CN105278354A - 一种断电记忆电路及家用电器控制*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种断电记忆电路及家用电器控制***,包括控制板,在控制板上设置有主控制芯片,主控制芯片连接有显示模块及断电记忆电路,断电记忆电路包括实时时钟芯片,实时时钟芯片设置有主电源引脚VCC2和备用电源引脚VCC1,主电源引脚VCC2连接主电源电路,备用电源引脚VCC1连接备用电源电路,备用电源电路包括第一法拉电容C4,二极管D1及限流电阻R2,二极管D1的正极与外部电源连接,二极管D1的负极与实时时钟芯片的备用电源引脚VCC1相连接,第一法拉电容C4的正极串接限流电阻R2再与二极管D1的负极连接,第一法拉电容C4的负极与地连接。本发明在断电状态下,可以在24小时内维持断电记忆的功能,用户可以不需重新设定时间和用户之前输入的信息都会被保留,方便用户使用产品。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有断电记忆功能的控制***,特别涉及一种应用在电烤箱、电蒸箱、微波炉、咖啡机等厨房用家用电器中的断电记忆电路及家用电器控制***,属于家用电器制造技术领域。
背景技术
现有的电烤箱、电蒸箱、微波炉、咖啡机等厨房家用电器一般都不具备断电记忆功能,当遇到突然断电等情况时,每次上电用户都需要重新设定时钟等信息,否则产品无法使用,尤其针对这些烹饪类需定时间的产品就更加迫切。
为了解决这一问题,有的产品利用自身电路中的电容,维持几分钟断电记忆功能的设计方案,不能解决用户长时间断电所带来的痛苦。还有的部分产品采用纽扣电池解决此问题,用户使用半年到一年就需要换电池,而此类产品用户无法自行更换电池,工作量大,费用高,用户不值得为此付出时间和金钱更换,不可持续。
发明内容
本发明主要目的在于解决上述问题和不足,提供一种可以长时间保持断电记忆功能,且无需在断电后重新设置信息参数的断电记忆电路及家用电器控制***。
为实现上述目的,本发明的技术方案是:
一种断电记忆电路,包括实时时钟芯片,所述实时时钟芯片设置有主电源引脚VCC2和备用电源引脚VCC1,所述主电源引脚VCC2连接主电源电路,所述备用电源引脚VCC1连接备用电源电路,所述备用电源电路包括第一法拉电容C4,二极管D1及限流电阻R2,所述二极管D1的正极与外部电源连接,所述二极管D1的负极与实时时钟芯片的备用电源引脚VCC1相连接,所述第一法拉电容C4的正极串接所述限流电阻R2再与二极管D1的负极连接,所述第一法拉电容C4的负极与地连接。
进一步,所述第一法拉电容C4的电容为0.2-1F。
进一步,所述第一法拉电容C4的电容为0.2-0.3F。
进一步,所述实时时钟芯片为低功耗芯片。
进一步,所述实时时钟芯片的型号为DS1302。
进一步,还包括时钟晶振电路,所述时钟晶振电路包括晶振CY1、第一电容C6和第二电容C7,所述实时时钟芯片设置有引脚X1和X2,所述引脚X1和X2分别与晶振CY1的正负极连接,所述晶振CY1的正极连接第一电容C6后与地连接,所述晶振CY1的负极连接第二电容C7后与地连接。
进一步,所述实时时钟芯片还设置有串行通信时钟输入引脚SCLK、串行通信数据输入/输出引脚I/O、复位引脚RST,该三个引脚分别串接一个电阻后与外部电源连接。
进一步,所述主电源引脚VCC2和备用电源引脚VCC1输入由控制板电源提供的5V直流电源。
本发明的另一个技术方案是:
一种家用电器控制***,包括控制板,在所述控制板上设置有主控制芯片,所述主控制芯片连接有显示模块及上述所述的断电记忆电路。
综上内容,本发明所述的一种断电记忆电路及家用电器控制***,通过采用具有超大容量的法拉电容及电路设计,在断电状态下,增加记忆电路芯片的可维持的电流容量,达到可以在24小时内维持断电记忆的功能,在24小时内断电时间内,用户可以不需重新设定时间和用户之前输入的信息都会被保留,方便用户使用产品。
附图说明
图1是本发明控制***结构示意图;
图2是本发明断电记忆电路图。
如图1和图2所示,主控制芯片1,显示模块2,断电记忆电路3,实时时钟芯片4,主电源电路5,备用电源电路6,控制板7。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述:
如图1所示,本发明提供了一种家用电器控制***,应用在电烤箱、电蒸箱、微波炉、咖啡机等厨房家用电器上。
控制***包括控制板7,在控制板7上设置有主控制芯片1,主控制芯片1连接有显示模块2及断电记忆电路3,主控制芯片1由控制板7提供+5V直流电源,显示模块2用于通过文字或图案显示时钟信息、工作状态信息等,主控制芯片1还连接有信号输入单元、温度检测单元、声音输出单元、控制输出单元、门控控制单元等等,主控制芯片1用于接收和处理各输入信息,并将输入信息在显示模块2中显示,同时经控制输出单元输出控制信号,用以控制电烤箱、电蒸箱、微波炉、咖啡机等厨房家用电器正常工作。
本发明还提供了一种断电记忆电路3,断电记忆电路3能够对电烤箱等家用电器的工作模式、相对应的温度设定值、及时间设定值等信息进行记忆,若遇到断电的情况,时钟依然正常走时,待重新上电后,用户可直接使用本产品,不需重新设定时钟信息,并可记忆之前设定的功能、时间等信息,为用户操作本机提供了便利及支持。
考虑中国家庭用户在使用电烤箱、电蒸箱、微波炉、咖啡机过程中,大多数出现临时断电的情况,一般很少超过24小时,因此,本发明提供的断电记忆电路3可保证实时时钟芯片4在断电情况下持续工作24小时以上。
如图1和图2所示,断电记忆电路3包括实时时钟芯片4,实时时钟芯片4设置有八个引脚,其中,包括主电源引脚VCC2、备用电源引脚VCC1、引脚X1和X2、串行通信时钟输入引脚SCLK、串行通信数据输入/输出引脚I/O、复位引脚RST和引脚GND,引脚GND直接接地。
其中,实时时钟芯片4用于存储主控制芯片1中的操作信息,如设定的工作时间、温度、工作模式等,主控制芯片1读取实时时钟芯片4中的数据,通过显示模块2显示出来,同时主控制芯片1也可以对实时时钟芯片4进行参数设置,进而实现时间修改等。
主电源引脚VCC2连接主电源电路,主电源电路是由控制板电源提供的+5V直流电源,主电源引脚VCC2连接+5V直流电源,再通过第三电容C2与地连接,第三电容C2为主电源引脚VCC2的去耦电容,以提高抗干扰能力。在正常供电的情况下,由主电源电路为实时时钟芯片4供电+5V直流电。
备用电源引脚VCC1连接备用电源电路,备用电源电路包括第一法拉电容C4,二极管D1、限流电阻R2及第四电容C1,二极管D1的正极与控制板电源提供的+5V直流电源连接,二极管D1的正极通过第四电容C1与地连接,第四电容C1为备用电源引脚VCC1的去耦电容,以提高抗干扰能力。二极管D1的负极与实时时钟芯片4的备用电源引脚VCC1相连接,第一法拉电容C4的正极串接限流电阻R2再与二极管D1的负极连接,第一法拉电容C4的负极与地连接,二极管D1用以防止在第一法拉电容C4放电时电流回灌。
第一法拉电容C4与实时时钟芯片4的备用电源引脚VCC1之间省略了一个二极管,可避免二极管带来的电压下降,提高法拉电容能量利用率。如果第一法拉电容C4与实时时钟芯片4的备用电源引脚VCC1之间再加上一个二极管,则第一法拉电容C4电压降至V1(备用电源电压最小值)+V2(二极管压降)以下时,实时时钟芯片4即无法正常工作,无该二极管时,第一法拉电容C4电压降至V1以下时,实时时钟芯片4停止工作,因此提高了法拉电容能量利用率,从而延长了数据保持时间。
本断电记忆电路3采用双电源供电的实时时钟芯片4,将主电源与备用电源分离,使得在备用电源供电时,实时时钟芯片4进入低功耗模式,延长数据的保持时间,为此,本实施例中,实时时钟芯片4采用低功耗芯片,其型号选用DS1302。
电路中的限流电阻R2,可在第一法拉电容C4完全没电的情况下,防止瞬时充电电流过大而对外部电源造成冲击,同时,在掉电保持期间可限制放电电流,起到进一步延长数据保持时间的作用。
本实施例中,为了延长数据保持时间,选择大容量的法拉电容作为备用电源,因此,第一法拉电容C4的电容选择为0.2-1F,且优选第一法拉电容C4的电容为0.2-0.3F,最佳值0.22F,使实时时钟芯片4在掉电后,可保存实时时钟还能持续工作24小时以上。而且在此期间可以记忆时钟、记忆断电前的工作状态,用户不需要再花精力设置以上产品的初始信息,极大的方便用户使用本产品。
引脚X1和X2连接时钟晶振电路,时钟晶振电路包括晶振CY1、第一电容C6和第二电容C7,引脚X1和X2分别与晶振CY1的正负极连接,晶振CY1的正极连接第一电容C6后与地连接,晶振CY1的负极连接第二电容C7后与地连接。晶振CY1、第一电容C6与第二电容C7组成频率为32.768KHz振荡电路,为时钟芯片提供工作时钟。
串行通信时钟输入引脚SCLK、串行通信数据输入/输出引脚I/O、复位引脚RST的一路分别串接电阻R7、R6、R5后与+5V控制板电源连接,三个引脚的另一路分别与主控制芯片1连接,以实现两者之间的数据传输。当实时时钟芯片4接收到主控制芯片1发出的触发信号后,控制实时时钟芯片4实现对电烤箱的工作时间、温度、工作模式等信息的读取,使得电烤箱在断电重新上电后,无需再手动设置相关信息参数,可以按照预先设定的模式断续工作,操作使用更加方便。
下面详细说明该断电记忆电路工作原理:
正常使用时,主电源通过引脚VCC2为实时时钟芯片4供+5V直流电,同时,控制板电路通过二极管D1给第一法拉电容C4充电。主控制芯片1通过实时时钟芯片4提供的串行总线CLK_RT、DAT_RT、RST_RT进行读取和设置。
电路掉电后,主电源不再为实时时钟芯片4供电,而是由第一法拉电容C4对外放电,由于二极管D1的单向导电性,第一法拉电容C4的电流全部流实时时钟芯片4,而实时时钟芯片4在掉电走时状态下功耗极低,因此第一法拉电容C4可长时间为实时时钟芯片4提供足够的电能,在本电路参数条件下,可保持实时时钟芯片4正常工作24小时以上。
如上所述,结合附图所给出的方案内容,可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种断电记忆电路,包括实时时钟芯片,其特征在于:所述实时时钟芯片设置有主电源引脚VCC2和备用电源引脚VCC1,所述主电源引脚VCC2连接主电源电路,所述备用电源引脚VCC1连接备用电源电路,所述备用电源电路包括第一法拉电容C4,二极管D1及限流电阻R2,所述二极管D1的正极与外部电源连接,所述二极管D1的负极与实时时钟芯片的备用电源引脚VCC1相连接,所述第一法拉电容C4的正极串接所述限流电阻R2再与二极管D1的负极连接,所述第一法拉电容C4的负极与地连接。
2.根据权利要求1所述的断电记忆电路,其特征在于:所述第一法拉电容C4的电容为0.2-1F。
3.根据权利要求2所述的断电记忆电路,其特征在于:所述第一法拉电容C4的电容为0.2-0.3F。
4.根据权利要求1所述的断电记忆电路,其特征在于:所述实时时钟芯片为低功耗芯片。
5.根据权利要求4所述的断电记忆电路,其特征在于:所述实时时钟芯片的型号为DS1302。
6.根据权利要求1所述的断电记忆电路,其特征在于:还包括时钟晶振电路,所述时钟晶振电路包括晶振CY1、第一电容C6和第二电容C7,所述实时时钟芯片设置有引脚X1和X2,所述引脚X1和X2分别与晶振CY1的正负极连接,所述晶振CY1的正极连接第一电容C6后与地连接,所述晶振CY1的负极连接第二电容C7后与地连接。
7.根据权利要求1所述的断电记忆电路,其特征在于:所述实时时钟芯片还设置有串行通信时钟输入引脚SCLK、串行通信数据输入/输出引脚I/O、复位引脚RST,该三个引脚分别串接一个电阻后与外部电源连接。
8.根据权利要求1所述的断电记忆电路,其特征在于:所述主电源引脚VCC2和备用电源引脚VCC1输入由控制板电源提供的5V直流电源。
9.一种家用电器控制***,包括控制板,在所述控制板上设置有主控制芯片,其特征在于:所述主控制芯片连接有显示模块及权利要求1-8任一项所述的断电记忆电路。
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