專利名稱：一種智能電冰箱及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冰箱技術(shù)及數(shù)字通訊技術(shù)，更具體地說是涉及可以與網(wǎng)絡(luò)連接的多功能智能電冰箱及其控制方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)型的電冰箱作為一種常用的家電產(chǎn)品通常僅以能制冷并儲(chǔ)藏食物為其功能，用戶對(duì)冰箱溫度的設(shè)定功能也過于簡單，操作介面小且不直觀。
也有的冰箱在控制上設(shè)置網(wǎng)絡(luò)通訊模塊及通訊口，使得冰箱可以通過通訊口與外部計(jì)算機(jī)和國際互連網(wǎng)(Internet)連接，用戶家中的冰箱運(yùn)行參數(shù)可以通過互連網(wǎng)傳送到廠家的監(jiān)控計(jì)算機(jī)，廠家可以對(duì)冰箱的內(nèi)部狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，當(dāng)冰箱出現(xiàn)故障時(shí)可以進(jìn)行直觀的報(bào)警，廠家維修部可以及時(shí)進(jìn)行維修。這種網(wǎng)絡(luò)冰箱雖在傳統(tǒng)冰箱功能上有所拓展，但冰箱的溫度控制較為簡單，用戶操作介面復(fù)雜，使用者不能簡單地通過冰箱顯示部分直接對(duì)冰箱進(jìn)行控制，也不能將網(wǎng)上的一些生活信息下載到冰箱上?，F(xiàn)在隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高，對(duì)冰箱的智能化有了越來越高的要求，人們要求冰箱能為自己的生活提供更多的便利、更多的功能。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明旨在提供一種新型的智能冰箱，該冰箱不僅可以通過外部計(jì)算機(jī)與Internet連接，還可以將網(wǎng)上信息下載至冰箱上，而且冰箱的控制設(shè)定功能強(qiáng)大、操作介面直觀。
本發(fā)明的另一目的是提供一種智能冰箱的控制方法，利用這種方法可以解決冰箱輸入與冰箱控制間的數(shù)據(jù)傳遞問題，并使冰箱可以與監(jiān)控計(jì)算機(jī)通訊。
解決上述問題的方案是這樣的構(gòu)造一種智能電冰箱，包括主控制板CPU處理單元、電源電路、存貯單元、檢測單元、負(fù)載電路，其特征在于，還包括包含冰箱輸入單元和顯示單元的個(gè)人數(shù)字助理PDA；使所述PDA的CPU處理單元與冰箱主控制板的CPU處理單元通訊連接的通訊數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和通訊口，所述通訊口分別安裝于冰箱主控制板和所述PDA的控制板上并通過電纜線連接；以及所述PDA可與外部計(jì)算機(jī)通訊的通訊數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和安裝在PDA的控制板上的通訊口。
上述的智能電冰箱中，所述的通訊模塊是串行異步RS-232模塊。PDA以可拆卸方式安裝在冰箱門上。在冰箱門體上內(nèi)嵌塑料殼，PDA可嵌入所述塑料殼內(nèi)。PDA還可以包括一個(gè)萬能遙控單元，這個(gè)萬能遙控單元包括一個(gè)迅號(hào)發(fā)送器和包含兩個(gè)以上不同編碼方法的編碼模塊。PDA包括內(nèi)部充電控制電路，和與所述電源單元相連并使PDA得電運(yùn)行的充電接口。PDA還可以內(nèi)置鋰電池或鎳氫電池，用以在PDA被拆卸下來后對(duì)PDA進(jìn)行供電。
上述的智能電冰箱的控制方法，通過觸摸屏輸入的命令通過通信信道傳送給冰箱控制板，并接受來自控制板的冰箱實(shí)時(shí)狀態(tài)的信息；控制板通過PDA傳送來的控制信息對(duì)冰箱的設(shè)定信息進(jìn)行相應(yīng)的更改；其特征是在這個(gè)過程中包括以下步驟1)DA存儲(chǔ)器中取出預(yù)設(shè)定的數(shù)據(jù)；2)根據(jù)預(yù)設(shè)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行屏幕顯示；3)向MCU發(fā)送冰箱運(yùn)行狀態(tài)的查詢命令；4)接收MCU發(fā)送回的數(shù)據(jù)正確否，如不正確返回步驟3)；5)根據(jù)所接受到的數(shù)據(jù)作實(shí)時(shí)顯示；6)接收來自觸摸屏的設(shè)定更改，并將此數(shù)據(jù)發(fā)送給MCU；MCU將此數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器；7)根據(jù)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)控制冰箱的運(yùn)行；8)將運(yùn)行狀態(tài)發(fā)送回PDA；9)返回步驟3)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果1.冰箱利用個(gè)人數(shù)字助理(PDA)內(nèi)嵌式中文操作平臺(tái)作為冰箱的智能終端，通過PDA與冰箱MCU之間的數(shù)字通訊可為用戶提供智能化的各溫室的溫度調(diào)節(jié)，使冰箱的控制設(shè)定功能更加強(qiáng)大。利用個(gè)人數(shù)字助理(PDA)的觸摸屏功能，使設(shè)定操作介面直觀，用戶使用方便。
2.PDA還能通過PC和互連網(wǎng)與冰箱廠家的監(jiān)控計(jì)算機(jī)通訊，達(dá)到實(shí)時(shí)的故障報(bào)修和相關(guān)的技術(shù)支持，并可以下載屏保，將相關(guān)信息傳送給智能冰箱。


圖1為本發(fā)明的通訊系統(tǒng)示意2為本發(fā)明與PC、網(wǎng)絡(luò)連接的結(jié)構(gòu)示意3為PDA的控制流程4為冰箱主控制板的控制流程圖；圖5為本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)原理6為本發(fā)明的冰箱結(jié)構(gòu)示意7為本發(fā)明的PDA萬能遙控單元的結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
參見圖1，本發(fā)明的智能電冰箱在傳統(tǒng)電腦冰箱的基礎(chǔ)上，利用個(gè)人數(shù)字助理(PDA)內(nèi)嵌式中文操作平臺(tái)的強(qiáng)大功能作為冰箱的智能終端，與冰箱主控制板(MCU)組成冰箱控制系統(tǒng)。MCU作為下位機(jī)完成冰箱物理參數(shù)如溫度等的數(shù)據(jù)采集；傳輸給上位機(jī)(PDA)進(jìn)行顯示及數(shù)據(jù)處理。PDA作為上位機(jī)對(duì)冰箱的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定及發(fā)出控制命令；同樣以一定格式通過通訊接口傳輸給下位機(jī)(MCU)，由下位機(jī)輸出控制電信號(hào)完成對(duì)冰箱負(fù)載的控制。
圖2示出PDC的一種外部連接方式。PDA 1通過外部計(jì)算機(jī)3和互聯(lián)網(wǎng)與冰箱廠家的監(jiān)控計(jì)算機(jī)4通訊，達(dá)到實(shí)時(shí)的故障報(bào)修和相關(guān)的技術(shù)支持。為了與外部計(jì)算機(jī)PC通訊，PDA控制板上包含通訊數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和通訊口，通訊口通過電纜線可以與外部計(jì)算機(jī)PC連接并實(shí)現(xiàn)PC與PDA間的數(shù)據(jù)通訊，PDA將MCU檢測到的冰箱運(yùn)行數(shù)據(jù)發(fā)送給PC，PC通過調(diào)制解調(diào)器上Internet網(wǎng)與廠家的監(jiān)控計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，將數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)控計(jì)算機(jī)，向公司維修部反饋冰箱運(yùn)行情況或進(jìn)行故障報(bào)修；PDA也可以向PC發(fā)出要求監(jiān)控計(jì)算機(jī)傳送參數(shù)的命令并接受監(jiān)控計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)，在顯示單元中顯示。也可以從網(wǎng)上下載屏保信息，PC將屏保信息按一定格式存儲(chǔ)在PDA中；也可以下載和更新菜譜等與食品有關(guān)的知識(shí)和信息。PDA與冰箱MCU之間、PDA與PC之間采用串行異步通信RS-232方式，通訊口用RS-232串行口。還可以采用USB通信方式及USB串行口；如果需要加快傳送速度，也可以采用并行口通訊。
圖3示出PDA的控制流程。當(dāng)通電時(shí)，PDA首先進(jìn)行初始化，初始化后進(jìn)行主程序的設(shè)定，讀取并顯示在PDA存儲(chǔ)器中預(yù)設(shè)定的數(shù)據(jù)，PDA每隔3秒向MCU發(fā)送查詢命令，以對(duì)MCU進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，查詢命令包括設(shè)備檢查命令或查詢冰箱各室設(shè)定溫度。MCU在1秒內(nèi)回復(fù)要求查詢的參數(shù)，PDA對(duì)MCU傳送回來的參數(shù)進(jìn)行校驗(yàn)，若校驗(yàn)結(jié)果正常則顯示該參數(shù)。如果PDA在向MCU發(fā)送查詢命令后1S內(nèi)未收到MCU的數(shù)據(jù)，或收到回答但數(shù)據(jù)校驗(yàn)異常，則每隔1S重發(fā)此命令，連續(xù)發(fā)送5次若仍未收到從機(jī)回答的數(shù)據(jù)，則判斷為通訊故障，顯示并報(bào)警。當(dāng)PDA接收到用戶對(duì)冰箱狀態(tài)的設(shè)定更改后1S之內(nèi)向MCU發(fā)送冰箱各室的設(shè)定溫度、各室的開關(guān)狀態(tài)、冰箱的運(yùn)行模式；PDA發(fā)送完上述設(shè)定溫度、各室的開關(guān)狀態(tài)、冰箱的運(yùn)行模式后3S之內(nèi)，PDA應(yīng)向MCU查詢一次冰箱各室的設(shè)定溫度、各室的開關(guān)狀態(tài)、冰箱的運(yùn)行模式。
圖4是MCU的控制流程，冰箱上電后主控制板CPU進(jìn)行初始化，從E2PROM存貯器中讀取數(shù)據(jù)對(duì)冰箱進(jìn)行控制。在正常狀態(tài)下接收PDA的查詢命令并校驗(yàn)。若接收到從主機(jī)PDA發(fā)送來的數(shù)據(jù)后，數(shù)據(jù)異常則發(fā)送請(qǐng)求指令要求PDA重發(fā)命令，數(shù)據(jù)正常則主控制板CPU對(duì)設(shè)定的命令進(jìn)行處理，將設(shè)置更改寫入E2PROM，相應(yīng)控制負(fù)載電路的工作。采集箱內(nèi)溫度等參數(shù)發(fā)送給主機(jī)PDA。
結(jié)合圖5和圖6進(jìn)一步說明本發(fā)明。在冰箱主控制板上主要有CPU處理單元、包括電源電路的電源模塊、用以存貯數(shù)據(jù)的存貯單元(圖5中未示出)、與CPU處理單元相連作為信號(hào)轉(zhuǎn)換的I/O部分、主要由溫度傳感器組成的檢測單元，檢測單元檢測包括冷藏室溫度、冷凍室溫度、蒸發(fā)器溫度等數(shù)據(jù)，并通過I/O部分輸入CPU處理單元、控制包括壓縮機(jī)、加熱器等負(fù)載電路運(yùn)行的控制模塊，重要的是，個(gè)人數(shù)字助理PDA與冰箱主控制板MCU通訊連接。PDA控制板上主要有CPU處理單元及電源模塊、時(shí)鐘模塊、語音模塊、萬能遙控模塊(圖5中未示出)等功能模塊，關(guān)鍵的是，還包括與冰箱主控制板MCU通訊的通信模塊。MCU與PDA均是用RS-232通信模塊，在兩者控制板上安裝有通訊口，并用電纜線連接。PDA中文操作平臺(tái)上接有輸入單元和顯示單元，PDA作為上位機(jī)接受用戶命令和參數(shù)的修改，用戶用手觸摸PDA屏幕上的功能模塊，進(jìn)入輸入單元，對(duì)冰箱的控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。設(shè)定后的參數(shù)或命令通過通訊串口和包括有通訊協(xié)議、數(shù)據(jù)定義的通訊數(shù)據(jù)收發(fā)模塊按RS-232方式傳送給作為下位機(jī)的MCU。MCU檢測單元通過溫度傳感器采集冰箱箱內(nèi)溫度等物理參數(shù)，數(shù)據(jù)通過雙向數(shù)據(jù)傳遞串行異步RS-232方式傳送到PDA上的顯示單元，在顯示單元中示出。顯示數(shù)據(jù)包括冷藏室顯示溫度、變溫室顯示溫度、冷凍室顯示溫度，和門開關(guān)信息等。MCU的CPU處理單元根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)和輸入設(shè)定進(jìn)行處理，輸出控制電信號(hào)完成對(duì)冰箱負(fù)載的控制。負(fù)載一般包括壓縮機(jī)、電磁閥、加熱器等等。負(fù)載電路通過控制模塊與MCU的CPU連接。PDA對(duì)冰箱的功能控制通過對(duì)冰箱MCU的數(shù)據(jù)設(shè)定來實(shí)現(xiàn)的。PDA與CPU之間的數(shù)據(jù)通訊采用查詢式的通訊方式。傳輸波特率為4800bps；傳輸電壓為12V。PDA把屏幕上用戶輸入的信息通過接口傳送到CPU，CPU據(jù)此信息對(duì)負(fù)載電路輸出控制信號(hào)進(jìn)行控制。用戶還可以在PDA屏幕上設(shè)置智能、速冷、速凍功能，或設(shè)定冷藏室、變溫室、冷凍室開啟/關(guān)閉的功能。見圖6，PDA個(gè)人數(shù)字助理1嵌于冰箱2的門面板上。在冰箱2的門體上內(nèi)嵌塑料殼，PDA以可拆卸方式嵌入塑料殼內(nèi)，具體可以是在PDA的外沿框上設(shè)置一些卡鉤，用卡鉤鉤緊塑料殼的開口邊沿(圖6未示出)。
本發(fā)明的PDA可以拆卸使用，成為便攜式掌上PDA。PDA從門面板上取下，把與MCU通訊的電纜線從通訊口撥出，卸下PDA的智能冰箱從E2PROM存貯器中讀取數(shù)據(jù)對(duì)冰箱進(jìn)行控制。把PDA上與RS-232通訊模塊相邊的通訊口用電纜線和外部計(jì)算機(jī)PC連接，就可以實(shí)現(xiàn)與PC的通訊功能。PDA上可以有兩個(gè)以上的RS-232通訊口，一個(gè)用于與MCU相連，另一個(gè)與PC相連。PDA還具有萬能遙控功能，參見圖7，萬能遙控單元5設(shè)置在PDA 1的上部中間，包括一個(gè)迅號(hào)發(fā)送器和包含兩個(gè)以上的編碼模塊，編碼模塊根據(jù)不同產(chǎn)品、品牌采用不相同的編碼方法?？梢苑謩e對(duì)例如空調(diào)、電視機(jī)等不同家電產(chǎn)品或不同品牌的產(chǎn)品進(jìn)行遙控。
PDA內(nèi)部電源模塊中包括有充電控制電路和一個(gè)可以與主控制板MCU連接的充電接口。當(dāng)PDA置于冰箱門上與MCU通訊連接時(shí)，可以接受來自MCU電源電路的交流電源充電，使PDA得電運(yùn)行。PDA還有內(nèi)置鋰電池或鎳氫電池，以作備用。
PDA的時(shí)鐘模塊具有時(shí)間顯示、時(shí)間設(shè)定、鬧鐘功能。語音模塊包括語音存儲(chǔ)與錄音、放音電路，使冰箱具有留言功能。
權(quán)利要求
1.一種智能電冰箱，包括主控制板CPU處理單元、電源電路、存貯單元、檢測單元、負(fù)載電路，其特征在于，還包括包含冰箱輸入單元和顯示單元的個(gè)人數(shù)字助理PDA；使所述PDA的CPU處理單元與冰箱主控制板的CPU處理單元通訊連接的通訊數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和通訊口，所述通訊口分別安裝于冰箱主控制板和所述PDA的控制板上并通過電纜線連接；以及所述PDA可與外部計(jì)算機(jī)通訊的通訊數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和安裝在PDA的控制板上的通訊口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能電冰箱，其特征在于所述通訊模塊是串行異步RS-232模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能電冰箱，其特征在于所述個(gè)人數(shù)字助理PDA以可拆卸方式安裝在冰箱門上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能電冰箱，其特征在于所述冰箱門體上內(nèi)嵌塑料殼，所述PDA可嵌入所述塑料殼內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能電冰箱，其特征在于所述個(gè)人數(shù)字助理PDA包括萬能遙控單元，所述萬能遙控單元包括一個(gè)迅號(hào)發(fā)送器和包含兩個(gè)以上不同編碼方法的編碼模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能電冰箱，其特征在于所述個(gè)人數(shù)字助理PDA包括內(nèi)部充電控制電路，和與所述電源單元相連并使PDA得電運(yùn)行的充電接口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能電冰箱，其特征在于所述個(gè)人數(shù)字助理PDA內(nèi)置鋰電池或鎳氫電池。
8.一種智能電冰箱的控制方法，通過觸摸屏輸入的命令通過通信信道傳送給冰箱控制板，并接受來自控制板的冰箱實(shí)時(shí)狀態(tài)的信息；控制板通過PDA傳送來的控制信息對(duì)冰箱的設(shè)定信息進(jìn)行相應(yīng)的更改；其特征是在這個(gè)過程中包括以下步驟1)從PDA存儲(chǔ)器中取出預(yù)設(shè)定的數(shù)據(jù)；2)根據(jù)預(yù)設(shè)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行屏幕顯示；3)向MCU發(fā)送冰箱運(yùn)行狀態(tài)的查詢命令；4)接收MCU發(fā)送回的數(shù)據(jù)正確否，如不正確返回步驟3)；5)根據(jù)所接受到的數(shù)據(jù)作實(shí)時(shí)顯示；6)接收來自觸摸屏的設(shè)定更改，并將此數(shù)據(jù)發(fā)送給MCU；MCU將此數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)器；7)根據(jù)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)控制冰箱的運(yùn)行；8)將運(yùn)行狀態(tài)發(fā)送回PDA；9)返回步驟3)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的智能電冰箱的控制方法，其特征在于還包括以下步驟1)PDA將冰箱運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送給本地計(jì)算機(jī)；2)本地計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)通過互連網(wǎng)發(fā)送給監(jiān)控計(jì)算機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的智能電冰箱的控制方法，其特征在于，還包括以下步驟PDA向本地PC請(qǐng)求發(fā)送數(shù)據(jù)或命令，并接受PC的數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)顯示該數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種智能電冰箱及其控制方法；一種智能電冰箱，包括主控制板CPU處理單元、電源電路、存貯單元、檢測單元、負(fù)載電路，其特征在于，還包括包含冰箱輸入單元和顯示單元的個(gè)人數(shù)字助理PDA；使所述PDA的CPU處理單元與冰箱主控制板的CPU處理單元通訊連接的通訊數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和通訊口，所述通訊口分別安裝于冰箱主控制板和所述PDA的控制板上并通過電纜線連接；以及所述PDA可與外部計(jì)算機(jī)通訊的通訊數(shù)據(jù)收發(fā)模塊和安裝在PDA的控制板上的通訊口。本發(fā)明以個(gè)人數(shù)字助理(PDA)為終端，實(shí)現(xiàn)PDA與冰箱MCU之間以及PDA與外部計(jì)算機(jī)PC之間的數(shù)字通訊，使冰箱的功能更加強(qiáng)大，設(shè)定操作的介面直觀好用，用戶使用更加方便。
文檔編號(hào)F25D29/00GK1624409SQ20031011248
公開日2005年6月8日 申請(qǐng)日期2003年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月4日
發(fā)明者宋志紅, 朱軍山, 王曉麗 申請(qǐng)人:廣東科龍電器股份有限公司