本發(fā)明涉及抽屜滑軌技術(shù)領(lǐng)域,具體為用于大容量冰箱抽屜滑軌的電動控制系統(tǒng)。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的冰箱抽屜多是通過手動拉出或推進安裝于抽屜與冰箱內(nèi)膽之間滑軌來實現(xiàn)冰箱抽屜的開啟與閉合,受到抽屜內(nèi)盛放物品的重量因素、手動拉出或推進滑軌的力量大小等因素的影響,冰箱抽屜的開啟與閉合常常不能操作到位而造成冰箱抽屜不能及時開啟和閉合,給冰箱內(nèi)食品的及時取放和可靠保存帶來影響。雖然目前本領(lǐng)域內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了用于抽屜的電動滑軌裝置,但是這類的電動滑軌裝置多用于常溫常濕環(huán)境下的日常家具,當(dāng)此類電動滑軌應(yīng)用于冰箱時,由于該類電動滑軌的控制開關(guān)都需設(shè)置于冰箱內(nèi),長期使用后控制開關(guān)等電器元件受冰箱內(nèi)濕冷空氣影響易失效從而影響電動滑動的正常使用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述問題,用于大容量冰箱抽屜滑軌的電動控制系統(tǒng),其能解決現(xiàn)有電動滑軌控制系統(tǒng)長期使用后受冰箱內(nèi)濕濕冷空氣影響易失效而影響正常使用的問題。
為了實現(xiàn)以上技術(shù)效果,本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
用于大容量冰箱抽屜滑軌的電動控制系統(tǒng),其包括用于帶動抽屜滑軌的滑動導(dǎo)軌沿固定導(dǎo)軌移動的減速電機,其特征在于:其還包括內(nèi)置觸摸芯片的觸摸板和控制器,所述內(nèi)置觸摸芯片的觸摸板安裝于冰箱抽屜的抽屜門壁上,所述減速電機、內(nèi)置觸摸芯片的觸摸板分別與所述控制器電控連接,所述控制器根據(jù)接收到的所述內(nèi)置觸摸芯片的觸摸板發(fā)出的觸摸信號來控制所述減速電機驅(qū)動所述驅(qū)動齒輪沿所述驅(qū)動齒條帶動滑動導(dǎo)軌支架以及滑動導(dǎo)軌作水平移動,從而實現(xiàn)冰箱抽屜的電控打開或閉合。
進一步,所述控制器包括控制單元、和與所述控制單元電控連接的驅(qū)動信號放大電路、H橋驅(qū)動電路、轉(zhuǎn)速反饋電路以及觸摸啟動電路;
所述控制單元用于控制所述減速電機動作;
所述驅(qū)動信號放大電路,用于放大由所述控制單元發(fā)出的對所述減速電機進行調(diào)速的PWM控制信號;
所述H橋驅(qū)動電路與所述驅(qū)動信號放大電路相連接,用于控制所述減速電機的轉(zhuǎn)向;
所述轉(zhuǎn)速反饋電路與所述H橋驅(qū)動電路相連接,用于將當(dāng)前所述減速電機的轉(zhuǎn)速反饋給所述控制單元;
所述觸摸啟動電路用于將人體對包含觸摸芯片的觸摸板產(chǎn)生的觸摸信號傳遞給所述控制單元來控制所述減速電機動作。
進一步的,其還包括與所述控制單元電控連接的推拉啟動電路,所述推拉啟動電路包括相連接的整流電路和比較電路,所述整流電路與所述減速電機相連接,所述比較電路與所述控制單元相連接,所述整流電路用于將推拉所述滑動導(dǎo)軌而使所述減速電機產(chǎn)生的正、負電壓轉(zhuǎn)換成比較信號,所述比較電路用于將所述比較信號與預(yù)設(shè)值進行比較并產(chǎn)生推拉信號傳遞給所述控制單元來控制所述減速電機動作。
進一步的,其還包括與所述控制單元電控連接的行程控制電路,所述行程控制電路包括關(guān)門控制行程開關(guān)LSW1和開門控制行程開關(guān)LSW2,所述固定導(dǎo)軌的底端部安裝有關(guān)門控制行程開關(guān)LSW1,所述滑動導(dǎo)軌的前側(cè)端部安裝有開門控制行程開關(guān)LSW2,開門控制行程開關(guān)LSW2和關(guān)門控制行程開關(guān)LSW1分別通過插接器連接所述控制單元,所述開門行程開關(guān)接口LSW2傳遞開門信息給所述控制單元來對所述減速電機制動,所述關(guān)門行程開關(guān)LSW1傳遞關(guān)門信息給所述控制單元來對所述減速電機制動。
進一步的,其還包括霍爾制動電路,所述霍爾制動電路包括所述減速電機通過插接器連接的霍爾元件hall,所述霍爾元件hall與所述控制單元電控連接,所述霍爾元件hall使所述減速電機每轉(zhuǎn)動一圈即產(chǎn)生一個脈沖信號并將該脈沖信號傳遞給所述控制單元,所述控制單元對接收到的所述脈沖信號進行計數(shù),當(dāng)所述控制單元接收到的脈沖信號數(shù)量達到所述滑動導(dǎo)軌完全打開或者完全閉合所需要減速電機轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的脈沖信號數(shù)時所述控制單元控制所述減速電機停止動作。
進一步的,在冰箱抽屜的門壁上還設(shè)置有光電開關(guān),所述光電開關(guān)通過光電開關(guān)電路與所述控制單元相連接,所述光電開關(guān)電路通過所述光電開關(guān)檢測距離信息并將所述距離信息傳遞給所述控制單元控制所述減速電機的制動。
本發(fā)明的有益效果在于:其通過設(shè)置在冰箱抽屜的抽屜門壁上觸摸板的內(nèi)置觸摸芯片將觸摸板上的觸摸信號傳遞給控制器、并由控制器控制減速電機驅(qū)動抽屜滑軌的滑動導(dǎo)軌沿固定導(dǎo)軌移動,從而實現(xiàn)冰箱抽屜的電控觸摸打開或閉合,其操控方便,抽屜的打開或閉合穩(wěn)定可靠,此外,本發(fā)明的電動滑軌系統(tǒng)在使用者開在在拉動或者關(guān)閉冰箱抽屜時還具有輔助開啟或者輔助關(guān)閉冰箱抽屜的功能。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的電動滑軌系統(tǒng)的系統(tǒng)原理圖;
圖2為本發(fā)明的電動滑軌系統(tǒng)的供電電路的電路原理圖;
圖3為本發(fā)明的電動滑軌系統(tǒng)的觸摸啟動電路的電路原理圖;
圖4為本發(fā)明的電動滑軌系統(tǒng)的控制單元的電路原理圖;
圖5為本發(fā)明的電動滑軌系統(tǒng)的驅(qū)動信號放大電路、H橋驅(qū)動電路、轉(zhuǎn)速反饋電路、減速電機、推拉啟動電路的電路原理圖;
圖6為本發(fā)明的電動滑軌系統(tǒng)的控制單元連接行程開關(guān)控制電路的電路原理圖;
圖7為本發(fā)明的電動滑軌系統(tǒng)的驅(qū)動信號放大電路、H橋驅(qū)動電路、轉(zhuǎn)速反饋電路、減速電機、推拉啟動電路、霍爾制動電路的電路原理圖;
圖8為本發(fā)明的電動滑軌系統(tǒng)的控制單元連接光電開關(guān)電路的電路原理圖;
圖9為本發(fā)明的電動滑軌系統(tǒng)的控制單元連接光電開關(guān)電路和行程開關(guān)控制電路的電路原理圖。
其中,10-減速電機,20-內(nèi)置觸摸芯片的觸摸板,30-驅(qū)動信號放大電路,40-H橋驅(qū)動電路,50-轉(zhuǎn)速反饋電路,60-觸摸啟動電路,70-控制單元,80-推拉啟動電路,90-行程控制電路,100-光電開關(guān)電路, 200-霍爾控制電路。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步描述。
本發(fā)明用于大容量冰箱抽屜滑軌的電動控制系統(tǒng),其包括用于帶動抽屜滑軌的滑動導(dǎo)軌沿固定導(dǎo)軌平移的減速電機10、內(nèi)置觸摸芯片的觸摸板20和控制器,內(nèi)置觸摸芯片的觸摸板20安裝于冰箱抽屜的抽屜門壁上,減速電機10、內(nèi)置觸摸芯片的觸摸板20分別與控制器電控連接,控制器根據(jù)接收到的內(nèi)置觸摸芯片的觸摸板發(fā)出的觸摸信號來控制減速電機驅(qū)動滑動導(dǎo)軌沿固定導(dǎo)軌作水平移動,從而實現(xiàn)冰箱抽屜的電控打開或閉合;
其中,見圖1,控制器包括控制單元70、和與控制單元電控連接的驅(qū)動信號放大電路30、H橋驅(qū)動電路40、轉(zhuǎn)速反饋電路50、觸摸啟動電路60,
其中控制單元70用于控制所述減速電機動作,本實施例中控制單元為單片機U1;
驅(qū)動信號放大電路30,用于放大由單片機U1發(fā)出的對減速電機10進行調(diào)速的PWM控制信號;
H橋驅(qū)動電路40與驅(qū)動信號放大電路30相連接,用于控制減速電機10的轉(zhuǎn)向;
轉(zhuǎn)速反饋電路50與H橋驅(qū)動電路40相連接,用于將當(dāng)前減速電機10的轉(zhuǎn)速反饋給單片機U1;
觸摸啟動電路60用于將人體對內(nèi)置觸摸芯片的觸摸板20產(chǎn)生的觸摸信號傳遞給單片機U1來控制減速電機10動作。
見圖4,單片機U1的1端口連接TJC3-4A型插接器T3的1端口,單片機U1的11端口連接TJC3-4A型插接器T3的3端口,TJC3-4A型插接器T3的1端口連接電容C25后接地,TJC3-4A型插接器T3的1端口還連接5v電源,TJC3-4A型插接器T3的2端口和4端口分別接地,單片機U1的13端口連接電阻R14后連接TJC3-5A型插接器T4的4端口,單片機U1的13端口連接電阻R14后連接TJC3-5A型插接器T4的4端口,單片機U1的13端口連接電阻R13后連接TJC3-5A型插接器T4的5端口,TJC3-5A型插接器T4的2端口連接+5v電源,TJC3-5A型插接器T4的1端口連接Vpp,TJC3-5A型插接器T4的3端口接地。
見圖5,本發(fā)明的電動滑軌控制系統(tǒng)還包括推拉啟動電路80,推拉啟動電路80與單片機U1電控連接,推拉啟動電路80包括相連接的整流電路1和比較電路2,整流電路與減速電機10相連接,比較電路與單片機U1相連接,整流電路用于將推拉滑動導(dǎo)軌而使減速電機10產(chǎn)生的正、負電壓轉(zhuǎn)換成比較信號,比較電路用于將比較信號與預(yù)設(shè)值進行比較并產(chǎn)生推拉信號傳遞給單片機U1來控制減速電機10動作。整流電路1包括整流橋BD2,比較電路2包括比較器U4B,整流橋BD2的兩個輸入端分別連接減速電機的1端口和2端口,整流橋BD2的兩個輸出端之間連接有電容C15,電容C15接地,電容C15的一端連接電阻R33的一端,電容C15的一端連接電阻R34的一端和穩(wěn)壓管Z03的正極,電阻R33的另一端、電阻R34的另一端、穩(wěn)壓管Z03的負極連接比較電路的電容C14后接地,電阻R33的另一端、電阻R34的另一端、穩(wěn)壓管Z03的負極還與電阻R32相連接,電阻R32連接比較器U4B后連接電阻R29的一端,電阻R29的另一端連接電容C17后接地,電阻R29的另一端還連接單片機U1的10端口。
見圖5,驅(qū)動信號放大電路30包括三極管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6,三極管Q1的基極連接單片機U1的6端口,三極管Q1的發(fā)射極接地,三極管Q1的集電極連接三極管Q2的基極,三極管Q2的發(fā)射極連接電阻R17的一端,電阻R17的另一端連接電阻R21的一端和H橋驅(qū)動電路的三極管D2的2端口,電阻R21的另一端接地,三極管Q2的集電極連接+12v電源;三極管Q3的基極連接單片機U1的5端口,三極管Q3的發(fā)射極接地,三極管Q3的發(fā)射極連接電阻R18的一端,電阻R18的另一端連接電阻R22的一端和H橋驅(qū)動電路的三極管D1的4端口,電阻R22的另一端連接+12v電源;三極管Q4的基極連接單片機U1的8端口,三極管Q4的發(fā)射極接地,三極管Q1的集電極連接三極管Q5的基極,三極管Q5的發(fā)射極連接電阻R19的一端,電阻R19的一端另一端連接電阻R23的一端和H橋驅(qū)動電路的三極管D4的2端口,電阻R23的另一端接地;三極管Q6的基極連接單片機U1的7端口,三極管Q6的發(fā)射極接地,三極管Q6的發(fā)射極連接電阻R20的一端,電阻R20的另一端連接電阻R24的一端和H橋驅(qū)動電路的三極管D3的4端口,電阻R24的另一端連接12v電源。
見圖5,H橋驅(qū)動電路40包括三極管D1、D2、D3、D4,三極管D2的1端口連接轉(zhuǎn)速反饋電路,三極管D2的2端口連接電阻R17,所述三極管D2的7、8端口分別連接開關(guān)SF后連接減速電機的1端口;12v電源經(jīng)二極管D6后連接三極管D1的3端口,+12v電源經(jīng)電阻R22后連接三極管D1的4端口,三極管D1的5、6端口分別連接開關(guān)SF后連接減速電機的1端口;三極管D4的1端口連接轉(zhuǎn)速反饋電路,三極管D4的2端口連接電阻R19,三極管D4的7、8端口分別連減速電機的2端口;12v電源經(jīng)二極管D6后連接三極管D4的3端口,+12v電源經(jīng)電阻R24后連接三極管D1的4端口,三極管D3的5、6端口分別連接開關(guān)SF后連接減速電機的2端口。
見圖5,轉(zhuǎn)速反饋電路50包括并聯(lián)的電阻RS1、RS2,三極管D2的1端口和三極管D4的1端口分別連接電阻RS1、RS2后接地,三極管D2的1端口和三極管D4的1端口分別連接電阻R25后連接運算放大器U4A再連接電阻R25,電阻R25連接單片機U1的9端口。
見圖3,觸摸啟動電路60包括觸摸板20內(nèi)置的觸摸芯片U5,觸摸芯片U5與觸摸板20連接,觸摸芯片U5通過插接器TJC3-3A型插接器T5、TJC3-4A型插接器T3與單片機控制單元U1的11端口連接。
通過觸摸啟動電路的設(shè)置,本發(fā)明的電動滑軌系統(tǒng)可以實現(xiàn)觸摸開啟或者觸摸關(guān)閉冰箱抽屜。
下面描述本發(fā)明用于大容量冰箱的電動滑軌系統(tǒng)的觸摸開閉工作過程:
觸摸開啟:當(dāng)需要打開冰箱抽屜時,人體對觸摸板20進行觸摸操作,觸摸板20內(nèi)置的觸摸芯片U5將接收到的人體觸摸信號輸入到單片機U1的11端口,即單片機U1接收到開門信號,此時單片機U1的11端口上出現(xiàn)0V低電平信號,單片機U1立即使7端口(C Ctrl)輸出+5V高電平,此時C Ctrl高電平信號使三極管Q6導(dǎo)通,三極管Q6再觸發(fā)三極管D4導(dǎo)通;單片機U1再使6端口(B PWM)也輸出+5V高電平,B PWM高電平信號使三極管Q1、Q2導(dǎo)通,三極管Q1、Q2再觸發(fā)三極管D2導(dǎo)通,這樣電流的流向:+12V→三極管Q6→三極管D4→減速電機2端口→減速電機1端口→三極管D2→電阻Rs1、Rs2→接地,從而使減速電機10全速反轉(zhuǎn),從而減速電機10驅(qū)動滑動導(dǎo)軌移動,實現(xiàn)冰箱抽屜的全速打開;
為了防止減速電機全速打開冰箱抽屜時對滑軌造成損傷,單片機U1預(yù)設(shè)滑動導(dǎo)軌以減速電機全速轉(zhuǎn)動打開至離最大限位10cm時所需的時間t1,從減速電機10開始通電啟動工作時起單片機U1進行計時,當(dāng)減速電機10運行時間達到t1時,單片機U1的6端口(B PWM)輸出一個脈寬50%的調(diào)制信號,B PWM調(diào)制信號使三極管Q1,Q2按可調(diào)制導(dǎo)通并使三極管D4管子按調(diào)制導(dǎo)通,致使減速電機10以50%的速度運行,滑動導(dǎo)軌與冰箱抽屜門在減速電機10的帶動下,也緩緩地向冰箱外面移動,直至抽屜門完全開到最大限位,即抽屜門完全開啟;其中當(dāng)電流流經(jīng)電阻Rs1和Rs2,在這兩個電阻上的壓降由U4A運算放大器放大后輸出Over Current信號到單片機U1的9端口,單片機U1不斷取樣Over Current信號并且不斷與單片機U1的預(yù)設(shè)值(50%電機轉(zhuǎn)速值)比較,當(dāng)Over Current信號值≥預(yù)設(shè)值時,即認為此時電機堵轉(zhuǎn),單片機U1立即使7端口(C Ctrl)輸出0V低電平信號,0V低電平信號使三極管Q6截止,三極管Q6關(guān)斷三極管D4;單片機U1再使6端口(B PWM)腳也輸出0V低電平信號,0V低電平信號低電平信號使三極管Q1、Q2截斷,三極管Q1、Q2關(guān)斷三極管D2管子,從而使減速電機10立即停止運行,滑動導(dǎo)軌完全打開即冰箱抽屜完全打開。
同時,本發(fā)明電動滑軌系統(tǒng)還能在冰箱抽屜打開的過程中暫停開啟,停止后還能夠重新繼續(xù)執(zhí)行開啟冰箱抽屜的動作。
在上述冰箱抽屜門通過觸摸操作開啟的過程中,當(dāng)觸摸板20(Touch Pad)再次被觸碰,觸摸芯片U5將該觸摸信號輸入到單片機U1的11端口,單片機U1即接收到停止開門的信號,此時單片機U1的11端口上出現(xiàn)0V低電平信號,單片機U1立即使7端口(C Ctrl)、6端口(B PWM)腳輸出0V低電平,和上面的控制過程相同,關(guān)斷三極管D4管子和三極管D2,減速電機10立即停止運行,主動滑軌組件10A的滑動導(dǎo)軌停止移動,冰箱抽屜門開門暫停;當(dāng)有人再次觸碰觸摸板20(Touch Pad),觸摸信號的傳遞和以上相同,信號最終傳遞給單片機U1的11端口,使11端口為0V低電平信號,單片機U1程序會繼續(xù)執(zhí)行原來開門程序,單片機繼續(xù)輸出原來的信號,電路繼續(xù)原來的控制,電機也會繼續(xù)原來的方向轉(zhuǎn)動,繼續(xù)剛才開門動作,直至抽屜門開門結(jié)束。在此過程中可以多次有人觸摸Touch Pad板,單片機U1重復(fù)以上控制過程,冰箱抽屜門開門動作也會多次暫停及啟動,直至完全開門。
觸摸關(guān)閉:當(dāng)需要關(guān)閉冰箱抽屜門時,當(dāng)觸碰碰摸板25(Touch Pad)時,觸摸芯片U5將該觸摸信號輸入到單片機U1的11端口,此時單片機U1的11端口上出現(xiàn)0V低電平信號,即單片機U1接收到冰箱抽屜門的關(guān)閉信號,當(dāng)單片機U1接收到11端口的為0V低電平信號或者10端口接收到+5V高電平pp_AD信號后,也就是說單片機U1接收到上述關(guān)門信號后,單片機U1立即使5端口(A Ctrl)腳輸出+5V高電平,A Ctrl高電平信號使三極管Q3導(dǎo)通,三極管Q3再觸發(fā)三極管D1導(dǎo)通;單片機U1再使8端口(D PWM)也輸出50%脈寬可調(diào)制信號,D PWM高電平信號使三極管Q4、Q5也按可調(diào)制導(dǎo)通,三極管Q4、Q5觸發(fā)三極管D3導(dǎo)通;這樣電流的流向:+12V→三極管Q3→三極管D1→減速電機1端口→減速電機2端口→三極管D3→電阻Rs1、電阻Rs2→接地;使減速電機10以50%速度正轉(zhuǎn),減速電機10輸出軸帶動驅(qū)動齒輪22轉(zhuǎn)動從而驅(qū)使驅(qū)動齒條23帶動主動滑軌組件10A的滑動導(dǎo)軌支架16、滑動導(dǎo)軌向冰箱內(nèi)移,同時在同步組件30的帶動下從動滑軌組件10B同步工作從而驅(qū)動冰箱抽屜門緩緩地向冰箱內(nèi)膽移動,單片機U1從減速電機10開始動作時進行計時,當(dāng)減速電機10以50%速度正轉(zhuǎn)達到單片機U1預(yù)設(shè)的時間t2時,單片機U1再使8端口(D PWM)也輸出+5V高電平信號,D PWM高電平信號使三極管Q4、Q5按100%脈寬導(dǎo)通,三極管Q4、Q5觸發(fā)三極管D4按100%脈寬導(dǎo)通,此時減速電機以最大運行速度運行,抽屜門在電機的帶動下,以最快的速度向冰箱內(nèi)膽移動;當(dāng)抽屜門頂?shù)絻?nèi)膽內(nèi)壁,即抽屜門完全關(guān)上;在上述抽屜門關(guān)閉過程中,減速電機電流流經(jīng)電阻Rs1、電阻Rs2,在這兩個電阻上的壓降經(jīng)U4A運算放大器模塊放大后輸出Over Current信號至單片機U1的9端口,單片機U1不斷取樣9端口的Over Current信號值,并與預(yù)設(shè)減速電機100%的轉(zhuǎn)速值進行比較,當(dāng)某一Over Current信號值大于并等于該預(yù)設(shè)減速電機100%的轉(zhuǎn)速值時,單片機U1即判定此時減速電機發(fā)生堵轉(zhuǎn),單片機U1立即使5端口(A Ctrl)、8端口(D PWM)輸出0V低電平,關(guān)斷三極管D1和三極管D4,減速電機停止轉(zhuǎn)動,此時冰箱抽屜門完全關(guān)上。
同時,本發(fā)明電動滑軌系統(tǒng)還能在冰箱抽屜打開或者關(guān)閉的過程中暫停開關(guān)閉,停止后還能夠重新繼續(xù)執(zhí)行關(guān)閉冰箱抽屜的動作。
在上述冰箱抽屜門關(guān)閉過程中,當(dāng)觸摸板20(Touch Pad)時,觸摸芯片U5將該觸摸信號輸入到單片機U1的11端口,單片機U1即接收到暫停關(guān)門的信號,此時單片機U1的11端口上出現(xiàn)0V低電平信號,單片機U1立即使5端口(A Ctrl)輸出0V低電平,A Ctrl低電平信號使三極管Q3截止,三極管Q3關(guān)斷三極管D3管子;單片機U1再使8端口(D PWM)也輸出0V低電平,D PWM低電平信號使三極管Q4、Q5截止,三極管Q4、Q5關(guān)斷D4管子,致使減速電機10立即停止轉(zhuǎn)動,冰箱抽屜門關(guān)閉暫停;當(dāng)有人再次觸碰觸摸板20(Touch Pad)時,與上述通過觸碰觸摸板20(Touch Pad)來驅(qū)動減速電機10工作的過程一樣,單片機U1接收到關(guān)閉冰箱抽屜門的信號,繼續(xù)控制減速電機10正轉(zhuǎn)直到冰箱抽屜門完全閉合。
通過推拉啟動電路的設(shè)置,本發(fā)明的電動滑軌系統(tǒng)可以實現(xiàn)在人在拉動或者關(guān)閉冰箱抽屜時輔助開啟或者輔助關(guān)閉冰箱抽屜的功能。
輔助開啟冰箱抽屜時,其具體過程為:使用者輕拉冰箱抽屜門,由于冰箱抽屜兩側(cè)分別與滑動導(dǎo)軌連接從而帶動滑動導(dǎo)軌在固定導(dǎo)軌11內(nèi)向外移動,從而滑動導(dǎo)軌也就能帶動減速電機10的輸出端旋轉(zhuǎn),此時減速電機10作為發(fā)電機,整流橋BD2導(dǎo)通,電容C14上產(chǎn)生一個大于0V的電壓信號,U4B比較器輸出+5V高電平pp_AD給單片機U1的10端口,此時程序發(fā)出指令使單片機U1的7端口(C Ctrl)腳輸出+5V高電平,C Ctrl高電平信號使三極管Q6導(dǎo)通,三極管Q6再觸發(fā)三極管D4,使三極管D4導(dǎo)通;單片機U1再使6端口(B PWM)也輸出+5V高電平,B PWM高電平信號使三極管Q1、Q2導(dǎo)通,三極管Q1、Q2再觸發(fā)三極管D2使三極管D2導(dǎo)通;這樣電流的流向:+12V→三極管Q6→三極管D4→減速電機2端口→減速電機1端口→三極管D2→電阻Rs1、Rs2→接地,從而使電機反轉(zhuǎn);當(dāng)電流流經(jīng)電阻Rs1和Rs2,在這兩個電阻上的壓降U4A運算放大器放大后輸出Over Current信號到單片機U1的9端口,單片機U1不斷取樣Over Current信號并且不斷與單片機U1的預(yù)設(shè)值(50%電機轉(zhuǎn)速值)比較,當(dāng)Over Current信號值≥預(yù)設(shè)值時,即認為此時電機堵轉(zhuǎn),單片機U1立即使7端口(C Ctrl)輸出0V低電平,C Ctrl低電平信號使三極管Q6截止,三極管Q6關(guān)斷三極管D4;單片機U1再使6端口(B PWM)腳也輸出0V低電平,B PWM低電平信號使三極管Q1、Q2截止,三極管Q1、Q2關(guān)斷三極管D2,從而使減速電機10立即停止運行,滑動導(dǎo)軌完全打開即冰箱抽屜完全打開;
在上述冰箱抽屜門打開的過程中,單片機U1一直不斷取樣9端口接受到的Over Current信號,并且將該Over Current信號值不斷與單片機U1預(yù)設(shè)的100%電機轉(zhuǎn)速值進行比較,當(dāng)冰箱抽屜門碰到到障礙物或受到阻力時,該Over Current信號值會大于預(yù)設(shè)的100%電機轉(zhuǎn)速值時,即判定此時減速電機堵轉(zhuǎn)了,單片機U1立即使7端口(C Ctrl)、6(B PWM)端口輸出0V低電平,關(guān)斷三極管D4和三極管D2,減速電機10立即停止運行,冰箱抽屜門也停止開門動作。
輔助關(guān)閉冰箱抽屜時,其具體過程是這樣的:使用者向內(nèi)輕推冰箱抽屜門時,同理滑動導(dǎo)軌帶動減速電機10輸出端旋轉(zhuǎn),此時電機即為發(fā)電機,整流橋BD2導(dǎo)通,電容C14上產(chǎn)生一個大于0V的電壓信號,比較器U4B向單片機10端口輸出+5V高電平pp_AD信號,即單片機U1接收到冰箱抽屜門的關(guān)閉信號。當(dāng)單片機U1接收到11端口的為0V低電平信號或者10端口接收到+5V高電平pp_AD信號后,也就是說單片機U1接收到上述關(guān)門信號后,單片機U1立即使5端口(A Ctrl)腳輸出+5V高電平,A Ctrl高電平信號使三極管Q3導(dǎo)通,三極管Q3再觸發(fā)三極管D1導(dǎo)通;單片機U1再使8端口(D PWM)也輸出50%脈寬可調(diào)制信號,D PWM高電平信號使三極管Q4、Q5也按可調(diào)制導(dǎo)通,三極管Q4、Q5觸發(fā)三極管D3導(dǎo)通;這樣電流的流向:+12V→三極管Q3→三極管D1→減速電機1端口→減速電機2端口→三極管D3→電阻Rs1、電阻Rs2→接地;使減速電機10以50%速度正轉(zhuǎn),減速電機10輸出軸帶動驅(qū)動齒輪22轉(zhuǎn)動從而驅(qū)使驅(qū)動齒條23帶動主動滑軌組件10A的滑動導(dǎo)軌支架16、滑動導(dǎo)軌向冰箱內(nèi)移,同時在同步組件30的帶動下從動滑軌組件10B同步工作從而驅(qū)動冰箱抽屜門緩緩地向冰箱內(nèi)膽移動,單片機U1從減速電機10開始動作時進行計時,當(dāng)減速電機10以50%速度正轉(zhuǎn)達到單片機U1預(yù)設(shè)的時間t2時,單片機U1再使8端口(D PWM)也輸出+5V高電平信號,D PWM高電平信號使三極管Q4、Q5按100%脈寬導(dǎo)通,三極管Q4、Q5觸發(fā)三極管D4按100%脈寬導(dǎo)通,此時減速電機以最大運行速度運行,抽屜門在電機的帶動下,以最快的速度向冰箱內(nèi)膽移動;當(dāng)抽屜門頂?shù)絻?nèi)膽內(nèi)壁,即抽屜門完全關(guān)上;在上述抽屜門關(guān)閉過程中,減速電機電流流經(jīng)電阻Rs1、電阻Rs2,在這兩個電阻上的壓降經(jīng)U4A運算放大器模塊放大后輸出Over Current信號至單片機U1的9端口,單片機U1不斷取樣9端口的Over Current信號值,并與預(yù)設(shè)減速電機100%的轉(zhuǎn)速值進行比較,當(dāng)某一Over Current信號值大于并等于該預(yù)設(shè)減速電機100%的轉(zhuǎn)速值時,單片機U1即判定此時減速電機發(fā)生堵轉(zhuǎn),單片機U1立即使5端口(A Ctrl)、8端口(D PWM)輸出0V低電平,關(guān)斷三極管D1和三極管D4,減速電機停止轉(zhuǎn)動,此時冰箱抽屜門完全關(guān)上。
而在上述冰箱抽屜門關(guān)閉過程中,抽屜門碰到障礙物或受到外部阻力時,減速電機10發(fā)生堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象,減速電機電流流經(jīng)電阻Rs1和電阻Rs2,在這兩個電阻上的壓降經(jīng)U4A運算放大器模塊放大后輸出Over Current信號至單片機U1的9端口上,單片機U1不斷取樣Over Current信號值并與該預(yù)設(shè)的減速電機100%的轉(zhuǎn)速值進行比較,當(dāng)某一Over Current信號值≥該預(yù)設(shè)的減速電機100%的轉(zhuǎn)速值時,即認為此時電機堵轉(zhuǎn)了,單片機U1立即使5端口(A Ctrl)輸出0V低電平,A Ctrl低電平信號使三極管Q3截止,三極管Q3關(guān)斷三極管D1;單片機U1再使8端口(D PWM)也輸出0V低電平,D PWM低電平信號使三極管Q4、Q5截止,三極管Q4,Q5關(guān)斷三級管D3,致使減速電機10立即停止轉(zhuǎn)動,驅(qū)動齒輪22亦停止轉(zhuǎn)動,主動滑軌組件10A的滑動導(dǎo)軌停止移動,冰箱抽屜門即停止關(guān)門動作。
見圖6,本發(fā)明的電動滑軌控制系統(tǒng)可以接入行程開關(guān)組成行程控制電路90對減速電機制動,在固定導(dǎo)軌的底端部安裝有關(guān)門控制行程開關(guān),滑動導(dǎo)軌的前側(cè)端部安裝有開門控制行程開關(guān),單片機U1電控連接有開門行程開關(guān)LSW2、關(guān)門行程開關(guān)LSW1,開門控制行程開關(guān)LSW2和關(guān)門控制行程開關(guān)LSW1分別通過插接器T2、T1連接單片機U1,開門行程開關(guān)接口LSW2傳遞開門信息給控制單元來對減速電機制動,關(guān)門行程開關(guān)LSW1傳遞關(guān)門信息給控制單元來對減速電機制動。插接器T2的1端口連接TJC3-5A型插接器T4的3端口,插接器T2的2端口連接TJC3-5A型插接器T4的5端口,且插接器T2的2端口連接單片機U1的12端口;插接器T1的1端口連接TJC3-5A型插接器T4的3端口,插接器T1的2端口連接TJC3-5A型插接器T4的4端口,且插接器T1的2端口連接單片機U1的13端口。
關(guān)門行程開關(guān)LSW1的工作過程:當(dāng)抽屜完全關(guān)上門時,關(guān)門行程開關(guān)LSW1閉合,單片機13端口腳上出現(xiàn)0V低電平信號,單片機U1的5端口和8端口輸出低電平信號,關(guān)斷三極管D1和三極管D3,最終使得電機停止轉(zhuǎn)動,關(guān)門過程結(jié)束。
開門行程開關(guān)LSW2的工作過程:當(dāng)抽屜完全打開時,開門行程開關(guān)LSW2閉合,單片機12端口腳上出現(xiàn)0V低電平信號,單片機U1使得7端口和6端口腳輸出低電平信號,關(guān)斷三極管D4和三極管D2,最終使得電機停止轉(zhuǎn)動,開門過程結(jié)束。
見圖7,本發(fā)明的電動滑軌控制系統(tǒng)還能接入霍爾原件從而組成霍爾控制電路200以實現(xiàn)減速電機10的制動,減速電機10通過插接器連接的霍爾元件hall,霍爾元件hall與控制單元電控連接,霍爾元件hall使減速電機每轉(zhuǎn)動一圈即產(chǎn)生一個脈沖信號并將該脈沖信號傳遞給控制單元,控制單元對接收到的脈沖信號進行計數(shù),當(dāng)控制單元接收到的脈沖信號數(shù)量達到滑動導(dǎo)軌完全打開或者完全閉合所需要減速電機轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的脈沖信號數(shù)時控制單元控制減速電機停止動作。
插接器的1端口連接開關(guān)SF的一端,插接器的2端口分別連接三極管D3的5、6端口以及三極管D4的7、8端口,插接器的2端口還連接整流橋BD2一接口,插接器的3端口連接整流橋BD2的另一接口,插接器的4端口連接Vcc,插接器的5端口連接霍爾原件hall,霍爾原件與單片機的3端口,減速電機10每轉(zhuǎn)動一圈就發(fā)出一個脈沖,脈沖信號輸給單片機3端口,預(yù)先測量好冰箱門從開門到關(guān)門(或從關(guān)門到開門)整個過程需要多少個脈沖,將這個脈沖數(shù)存在單片機內(nèi)。
當(dāng)電機帶著滑軌和冰箱門作開門動作時,通過單片機的3端口計數(shù),當(dāng)數(shù)值≥存在單片機內(nèi)的數(shù)值時,單片機U1使得7端口和6端口腳輸出低電平信號,關(guān)斷三極管D4和三極管D2,最終使得電機停止轉(zhuǎn)動,開門過程結(jié)束;
當(dāng)電機帶著滑軌和冰箱門作關(guān)門動作時,通過單片機的3端口計數(shù),當(dāng)數(shù)值≥存在單片機內(nèi)的數(shù)值時,單片機U1使得5端口和8端口腳輸出低電平信號,關(guān)斷三極管D1和三極管D3,最終使得電機停止轉(zhuǎn)動,關(guān)門過程結(jié)束。
見圖8,本發(fā)明的電動滑軌控制系統(tǒng)可以接入光電開關(guān),在冰箱抽屜的門壁上還設(shè)置有光電開關(guān),光電開關(guān)通過光電開關(guān)電路100與控制單元相連接,光電開關(guān)電路通過光電開關(guān)檢測距離信息并將距離信息傳遞給控制單元控制減速電機的制動,通過設(shè)置光電開關(guān)確保冰箱抽屜的安全開啟或者關(guān)閉,避免使用者在開啟冰箱抽屜時距離冰箱抽屜過近發(fā)生意外碰撞。
光電開關(guān)電路100包括光電開關(guān)U7,光電開關(guān)U7的1端口連接TJC3-5A型插接器T4的2端口,光電開關(guān)U7的2端口連接電阻R52后連接TJC3-5A型插接器T4的2端口,光電開關(guān)U7的2端口還連接TJC3-5A型插接器T4的4端口,光電開關(guān)U7的3端口連接電阻R53后連接TJC3-5A的2型插接器T4端口,光電開關(guān)U7的4端口連接電阻R51后連接TJC3-5A型插接器T4的2端口,光電開關(guān)U7的4端口還連接TJC3-5A型插接器T4的4端口,光電開關(guān)U7的5端口分別連接電容C51的一端、電容C52的一端、穩(wěn)壓管ZD2的負極,電容C51的一端、電容C52的一端、穩(wěn)壓管ZD2的負極還與TJC3-5A型插接器T4的2端口相連接,C51的另一端、電容C52的另一端、穩(wěn)壓管ZD2的正極分別接地,光電開關(guān)U7的8、9端口分別接地。
光電開關(guān)的工作過程:開門時,光電開關(guān)U7工作,單片機U1會一直檢測光電開關(guān)元件U7的信號,當(dāng)人距離抽屜門在10cm之內(nèi)時,光電開關(guān)U7發(fā)出一串脈沖信號到單片機的12端口和13端口,單片機一旦檢測到此信號,單片機立即使7端口輸出0V低電平信號,0V低電平信號使三極管Q6截止,三極管Q6關(guān)斷三極管D4;單片機再使6端口也輸出0V低電平信號,0V低電平信號使三極管Q1,Q2截止,三極管Q1,Q2關(guān)斷三極管D2,致使減速電機立即停止運行,也使抽屜門自動停下。當(dāng)人體再次遠離抽屜門時,即當(dāng)人體距離抽屜門超過10cm時,即光電開關(guān)元件沒有檢測到有人信號,光電開關(guān)U7沒有發(fā)出一串脈沖信號到單片機的12端口腳和13端口,單片機沒有檢測到此信號,延時2s種后,再次啟動開門動作,使減速電機反轉(zhuǎn),繼續(xù)剛才開門的動作。
此外,在開門狀態(tài)下,3min時間內(nèi)沒有任何信號出現(xiàn),即單片機11端口沒有出現(xiàn)0V低電平信號,或10端口沒有出現(xiàn)+5V信號,即沒有接到任何關(guān)門信號,即無人觸摸Touch Pad板或無人輕輕推動抽屜門時,此時單片機執(zhí)行關(guān)門動作,避免冰箱抽屜長期打開。
本發(fā)明的電動滑軌系統(tǒng)設(shè)有供電電源板和穩(wěn)壓電源模塊,見圖2,穩(wěn)壓電源模塊為DC+5V穩(wěn)壓模塊,DC+5V穩(wěn)壓模塊連接通過兩個TJC3型插接器T6、T7連接12V電源,并輸出+5V電壓,DC+5V穩(wěn)壓模塊將+12V電壓轉(zhuǎn)換成+5V,以供單片機和各個芯片電源使用。
見圖9,本發(fā)明的電動滑軌系統(tǒng)的另一種實施方式,其應(yīng)用了行程開關(guān)和光電開關(guān),行程開關(guān)分別傳遞開門信息和關(guān)門信息給控制單元來對減速電機制動,光電開關(guān)電路檢測距離信息并將距離信息傳遞給控制單元控制減速電機。
見圖7、8,本發(fā)明的電動滑軌系統(tǒng)的另一種實施方式,其應(yīng)用了光電開關(guān)和霍爾原件,減速電機通過插接器連接的霍爾元件hall,霍爾元件hall與控制單元電控連接,霍爾元件hall使減速電機每轉(zhuǎn)動一圈即產(chǎn)生一個脈沖信號并將該脈沖信號傳遞給控制單元,控制單元對接收到的脈沖信號進行計數(shù),當(dāng)控制單元接收到的脈沖信號數(shù)量達到滑動導(dǎo)軌完全打開或者完全閉合所需要減速電機轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的脈沖信號數(shù)時控制單元控制減速電機停止動作;光電開關(guān)通過光電開關(guān)電路與控制單元相連接,光電開關(guān)電路通過光電開關(guān)檢測距離信息并將距離信息傳遞給控制單元控制減速電機的制動。