本发明涉及一种家用豆浆机的控制电路,特别是涉及一种利用全电子式计时电路对家用豆浆机整个操作过程实施程序控制的家用豆浆机控制电路。
近年来,很多厂家设计和生产了多种家用豆浆机,其操作控制器通常采用机械定时和电子防溢相结合的操作方式,以完成豆浆制作过程的8次粉碎、8次间歇以及烧煮过程的时间控制。这种控制的工作原理及控制过程类似于一般洗衣机的机械定时器,仅仅是为了满足制作豆浆过程的需要而在结构上改变了具体的时间分配。通过定时器接点的通断,控制电机和电热管的得电与失电,从而在规定的时间内完成豆浆的自动制作过程。而豆浆烧煮过程中的防溢措施,则是在豆浆泡沫将要溢出时接通探测电极,所输出的信号通过两只厚膜电路使电热管失电停止加热,从而起到了防溢作用。这种控制电路的优点在于电路本身较为简洁,但它存在有较大的缺点,那就是由于采用了机械定时器定时,在豆浆烧制过程中的各烧煮阶段都使用了固定的时间段,因此,在诸如水温、气温、气压和供电电压等的烧制豆浆实际环境发生变化的情况下,往往不能保证豆浆实际沸腾的时间,因此也就不能保证为去除豆浆中有害物质所必需的三分钟豆浆沸腾时间,而给使用者带来不安全因素。这是现有豆浆机普遍存在而又急需解决的问题。
本发明的目的就是要提供一种家用豆浆机控制电路。根据本发明的这种家用豆浆机控制电路,可以使豆浆的整个制作过程不受当地环境的影响,保证豆浆在烧煮过程中的沸腾时间不低于三分钟,从而彻底破坏豆浆中的有害物质,保证使用者的安全。
依据本发明的家用豆浆机的控制电路,不再采用机械定时器,而是采用全电子计时器对豆浆制作的各个过程采取时序程序控制,通过这种控制保证豆浆的三分钟沸腾时间,并保证防溢功能可靠得以完成,结合附图对本发明的描述将能对本发明的电路结构及其工作原理有更好的理解。
图1是依据本发明的一种家用豆浆机控制电路的方框图;
图2是依据本发明的一种家用豆浆机控制电路的详细电路图。
下面参照图1对本发明的控制电路进行描述。本发明控制电路由全电子计时电路1、水位检测电路2、溢出检测电路3、触发器电路4、电源电路5、报警电路6、或门电路7以及用于驱动马达和电热管的执行电路8组成。其中所述的全电子计时电路1、触发器电路4、和或门电路7构成了本发明控制电路的核心控制电路,并且所述的全电子计时电路1有振荡器9和定时器10组成。
家用豆浆机的工作过程可分为两个阶段,即粉碎阶段和烧煮阶段,前者用于将浸泡过的大豆搅碎,后者用于将产生的生豆浆反复加热煮沸至可食用熟豆浆。
当机器处于正常的准备状态,即有水有豆的状态时,即可以开机 工作。当电源接通以后,全电子计时器1启动执行电路8的部分电路使电热管开始加热,同时所述的全电子计时器1开始进行脉冲计数,然后根据全电子计时器1不断发出的时序命令,经过一段规定的时间以后,执行电路8的另一部分电路启动电机旋转,以带动刀片粉碎大豆,并在规定时间之后控制电机停止旋转,然后在规定时间之后使电机再次旋转规定时间并再次停转,如此反复多次,直至所述的全电子计时器1发出最终电机停转命令,粉碎阶段即告结束。与此同时,所述的全电子计时器1停止计数,并保持现有计数状态不变。
在上述过程中,执行电路8中的电热管加热电路一直处于使所述电热管加热状态。当豆浆被加热至沸腾时,溢出检测电路3发出溢出信号,该溢出信号通过或门电路7和执行电路8使电热管失电而停止加热。当溢出消除后,或门电路7通过执行电路8使电热管重新得电而再次进行加热。在全电子计时器1的时序命令控制之下,如此反复规定的时间以后,所述的全电子计时电路1发出停止加热指令,并通过报警电路6示警,制作豆浆的全过程就此全部结束。
下面结合附图2的本发明的一个实施例对本发明作进一步的描述。
在图2中,所述的全电子计时器1由或非门(IC1-1IC2-4)RC振荡器和计时器(IC3)组成。在工作状态下,该全电子计时器1可输出制作豆浆全过程中不同时段所需的各种控制信号,其中包括电机的启动和停止信号、电热管的电源通断信号以及程序终了时断电与启动报警电路 信号等。该全电子计时器1是本发明控制电路核心部门。所述的水位检测电路2由IC4-2及相关元器件构成,所述的溢出检测电路3由IC4-3及相关元器件构成。两种检测电路用于在无水和溢出情况下输出相应的检测信号,停止电热管加热,保证装置的安全运行和豆浆的成熟。所述的触发器电路4由IC2-2IC2-1构成,用于在产生豆浆溢出情况下,停止电热管加热,并使全电子计时器1继续计数。所述的电源部分5用于向整机各个部分提供所需的电源。所述的或门电路7由多输入端或非门IC1-3构成,用于根据两种检测电路(2、3)和全电子定时器1三者输出的控制信号控制电热管电源的通断。所述的执行电路8根据输入给它的控制信号控制电机和电热管电源的通断,该执行电路8包括电机通断执行电路和电热管通断执行电路,它们分别由NPN型晶体管BG1、继电器J2和NPN型晶体管BG2、继电器J1构成。所述的报警电路6由IC4-4、IC4-1、IC2-3以及嗽叭SP构成,用于在制作过程完成时产生蜂鸣报警,提示豆浆制作完成。
另外,电热管外壳与控制线路的地电位以及电源输入端的地线相连,电机机体接水位检测端,防溢检测端接防溢电极。
下面,结合该附图来描述电路的工作过程。
当电源接通后,以计数器为基础的计时器IC3处于复位状态(计数器被清零),工作程序启动。此外,水位检测电路IC4-2输出高电平信号,该高电平信号经反相器IC1-2反相输出低电平I提供给或非门IC1-3的输入端12。因此时并无溢出,所以溢出检测电路IC4-3也提供一个低电 平给或非门IC1-3的另一个输入端11。这样,或非门IC1-3的输入端全为低电平,则输出高电平加于NPN型晶体管BG2的基极,从而使BG2导通,J1吸合,电热管得电开始加热。与此同时,由IC1-1和IC2-4等组成的RC振荡器起振并输出计数脉冲给计时器IC3,使后者开始计数(即计时)。在规定的时间(在本实施例中为15″)过后,计时器IC3的一个输出端Q9出现高电平信号,该高电平信号通过电阻R27、二极管D2使NPN型晶体管BG1导通,继电器J2吸合,电机得电开始旋转。再经过一规定的时间段(15″)计时器IC3之 端出现低电平,从而使BG1截止、继电器J2失电断开,电机停转。上述过程反复四次,直到计时器IC3的另一输出端Q12变成高电平,该高电平信号通过电阻R3加至IC2-4,使所述RC振荡器停振,计时器IC3停止计数,并保持当前的计数状态。至此,制作豆浆过程的粉碎阶段即告结束。
由于整机电源刚一接通,电热管就处于加热状态,那么在豆浆被加热至沸腾而产生溢出时,溢出检测电路IC4-2将输出高电平信号,该高电平信号直接使或非门IC3输出低电平信号,进而使BG2回路截止,继电器J2失电,电热管断电,停止加热。同时,由溢出检测电路IC4-3输出的高电使由平信号使由JC2-2、JC2-1构成的触发器电路翻转,JC2-2输出低电平信号,该低电平信号经二极管D1加至RC振荡器中的IC2-4,从而使该RC振荡器中新起振并输出计数脉冲,计数器IC3继续计数(时)。
在溢出消除后,溢出检测电路IC4-3输出低电平,或非门IC1-3输出高 电平,NPN晶体管BG2回路导通,继电器J1吸合,电热管得电继续进行加热。
上述过程多次反复,大约4分钟以后,计时器IC3的两个输出端Q12和Q13同时出现高电平,这些高电平信号使RC振荡器停振,加热停止,并通过关断二极管D5,使由IC4-1和IC4-4构成的振荡器起振,蜂鸣器蜂鸣报警,提示整个过程结束。
本发明上述实施例所使用的各元器件如下(当然也可以采用与其功能相关的类似的其它元器件):
IC1(包括IC1-1、IC1-2、IC1-3): 4000或4025
IC2(包括IC2-1、IC2-2、IC2-3、IC2-4): 4001
IC3: 4060
IC4(包括IC4-1、IC4-2、IC4-3、IC4-4): LM324
BG1、BG2: 9013
J1、J2: 4123
本发明的家用豆浆机的控制线路是一种全电子式程序发生装置。它克服了现有技术中实际沸腾时间无法控制的问题,其主要电路是有先进的CMOS电路制成,具有功能全、功耗小、价格低、输入阻抗高以及抗干扰能力强等优点。
本控制电路采取分段计时的方法,将粉碎与烧煮过程的沸腾阶段分开,单独计时,从粉碎结束到豆浆沸腾时的烧煮过程中,RC振荡停止,不计时间,烧开为止。这样就使影响烧煮时间的水温、环境温度 及供电电压等因素俱被排除在外,从沸腾溢出时重新开始计时,经4分钟后停止,这就为去除豆浆中的有害物质所必须的烧煮时间提供了保证,增强了使用者的安全感。
另外,本控制板的核心部位-计时电路,其可控性能好,时间脉冲的产生与停止可随需要而定,其不同的输出端子及其组合后的输出,可得到多种时段的组合。这样,就能使本控制电路的程序有较大的调整余地,同时还能分段或挑选某段程序单独执行,这些功能的变化,为豆浆机向多功能运用方面发展创造了条件。