(54) Título: SISTEMA DE PROGRAMAÇÃO DE EQUIPAMENTOS ELETRODOMÉSTICOS E MÉTODO DE PROGRAMAÇÃO DE EQUIPAMENTOS ELETRODOMÉSTICOS PROGRAMÁVEIS EM LINHA DE MONTAGEM (51) Int.CI.: G05B 19/02 (73) Titular(es): WHIRLPOOL S.A.
(72) Inventor(es): MARCOS GUILHERME SCHWARZ; CARLOS ALBERTO TEIXEIRA; MARCELO ZANELATO; LUCAS MONDARDO CÚNICO ♦ · #
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para SISTEMA DE PROGRAMAÇÃO DE EQUIPAMENTOS ELETRODOMÉSTICOS E MÉTODO DE PROGRAMAÇÃO DE EQUIPAMENTOS ELETRODOMÉSTICOS PROGRAMÁVEIS EM LINHA DE MONTAGEM.
A presente invenção refere-se a um sistema de programação de equipamentos eletrodomésticos e a um método de programação de equipamentos eletrodomésticos programáveis em linha de montagem, especialmente um sistema onde a programação ocorre sem a conexão física entre uma unidade de transmissão e um processador reprogramável integrado ao eletrodoméstico.
Descrição do estado da técnica
A programação de processadores reprogramáveis em linha de produção ou em campo, atualmente é implementada por meio do contato físico de um conjunto de agulhas existentes no equipamento de programação, que tocam em pontos específicos do circuito eletrônico contendo o processador reprogramável.
Outra técnica consiste no contato físico entre um conector do equipamento de programação e um conector posicionado no circuito eletrônico contendo o processador reprogramável. Essas duas técnicas possuem a desvantagem de demandarem uma conexão física entre o equipamento de programação e o controle eletrônico.
Uma terceira técnica consiste na escolha manual de configurações em um conjunto de dispositivos mecânicos de seleção, tais como resistores e comutador de dtp, localizados no controle eletrônico. Esse procedimento possuí a desvantagem de necessitar um contato físico entre o operador que realiza a configuração e os dispositivos mecânicos de seleção.
Nas duas últimas técnicas mencionadas, é bastante comum o contato físico exigir a remoção de parafusos e atuação em travas mecânicas, desmontagem de partes plásticas e desencaixe de conexões, para que seja possível obter acesso ao circuito eletrônico, tornando o processo de produção em larga escala mais caro e de menor qualidade.
Outra alternativa é o uso de processadores previamente grava-
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dos, com a desvantagem de não permitir mudanças em sua configuração.
Ainda uma outra técnica, é de se programar eletrodomésticos sem a conexão física, por exemplo, fazendo uso de infravermelho, ou ondas eletromagnéticas. Exemplo desse tipo de solução é encontrada no documento EP1544827, que descreve um sistema de comunicação sem fio para programação centralizada de eletrodomésticos. Tal sistema, no entanto, não prevê a possibilidade de se realizar a programação do eletrodoméstico durante a linha de produção, nem tampouco a possibilidade do uso de programação por campo magnético, estando, portanto, suscetível à interferência de campo eletromagnético que possa incidir sobre o equipamento.
Breve descrição e objetivos da invenção
A presente invenção tem como objetivo um sistema e método de programação de processadores reprogramáveis, composto de um controle eletrônico contendo pelo menos uma unidade remota de programação provida de um dispositivo de transmissão de dados e um processador reprogramável, localizado em um eletrodoméstico provido de um dispositivo de recepção de dados, tais dispositivos de transmissão e recepção de dados transmitindo códigos do programa através de conexão sem fio utilizando meio de transmissão baseado em campo magnético.
Durante o processo produtivo de equipamentos eletrodomésticos, os controles eletrônicos contendo processadores embutidos podem ser basicamente de dois tipos: de programação fixa ou reprogramáveis.
No caso de controles eletrônicos com programação fixa, deve ser feita uma associação do modelo de equipamento eletrodoméstico com o modelo do controle eletrônico adequado a tal equipamento. Essa situação possui a desvantagem de exigir um grande gerenciamento de estoque visando evitar erros e reprocessos.
Para o caso de controles eletrônicos reprogramáveis, as abordagens podem ser divididas em dois grupos: com contato físico entre o dispositivo de programação e o equipamento a ser programado e sem contato físico entre tais elementos. As soluções com contato físico possuem as desvantagens de comumente apresentarem mal contatos, danificação por ma-
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nuseio do operador e de em alguns casos demandarem desmontagem de partes do equipamento, diminuindo a qualidade e onerando o processo produtivo.
Por outro lado, a abordagem sem contato físico normalmente é feita por infravermelho ou por ondas eletromagnéticas. A técnica por infravermelho possui a desvantagem de demandar um acesso visual entre o dispositivo de programação e o equipamento sendo programado. O uso de ondas eletromagnéticas é desvantajoso por ser suscetível à influência de interferências que podem gerar dificuldades na transmissão dos dados ou até mesmo causarem programação indevida e por demandarem componentes eletrônicos de maior custo que operem em alta freqüência.
O sistema e método aqui proposto, baseado em campo magnético, com um circuito receptor sintonizado em baixa freqüência e com estágio de amplificação com baixo ganho, é livre das desvantagens presentes nas técnicas mencionadas anteriormente.
É utilizado um circuito eletrônico receptor simples e de baixo custo, que pode assim ser agregado em cada unidade de produtos produzidos em larga escala. Esse circuito receptor possui uma estrutura indutor capacítor ressonante, que percebe a presença do campo magnético, gerando uma tensão induzida. Na frequência de ressonância, essa tensão possui amplitude máxima. Um estágio amplificador configuração emissor comum recebe tal tensão induzida, amplifica essa tensão, e a disponibiliza para um circuito de retificação e filtragem, que elimina a componente de alta freqüência. Por fim, um estágio de adequação de tensão, recebe o sinal induzido que foi tratado pelos estágios anteriores, gerando valores de tensão adequados a entradas digitais de processadores.
Tais objetivos são alcançados através de um sistema de programação de equipamentos eletrodomésticos que compreende uma unidade remota de programação e uma unidade de processamento integrada ao eletrodoméstico contendo um processador reprogramável, a unidade remota de programação sendo provida com um dispositivo de transmissão de dados, e a unidade de processamento contendo o processador reprogramável sendo
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provida com um dispositivo de recepção de dados, os dispositivos de transmissão e recepção de dados sendo baseados em campo magnético, e a unidade remota de programação sendo carregada com ao menos um código de programa, para ser transmitido pelo dispositivo de transmissão de dados da unidade remota de programação para o dispositivo de recepção de dados da unidade de processamento contendo o processador reprogramávei do eletrodoméstico.
Os objetivos da presente invenção são ainda traduzidos por um método de programação de equipamentos eletrodomésticos programáveis em linha de montagem, caracterizado pelo fato de que é aplicável a um sistema que compreende uma unidade remota de programação e um processador reprogramávei provido em uma unidade de processamento integrada ao eletrodoméstico, o método compreendendo etapas de carregar a unidade remota de programação com ao menos um código de programa a partir de uma biblioteca de códigos de programa e transmitir os dados do(s) código(s) de programa para o processador reprogramávei da unidade de processamento através de um campo magnético à medida que uma pluralidade de eletrodomésticos for passada na frente da unidade remota de programação. Descrição resumida dos desenhos
A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente descrita com base em um exemplo de execução representado nos desenhos. As figuras mostram:
Figura 1 - representa um circuito eletrônico do dispositivo de recepção de dados de acordo com uma das concretizações da presente invenção; e
Figura 2 - é uma esquemática do sistema de programação de equipamentos eletrodomésticos em linha de produção objeto da presente invenção.
Descrição detalhada das figuras
Como pode ser visto a partir das figuras 1 e 2, o sistema de programação de equipamentos eletrodomésticos, objeto da presente invenção, compreende uma unidade remota de programação UR e um processador
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reprogramável PR que é integrado ao eletrodoméstico En
Conforme pode ser visto a partir da figura 2, a unidade remota de programação UR é provida com um dispositivo de transmissão de dados Tur, e cada uma das unidades de processamento UP contêm um ou mais processadores reprogramáveis PR conectados a um dispositivo de recepção de dados Rup, sendo os dispositivos de transmissão e recepção de dados (Tur, Rup) baseados em campo magnético.
O sistema ainda prevê uma biblioteca Sbib, onde são armazenados os diversos códigos de programa Sn que podem ser transmitidos pela unidade remota de programação UR para o processador reprogramável PR da unidade de processamento UP através dos dispositivos de transmissão e recepção de dados (Tur, Rup)·
Neste sentido, pode se prever, por exemplo que um ou mais dos diversos códigos de programa Si, S2-.SN da biblioteca Sbib seja carregado dentro da unidade remota de programação UR que pode ser então levada para transmitir tais códigos para o processador reprogramável PR da unidade de processamento UP por exemplo durante a fabricação do eletrodoméstico, ou mesmo após a fabricação, de modo que se faça, uma atualização do código de programa Sn quando necessário. A figura 2 ilustra esquematica20 mente que os eletrodomésticos Ei} E2, E3...En, podem ser programados durante a própria linha de montagem, apenas posicionando-se a unidade remota de programação UR adequadamente.
Quanto à configuração dos dispositivos de transmissão e recepção de dados (Tur, Rup), estes são baseados em campo magnético, dado as vantagens que essa forma de transmissão traz para a presente invenção.
Conforme pode ser visto da figura 1, uma concretização do dispositivo de recepção de dados Rup, prevê uma topologia que compreende um circuito passivo sensível a campos magnéticoss 11 e de um circuito ativo para tratamento dos sinais 234, sendo que o circuito ativo para tratamento de sinais 234 é responsável pela conversão dos sinais elétricos fornecidos pelo circuito passivo sensível aos campos magnéticos 11 em sinais elétricos compatíveis com o processador reprogramável PR da unidade de proces-
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sarnento UP.
Ü circuito passivo sensível a campos magnéticoss 11 compreende uma topologia indutor capacitor ressonante sendo composto pelo indutor Li e capacitor C-t, configurado para ser sintonizado em baixa freqüência e mais preferencialmente na faixa de freqüência de 1 kHz a 530 kHz.
A sintonia do circuito sensível a campos magnéticoss 11 do dispositivo de recepção de dados Rup θ particularmente vantajosa na presente aplicação, pois o campo magnético tem uma intensidade que decai rapidamente, na razão de:
decaimento ~ —v
Dessa forma, o circuito sensível a campos magnéticoss 11 do dispositivo de recepção de dados Rup só tem sensibilidade tipicamente até 10 cm, tornando-o robusto contra influência de ondas eletromagnéticas, pois estas atuam em uma faixa de freqüência mais elevada, visto que para se sintonizar uma onda eletromagnética em baixa freqüência, a antena teria que ter comprimento na faixa de Km, o que é inviável em termos práticos.
O circuito ativo para tratamento de sinais 234 compreende um estágio de amplificação na configuração emissor comum 12 composto por um transistor Q1t resistores Ri, R2, R3 e R4 e capacitor C3: um estágio de retificação e de filtragem 13 composto por um diodo D1, resistor R5 e capacitor C4 para converter 0 sinal lido no dispositivo de recepção de dados Rup em nível DC e ainda cortar as freqüências elevadas; e um estágio de adequação de níveis de tensão 14 composto por um transistor Q2 e resistores R6 e R/, que é configurado para trabalhar com corte e saturação do transistor Q2, de modo e ter nível lógico 1 ou 0 para entrada do processador reprogramável PR da unidade de processamento UP.
Ademais, deve-se configurar o circuito ativo de tratamento de sinais 234 para possuir baixo ganho de amplificação, e preferencialmente para possuir ganho de amplificação da ordem de 10 a 20.
Com a configuração apresentada no sistema da presente invenção, alcança-se os objetivos da presente invenção, de se ter um sistema de baixo custo e eliminar as conexões com fio, 0 uso de comutador dip, eliminar • * ·
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os riscos de interferência por sinais eletromagnéticos e ainda assim conseguir programar eletrodomésticos em linha de produção ou posteriormente com eficiência.
Quanto à metodologia para controlar o sistema objeto da presente invenção, deve-se prever as seguintes etapas, especialmente no caso da programação de equipamentos eletrodomésticos programáveis em linha de montagem. As etapas compreendem:
- carregar a unidade remota de programação UR com ao menos um código de programa SN a partir de uma biblioteca de códigos de programa SN;
- transmitir os dados do(s) código(s) de programa Sn através de um campo magnético para o processador reprogramável PR da unidade de processamento UP a medida que uma pluralidade de eletrodomésticos En for passada na frente da unidade remota de programação UR.
Dessa forma, pode se programar grandes quantidades de eletrodomésticos En de maneira rápida e barata.
Ademais, pode-se prever que os dispositivos de transmissão e recepção de dados (Tur, Rup) operem em duas vias, para que se possa, além de programar os eletrodomésticos En, receber informações sobre a respectiva situação.
Tendo sido descrito um exemplo de concretização preferido, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações apensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.