[发明专利]一种电动晾衣机的超载保护装置

权利要求书

1.一种电动晾衣机的超载保护装置，其特征在于，包括挂重信号采集模块、信号分析处理模块、MCU控制器、电子开关、显示模块，所述挂重信号采集模块，连接于电动晾衣机上，用于采集晾衣机上所挂晾衣物的重量信息，并传送至信号分析处理模块；所述信号分析处理模块，将接收到到重量信息通过放大滤波处理解析后转化为电信号，并传送至MCU控制器；所述MCU控制器，根据接收到的电信号，判定晾衣机的挂重状态，并向电子开关发送相应的命令，使其断开或闭合；所述电子开关与晾衣机的升降电机连接，控制升降电机的运行和停止；

所述显示模块与MCU控制器连接，用于显示电动晾衣机当前的挂重状态及故障状态；

MCU控制器根据输入的电信号G获得晾衣机挂晾衣物的实际重量，并根据预定的晾衣机承载的重量范围，判断该电动晾衣机目前状态是处于超载状态或预超载状态或允许运行状态，并通过显示模块显示当前挂重状态；在超载状态下MCU控制器向电子开关发送禁止运行低电平信号H，禁止电机继续运行动作，避免电机在超载状态下运行造成的损坏，同时显示模块的显示指示灯为红色显示，表明电动晾衣机处于超载报警状态，提醒用户需要减少挂重衣物；在预超重状态下MCU控制器向电子开关发送允许运行的高电平信号H，允许电机继续运行动作，但是显示模块的显示指示灯为橙色显示，表明电动晾衣机处于预超载预警状态，提醒用户不能继续增加挂重衣物；在允许运行状态下，MCU控制器允许向电子开关发送允许运行的高电平信号H，允许电机运行动作，同时显示模块的显示指示灯为蓝色显示，表明电动晾衣机处于允许运行状态，提醒用户可以正常添加挂重衣物；以晾衣机挂晾衣物的重量为依据，不同的重量对应不同的状态，一旦所挂量衣物达到界定的超载状态，电动晾衣机进入超载保护状态，禁止电机运行，从而延长电机的使用寿命，提高电动晾衣机的安全性能；

所述电子开关包含驱动模块和继电器，MCU控制器根据信号分析处理模块输出的电信号G，禁止或允许向驱动模块发送H指令，使驱动模块驱动继电器工作，通过继电器触点的吸合或断开，控制升降电机执行相应的动作；

所述电动晾衣机的触摸控制装置还包括限位模块，所述限位模块与MCU控制器连接，包括最高限制微动开关和最低限制微动开关，通过升降电机触碰最高限位开关或最低限位开关而产生的电平变化特点判定是否到达限位位置，并向MCU控制器传送信号；在正常可允许升降电机运行的状态下，限位模块输出低电平信号E；在升降电机的上升到最高点或下降到最低点，输出高电平信号E，MCU控制器根据限位模块输出的信号E，允许或禁止向电子开关发送允许运行信号H，控制电机运行或停止动作；

信号采集模块包括固定在电动晾衣机底板上的弹性钢片，压板，和一端固定在底板上、另一端连接压板的伸缩弹簧，所述弹性钢片与信号分析处理模块电连接，所述压板两边边缘配合插入固定在底板上滑槽内，内部设有定滑轮，晾衣机的左右受力钢丝绳分别绕过两个压板内的定滑轮，一端与绕线轮连接，另一端与挂晾衣物的晾杆连接；为了防止钢丝绳松动时跳线，所述定滑轮的外周设有凹槽，钢丝绳绕在定滑轮凹槽内；

实际应用中，左右受力钢丝绳可以分别通过晾衣机机体上的另一固定滑轮连接晾衣机机体下方的晾杆，当晾杆上挂晾衣物时，衣物的重力作用在左右钢丝绳上，此时左右钢丝绳收到A、B方向的拉力，同时位于定滑轮与绕线轮之间的左右钢丝绳受到C、D方向的反作用力，由于绕线轮固定在晾衣机底板上，因此，C、D方向的作用力则会使定滑轮向C、D方向移动，从而带动压板拉伸弹簧并沿着滑槽向C、D方向滑动，并挤压弹性钢片使其变形；

单片机U1为信号分析处理模块，U2为MCU控制器，由于弹性钢片2与信号分析处理模块U1连接，弹性钢片的变形引起U1的N脚和P脚之间产生电信号的改变；由于弹簧的弹性系数固定，所受作用力随伸缩长度变化很小，滑槽的摩擦力非常小，因此，可通过检测弹性钢片引起的电信号变化，信号分析处理模块U1可以计算出挂钟衣物的实际重量；U1上信号经放大处理后通过DOUT和SCK端口以串行传输的方式传送给MCU控制器U2，MCU控制器U2根据监测到的挂重信息，以及预定的晾衣机承载重量范围，确定晾衣机的挂重处于何种状态，同时传送到显示模块显示当前的挂重重量和挂重状态，从而对电动晾衣机的超重挂重使用进行保护和提示；MCU控制器U2还可以将信号分析处理模块U1计算得到的实际重量，传送给显示模块，使显示模块实时显示当前所挂晾衣物的实际重量；

VREF和AVDD是模拟参考电压输入端口，DOUT和SCK分别是串行数据通讯口和串行时钟输入口，与U2MCU相连，VDD为U1和U2的电源电压输入，R2、R3、C3组成滤波网络，消除外部干扰；稳压管作为稳定电源的作用，确保VDD电压的稳定性；CD1、CD2为低频滤波电容，起到稳定电源电压的作用，U1和U2的芯片输入电源通过R1隔离，减少电源相互间的干扰；C1、C2作为旁路电容，能消除芯片电源尖峰脉冲干扰。