一種飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)及其調(diào)溫控制方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)，包括單片機(jī)、電源電路、溫度傳感器、按鍵電路、H橋電路、OLED顯示電路、負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路，所述單片機(jī)與溫度傳感器、按鍵電路、H橋電路、OLED顯示電路、負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路電連接，所述單片機(jī)、溫度傳感器、按鍵電路、H橋電路、OLED顯示電路、負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路均與電源電路連接。本發(fā)明還提供一種飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)的調(diào)溫控制方法，通過(guò)OLED顯示電路和按鍵電路實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互以啟動(dòng)制熱/制冷功能，通過(guò)H橋電路的正向/反向電流，實(shí)現(xiàn)飲料機(jī)的制冷片的制熱/制冷工序。本發(fā)明的技術(shù)方案功能強(qiáng)大，操作簡(jiǎn)單，散熱良好，運(yùn)行穩(wěn)定，可靠性好，可實(shí)現(xiàn)飲料的自動(dòng)調(diào)溫。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)及其調(diào)溫控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及飲料機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著生活水準(zhǔn)的日益提高，在家庭、辦公室及其它公共場(chǎng)所被廣泛使用的普通純凈水飲水機(jī)已不能滿足人們更高的要求，因而出現(xiàn)了能夠沖調(diào)例如咖啡、茶、果汁等不同飲料的飲料機(jī)。隨著生活節(jié)奏日益加快，時(shí)間對(duì)于人來(lái)說(shuō)是相當(dāng)重要的，但是目前大多數(shù)的飲料機(jī)沖調(diào)飲料時(shí)無(wú)法控制飲料的溫度，容易太燙或者太冷，浪費(fèi)了人們很多時(shí)間。所以設(shè)計(jì)一種飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)及其調(diào)溫控制方法，可以使得在人們利用飲料機(jī)沖調(diào)飲料時(shí)，能夠進(jìn)行飲料溫度的調(diào)節(jié)和控制，就成為了一個(gè)急需解決的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，解決存在的技術(shù)問(wèn)題，提供一種飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)及其調(diào)溫控制方法。
[0004]本發(fā)明可以使得在利用飲料機(jī)沖調(diào)飲料時(shí)，能夠進(jìn)行飲料溫度的調(diào)節(jié)和控制。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]—種飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)，包括單片機(jī)1、電源電路2、溫度傳感器3、按鍵電路4、H橋電路5、0LED顯示電路6、負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路7;其中，所述電源電路2分別與所述單片機(jī)1、溫度傳感器3、按鍵電路4、H橋電路5、OLED顯示電路6、負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路7電連接并供電；所述單片機(jī)I上相應(yīng)的輸入端分別與所述溫度傳感器3的輸出端和所述按鍵電路4的輸出端連接，所述單片機(jī)4上相應(yīng)的輸出端分別與所述H橋電路5、所述OLED顯示電路6、所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路7的輸出端電連接;所述溫度傳感器7設(shè)置在飲料機(jī)的儲(chǔ)水槽上;所述H橋電路的輸出端連接所述飲料機(jī)的制冷片;所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接所述飲料機(jī)的相應(yīng)負(fù)載。
[0007]進(jìn)一步的，所述單片機(jī)I上連接有時(shí)鐘電路，所述時(shí)鐘電路由從兩個(gè)單片機(jī)端口引出的兩個(gè)接地電容C5、C7以及并聯(lián)在所述兩個(gè)單片機(jī)端口之間的電阻R23和晶體振蕩器Yl組成。
[0008]進(jìn)一步的，所述單片機(jī)I上連接有手動(dòng)復(fù)位電路，所述手動(dòng)復(fù)位電路由復(fù)位按鍵RST、一端連接復(fù)位按鍵RST而另一端接地的電阻R28以及并聯(lián)在復(fù)位按鍵(RST)兩端的電容C組成。
[0009]進(jìn)一步的，所述單片機(jī)I上連接有USB程序下載接口，所述USB程序下載接口通過(guò)接地電容C6與一設(shè)置在所述單片機(jī)丨的電源端口與所述電源電路2之間的隔離開(kāi)關(guān)SI連接。
[0010]進(jìn)一步的，所述單片機(jī)為STC90C58RD+芯片，所述溫度傳感器7為DS18B20。
[0011]進(jìn)一步的，所述H橋電路由兩個(gè)二選通一按鈕SWl、SW2、四個(gè)MOS晶體管Ql、Q2、Q3、Q4以及兩個(gè)不同發(fā)光顏色的發(fā)光二極管D1、D2組成，其中，四個(gè)晶體管Q1、Q2、Q3、Q4組成對(duì)管結(jié)構(gòu)，第一個(gè)MOS晶體管Ql的柵極與第四個(gè)MOS晶體管Q4的柵極以及第二個(gè)二選通一按鈕SW2的固定端連接，第一個(gè)MOS晶體管Ql的源極與+12V電源以及第二個(gè)MOS晶體管Q2的源極相連，第一個(gè)MOS晶體管Ql的漏極與兩個(gè)不同發(fā)光顏色的發(fā)光二極管D1、D2的一端以及第四個(gè)MOS晶體管Q4的漏極相連，第二個(gè)MOS晶體管Q2的漏極與兩個(gè)不同發(fā)光顏色的發(fā)光二極管Dl、D2的另一端以及第三個(gè)MOS晶體管Q3的漏極相連，第二個(gè)MOS晶體管Q2的柵極與第三個(gè)MOS晶體管Q3的柵極以及第一個(gè)二選通一按鈕SWl的固定端連接，第三個(gè)MOS晶體管Q3的源極和第四個(gè)MOS晶體管Q4的源極連接并接地;第一個(gè)二選通一按鈕SWl的第一個(gè)選通端連接所述+12V電源以及第二個(gè)二選通一按鈕SW2的第一個(gè)選通端，第一個(gè)二選通一按鈕SWl的第二個(gè)選通端連接第二個(gè)二選通一按鈕SW2的第二個(gè)選通端并接地。
[0012]進(jìn)一步的，所述第一個(gè)MOS晶體管Ql和第二個(gè)MOS晶體管Q2的選型均為IRF5210，所述第三個(gè)MOS晶體管Q3和第四個(gè)MOS晶體管Q4的選型均為IRF3710。
[0013]進(jìn)一步的，所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路7由一個(gè)大功率場(chǎng)效應(yīng)管VT2、一個(gè)三極管Q0、一個(gè)光電耦合器0PT2以及三個(gè)電阻R2、R5、R6組成，其中，大功率場(chǎng)效應(yīng)管VT2的柵極與所述三極管QO的集電極連接，大功率場(chǎng)效應(yīng)管VT2的源極接地，大功率場(chǎng)效應(yīng)管VT2的漏極連接所述負(fù)載;所述三極管QO的集電極還通過(guò)所述三個(gè)電阻中的第一個(gè)電阻R2接12V直流電源，所述三極管QO的基極連接所述光電耦合器0PT2的一輸出端以及所述三個(gè)電阻中的第二個(gè)電阻R6的一端，所述三個(gè)電阻中的第二個(gè)電阻R6的另一端接5V電源，所述三極管QO的發(fā)射極與所述光電耦合器0PT2的另一輸出端共同接地;所述光電耦合器0PT2的一輸入端通過(guò)所述三個(gè)電阻中的第三個(gè)電阻R5接所述5V電源，所述光電耦合器0PT2的另一輸入端連接所述單片機(jī)I的相應(yīng)的輸出端口。
[0014]進(jìn)一步的，所述電源電路2由360W的開(kāi)關(guān)電源P6以及穩(wěn)壓電路組成，所述開(kāi)關(guān)電源P6輸出的12V經(jīng)所述穩(wěn)壓電路轉(zhuǎn)換為5V后輸出至所述單片機(jī)I，所述穩(wěn)壓電路由四個(gè)電容Cl、C2、C3、C4、一個(gè)穩(wěn)壓芯片Ul、一個(gè)電阻RlI和一個(gè)LED指示燈LEDO組成，其中，所述穩(wěn)壓芯片1]1的輸入端￥111與所述開(kāi)關(guān)電源?6輸出的12￥、所述四個(gè)電容(:1工2、03工4中的兩個(gè)電容的C1、C2的一端連接，所述穩(wěn)壓芯片UI的輸出端Vou t與所述四個(gè)電容C1、C2、C3、C4中的另外兩個(gè)電容C3、C4的一端以及所述電阻Rll的一端連接，所述電阻Rll的另一端與所述LED指示燈LEDO的一端連接，所述LED指示燈LEDO的另一端、所述四個(gè)電容C1、C2、C3、C4的另一端以及所述穩(wěn)壓芯片Ul的接地端GND相連并接地。
[0015]本發(fā)明還提供一種上述的飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)的調(diào)溫控制方法，包括:
[0016]S1、通過(guò)OLED顯示電路6進(jìn)入主界面，等待按鍵電路4的按鍵選擇功能；
[0017]S2、通過(guò)所述主界面上接收的按鍵電路4的按鍵信息，單片機(jī)I通過(guò)H橋電路5啟動(dòng)飲料機(jī)的制冷功能或制熱功能以及通過(guò)負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路7啟動(dòng)相應(yīng)的負(fù)載；
[0018]S3、若選擇制熱功能，所述H橋電路5通過(guò)正向電流，所述飲料機(jī)的制冷片制熱；
[0019 ] S4、若選擇制冷功能，所述H橋電路5通過(guò)反向電流，所述飲料機(jī)的制冷片制熱；
[0020]S5、步驟S3和S4的制熱或者制冷工序后，所述單片機(jī)I根據(jù)溫度傳感器7實(shí)時(shí)采集的所述飲料機(jī)的儲(chǔ)水槽中的液體溫度來(lái)判斷所述液體溫度是否達(dá)到所需溫度，若未達(dá)到，則繼續(xù)執(zhí)行步驟S3或S4，若達(dá)到，則停止向所述H橋電路5以及負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路7的輸出。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下有益效果:
[0022]1、本發(fā)明的技術(shù)方案通過(guò)OLED顯示電路、按鍵電路以及單片機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)沖調(diào)飲料的調(diào)溫設(shè)置，操作簡(jiǎn)單；
[0023]2、本發(fā)明的技術(shù)方案通過(guò)所述單片機(jī)根據(jù)接收按鍵電路的按鍵信息，并通過(guò)H橋電路的正向和反向電流來(lái)控制飲料機(jī)的制冷片的制熱或制冷，并通過(guò)溫度傳感器采集的實(shí)時(shí)溫度，使飲料機(jī)中的飲料自動(dòng)達(dá)到所需溫度。
[0024]3、本發(fā)明的技術(shù)方案，運(yùn)行穩(wěn)定，可靠性好，便于推廣使用。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是本發(fā)明的飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0026]圖2是本發(fā)明的單片機(jī)及其外圍電路的原理圖；
[0027]圖3是本發(fā)明的負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路的原理圖；
[0028]圖4是本發(fā)明的H橋電路的原理圖；
[0029]圖5是本發(fā)明的電源電路的原理圖；
[0030]圖6是本發(fā)明的飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)的調(diào)溫控制方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說(shuō)明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。
[0032]如圖1所示，為本發(fā)明提供的一種飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)，包括單片機(jī)1、電源電路2、溫度傳感器3、按鍵電路4、H橋電路5、0LED顯示電路6、負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路7;其中，所述電源電路2的供電輸出端分別與所述單片機(jī)1、溫度傳感器3、按鍵電路4、H橋電路5、0LED顯示電路6、負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路7電連接并這些部件供電;所述單片機(jī)I上相應(yīng)的輸入端分別與所述溫度傳感器3的輸出端和所述按鍵電路4的輸出端連接，所述單片機(jī)4上相應(yīng)的輸出端分別與所述H橋電路5、所述OLED顯示電路6、所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路7的輸出端電連接。
[0033]本實(shí)施例中，OLED顯示電路6和按鍵電路4實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互功能，其中OLED顯示電路6用于顯示飲料機(jī)的各種信息，主要由顯示屏以及程序指示燈組成，顯示屏可以是觸摸顯示屏，程序指示燈由6個(gè)LED燈組成，如圖2中LEDl至LED6，用于指示當(dāng)前程序運(yùn)行進(jìn)度信息，方便調(diào)試程序;按鍵電路4用于實(shí)現(xiàn)飲料機(jī)的按鍵功能設(shè)置和選擇，特別是溫度調(diào)節(jié)相關(guān)的功能，可以設(shè)置飲料機(jī)的飲料的上限、下限溫度值以及目標(biāo)溫度值，如圖2中的連接單片機(jī)I的按鍵信息輸入端口 Kl(即單片機(jī)I的20號(hào)引腳)、K2(即單片機(jī)I的19號(hào)引腳)、K3(即單片機(jī)I的18號(hào)引腳)的Kl、Κ2、Κ3按鍵，且按鍵電路4的不同按鍵功能會(huì)顯示在OLED顯示電路6的顯示屏右方。優(yōu)選的，按鍵電路4的按鍵操作伴有蜂鳴提示音。因此，使用者需要根據(jù)自身喜好對(duì)飲料機(jī)的飲料溫度進(jìn)行設(shè)置和調(diào)節(jié)時(shí)，只需要按下按鍵電路中相應(yīng)的溫度調(diào)節(jié)按鍵即可實(shí)現(xiàn)飲料機(jī)的調(diào)溫設(shè)置，操作簡(jiǎn)單，響應(yīng)速度快，同時(shí)OLED顯示電路6的顯示屏的主界面會(huì)顯示相關(guān)的溫度設(shè)置以及飲料的升溫、降溫信息。
[0034]所述溫度傳感器7設(shè)置在飲料機(jī)的儲(chǔ)水槽上，其溫度探頭可以實(shí)時(shí)采集儲(chǔ)水槽中的液體(飲料)溫度，并通過(guò)OLED顯示電路6實(shí)時(shí)顯示出來(lái)。本實(shí)施例中，溫度傳感器7使用DS18B20，該器件具有精度高，體積小，硬件電路簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，可使用單總線協(xié)議操作。
[0035]請(qǐng)參考圖2，所述單片機(jī)I為STC90C58RD+芯片，這是一款兼容51內(nèi)核的增強(qiáng)版單片機(jī)，其封裝采用貼片式LQFP-44，能夠大幅度減小單片機(jī)I在整個(gè)電路板中的占用面積，而且該芯片價(jià)格低廉且功能強(qiáng)大，運(yùn)行穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)。所述單片機(jī)I上連接有時(shí)鐘電路，時(shí)鐘電路由從兩個(gè)單片機(jī)端口 XTALl (即單片機(jī)I的15號(hào)引腳)、XTAL2(即單片機(jī)I的14號(hào)引腳)引出的兩個(gè)接地電容C5、C7以及并聯(lián)在所述兩個(gè)單片機(jī)端口 XTALl、XTAL2之間的電阻R23和晶體振蕩器Yl組成，用于為單片機(jī)I產(chǎn)生穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)。所述單片機(jī)I上還連接有手動(dòng)復(fù)位電路，所述手動(dòng)復(fù)位電路由復(fù)位按鍵RST、一端連接復(fù)位按鍵RST而另一端接地的電阻R28以及并聯(lián)在復(fù)位按鍵RST兩端的電容C8組成，且復(fù)位按鍵RST與電阻R28連接的節(jié)點(diǎn)連接單片機(jī)I的復(fù)位引腳RST(即單片機(jī)I的4號(hào)引腳)，電容CS與電阻R28組成了 RC上點(diǎn)復(fù)位電路，按下復(fù)位按鍵RST后，可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)復(fù)位。所述單片機(jī)(I)上還連接有USB程序下載接口 P9，所述USB程序下載接口 P9的一端(S卩P9的I號(hào)引腳)與接地電容C6的非接地端、隔離開(kāi)關(guān)SI的一端共同連接至單片機(jī)I的電源端口 VCC(即單片機(jī)I的38號(hào)引腳)，所述USB程序下載接口 P9的另一端(S卩P9的4號(hào)引腳)與接地電容C6的接地端連接，所述USB程序下載接口 P9的數(shù)據(jù)收發(fā)端TXD、RXD (即P9的2、3號(hào)引腳)與單片機(jī)I的數(shù)據(jù)收發(fā)端口 TXD、RXD (即單片機(jī)的5、6號(hào)引腳)對(duì)應(yīng)連接，用于從外界向單片機(jī)I傳輸相關(guān)程序，隔離開(kāi)關(guān)，SI可以將單片機(jī)電源端口 VCC與電源電路2源隔離，避免下載程序時(shí)USB程序下載接口 P9過(guò)載導(dǎo)致OLED顯示電路6的顯示屏藍(lán)屏。所述單片機(jī)I上還連接有蜂鳴電路，用于在監(jiān)測(cè)到飲料機(jī)的液體溫度達(dá)到設(shè)定溫度后向使用者進(jìn)行蜂鳴提示，所述蜂鳴電路由電阻R24、三極管Q6以及蜂鳴器BEE組成，蜂鳴器BEE的一端接+5V電源，另一端接三極管Q6的集電極，三極管Q6的發(fā)射極接地，三極管Q6的基極連接電阻R24的一端，電阻R24的另一端接單片機(jī)I的提示音輸出端口 BEE(即單片機(jī)I的40號(hào)引腳)。
[0036]如圖3所示，本實(shí)施例中，負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路7由一個(gè)大功率場(chǎng)效應(yīng)管VT2、一個(gè)三極管Q0、一個(gè)光電耦合器0PT2以及三個(gè)電阻R2、R5、R6組成，其中，大功率場(chǎng)效應(yīng)管VT2的柵極與所述三極管QO的集電極連接，大功率場(chǎng)效應(yīng)管VT2的源極接地，大功率場(chǎng)效應(yīng)管VT2的漏極連接電路板的板載散熱風(fēng)扇、飲料機(jī)的循環(huán)栗等飲料機(jī)的相應(yīng)負(fù)載;所述三極管QO的集電極電阻R2接+12V直流電源，所述三極管QO的基極連接所述光電耦合器0PT2的一輸出端(SP0PT2的4號(hào)引腳)以及電阻R6的一端，電阻R6的另一端接+5V電源，所述三極管QO的發(fā)射極與所述光電耦合器0PT2的另一輸出端(即0PT2的3號(hào)引腳)共同接地;所述光電耦合器0PT2的一輸入端(即0PT2的I號(hào)引腳)通過(guò)電阻R5接所述+5V電源，所述光電耦合器0PT2的另一輸入端(即0PT2的2號(hào)引腳)連接所述單片機(jī)I的輸出端口 Hot(即單片機(jī)I的36號(hào)引腳)。光電耦合器0PT2間接地將單片機(jī)I和負(fù)載之間的信號(hào)隔離開(kāi)，以避免由于系統(tǒng)工作電流大以及瞬時(shí)沖擊電流大所造成的干擾。三極管QO為S8050，起到信號(hào)倒相的作用，同時(shí)可以起到驅(qū)動(dòng)大功率場(chǎng)效應(yīng)管VT2的作用，保證大功率場(chǎng)效應(yīng)管VT2完全導(dǎo)通，以避免由于單片機(jī)上電復(fù)位瞬間HOT端口為高電平狀態(tài)而導(dǎo)致的負(fù)載在啟動(dòng)瞬間時(shí)會(huì)損壞電源的問(wèn)題。大功率場(chǎng)效應(yīng)管VT2的功率大于100W，選型例如為IRF540N，其特點(diǎn)是導(dǎo)通內(nèi)阻小，通過(guò)大電流時(shí)發(fā)熱量低。電阻R2、R5、R6的阻值均為1ΚΩ。此外，本實(shí)施例中，由于每個(gè)負(fù)載與單片機(jī)I之間都連接有一負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路7，從而導(dǎo)致飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)整體的工作電流大，所以飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)的電路板的部分走線使用了開(kāi)窗不蓋油的工藝，焊接時(shí)可以加厚銅箔，增大載流截面積，可使大電流通過(guò)。
[0037]如圖4所示，所述H橋電路5由兩個(gè)二選通一按鈕SWl、SW2、四個(gè)MOS晶體管Ql、Q2、Q3、Q4以及兩個(gè)不同發(fā)光顏色的發(fā)光二極管D1、D2組成，其中，發(fā)光二極管Dl為發(fā)光顏色為綠色的LED燈，發(fā)光二極管D2為發(fā)光顏色為紅色的LED燈，四個(gè)MOS晶體管Ql、Q2、Q3、Q4組成對(duì)管結(jié)構(gòu)，MOS晶體管Ql的柵極與MOS晶體管Q4的柵極以及二選通一按鈕SW2的固定端連接，MOS晶體管Ql的源極與+12V電源以及MOS晶體管Q2的源極相連，MOS晶體管Ql的漏極與發(fā)光二極管D1、D2的一端以及MOS晶體管Q4的漏極相連，MOS晶體管Q2的漏極與發(fā)光二極管D1、D2的另一端以及MOS晶體管Q3的漏極相連，MOS晶體管Q2的柵極與MOS晶體管Q3的柵極以及二選通一按鈕SWl的固定端連接，MOS晶體管Q3的源極和MOS晶體管Q4的源極連接并接地;二選通一按鈕SWl的第一個(gè)選通端連接所述+12V電源以及二選通一按鈕SW2的第一個(gè)選通端，二選通一按鈕SWl的第二個(gè)選通端連接二選通一按鈕SW2的第二個(gè)選通端并接地。本實(shí)施例中，MOS晶體管Ql和MOS晶體管Q2均為PMOS管，選型均為IRF5210，M0S晶體管Q3和MOS晶體管Q4均為NMOS管，選型均為IRF3710。二選通一按鈕SW1、SW2的選型均為SW-SPDT-M0M。所述H橋電路5的輸出端連接所述飲料機(jī)的制冷片，當(dāng)二選通一按鈕SWl與二選通一按鈕SW2的信號(hào)相同時(shí)，H橋電路5無(wú)電流通過(guò)，也無(wú)電流向制冷片輸出，而當(dāng)二選通一按鈕SWI與二選通一按鈕SW2信號(hào)相反時(shí)，可改變2對(duì)MOS晶體管的導(dǎo)通順序，從而起到改變電流方向的作用，即當(dāng)電流正向流過(guò)飲料機(jī)的制冷片時(shí)，制冷片的A面制冷，B面制熱；相反，當(dāng)電流反向流過(guò)所述制冷片時(shí)，制冷片的A面制熱，B面制冷。本實(shí)施例中，由于H橋電路5需要驅(qū)動(dòng)制冷片工作，因此其負(fù)載電流大，發(fā)熱大，需要粗導(dǎo)線以及大面積散熱片，所以該H橋電路5沒(méi)有集成在飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)的主電路板上，而是單獨(dú)接出，安裝于飲料機(jī)的水冷散熱器下，從而使得H橋電路5上方可巧妙地使用來(lái)自水冷散熱器的水冷風(fēng)扇吹出的風(fēng)來(lái)散熱，風(fēng)力強(qiáng)勁，很大程度上解決了 H橋電路5的MOS管發(fā)熱嚴(yán)重的問(wèn)題。
[0038]如圖5所示，所述電源電路2由360W的開(kāi)關(guān)電源P6以及穩(wěn)壓電路組成，所述開(kāi)關(guān)電源P6運(yùn)行穩(wěn)定且能量轉(zhuǎn)換效率高，能夠輸出3組12V直流電來(lái)供系統(tǒng)使用，其中輸出的一路12V直流電經(jīng)所述穩(wěn)壓電路轉(zhuǎn)換為5V后輸出至所述單片機(jī)I使用。所述穩(wěn)壓電路由四個(gè)電容C1-C4、一個(gè)穩(wěn)壓芯片Ul、一個(gè)電阻RlI和一個(gè)LED指示燈LEDO組成，其中，所述穩(wěn)壓芯片Ul的輸入端Vin與所述開(kāi)關(guān)電源P6輸出的12V直流電端、電容的Cl、C2的一端連接，所述穩(wěn)壓芯片UI的輸出端Vout與電容C3、C4的一端以及電阻Rl I的一端連接，電阻R11的另一端與LED指示燈LEDO的一端連接，所述LED指示燈LEDO的另一端、電容C1、C2、C3、C4的另一端以及穩(wěn)壓芯片Ul的接地端GND相連并接地。本實(shí)施例中，穩(wěn)壓芯片Ul選型為78M05，電容Cl和C3的選型均為10nF貼片電容，電容C2和C4均為100yF/25V電解電容，且電容C1、C2并聯(lián)用于對(duì)送入穩(wěn)壓芯片Ul的信號(hào)進(jìn)行濾波，電容C3和C4用于對(duì)穩(wěn)壓芯片Ul輸出的+5V電源信號(hào)進(jìn)行抗干擾處理，LEDO為電源指示燈。由于本發(fā)明的飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)工作電流較大，發(fā)熱量大，為了對(duì)飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)的電路板進(jìn)行散熱，本實(shí)施例中，在飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)的電路板上方安裝了一個(gè)板載散熱風(fēng)扇，以有效地將所述電路板產(chǎn)生的熱量散去，以保證飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)的電路能夠穩(wěn)定運(yùn)行，其中開(kāi)關(guān)電源P6輸出的另一路12直流電輸出至板載散熱風(fēng)扇的電源接口 P10。
[0039]由上所述，本發(fā)明的飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)的電路部分，首先，采用了宏晶公司生產(chǎn)的STC90C58RD+芯片，并全自主設(shè)計(jì)的專(zhuān)用電路板，可以在直徑90mm的電路板上實(shí)現(xiàn)了控制飲料機(jī)的大功率負(fù)載的功能，系統(tǒng)成本低廉且功能強(qiáng)大，運(yùn)行穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，其次，使用2對(duì)MOS管組成的H橋電路來(lái)驅(qū)動(dòng)制冷片實(shí)現(xiàn)制冷或制熱，以調(diào)節(jié)飲料機(jī)的液體溫度，并H橋電路上方巧妙使用來(lái)自飲料機(jī)的水冷散熱器的水冷風(fēng)扇吹出的風(fēng)使其散熱，風(fēng)力強(qiáng)勁，很大程度上解決了 H橋電路MOS管發(fā)熱嚴(yán)重的問(wèn)題;再者，使用了 OLED顯示與按鍵交互的形式，使得使用者可根據(jù)自身溫度需求對(duì)飲料機(jī)的飲料溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，操作簡(jiǎn)單。此外，在飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)的主電路板上方安裝了一個(gè)板載散熱風(fēng)扇，可有效地將主電路板產(chǎn)生的熱量扇去，保證了電路能夠穩(wěn)定運(yùn)行。
[0040]如圖6所示，本發(fā)明還提供一種應(yīng)用上述的飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)的調(diào)溫控制方法，包括以下步驟:
[0041]S1、電源電路2為飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)上電，飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)初始化后，進(jìn)入OLED顯示電路6的顯示屏主界面，等待按鍵電路4的按鍵選擇信息；
[0042]S2、使用者按鍵電路4選擇啟動(dòng)制冷功能(即會(huì)自動(dòng)制冷至下限溫度)、啟動(dòng)制熱功能(即會(huì)自動(dòng)制熱至上限溫度)或者選擇冷/熱設(shè)置功能(即通過(guò)人工進(jìn)行按鍵操作來(lái)設(shè)置目標(biāo)溫度并調(diào)溫至該目標(biāo)溫度)；
[OO43 ] S 3、若選擇制熱功能，單片機(jī)I使得H橋電路5通過(guò)正向電流，啟動(dòng)制冷片實(shí)現(xiàn)制熱工序，且單片機(jī)I控制負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路7啟動(dòng)飲料機(jī)的水冷散熱器的水冷風(fēng)扇以及飲料機(jī)的循環(huán)栗等負(fù)載；
[0044 ] S 4、若選擇制冷功能，單片機(jī)I使得H橋電路5通過(guò)反向電流，啟動(dòng)制冷片實(shí)現(xiàn)制冷工序，且單片機(jī)I控制負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路7啟動(dòng)飲料機(jī)的水冷散熱器的水冷風(fēng)扇以及飲料機(jī)的循環(huán)栗等負(fù)載；
[0045]S5、步驟S3和S4的進(jìn)行制熱或者制冷工序后，單片機(jī)I根據(jù)溫度傳感器7實(shí)時(shí)采集的所述飲料機(jī)的儲(chǔ)水槽中的液體溫度來(lái)判斷所述液體溫度是否達(dá)到所需溫度，若未達(dá)到，則繼續(xù)步驟S3和S4的工序，若達(dá)到，則停止向所述H橋電路(5)以及負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路(7)的輸出，即停止制冷片和所有負(fù)載工作。
[0046]需要說(shuō)明的是，當(dāng)選擇冷/熱設(shè)置功能時(shí)，單片機(jī)I根據(jù)溫度傳感器7實(shí)時(shí)采集的所述飲料機(jī)的儲(chǔ)水槽中的液體溫度來(lái)判斷是對(duì)液體進(jìn)行制冷還是制熱，由此使得H橋電路5通過(guò)正向電流或反向電流，從而啟動(dòng)制冷片實(shí)現(xiàn)制熱或制冷工序，且單片機(jī)I控制負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路7啟動(dòng)飲料機(jī)的水冷散熱器的水冷風(fēng)扇以及飲料機(jī)的循環(huán)栗等負(fù)載，該過(guò)程中，單片機(jī)I持續(xù)根據(jù)溫度傳感器7實(shí)時(shí)采集的所述飲料機(jī)的儲(chǔ)水槽中的液體溫度來(lái)判斷所述液體溫度是否達(dá)到所需溫度(即通過(guò)人工設(shè)置目標(biāo)溫度)，從而維持制冷片的制冷或制熱工序，直至所述液體溫度達(dá)到所需溫度，之后可以停止制冷片和所有負(fù)載工作。
[0047]由上所述，本發(fā)明的飲料機(jī)調(diào)溫控制方法，可以實(shí)現(xiàn)一鍵操作即可自動(dòng)將飲料機(jī)的飲料調(diào)溫至下限溫度或上限溫度，還可以使得使用者通過(guò)按鍵電路設(shè)置任意目標(biāo)溫度，使飲料機(jī)中的飲料自動(dòng)達(dá)到使用者所需溫度，來(lái)滿足自身的特殊溫度需求，操作簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)人性化，便于推廣使用。
[0048]以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思做出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書(shū)所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)，其特征在于:包括單片機(jī)(I)、電源電路(2)、溫度傳感器(3)、按鍵電路(4)、H橋電路(5)、OLED顯示電路(6)、負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路(7);其中，所述電源電路(2)分別與所述單片機(jī)(1)、溫度傳感器(3)、按鍵電路(4)、H橋電路(5)、0LED顯示電路(6)、負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路(7)電連接并供電；所述單片機(jī)(I)上相應(yīng)的輸入端分別與所述溫度傳感器(3)的輸出端和所述按鍵電路(4)的輸出端連接，所述單片機(jī)(4)上相應(yīng)的輸出端分別與所述H橋電路(5)、所述OLED顯示電路(6)、所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路(7)的輸出端電連接;所述溫度傳感器(7)設(shè)置在飲料機(jī)的儲(chǔ)水槽上;所述H橋電路的輸出端連接所述飲料機(jī)的制冷片;所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接所述飲料機(jī)的相應(yīng)負(fù)載。2.如權(quán)利要求1所述的飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)(I)上連接有時(shí)鐘電路，所述時(shí)鐘電路由從兩個(gè)單片機(jī)端口引出的兩個(gè)接地電容(C5、C7)以及并聯(lián)在所述兩個(gè)單片機(jī)端口之間的電阻(R23)和晶體振蕩器(Yl)組成。3.如權(quán)利要求1所述的飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)(I)上連接有手動(dòng)復(fù)位電路，所述手動(dòng)復(fù)位電路由復(fù)位按鍵(RST)、一端連接復(fù)位按鍵(RST)而另一端接地的電阻(R28)以及并聯(lián)在復(fù)位按鍵(RST)兩端的電容(C8)組成。4.如權(quán)利要求1所述的飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)(I)上連接有USB程序下載接口，所述USB程序下載接口通過(guò)接地電容(C6)與一設(shè)置在所述單片機(jī)(I)的電源端口與所述電源電路(2)之間的隔離開(kāi)關(guān)(SI)連接。5.如權(quán)利要求1所述的飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機(jī)為STC90C58RD+芯片，所述溫度傳感器(7)為DSl 8B20。6.如權(quán)利要求1所述的飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)，其特征在于:所述H橋電路由兩個(gè)二選通一按鈕(311、512)、四個(gè)腸5晶體管(01、02、03、04)以及兩個(gè)不同發(fā)光顏色的發(fā)光二極管(D1、D2)組成，其中，四個(gè)晶體管(Q1、Q2、Q3、Q4)組成對(duì)管結(jié)構(gòu)，第一個(gè)MOS晶體管(Ql)的柵極與第四個(gè)MOS晶體管(Q4)的柵極以及第二個(gè)二選通一按鈕(SW2)的固定端連接，第一個(gè)MOS晶體管(Ql)的源極與+12V電源以及第二個(gè)MOS晶體管(Q2)的源極相連，第一個(gè)MOS晶體管(Ql)的漏極與兩個(gè)不同發(fā)光顏色的發(fā)光二極管(D1、D2)的一端以及第四個(gè)MOS晶體管(Q4)的漏極相連，第二個(gè)MOS晶體管(Q2)的漏極與兩個(gè)不同發(fā)光顏色的發(fā)光二極管(D1、D2)的另一端以及第三個(gè)MOS晶體管(Q3)的漏極相連，第二個(gè)MOS晶體管(Q2)的柵極與第三個(gè)MOS晶體管(Q3)的柵極以及第一個(gè)二選通一按鈕(SWl)的固定端連接，第三個(gè)MOS晶體管(Q3)的源極和第四個(gè)MOS晶體管(Q4)的源極連接并接地;第一個(gè)二選通一按鈕(SWl)的第一個(gè)選通端連接所述+12V電源以及第二個(gè)二選通一按鈕(SW2)的第一個(gè)選通端，第一個(gè)二選通一按鈕(SWl)的第二個(gè)選通端連接第二個(gè)二選通一按鈕(SW2)的第二個(gè)選通端并接地。7.如權(quán)利要求6所述的飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)，其特征在于:所述第一個(gè)MOS晶體管(Ql)和第二個(gè)MOS晶體管(Q2)的選型均為IRF5210，所述第三個(gè)MOS晶體管(Q3)和第四個(gè)MOS晶體管(Q4)的選型均為IRF3710。8.如權(quán)利要求1所述的飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)，其特征在于:所述負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路(7)由一個(gè)大功率場(chǎng)效應(yīng)管(VT2)、一個(gè)三極管(Q0)、一個(gè)光電耦合器(0PT2)以及三個(gè)電阻(R2、R5、R6)組成，其中，大功率場(chǎng)效應(yīng)管(VT2)的柵極與所述三極管(Q0)的集電極連接，大功率場(chǎng)效應(yīng)管(VT2)的源極接地，大功率場(chǎng)效應(yīng)管(VT2)的漏極連接所述負(fù)載;所述三極管(Q0)的集電極還通過(guò)所述三個(gè)電阻中的第一個(gè)電阻(R2)接12V直流電源，所述三極管(QO)的基極連接所述光電耦合器(0PT2)的一輸出端以及所述三個(gè)電阻中的第二個(gè)電阻(R6)的一端，所述三個(gè)電阻中的第二個(gè)電阻(R6)的另一端接5V電源，所述三極管(QO)的發(fā)射極與所述光電耦合器(OPT2)的另一輸出端共同接地;所述光電耦合器(OPT2)的一輸入端通過(guò)所述三個(gè)電阻中的第三個(gè)電阻(R5)接所述5V電源，所述光電耦合器(OPT2)的另一輸入端連接所述單片機(jī)(I)的相應(yīng)的輸出端口。9.如權(quán)利要求1所述的飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)，其特征在于:所述電源電路(2)由360W的開(kāi)關(guān)電源(P6)以及穩(wěn)壓電路組成，所述開(kāi)關(guān)電源(P6)輸出的12V經(jīng)所述穩(wěn)壓電路轉(zhuǎn)換為5V后輸出至所述單片機(jī)(1)，所述穩(wěn)壓電路由四個(gè)電容(C1、C2、C3、C4)、一個(gè)穩(wěn)壓芯片(U1)、一個(gè)電阻(Rll)和一個(gè)LED指示燈(LEDO)組成，其中，所述穩(wěn)壓芯片(Ul)的輸入端(Vin)與所述開(kāi)關(guān)電源(？6)輸出的12￥、所述四個(gè)電容((:1、02工3、04)中的兩個(gè)電容的((:1、02)的一端連接，所述穩(wěn)壓芯片(Ul)的輸出端(Vout)與所述四個(gè)電容(Cl、C2、C3、C4)中的另外兩個(gè)電容(C3、C4)的一端以及所述電阻(Rll)的一端連接，所述電阻(Rll)的另一端與所述LED指示燈(LEDO)的一端連接，所述LED指示燈(LEDO)的另一端、所述四個(gè)電容(Cl、C2、C3、C4)的另一端以及所述穩(wěn)壓芯片(Ul)的接地端(GND)相連并接地。10.—種權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的飲料機(jī)調(diào)溫控制系統(tǒng)的調(diào)溫控制方法，其特征在于，包括: S1、通過(guò)OLED顯示電路(6)進(jìn)入主界面，等待按鍵電路(4)的按鍵選擇功能； S2、通過(guò)所述主界面上接收的按鍵電路(4)的按鍵信息，單片機(jī)(I)通過(guò)H橋電路(5)啟動(dòng)飲料機(jī)的制冷功能或制熱功能以及通過(guò)負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路(7)啟動(dòng)相應(yīng)的負(fù)載； S3、若選擇制熱功能，所述H橋電路(5)通過(guò)正向電流，所述飲料機(jī)的制冷片制熱； S4、若選擇制冷功能，所述H橋電路(5)通過(guò)反向電流，所述飲料機(jī)的制冷片制熱； S5、步驟S3和S4的制熱或者制冷工序后，所述單片機(jī)(I)根據(jù)溫度傳感器(7)實(shí)時(shí)采集的所述飲料機(jī)的儲(chǔ)水槽中的液體溫度來(lái)判斷所述液體溫度是否達(dá)到所需溫度，若未達(dá)到，則繼續(xù)執(zhí)行步驟S3或S4，若達(dá)到，則停止向所述H橋電路(5)以及負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路(7)的輸出。
【文檔編號(hào)】A47J31/00GK105919428SQ201610475370
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年6月24日
【發(fā)明人】王明, 施琴, 黨麗峰, 左文艷
【申請(qǐng)人】鎮(zhèn)江市高等專(zhuān)科學(xué)校