CN211911473U - 一种新型多功能吸尘器控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种新型多功能吸尘器控制电路，其包括：MCU模块；用于控制吸尘马达工作的第一驱动控制电路，其连接MCU模块及吸尘马达；用于控制水泵工作的第二驱动控制电路，其连接MCU模块及水泵；用于控制拖地毛刷马达工作的第三驱动控制电路，其连接MCU模块及拖地毛刷马达；用于与手机APP连接的WIFI模块远程控制电路，其连接MCU模块；用于对吸尘器中的水箱进行污水检测的污水检测电路，其连接MCU模块；电源模块，其连接电池包，并为MCU模块、第一驱动控制电路、第二驱动控制电路、第三驱动控制电路供电；硬件开关机模块，其连接电源模块及MCU模块，并配合MCU模块控制电源模块工作，以实现硬件开关机。

Description

一种新型多功能吸尘器控制电路

技术领域：

本实用新型涉及吸尘器产品技术领域，特指一种新型多功能吸尘器控制电路。

背景技术：

现在传统吸尘器都是带线且是交流供电，其噪音大，使用不方便。同时功能单一，仅能吸尘，不能拖地，不能满足消费者的使用要求。

有鉴于此，本发明提出以下技术方案。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型多功能吸尘器控制电路。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了下述技术方案：该新型多功能吸尘器控制电路包括：MCU模块；用于控制吸尘马达工作的第一驱动控制电路，该第一驱动控制电路连接MCU模块，该第一驱动控制电路连接吸尘马达；用于控制水泵工作的第二驱动控制电路，该第二驱动控制电路连接该MCU模块，该第二驱动控制电路连接水泵；用于控制拖地毛刷马达工作的第三驱动控制电路，该第三驱动控制电路连接该MCU模块，该第三驱动控制电路连接拖地毛刷马达；用于与手机APP连接的WIFI模块远程控制电路，其连接该MCU模块；用于对吸尘器中的水箱进行污水检测的污水检测电路，其连接该MCU模块；电源模块，其连接电池包，并为MCU模块、第一驱动控制电路、第二驱动控制电路、第三驱动控制电路供电；硬件开关机模块，其连接电源模块及MCU模块，并配合MCU模块控制电源模块工作，以实现硬件开关机。

进一步而言，上述技术方案中，所述电源模块包括有24VDC转DC模块、与该24VDC转DC模块连接的5VDC转DC模块以及与5VDC转DC模块连接的3.3V LDO模块，该5VDC转DC模块输出+5V电压以为MCU模块供电，3.3V LDO模块输出+3.3V电压以为WIFI模块远程控制电路供电，该24VDC转DC模块输出24V电压以为第一驱动控制电路、第二驱动控制电路、第三驱动控制电路供电，所述硬件开关机模块连接于24VDC转DC模块与电池包之间，以控制通电。

进一步而言，上述技术方案中，所述硬件开关机模块包括有连接于电池包与电源模块之间的第一MOS管、用于控制该第一MOS管导通的第一开关、电阻R34、电阻R35、稳压二极管ZD11以及AD值取样模块和用于控制开机的第二MOS管，该稳压二极管ZD11连接所述MCU模块，该AD值取样模块连接该MCU模块，该第二MOS管的G极连接所述MCU模块，该电阻R34一端连接电池包，该电阻R34另一端连接第一MOS管的G极，该第一MOS管的D极连接电池包，该第一MOS管的S极连接电源模块。

进一步而言，上述技术方案中，所述AD值取样模块包括有与电源模块中的5VDC转DC模块依次连接的取样电阻R36、二极管D8、电容C27以及与取样电阻R36连接的取样电阻R37，该电容C27接地，该取样电阻R37连接所述MCU模块。

进一步而言，上述技术方案中，所述第二驱动控制电路包括有MOS管Q2、与MOS管Q2的D极连接的三极管Q3、三极管Q4及与三极管Q3、三极管Q4连接的MOS管Q5和与该MOS管Q5连接的第一接口、与该第一接口连接的第一比较器，该MOS管Q2的G极连接所述MCU模块，该第一接口连接所述水泵，该第一比较器连接所述MCU模块。

进一步而言，上述技术方案中，所述第三驱动控制电路包括有MOS管Q16、与MOS管Q16的D极连接的三极管Q17、三极管Q18及与三极管Q17、三极管Q18连接的MOS管Q19和与该MOS管Q19连接的第二接口、与该第二接口连接的第二比较器，该MOS管Q16的G极连接所述MCU模块，该第二接口连接所述拖地毛刷马达，该第二比较器连接所述MCU模块。

进一步而言，上述技术方案中，所述MCU模块包括有MCU控制芯片，该MCU控制芯片的型号为MC96F6432AQBN。

进一步而言，上述技术方案中，还包括有电池电压检测电路，该电池电压检测电路包括有电阻R40、MOS管Q8、电阻R42、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电阻R41和电容C28，该电阻R40一端连接电池包，该电阻R40一端连接MOS管Q8的D极，该MOS管Q8的S极连接电阻R42后接地，该MOS管Q8的G极连接电阻R38和电阻R39，该电阻R38连接所述MCU模块，该电阻R39还接地，该电阻R41一端连接MOS管Q8的S极，该电阻R41另一端连接所述MCU模块，该电容C28一端连接电阻R41另一端，该电容C28另一端接地。

进一步而言，上述技术方案中，所述污水检测电路包括有第三比较器、与第三比较器的out脚连接的电阻R46、与第三比较器的+脚连接的电阻R47、与第三比较器的+脚连接的检测电阻R1、与第三比较器的+脚连接的第三接口，该电阻R47连接所述MCU模块，该电阻R46连接所述MCU模块，该电阻R46连接电容C47后接地，该电容C47并联连接有稳压管ZD9，该第三比较器的out脚与-脚连接，该检测电阻R1与第三接口连接。

进一步而言，上述技术方案中，还包括有蜂鸣器警报电路和与蜂鸣器警报电路连接的指示灯电路。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比较具有如下有益效果：本实用新型去掉了长长的AC电源线，采用内置电池包供电，使用起来更加方便；本实用新型增加了喷水拖地功能，不光能吸尘、扫除垃圾，还能清洗地板和毛毯；本实用新型通过污水检测电路对吸尘器中的水箱进行检测，能自动识别污水是否已满，污水箱接触不良，毛刷堵转，水泵不同流量(即高低档转)控制；本实用新型还可以通过手机APP通过WIFI模块远程控制电路5远程操控吸尘器和了解吸尘器的各种使用状态。本实用新型噪音小，待机功耗特别小，只有1uA左右，节省使用成本。

附图说明：

图1是本实用新型的电路图(第一部分)；

图2是本实用新型的电路图(第二部分)；

图3是本实用新型的电路图(第三部分)。

具体实施方式：

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步说明。

见图1-3所示，为一种新型多功能吸尘器控制电路，其包括：MCU模块1；用于控制吸尘马达20工作的第一驱动控制电路2，该第一驱动控制电路2连接MCU模块1，该第一驱动控制电路2连接吸尘马达20；用于控制水泵30工作的第二驱动控制电路3，该第二驱动控制电路3连接该MCU模块1，该第二驱动控制电路3连接水泵30；用于控制拖地毛刷马达40工作的第三驱动控制电路4，该第三驱动控制电路4连接该MCU模块1，该第三驱动控制电路4连接拖地毛刷马达40；用于与手机APP连接的WIFI模块远程控制电路5，其连接该MCU模块1；用于对吸尘器中的水箱进行污水检测的污水检测电路6，其连接该MCU模块1；电源模块7，其连接电池包70，并为MCU模块1、第一驱动控制电路2、第二驱动控制电路3、第三驱动控制电路4供电；硬件开关机模块8，其连接电源模块7及MCU模块1，并配合MCU模块1控制电源模块7工作，以实现硬件开关机。本实用新型去掉了长长的AC电源线，采用内置电池包供电，使用起来更加方便；本实用新型增加了喷水拖地功能，不光能吸尘、扫除垃圾，还能清洗地板和毛毯；本实用新型通过污水检测电路6对吸尘器中的水箱进行检测，能自动识别污水是否已满，污水箱接触不良，毛刷堵转，水泵不同流量(即高低档转)控制；本实用新型还可以通过手机APP通过WIFI模块远程控制电路5远程操控吸尘器和了解吸尘器的各种使用状态。本实用新型噪音小，待机功耗特别小，只有1uA左右，节省使用成本。

所述电源模块7包括有24VDC转DC模块71、与该24VDC转DC模块71连接的5VDC转DC模块72以及与5VDC转DC模块72连接的3.3V LDO模块73，该5VDC转DC模块72输出+5V电压以为MCU模块1供电，3.3V LDO模块73输出+3.3V电压以为WIFI模块远程控制电路5供电，该24VDC转DC模块71输出24V电压以为第一驱动控制电路2、第二驱动控制电路3、第三驱动控制电路4供电，所述硬件开关机模块8连接于24VDC转DC模块71与电池包之间，以控制通电。

所述硬件开关机模块8包括有连接于电池包70与电源模块7之间的第一MOS管81、用于控制该第一MOS管81(即MOS管Q7)导通的第一开关82(即SW1)、电阻R34、电阻R35、稳压二极管ZD11以及AD值取样模块83和用于控制开机的第二MOS管84，该稳压二极管ZD11连接所述MCU模块1，该AD值取样模块83连接该MCU模块1，该第二MOS管84的G极连接所述MCU模块1，该电阻R34一端连接电池包70，该电阻R34另一端连接第一MOS管81的G极，该第一MOS管81的D极连接电池包70，该第一MOS管81的S极连接电源模块7。所述AD值取样模块83包括有与电源模块7中的5VDC转DC模块72依次连接的取样电阻R36、二极管D8、电容C27以及与取样电阻R36连接的取样电阻R37，该电容C27接地，该取样电阻R37连接所述MCU模块1。该取样电阻R37连接SW Sensor端，该SW Sensor端连接MCU模块。当按下第一开关82(即SW1)，第一MOS管81的G极电压瞬间通过电阻R34与电阻R35,稳压二极管ZD11,第一开关82(即SW1)分压而被拉低，使第一MOS管81导通，使MCU模块的5V供电电路(即5VDC转DC模块72)有输入电压而正常工作。MCU模块供电正常所以检测到SW Sensor端不同AD值来控制开机的第二MOS管84,实现硬件开机。

所述第二驱动控制电路3包括有MOS管Q2、与MOS管Q2的D极连接的三极管Q3、三极管Q4及与三极管Q3、三极管Q4连接的MOS管Q5和与该MOS管Q5连接的第一接口31、与该第一接口31连接的第一比较器32，该MOS管Q2的G极连接所述MCU模块1，该第一接口31连接所述水泵30，该第一比较器32连接所述MCU模块1。MCU模块1配合第二驱动控制电路3配合控制水泵30在拖地时喷水泵的喷水、过载、断线等控制检测功能。且该第二驱动控制电路3配合硬件开关机模块8用于控制水泵高低流量转换和喷水。

所述第三驱动控制电路4包括有MOS管Q16、与MOS管Q16的D极连接的三极管Q17、三极管Q18及与三极管Q17、三极管Q18连接的MOS管Q19和与该MOS管Q19连接的第二接口41、与该第二接口41连接的第二比较器42，该MOS管Q16的G极连接所述MCU模块1，该第二接口41连接所述拖地毛刷马达40，该第二比较器42连接所述MCU模块1。当MCU模块1中MCU控制芯片11的Detent SW检测脚检测到启停开关闭合即由高电平转为低电平，则MCU控制芯片11对应拖地毛刷马达的控制脚43PIN输出PWM波控制MOS管Q16来达到时启停和软启动，通过流过电阻R73电流而产生的电压，再通过第二比较器42、电阻R71、电阻R72、电阻R70、电阻R69、电容C36以及MCU控制芯片11的第34脚来达到地拖毛刷马达过载和堵转检测和控制。

所述MCU模块1包括有MCU控制芯片11，该MCU控制芯片11的型号为MC96F6432AQBN。

本实用新型还包括有电池电压检测电路91，该电池电压检测电路91包括有电阻R40、MOS管Q8、电阻R42、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电阻R41和电容C28，该电阻R40一端连接电池包70，该电阻R40一端连接MOS管Q8的D极，该MOS管Q8的S极连接电阻R42后接地，该MOS管Q8的G极连接电阻R38和电阻R39，该电阻R38连接所述MCU模块1，该电阻R39还接地，该电阻R41一端连接MOS管Q8的S极，该电阻R41另一端连接所述MCU模块1，该电容C28一端连接电阻R41另一端，该电容C28另一端接地。

所述污水检测电路6包括有第三比较器61、与第三比较器61的out脚连接的电阻R46、与第三比较器61的+脚连接的电阻R47、与第三比较器61的+脚连接的检测电阻R1、与第三比较器61的+脚连接的第三接口62，该电阻R47连接所述MCU模块1，该电阻R46连接所述MCU模块1，该电阻R46连接电容C47后接地，该电容C47并联连接有稳压管ZD9，该第三比较器61的out脚与-脚连接，该检测电阻R1与第三接口62连接。

污水检测功能：此电路的充电工作原理是，

1、MCU控制芯片循环输出高低电平对水箱充电和放电。MCU控制芯片引脚高电平输出电压Vcc，充电时间10ms；低电平输出电压0V，放电时间10ms。这个充放电时间可以根据实际需要而改变。在高电平时采集水箱电压保存为Von，在低电平时采集水箱电压Voff。然后计算差值Diff＝Von－Voff。

2、MCU控制芯片电源电压Vcc对电阻R47和电阻R1的分压值Vth＝Vcc*R1/(R1+R47)。水箱移除时，电阻R1断开，Von值等于Vcc；水箱***时，Von小于等于Vth。选择比分压值Vth稍大的一个值作为判断点，据此可以判断水箱是否***和移除。

3、水箱里的水为污水水满时，水箱储存电荷能力很强，对水箱充电时间和放电时间采集到的电压差值Diff很小。当这个Diff值稳定后，且Von值小于一个特定值A时，可以判断为污水水满。A值需要根据实际产品调整。

4、水箱里的水为清水水满时，水箱储存电荷能力很差,对水箱充电时间和放电时间采集到的电压差值Diff很大，Von值很大，Voff值很小。当Von小于一个特定值C，且Voff大于一个特定值D时，可以判断为清水水满。C值和D值，需要根据实际产品调整。

5、水箱里的水为波动的水时，可以减小采集电压判断水满的次数，来达到快速判断水满的效果。

本实用新型还包括有蜂鸣器警报电路92和与蜂鸣器警报电路92连接的指示灯电路93。

综上所述，本实用新型去掉了长长的AC电源线，采用内置电池包供电，使用起来更加方便；本实用新型增加了喷水拖地功能，不光能吸尘、扫除垃圾，还能清洗地板和毛毯；本实用新型通过污水检测电路6对吸尘器中的水箱进行检测，能自动识别污水是否已满，污水箱接触不良，毛刷堵转，水泵不同流量(即高低档转)控制；本实用新型还可以通过手机APP通过WIFI模块远程控制电路5远程操控吸尘器和了解吸尘器的各种使用状态。本实用新型噪音小，待机功耗特别小，只有1uA左右，节省使用成本。

当然，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并非来限制本实用新型实施范围，凡依本实用新型申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。

Claims (10)

1.一种新型多功能吸尘器控制电路，其特征在于：其包括：

MCU模块(1)；

用于控制吸尘马达(20)工作的第一驱动控制电路(2)，该第一驱动控制电路(2)连接MCU模块(1)，该第一驱动控制电路(2)连接吸尘马达(20)；

用于控制水泵(30)工作的第二驱动控制电路(3)，该第二驱动控制电路(3)连接该MCU模块(1)，该第二驱动控制电路(3)连接水泵(30)；

用于控制拖地毛刷马达(40)工作的第三驱动控制电路(4)，该第三驱动控制电路(4)连接该MCU模块(1)，该第三驱动控制电路(4)连接拖地毛刷马达(40)；

用于与手机APP连接的WIFI模块远程控制电路(5)，其连接该MCU模块(1)；

用于对吸尘器中的水箱进行污水检测的污水检测电路(6)，其连接该MCU模块(1)；

电源模块(7)，其连接电池包(70)，并为MCU模块(1)、第一驱动控制电路(2)、第二驱动控制电路(3)、第三驱动控制电路(4)供电；

硬件开关机模块(8)，其连接电源模块(7)及MCU模块(1)，并配合MCU模块(1)控制电源模块(7)工作，以实现硬件开关机。

2.根据权利要求1所述的一种新型多功能吸尘器控制电路，其特征在于：所述电源模块(7)包括有24VDC转DC模块(71)、与该24VDC转DC模块(71)连接的5VDC转DC模块(72)以及与5VDC转DC模块(72)连接的3.3V LDO模块(73)，该5VDC转DC模块(72)输出+5V电压以为MCU模块(1)供电，3.3V LDO模块(73)输出+3.3V电压以为WIFI模块远程控制电路(5)供电，该24VDC转DC模块(71)输出24V电压以为第一驱动控制电路(2)、第二驱动控制电路(3)、第三驱动控制电路(4)供电，所述硬件开关机模块(8)连接于24VDC转DC模块(71)与电池包之间，以控制通电。

3.根据权利要求1所述的一种新型多功能吸尘器控制电路，其特征在于：所述硬件开关机模块(8)包括有连接于电池包(70)与电源模块(7)之间的第一MOS管(81)、用于控制该第一MOS管(81)导通的第一开关(82)、电阻R34、电阻R35、稳压二极管ZD11以及AD值取样模块(83)和用于控制开机的第二MOS管(84)，该稳压二极管ZD11连接所述MCU模块(1)，该AD值取样模块(83)连接该MCU模块(1)，该第二MOS管(84)的G极连接所述MCU模块(1)，该电阻R34一端连接电池包(70)，该电阻R34另一端连接第一MOS管(81)的G极，该第一MOS管(81)的D极连接电池包(70)，该第一MOS管(81)的S极连接电源模块(7)。

4.根据权利要求3所述的一种新型多功能吸尘器控制电路，其特征在于：所述AD值取样模块(83)包括有与电源模块(7)中的5VDC转DC模块(72)依次连接的取样电阻R36、二极管D8、电容C27以及与取样电阻R36连接的取样电阻R37，该电容C27接地，该取样电阻R37连接所述MCU模块(1)。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种新型多功能吸尘器控制电路，其特征在于：所述第二驱动控制电路(3)包括有MOS管Q2、与MOS管Q2的D极连接的三极管Q3、三极管Q4及与三极管Q3、三极管Q4连接的MOS管Q5和与该MOS管Q5连接的第一接口(31)、与该第一接口(31)连接的第一比较器(32)，该MOS管Q2的G极连接所述MCU模块(1)，该第一接口(31)连接所述水泵(30)，该第一比较器(32)连接所述MCU模块(1)。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种新型多功能吸尘器控制电路，其特征在于：所述第三驱动控制电路(4)包括有MOS管Q16、与MOS管Q16的D极连接的三极管Q17、三极管Q18及与三极管Q17、三极管Q18连接的MOS管Q19和与该MOS管Q19连接的第二接口(41)、与该第二接口(41)连接的第二比较器(42)，该MOS管Q16的G极连接所述MCU模块(1)，该第二接口(41)连接所述拖地毛刷马达(40)，该第二比较器(42)连接所述MCU模块(1)。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的一种新型多功能吸尘器控制电路，其特征在于：所述MCU模块(1)包括有MCU控制芯片(11)，该MCU控制芯片(11)的型号为MC96F6432AQBN。

8.根据权利要求1-4任意一项所述的一种新型多功能吸尘器控制电路，其特征在于：还包括有电池电压检测电路(91)，该电池电压检测电路(91)包括有电阻R40、MOS管Q8、电阻R42、电阻R38、电阻R39、电阻R40、电阻R41和电容C28，该电阻R40一端连接电池包(70)，该电阻R40一端连接MOS管Q8的D极，该MOS管Q8的S极连接电阻R42后接地，该MOS管Q8的G极连接电阻R38和电阻R39，该电阻R38连接所述MCU模块(1)，该电阻R39还接地，该电阻R41一端连接MOS管Q8的S极，该电阻R41另一端连接所述MCU模块(1)，该电容C28一端连接电阻R41另一端，该电容C28另一端接地。

9.根据权利要求1-4任意一项所述的一种新型多功能吸尘器控制电路，其特征在于：所述污水检测电路(6)包括有第三比较器(61)、与第三比较器(61)的out脚连接的电阻R46、与第三比较器(61)的+脚连接的电阻R47、与第三比较器(61)的+脚连接的检测电阻R1、与第三比较器(61)的+脚连接的第三接口(62)，该电阻R47连接所述MCU模块(1)，该电阻R46连接所述MCU模块(1)，该电阻R46连接电容C47后接地，该电容C47并联连接有稳压管ZD9，该第三比较器(61)的out脚与-脚连接，该检测电阻R1与第三接口(62)连接。

10.根据权利要求1-4任意一项所述的一种新型多功能吸尘器控制电路，其特征在于：还包括有蜂鸣器警报电路(92)和与蜂鸣器警报电路(92)连接的指示灯电路(93)。

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