[發明專利]一種電動晾衣機的超載保護裝置

有效

• 申請號: 201710022220.8
• 申請日: 2017-01-12
• 公開（公告）號: CN106544836B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 沈漢標;童威云;王義;劉雙;彭東
• 申請（專利權）人: 廣東好太太科技集團股份有限公司
• 主分類號: D06F57/00
• 分類號: D06F57/00
• 代理公司: 廣州弘邦專利商標事務所有限公司44236
• 代理人: 張少銳

1.一種電動晾衣機的超載保護裝置，其特征在于，包括掛重信號采集模塊、信號分析處理模塊、MCU控制器、電子開關、顯示模塊，所述掛重信號采集模塊，連接于電動晾衣機上，用于采集晾衣機上所掛晾衣物的重量信息，并傳送至信號分析處理模塊；所述信號分析處理模塊，將接收到到重量信息通過放大濾波處理解析后轉化為電信號，并傳送至MCU控制器；所述MCU控制器，根據接收到的電信號，判定晾衣機的掛重狀態，并向電子開關發送相應的命令，使其斷開或閉合；所述電子開關與晾衣機的升降電機連接，控制升降電機的運行和停止；

所述顯示模塊與MCU控制器連接，用于顯示電動晾衣機當前的掛重狀態及故障狀態；

MCU控制器根據輸入的電信號G獲得晾衣機掛晾衣物的實際重量，并根據預定的晾衣機承載的重量范圍，判斷該電動晾衣機目前狀態是處于超載狀態或預超載狀態或允許運行狀態，并通過顯示模塊顯示當前掛重狀態；在超載狀態下MCU控制器向電子開關發送禁止運行低電平信號H，禁止電機繼續運行動作，避免電機在超載狀態下運行造成的損壞，同時顯示模塊的顯示指示燈為紅色顯示，表明電動晾衣機處于超載報警狀態，提醒用戶需要減少掛重衣物；在預超重狀態下MCU控制器向電子開關發送允許運行的高電平信號H，允許電機繼續運行動作，但是顯示模塊的顯示指示燈為橙色顯示，表明電動晾衣機處于預超載預警狀態，提醒用戶不能繼續增加掛重衣物；在允許運行狀態下，MCU控制器允許向電子開關發送允許運行的高電平信號H，允許電機運行動作，同時顯示模塊的顯示指示燈為藍色顯示，表明電動晾衣機處于允許運行狀態，提醒用戶可以正常添加掛重衣物；以晾衣機掛晾衣物的重量為依據，不同的重量對應不同的狀態，一旦所掛量衣物達到界定的超載狀態，電動晾衣機進入超載保護狀態，禁止電機運行，從而延長電機的使用壽命，提高電動晾衣機的安全性能；

所述電子開關包含驅動模塊和繼電器，MCU控制器根據信號分析處理模塊輸出的電信號G，禁止或允許向驅動模塊發送H指令，使驅動模塊驅動繼電器工作，通過繼電器觸點的吸合或斷開，控制升降電機執行相應的動作；

所述電動晾衣機的觸摸控制裝置還包括限位模塊，所述限位模塊與MCU控制器連接，包括最高限制微動開關和最低限制微動開關，通過升降電機觸碰最高限位開關或最低限位開關而產生的電平變化特點判定是否到達限位位置，并向MCU控制器傳送信號；在正常可允許升降電機運行的狀態下，限位模塊輸出低電平信號E；在升降電機的上升到最高點或下降到最低點，輸出高電平信號E，MCU控制器根據限位模塊輸出的信號E，允許或禁止向電子開關發送允許運行信號H，控制電機運行或停止動作；

信號采集模塊包括固定在電動晾衣機底板上的彈性鋼片，壓板，和一端固定在底板上、另一端連接壓板的伸縮彈簧，所述彈性鋼片與信號分析處理模塊電連接，所述壓板兩邊邊緣配合插入固定在底板上滑槽內，內部設有定滑輪，晾衣機的左右受力鋼絲繩分別繞過兩個壓板內的定滑輪，一端與繞線輪連接，另一端與掛晾衣物的晾桿連接；為了防止鋼絲繩松動時跳線，所述定滑輪的外周設有凹槽，鋼絲繩繞在定滑輪凹槽內；

實際應用中，左右受力鋼絲繩可以分別通過晾衣機機體上的另一固定滑輪連接晾衣機機體下方的晾桿，當晾桿上掛晾衣物時，衣物的重力作用在左右鋼絲繩上，此時左右鋼絲繩收到A、B方向的拉力，同時位于定滑輪與繞線輪之間的左右鋼絲繩受到C、D方向的反作用力，由于繞線輪固定在晾衣機底板上，因此，C、D方向的作用力則會使定滑輪向C、D方向移動，從而帶動壓板拉伸彈簧并沿著滑槽向C、D方向滑動，并擠壓彈性鋼片使其變形；

單片機U1為信號分析處理模塊，U2為MCU控制器，由于彈性鋼片2與信號分析處理模塊U1連接，彈性鋼片的變形引起U1的N腳和P腳之間產生電信號的改變；由于彈簧的彈性系數固定，所受作用力隨伸縮長度變化很小，滑槽的摩擦力非常小，因此，可通過檢測彈性鋼片引起的電信號變化，信號分析處理模塊U1可以計算出掛鐘衣物的實際重量；U1上信號經放大處理后通過DOUT和SCK端口以串行傳輸的方式傳送給MCU控制器U2，MCU控制器U2根據監測到的掛重信息，以及預定的晾衣機承載重量范圍，確定晾衣機的掛重處于何種狀態，同時傳送到顯示模塊顯示當前的掛重重量和掛重狀態，從而對電動晾衣機的超重掛重使用進行保護和提示；MCU控制器U2還可以將信號分析處理模塊U1計算得到的實際重量，傳送給顯示模塊，使顯示模塊實時顯示當前所掛晾衣物的實際重量；

VREF和AVDD是模擬參考電壓輸入端口，DOUT和SCK分別是串行數據通訊口和串行時鐘輸入口，與U2MCU相連，VDD為U1和U2的電源電壓輸入，R2、R3、C3組成濾波網絡，消除外部干擾；穩壓管作為穩定電源的作用，確保VDD電壓的穩定性；CD1、CD2為低頻濾波電容，起到穩定電源電壓的作用，U1和U2的芯片輸入電源通過R1隔離，減少電源相互間的干擾；C1、C2作為旁路電容，能消除芯片電源尖峰脈沖干擾。