CN103243522B - 门盖锁控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种门盖锁控制电路，涉及家用电器安全技术领域，该电路包括：单片机、门盖状态检测电路及至少一路强电控制电路，所述至少一路门盖状态检测电路连接门盖锁和所述单片机，用于检测门盖的状态，所述至少一路强电控制电路连接强电、门盖锁和所述单片机，所述单片机用于根据门盖的状态触发所述强电控制电路控制强电接入门盖锁，以控制门盖打开或关闭。本发明提高了门盖锁控制的安全性。

Description

门盖锁控制电路

技术领域

本发明涉及家用电器安全技术领域，特别涉及一种门盖锁控制电路。

背景技术

目前，家电的安全问题越来越受到人们的关注，安全标准也相应出台。以前，波轮洗衣机上的门盖没有加锁，可随时打开，这样也就增加了安全隐患。

针对这一问题，波轮洗衣机上增加了门盖锁，通电后，通过单片机控制门盖锁，在洗衣机运行时，锁上门锁，洗完衣服或暂停时打开门锁，避免了在洗涤或脱水过程中开盖所产生的意外事故，安全系数有了很大的提升。

对于门盖锁的控制，需要有软件和硬件的支持。但现有的门盖锁控制电路使用过程简单，控制起来需要小心谨慎，若门盖锁控制不当容易损坏，例如：由于门盖锁自身没有保护措施，通电时内部的线圈就会发热，时间稍长就会损坏门盖锁，这样不但起不到应有的作用，而且不良率也会上升。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何实现洗衣机门盖锁的安全控制。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种门盖锁控制电路，包括：单片机、门盖状态检测电路及至少一路强电控制电路，所述至少一路门盖状态检测电路连接门盖锁和所述单片机，用于检测门盖的状态，所述至少一路强电控制电路连接强电、门盖锁和所述单片机，所述单片机用于根据门盖的状态触发所述强电控制电路控制强电接入门盖锁，以控制门盖打开或关闭。

其中，所述强电控制电路包括：继电器子电路和三极管控制子电路，所述三极管控制子电路连接所述单片机的输出端和所述继电器子电路，用于根据门盖的状态控制所述继电器子电路中继电器的触点的通断以控制强电与门盖锁的连接和断开。

其中，所述继电器子电路包括：继电器、二级管、第一电阻和第一电容，三极管控制子电路包括：三极管、第二电阻和第三电阻，所述第三电阻连接在所述三极管的基极和发射极之间，所述第二电阻连接在所述三极管的基极和所述单片机的输出端口之间，所述二级管连接在继电器线圈的两端，且阳极连接所述三极管的集电极，阴极用于连接继电器电源，所述第一电阻和第一电容串联，其串联电路并联在所述继电器的触点的两端，所述继电器的触点的两端分别用于连接所述强电和门盖锁。

其中，所述强电控制电路和单片机之间还串联有电解电容。

其中，包括一路强电控制电路，所述强电控制电路与强电的连接端连接所述强电的零线或火线。

其中，包括两路强电控制电路，所述两路强电控制电路与强电的连接端分别连接所述强电的零线和火线，且两路强电控制电路与所述单片机的连接端连接所述单片机不同的输出端口。

其中，所述门盖状态检测电路包括：第四电阻和第五电阻，第四电阻连接在所述门盖锁和所述单片机的输入端之间，所述第五电阻的一端连接在所述第四电阻和门盖锁之间，另一端接地。

其中，所述门盖状态检测电路包括：第四电阻、第五电阻、第六电阻和第二电容，所述第五电阻和第六电阻并联，第五电阻和第六电阻的一端均连接所述门盖锁，另一端分别连接所述单片机的不同的输入端，所述第四电阻和第二电容并联，其并联电路的一端连接所述门盖锁，另一端接地。

(三)有益效果

本发明通过门盖状态检测电路检测门盖的状态，并通过单片机根据门盖的状态触发强电控制电路控制强电接入门盖锁，以控制门盖打开或关闭，实现了门盖锁的安全控制。另外，强电控制电路和单片机之间的电解电容控制了输出信号的时间，从而控制了强电接入门盖锁的时间，防止了门盖锁在长时间接通强电而损坏；两路强电控制电路，当一路控制失效造成短路时，则另一侧的控制可以使强电按通或断开，不会造成门锁的损坏；单片机两个独立的端口检测门盖的状态，增强了安全性。

附图说明

图1是本发明实施例1的门盖锁控制电路结构示意图；

图2是本发明实施例2的门盖锁控制电路结构示意图；

图3是本发明实施例3的门盖锁控制电路结构示意图；

图4是本发明实施例4的门盖锁控制电路结构示意图；

图5是本发明实施例5中的一种门盖锁控制电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例的门盖锁控制电路包括：单片机(MCU)、门盖状态检测电路、强电控制电路。门盖状态检测电路连接门盖锁和单片机，用于检测门盖的状态，强电控制电路连接强电、门盖锁和单片机，单片机用于根据门盖的状态触发强电控制电路控制强电接入门盖锁，以控制门盖打开或关闭。

具体地，强电控制电路包括：继电器子电路和三极管控制子电路。继电器子电路包括：继电器K1、二级管D1、电阻R1和电容CX1，三极管控制子电路包括：三极管N1、电阻R2和电阻R3，电阻R3连接在三极管N1的基极和发射极之间，电阻R2连接在三极管N1的基极和MCU的输出端口I/O1之间，二级管D1连接在继电器K1的两端，且阳极连接三极管N1的集电极，阴极用于连接继电器K1的电源，电阻R1和电容CX1串联，其串联电路并联在继电器K1的触点的两端，继电器K1的触点的一端连接强电的火线端L(也可以连零线端N)，另一端连接门盖锁(图1中门盖锁包括门锁装置和一个整流器BD1，触点的另一端连接BD1的输入端2，整流器BD1的输入端3直接连接零线端N(或火线端L)，整流器BD1的输入端1和4连接门锁装置)。

门盖状态检测电路包括：电阻R8和电阻R9，电阻R8连接在门盖锁和单片机的输入端I/O4之间，电阻R9的一端连接在电阻R8和门盖锁之间，另一端接地。

工作原理如下：

洗衣机开机后，门锁需要打开，先通过I/O4检测到门锁的状态，打开为低电平，锁上为高电平，当门锁是打开状态时，此时MCU不需要进行控制；当门锁是锁定状态时，此时通过I/O1输出一个高电平脉冲，在三极管N1等器件的控制下(单片机端口I/O1输出低电平时，三极管N1截止，继电器K1控制线圈两端同为高电平，线圈不工作，继电器触点不能吸合，此时为断开状态；单片机端口I/O2输出高电平时，三极管N1导通，继电器K1控制端线圈通电工作，继电器K1触点吸合，此时为闭合状态)，继电器K1导通，强电(交流电)通过整流器BD1整流为直流电加在门锁上，则门锁打开。

洗衣机启动时(即工作状态)，门锁需要锁上，先通过I/O4检测到门锁的状态，打开为低电平，锁上为高电平，当门锁是锁定状态时，此时MCU不需要进行控制；当门锁是打开状态时，此时通过I/O1输出一个高电平脉冲，在三极管N1等器件的控制下，继电器K1导通，强电(交流电)通过BD1整流为直流电加在门锁上，则门锁锁上。

实施例2

本实施例中的门盖锁控制电路结构与实施例1中的电路结构基本相同，不同的是强电控制电路和单片机之间还串联有电解电容，即电阻R2和MCU的输出端口I/O1之间串联电解电容E1。由于门盖锁的内部的线圈通电100毫秒，门盖锁就能够进行锁住和锁定解除动作，时间太长，则会导致线圈发热，长时间则会造成门锁损坏。因此在MCU的输出端口I/O1的出口处串联一个电解电容E1，门盖锁需要打开或关上时，MCU的I/O1口需要输出高电平(I/O1＝1)，且正常情况下高电平的时间为100ms(TH＝100ms)，当I/O1口高电平的时间由于其它原因大于100ms时(TH1＞100ms)，这时高电平通过E1后，高电平的时间则又变为TH2＝100ms。这样使得在外部干扰或者控制失效的情况下，只能有100毫秒的有效控制信号通过，避免了门盖锁的内部的线圈的损坏，保证了控制端的正常工作。

其工作原理和实施例1基本相同，只是在I/O1输出的高电平被E1控制在100ms。

实施例3

本实施例的门盖锁控制电路结构与实施例1的电路结构基本相同，不同的是本实施例中采用了两路强电控制电路，且每路强电控制电路的结构和实施例1的强电控制电路的结构相同。第一路强电控制电路的继电器K1触点的一端连接火线端L，另一端连接整流器BD1的输入端2，三极管控制子电路中的R2连接MCU的输出端口I/O1。第二路强电控制电路的继电器K1触点的一端连接火线端N，另一端连接整流器BD1的输入端3，三极管控制子电路中的R5连接MCU的输出端口I/O2。由于增加了一路强电控制电路，L和N的接入同时用继电器来控制，当一路继电器控制失效造成短路时，则另一路还可以控制强电与门盖锁的连通或断开，不会造成门盖锁的损坏。

其工作原理如下：

洗衣机开机后，门锁需要打开，先通过I/O4检测到门锁的状态，打开为低电平，锁上为高电平，当门锁是打开状态时，此时MCU不需要进行控制；当门锁是锁定状态时，此时通过I/O1和I/O2输出一个高电平脉冲，在三极管N1和N2等器件的控制下，继电器K1和K2导通，强电(交流电)通过整流器BD1整流为直流电加在门锁上，则门锁打开。

洗衣机启动时(即工作状态)，门锁需要锁上，先通过I/O4检测到门锁的状态，打开为低电平，锁上为高电平，当门锁是锁定状态时，此时MCU不需要进行控制；当门锁是打开状态时，此时通过I/O1和I/O2输出一个高电平脉冲，在三极管N1和N2等器件的控制下，继电器K1和K2导通，强电(交流电)通过BD1整流为直流电加在门锁上，则门锁锁上。

实施例4

本实施例的门盖锁控制电路结构与实施例3的电路结构基本相同，不同的是这两路强电控制电路和单片机之间都串联有电解电容。即电阻R2和MCU的输出端口I/O1之间串联电解电容E1，电阻R5和MCU的输出端口I/O2之间串联电解电容E2。E1和E2使得在外部干扰或者控制失效的情况下，只能有100毫秒的有效控制信号通过，避免了门盖锁的内部的线圈的损坏，保证了控制端的正常工作。

其工作原理和实施例3基本相同，只是在I/O1和I/O2输出的高电平分别被E1和E2控制在100ms。

实施例5

本实施例中的门盖锁控制电路结构为上述任一实施例中的门盖锁控制电路的改进结构，即上述实施例1、实施例2、实施例3和实施例4的门盖锁控制电路中的门盖状态检测电路改为另一种门盖状态检测电路：如图5所示(以改进实施例4中的电路为例)，该电路包括：电阻R9、电阻R7、电阻R8和电容C1，电阻R7和电阻R8并联，电阻R7和电阻R8的一端均连接门盖锁，另一端分别连接MCU的输入端I/O3和I/O4，电阻R9和电容C1并联，其并联电路的一端连接门盖锁，另一端接地。

该实施例中的门盖锁控制电路，在结构上增加了一路门锁状态的检测。MCU采用2个独立的I/O(I/O3和I/O4)同时检测门锁的状态。硬件上，通过调接R7、R8和R9的阻值，实现即使MCU有1个I/O口出现故障时，另一个I/O也能正确的检测到门锁的真实状态。

该门盖状态检测电路的工作原理为：当2个独立的I/O口同时检测到有效的高电平时，才认为门锁关闭，机器正常工作；当2个独立的I/O口同时检测到有效的低电平时，才认为门锁打开，机器报警且暂停所有工作，等待门锁关闭信号的输入；当2个独立的I/O口同一时间检测到的电平相反时，机器强制关闭所有负载且报警等待排除门锁故障以防出现安全隐患。因此，本实施例中的门盖锁控制电路相对于实施例1～4中门盖锁控制电路安全性更高。

以上实施例的门盖锁控制电路广泛用于需要对门盖安全控制的家用电器，如：洗衣机。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (6)

1.一种门盖锁控制电路，其特征在于，包括：单片机、门盖状态检测电路及至少一路强电控制电路，所述至少一路门盖状态检测电路连接门盖锁和所述单片机，用于检测门盖的状态，所述至少一路强电控制电路连接强电、门盖锁和所述单片机，所述单片机用于根据门盖的状态触发所述强电控制电路控制强电接入门盖锁，以控制门盖打开或关闭；

所述强电控制电路包括：继电器子电路和三极管控制子电路，所述三极管控制子电路连接所述单片机的输出端和所述继电器子电路，用于根据门盖的状态控制所述继电器子电路中继电器的触点的通断以控制强电与门盖锁的连接和断开；

所述继电器子电路包括：继电器、二级管、第一电阻和第一电容，三极管控制子电路包括：三极管、第二电阻和第三电阻，所述第三电阻连接在所述三极管的基极和发射极之间，所述第二电阻连接在所述三极管的基极和所述单片机的输出端口之间，所述二级管连接在继电器线圈的两端，且阳极连接所述三极管的集电极，阴极用于连接继电器电源，所述第一电阻和第一电容串联，其串联电路并联在所述继电器的触点的两端，所述继电器的触点的两端分别用于连接所述强电和门盖锁。

2.如权利要求1所述的门盖锁控制电路，其特征在于，所述强电控制电路和单片机之间还串联有电解电容。

3.如权利要求1所述的门盖锁控制电路，其特征在于，包括一路强电控制电路，所述强电控制电路与强电的连接端连接所述强电的零线或火线。

4.如权利要求1所述的门盖锁控制电路，其特征在于，包括两路强电控制电路，所述两路强电控制电路与强电的连接端分别连接所述强电的零线和火线，且两路强电控制电路与所述单片机的连接端连接所述单片机不同的输出端口。

5.如权利要求1～4中任一项所述的门盖锁控制电路，其特征在于，所述门盖状态检测电路包括：第四电阻和第五电阻，第四电阻连接在所述门盖锁和所述单片机的输入端之间，所述第五电阻的一端连接在所述第四电阻和门盖锁之间，另一端接地。

6.如权利要求1～4中任一项所述的门盖锁控制电路，其特征在于，所述门盖状态检测电路包括：第四电阻、第五电阻、第六电阻和第二电容，所述第五电阻和第六电阻并联，第五电阻和第六电阻的一端均连接所述门盖锁，另一端分别连接所述单片机的不同的输入端，所述第四电阻和第二电容并联，其并联电路的一端连接所述门盖锁，另一端接地。