KR820000262Y1 - 마이크로 컴퓨터를 사용한 전자레인지의 자동제어 및 조절회로 - Google Patents

마이크로 컴퓨터를 사용한 전자레인지의 자동제어 및 조절회로 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

마이크로 콤퓨터를 사용한 전자레인지의 자동제어 및 조절회로
제1도는 종래의 전자렌지 회로도
제2도는 본 고안의 작동원리를 나타낸 회로의 블럭 다이아그램
제3도는 본 고안의 블럭다이아 그램에 따른 상세한 회로도.
본 고안은 초고주파 유전가열 원리를 응용하여 식품을 가열, 건조 또는 해동하는 전자렌지에 있어서 출력의 가감과 이에 따른 온도조절 및 일련의 조리동작을 마이크로 콤퓨터의 기억소자에 기억시키거나, 동일한 요리순서를 프로그램화하여 간단히 동작시키므로써 주부들이 편리하고 안전하게 요리를 할수 있도록한 전자렌지의 자동제어 및 조절회로이다.
일반적으로 맛있는 요리를 만들기 위해서는, 식품을 가열, 건조 해동하는 행위가 식품의 종류나 무게, 또는 부피에 따라서 레인지에 가열되는 시간과 출력량이 달라져야 하고, 식품의 초기 온도나 가공 정도에 따라서도 달라져야 한다.
즉, 식품의 조건 및 상태에 따라서 출력량 및 시간을 조절하고, 온도를 조절시키므로 식성이나 구미에 맞는 성공적인 요리를 만들 수 있는 것이다. 그러나 제1도와 같은 종래의 전자렌지는 1회의 조리 시간 설정과 고정된 출력량에 의하여 동작되므로 그 기능이 극히 제한되며, 시간을 변화시킬려며는 여러번 반복동작을 시켜야하고, 또한 다단출력의 가변을 기대할 수 없는 등의 결점으로 인해 전력의 손실을 유발시킴은 물론 식품을 태운다거나, 단단하게 하므로서 맛있는 요리를 만드는데는 많은 어려움이 있다.
따라서 본 고안은 이러한 결점을 제거하고 전력의 손실을 억제하기 위하여 마이크로 콤퓨터를 이용하여 출력량의 가감과 시간의 장단 등을 식품의 종류에 따라 자유로 조절 제어시키므로서 요리하는데 불편이나 어려움이 없는 성공적인 요리를 만들 수 있도록한 것으로 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.
즉, 제2도는 개략적인 블럭도로서 마이크로 콤퓨터(일예로 MC 3870)(C)내의 기억소자에는 일상요리에 관한 정보가 수록되어 있고, 특정요리에 관한 열량의 가열순서와 온도 등의 동작제어에 관한 자체 프로그램이 마이크로 콤퓨터(C)에 내장되어 있다.
따라서 키보드(A)에 요구된 요리에 관한 동작의 모든 사항을 마이크로 콤퓨터(C)의 입력부를 통해 마이크로 콤퓨터(C) 내에 프로그램된 키보드(A)상의 스타트스위치를 누르면, 마이크로 콤퓨터(C)의 프로그램 제어신호가 각부로 출력 및 입력되는데, 온도감지부(D)에서는 온도를 감지하는 신호와 마이크로 콤퓨터(C)의 정보출력을 인터페이스(I1)를 통해 내보낸 신호와 비교하게되며, 마이크로 콤퓨터(C)는 이 비교신호를 받아 출력제어 프로그램에 따른 온도제어신호 및 출력제어 신호를 인터페이스(I2)를 통해 구동제어부(E), 스위칭부(F), 전원제어부(H), 부저구동부(G), 구동부(J)에 각기 입력되며, 이때에는 마이크로콤퓨터 내에 내장된 프로그램 및 키보드로 설정된 프로그램에 의한 각 출력제어 신호를 공급하며, 이때, 포토카플러(OC1)(OC2)(OC3)로 이뤄진 구동제어부(E)를 거쳐 전원제어부(H)의 트라이악(T1)(T2)(T3)을 ON,OFF시키게 하여, 구동부(J)가 이 제어신호를 받아 초고주파 가열의 동작을 하게되며 한편, 인터페이스(I1)를 거쳐 마이크로 콤퓨터(C)의 제어동작에 의해 요리시작과 종료의 시각을 표시하여 주는 표시부(B1)와 각 요리과정의 진행상태를 알려주도륵 LED로 이뤄진 표시부(B2)가 동작되며 또한, 인터페이스(I2)를 거친 제어신호는 스위칭부(F)를 거쳐 릴레이로 연동되어 전원제어부(H)의 스위치를 구동시키고, 부저 구동부(G)의 부저(Bz)를 울리게 한다.
이와같은 본 고안의 상세한 구성 및 동작원리를 실시예인 제3도의 회로도에 따라 상세히 설명하면,
키보드(A)는 23개의 보턴으로된 스위치, 배열판으로 조리동작을 하는데 요구되는 모든 기능을 선택 및 프로그램할 수 있도록 구성된 것으로 ①-⑨까지의 10개의 스위치는 시간 및 온도설정을 위한 스위치이며, 스위치 ②'는 설정된 조리동작을 수행시키기 위한 스타트스위치, ③'는 현재 시각설정을 위한 클럭스위치, ④'는 조리동작을 정지시키기 위한 정지스위치, ⑤'는 온도제어에 의해 조리할 수 있도록한 온도설정스위치, ⑥'는 항상 일정온도로 보온하기 위한 보온(HEAT ＆ HOLD)스위치, ⑦'는 제상동작을 시키기 위한 제상스위치, ⑧'는 히터를 제어하기 위한 히터스위치, ⑨'는 2가지 조리동작을 연속동작에 의해 수행시키기 위한 조리설정스위치, ⑩'는 설정된 조리순서 및 설정온도등을 기억시키기 위한 기억스위치, ①'는 메모리된 내용에 의해 조리가 시작되게금 하는 메모리 스타트 스위치, ⑫'는 원하는 시간에 모든 조리가 끝나게끔 하는 조리완료시간설정 스위치, ⑬'는 고주파 발생기인 마그네트론의 동작레벨을 설정하여주는 파워(Power)레벨 스위치로 구성되어 있으며, 이들을 사용하는 방법을 예를들어 설명하여 보면, 현재의 시각을 설정하기 위해 스위치 ③'을 누른후 ①-⑨까지의 숫자를 이용해서 원하는 시간만큼 시간을 설정하고 ②'의 스타트 스위치를 누르면 조리동작이 시작된다. 조리시간 및 파워레벨 등을 기억시키고 같은 동작을 여러번 수행시키기 위해서는 ⑨'의 조리설정스위치로 원하는 시간을 정하고, ⑬'의 파워레벨 스위치를 이용해 파워레벨을 설정한 다음, ⑩'의 메모리 스위치를 이용해 설정된 시간 및 파워레벨을 기억시키고, 이를 사용할 때는 메모리 스타트스위치인 ⑪'로 스타트시킨다.
또한 온도에 의한 조리를 위해서는 ⑤' 를 누르고 ①-⑨까지의 스위치를 이용해 원하는 온도를 설정한 다음 스타트스위치인 ②'을 누르면 설정된 온도까지 온도가 올라가서 원하는 요리가 되며, 원하는 시간에 설정시킨 요리가 완료되게 하기위해서는 ⑫'를 누르고 ①-⑨까지의 숫자 스위치를 이용해서 시간설정 후 ⑩의 메모리 스위치를 누르면 콤퓨터는 설정된 요리 시간을 연산하여 희망요리 완료시간에 맞도록 조리를 하게 된다.
따라서, 이상과 같은 키보도(A)상의 23개 보턴으로 이용자가 원하는대로 요리시간, 온도, 요구된 적정 파워레벨 등을 임의로 프로그램 가능하게 되어 있어, 갖가지 기능을 선택할 수 있는 것이다.
그러므로 임의의 프로그램 입력신호의 조합(P10-P13)이 마이크로콤퓨터에 입력되어 프로그램화되며, 키보드상(A)의 스타트스위치(② OR ⑪'를 누르면 모든 출력신호의 자동처리가 개시되는데, 이때 마이크로 콤퓨터는 별도의 동작프로그램이 내장되어 있어 입력에서 주는 프로그램신호에 따라 마이크로 콤퓨터내의 동작프로그램이 운용되어 각 인터페이스(I1),(I2)를 통해 블럭제어신호를 보내게 되며 인터페이스(I1),(I3)는 통상의 버퍼로서 입력된 신호를 증폭해서 출력시키는 것으로서 23개의 스위치중 원하는 스위치가 선택되는 방식은 통상의 키-스캔(Key Scan) 방식으로, 마이크로콤퓨터(C)의 4개 입력신호(p10-P12)와 인터페이스(I1a) 7개의 입력신호(P0-P6)를 이용하여 4×7=28개의 스위치를 선별할 수 있는데, 이것은 마이크로콤퓨터 내부의 프로그램에 의한 것으로서 인터페이스(I1a)의 7개 출력전에 출력신호를 내보낼 것인가 아닌가는 해당되는 선에 위치한 신호스위치가 눌러졌는지를 마이크로콤퓨터(C)로 판단하는 것으로, 이러한 방식은 마이크로콤퓨터(C)의 입력단자를 4개 사용하는 경우 23개나 되는 입력스위치를 데코드(decode)하기 위한 방식이다.
또한 버퍼용 인터페이스(I2)를 거친 제어출력신호는 한편으로는 스위칭부(F)의 트랜지스터(Tr1)를 구동시켜서 파워럴레이의 코일이 여자되고, 이에 연동되는 전원 제어부(H)의 릴레이 접점(RE)이 연결되어 조명용 램프(L2)가 점등되어 가열실 내부를 밝혀주게 된다. 이때부터 전원 제어부(H)의 스위칭소자인 트라아악(T1,T2,T3)이 마이크로 콤퓨터(C)와 3개의 출력조합으로 이뤄진 신호로서 구동제어부(E)의 포토카플러(CO1, CO2, CO3)를 거쳐 구동시켜 주므로서 조리행위가 시작되는데, 전원제어부(H)의 트라이악(T1)은 팬모터(MF)를 제어하고, 트라이악(T2)은 식품을 복사가열시키는 히터(HT)를 제어하며, 트라이악(T3)은 마이크로 콤퓨터(C)에 프로그램 된 요리시간 및 초고주파 출력레벨에 따른 제어신호를 받아 발진을 제어시키도록 작동하는 것으로, 트라이악(T3)이 턴언되면 누설자속형 복권 변압기(Lts)의 1차권선에 전류가 흘러서 구동부(J)의 2차권선에 고전압을 유기시키며, 이때 유기된 고전압은 고압콘덴서(C1)의 다이오드(D1) 및 저항(R1)에 의해서 반파 배전압 정류가되고, 이 전압이 초고주파발진관(Q)에 인가되면서 초고주파가 발생되어 가열실로 유도되면 가열실 내부에 있는 음식물 등의 피가열체가 초고주파에 의해서 가열되어, 식품을 조리할 수 있게 작동하는 것이다.
또한 마이크로콤퓨터(C)는 조리시간이 끝나면 조리를 종료시키게되는데, 이때 부저 구동부(G)의 부저(Bz)를 동작시킴과 동시에 모든 출력이 OFF 된다.
즉, 구동제어부(E)의 포토카플러(OC3)를 OFF시켜 초고주파 발진관(Q)의 동작을 정지시키고, 포토카플러(OC2)를 OFF 시켜서 히터의 동작을 정지시키며, 포토카플러(OC1)를 OFF 시키므로서 팬 모터(MF)의 동작을 정지시키고, 아울러 '트랜지스터(Tr1)를 OFF 시키게 되어 파워릴레이(RE)의 접점을 개방시켜서 전원을 차단시킨다.
한편, 인터페이스(I1b)를 통한 마이크로 콤퓨터(C)의 출력조합신호(P40-P46)는 마이크로 콤퓨터(C)에서 나오는 온도 비교신호로서, 적당한 조합을 이룬 저항(R)과 연산 증폭기(D1)를 거치게하여 전압비교용인 차동증폭회로(D2)의 (-)입력으로 하고 감온소자인 써미스터(D3)의 온도감지에 의하여 정해지는 신호를 차동증폭회로(D2)의 (-)입력으로 하여, 이 비교된 전압의 출력을 마이크로콤퓨터(C)에 보내주므로서 진행중인 조리상태에 해당된 온도량을 감지하여 자동조절하게 되는 것이며, 한편, 인터페이스(I1b)를 통한 조합신호(P40-P46)는 디스플레이(B)의 상태를 결정하는 신호함수로서 나타내게 되는데, 디스플레이(B1)는 현재의 시각, 현재의 온도, 설정기간, 설정된 온도 및 고주파 출력레벨이 얼마로 설정되있는가를 마이크로 콤퓨터(C) 및 보키드(A)로 결정지워진 프로그램 순서에 따라서 그 상태가 표시되는 것이며, 또한 조리의 진행상태가 1초씩 감소하게 되는 것으로 온도표시시에는 온도의 변화에 따라 디지트론(Digitron)형 디스플레이(B1)의 표시온도가 변화하게 된다.
이러한 표시상태는 인터페이스(I1a)의 출력신호조합(P0-P6), 인터페이스(I1b)의 출력신호조합(P40-P46)및 해당된 스위치(일예로 ③'를 누르고 ①-⑨까지 임의 설정시간의 프로그램을 하면 현재시각 및 시간의 진행상태, ⑤'를 눌르고 ①-⑨까지 온도상태를 프로그램하였다면 온도 제어상태…등)의 눌름상태에 따른 이들 신호(P0-P6, P40-P46), (P10-P13)의 조합으로 나타나며, 이러한 시각의 표시 및 온도량, 파워 레벨등은 사용자가 키브드(A)를 누름으로서 프로그램설정 및 마이크로 콤퓨터(C)에 내장된 프로그램 순서에 의해서 디스플레이(B1)의 상태가 표시되는 것이다.
그리고, 디스플레이(B2)는 상기 디스플레이(B1)에서 표시할 수 없는 진행상태를 표시하기 위한 것으로서 23개의 키스위치중에 ①-⑨까지 10개의 스위치의 나머지 키 스위치(②'-⑬')에 해당되는 기능을 수행하고 있음을 표시하는 LED로서, 클럭스위치 ③'를 눌렀다하면, ③'번에 해당되는 램프가 켜지게금되어있어, 여러기능중 프로그램된 순서에 의해 시시각각으로 상태가 변하게 되는 것이다.
한편 정전압회로부(K)는 전원 플러그에서 서모 스위치(TC)를 통하여 파워트랜스(PTS)의 1차축권선에 전류를 흘려, 2차권선에 전압을 유기시키고, 이 전압은 브리지정류회로와 반파정류회로 등을 사용한 정전압회로(VR)를 통해 마이크로 콤퓨터(C) 및 각 IC단자로 소정의 직류전원을 공급해 준다.
또한 마이크로콤퓨터(C)의 도어 개폐 감지스위치(SW4)는 도어가 열리면 ON, 닫히면 OFF 되어 도어의 개폐상태를 자동 감지하도록 작동된다.
그리고, 가열실 조명용 램프(L1)(L2)의 동작을 조리동작신호에 의하여 파워릴레이의 점점(RE)에 연결되면서 램프(L2)가 점등되어 가열실을 밝혀주며 조리 종료신호에 의해 파워릴레이 접점(RE)이 차단되면서 램프(L2)가 꺼진다.
이때, 램프(L1)는 도어의 개폐동작에 따라서 도어가 열리면 안전스위치(S1)의 접점이 램프단자(L1)에 접속되어 램프(L1)가 점등되고 도어가 닫히면 안전스위치(S1)의 접점이 회로에 연결되어 조리동작의 준비를 하도록 되어 있는 것으로, 도어를 닫으면 안전스위치(S1)(S2) 및 모니터 스위치(S3)가 모두 접속되어, 램프(L1)는 소등되고, 램프(L2)는 점등되며, 도어가 열리면 램프(L1)는 점등, 램프(L2)는 소등되므로서 도어의 개폐와 함께 소등 또는 점등된다.
이상과 같은 본 고안은 키보드(A)의 간단한 조작에 의하여 종래의 전자렌지의 결점인 단한번의 조리시간 설정과 고정된 출력에 의하여 조리동작을 하여야하는 극히 제한된 조리기능을 탈피하고 그야말로 만능적인 조리기능을 갖춘 것으로, 2단 이상의 조리동작에 있어서 출력의 자동변환과 조절 및 자동온도감지에 의한 일정온도를 자동으로 유지시킬 수 있도록 조절되며, 일련의 조리 행위를 요구하는 시간에 시작 또는 종료시킬 수 있으며, 이를 기억장치에 기억시켜서 같은 종류의 요리를 여러번 반복하여 조리할수 있는것 등의 실효성과 효용성은 물론 자동출력 조절로 인한 전력의 낭비를 배제시킬 수 있는 특징을 지닌 것이다.

Claims (1)

  1. 마이크로 콤퓨터(C), 키브도(A), 디스플레이(B), 인터페이스(I1)(I2)로 이뤄진 통상의 조리용 원칩 마이크로 콤퓨터(C) 시스템에 있어서, 인터페이스(I1)에 온도감지회로(D)를 연결하고, 마이크로 콤퓨터(C) 출력측에는 인터페이스(I2)를 거쳐 포로카플터(OC1)(OC2)(OC3)를 연결하고, 이에 누설자속형 복권변압기(LTS)의 1차측에 연결구성한 초고주파 발진관(Q) 제어용 트라이악(T3)과 팬모우터(MF) 제어용트라이악(T1), 히타(H)제어용 트타이악(T2)을 연결하며, 또한 인터페이스(I2)에 스위칭부(F) 및 부저 구동부(G)를 연결 구성하여서된 전자렌지의 자동제어 및 조절회로.
KR2019820000538U 1979-10-18 1982-03-09 마이크로 컴퓨터를 사용한 전자레인지의 자동제어 및 조절회로 KR820000262Y1 (ko)

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