參數(shù)被發(fā)送給上PCB 217。上PCB 217隨后發(fā)送 適當(dāng)?shù)拿?、電力或信?hào)給各種組件。類似地，上PCB 217將熱敏電阻器224的輸出編碼為反 饋命令，并經(jīng)由兩個(gè)數(shù)據(jù)鏈極219和220直接把反饋傳給下PCB 218。 盡管圖2(b)將最外面的兩個(gè)接觸件219和220繪制為作為數(shù)據(jù)鏈接使用，但是應(yīng)當(dāng)意識(shí) 到五個(gè)接觸件中任意兩個(gè)都可用于此目的。 在下面說(shuō)明的實(shí)施例中，圖示說(shuō)明的是五極連接器，但是也可使用=極連接器。在圖3 所示實(shí)施例中，第一和第二PCB 301和302之間的無(wú)線數(shù)據(jù)通信通過(guò)射頻(RF)發(fā)射器和接收 器實(shí)現(xiàn)。來(lái)自下連接器303的電力給安裝在第二PCB 302上的RF發(fā)射器304和RF接收器305供 電。容器的PCB(即上PCB)301通過(guò)上連接器306被供電，并且其類似地配備RF發(fā)射器307和RF 接收器308，使兩個(gè)PCB之間可進(jìn)行RF通信。發(fā)射器和接收器能被完全封裝，因而密封且不可 見(jiàn)。使用控制和顯示面板309輸入控制參數(shù)。運(yùn)些參數(shù)被編碼為RF信號(hào)并由下RF發(fā)射器304 發(fā)送。上PCB 301通過(guò)上RF接收器308接收該信息，并將其解碼為對(duì)組件如電動(dòng)機(jī)310和加熱 元件312的命令。上PCB 301把來(lái)自熱敏電阻器311的輸出編碼成反饋信號(hào)，并類似地通過(guò)RF 通信把反饋信號(hào)發(fā)送給下PCB 302。
[0021]在圖4所示實(shí)施例中，無(wú)線數(shù)據(jù)通信可通過(guò)采用紅外線或可見(jiàn)光的光發(fā)射器和光 接收器實(shí)現(xiàn)。例如可使用發(fā)光二極管化?。?。不像無(wú)線電波，紅外和L邸信號(hào)只能通過(guò)光透射 物質(zhì)傳輸。并且發(fā)射器需要把信號(hào)導(dǎo)向接收器。對(duì)于360°壺，多個(gè)發(fā)射器的環(huán)401圍繞在下 連接器402周圍布置。發(fā)送的信號(hào)使用環(huán)形折射透鏡403發(fā)散出去。此布置優(yōu)化信號(hào)的均勻 分布，且有助于確保信號(hào)的分布和接收，而無(wú)論容器相對(duì)于電源底座的方位如何。在此實(shí)施 例中，各發(fā)射器與接收器成對(duì)布置。發(fā)射器-接收器對(duì)例如均勻布置在下連接器402周圍。例 如運(yùn)樣的四對(duì)相互成90°分布在連接器周圍。發(fā)射器和接收器對(duì)405和407、折射透鏡406的 相同布置也位于上連接器408周圍。 用戶使用控制面板