CN111188169B - 电机异况检测模块、检测方法和异况提醒系统及晾衣系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了电机异况检测模块、检测方法和异况提醒系统及晾衣系统，异况提醒系统包括MCU控制器、升降电机、电机转速检测模块、电机过热保护模块和提醒模块；电机转速检测模块用以感应升降电机的转动，MCU控制器通过对电机转速检测模块发送的转动信号的接收并处理，检测电机转速并进行多级判断，从而判断电机是处于超重状态还是过热状态；电机过热保护模块用于当升降电机的工作温度超过阈值时以切断电源，提醒模块根据MCU控制器发出指令向用户发出升降电机处于超重状态或过热状态的提醒信号。

Description

电机异况检测模块、检测方法和异况提醒系统及晾衣系统

技术领域

本发明涉及一种晾衣机的电机状况检测方法，尤其涉及一种晾衣机电机异况检测模块、检测方法和晾衣机异况提醒系统。

背景技术

晾衣机包括安装于天花板上的主机部件和位于主机部件下方的晾衣架，其中主机部件内的动力总成用于收放钢丝绳，主机部件通过该钢丝绳与晾衣架连接，以实现晾衣架的升降。

动力总成包括电机、绕线筒和压线组件等，电机正反转驱动绕线筒以使绕线筒上的钢丝绳收放，以实现晾衣架的升降。

现有技术中的晾衣机超重检测系统和超重保护系统，其中内容为：在晾杆上升时，检测电机的转速，当电机转速小于设定阈值时，判定为电机超重运行。比如正常上行的电机转速为2800rpm，当检测到电机上行转速降低了很多，比如1400rpm，则判断为电机超重。

上述电机超重检测方法，是在默认电机扭矩足够大，能带动晾杆的前提下；而当电机扭矩不足而难以驱动晾杆上行的情况下，电机的状况又可以分为超重状态或过热状态，用户在实际使用过程中难以针对不同状态采取不同的应对措施。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种晾衣机的电机异况检测模块和检测方法，在升降电机无法驱动晾杆上行时，通过检测升降电机处于超重状态或是处于过热保护状态；进一步地提供晾衣机异况提醒系统及具有上述异况提醒系统的晾衣系统，以向用户提醒晾衣机处于超重或过热状态，以便于用户采取不同的应对措施。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：异况提醒系统，用于晾衣机中，包括MCU控制器、升降电机、电机转速检测模块、电机过热保护模块和提醒模块，所述的MCU控制器分别与升降电机、电机转速检测模块和提醒模块连接，所述的MCU控制器接收并处理转速检测模块检测到的转动信号；所述的电机过热保护模块与升降电机连接，用于当升降电机的工作温度超过阈值时以切断电源；所述的提醒模块根据MCU控制器发出指令向用户发出升降电机处于超重状态或过热状态的提醒信号。

本发明进一步的优化方案为，所述的电机转速检测模块包括安装于所述的升降电机的转轴上的磁性元件及霍尔传感器或磁敏传感器，以检测升降电机的转动信号。

本发明进一步的优化方案为，所述的MCU控制器接收并处理所述的转动信号得到升降电机的转速数据。

本发明进一步的优化方案为，述的升降电机驱动晾杆升降，所述的MCU控制器接收并处理所述的转动信号得到晾杆升降行程数据。

本发明进一步的优化方案为，所述的电机过热保护模块包括温控器，当升降电机的温度超过阈值时，温控器断开升降电机的供电电源。

本发明进一步的优化方案为，所述的电机过热保护模块包括温度传感器，检测升降电机温度信号。

本发明进一步的优化方案为，所述的MCU控制器接收并处理所述的升降电机温度信号，当升降电机的温度超过阈值时，通过电子开关断开升降电机的供电电源。

本发明进一步的优化方案为，提醒模块为显示提醒信息的显示屏或播放提醒声音的发声元件。

本发明进一步的优化方案为，MCU控制器通过电子开关控制所述的升降电机的升降。

本发明的另一个主题为：晾衣系统，包括所述的异况提醒系统。

本发明的另一个主题为：电机异况检测模块，用于晾衣机中，包括MCU控制器、升降电机、电机转速检测模块、电机过热保护模块；所述的MCU控制器分别与升降电机、电机转速检测模块连接；所述的MCU控制器控制所述的升降电机，所述的电机转速检测模块检测升降电机的转动信号，所述的MCU控制器接收并处理转速检测模块检测到的转动信号；所述的电机过热保护模块与升降电机连接，用于当升降电机的工作温度超过阈值时以切断电源。

本发明的另一个主题为：晾衣系统的电机异况检测方法，包括如下具体步骤；

MCU控制器收到晾杆上升指令，升降电机驱动晾杆上升，检测升降电机转速V1；

若升降电机转速V1大于0，则升降电机正常工作；若V1＝0，则检测晾杆位置L1；

若晾杆位置L1处于下限位，则升降电机处于超重状态，停止升降电机运行并超重提醒；若晾杆位置L1未处于下限位，则晾杆下降，检测升降电机转速V2；

若升降电机转速V2＝0，则升降电机处于过热状态，停止升降电机运行并过热提醒；若V2大于0，则升降电机处于超重状态，升降电机下降到下限位并超重提醒。

与现有技术相比，本发明的优点是通过电机转速检测模块对电机转动信号的检测，MCU控制器接受处理转动信号进行判断区分出晾衣机处于超重状态或过热状态，并向提醒模块发出对应的指令，由提醒模块向用户发出提醒信号，从而当升降电机停止转动时，用户可以通过提醒信号快速区分电机是处于超重状态还是过热状态，采取应对措施，快速排除故障使晾衣机恢复正常使用。

附图说明

以下将结合附图和优选实施例来对本发明进行进一步详细描述，但是本领域技术人员将领会的是，这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本发明范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅示意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示，并且附图也并非一定按比例绘制。

图1为本发明一个优选实施例的组织结构框图；

图2为本发明一个优选实施例的晾衣机异况提醒系统的结构框图一；

图3为本发明一个优选实施例的晾衣机异况提醒系统的结构框图二；

图4为本发明一个优选实施例的电机转速检测模块的结构框图；

图5为本发明一个优选实施例的电机转速数据检测流程图；

图6为本发明一个优选实施例的晾杆行程检测流程图；

图7为本发明一个优选实施例的晾衣机的电机异况检测方法流程图一；

图8为本发明一个优选实施例的晾衣机的电机异况检测方法流程图二。

具体实施方式

以下将参考附图来详细描述本发明的优选实施例。本领域中的技术人员将领会的是，这些描述仅为描述性的、示例性的，并且不应被解释为限定了本发明的保护范围。

应注意到：相似的标号在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中可能不再对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“联接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例所提供的晾衣系统为一种智能晾衣机，包括固定安装在室内阳台天花板上的主机部件和晾杆，晾杆通过分别设置在主机部件两端的钢丝绳与主机部件联接，挂在主机部件的下方。

如图1所示，主机部件包括主机壳体以及内置的电源总成1、MCU控制器2、升降电机5和钢丝绳的卷线装置6。电源总成1给升降电机5、MCU控制器2及其他内置元器件供电，MCU控制器2控制升降电机5转动，升降电机5驱动卷线装置6对钢丝绳进行收放作业，从而实现晾杆7的升降功能。

MCU控制器2设置有遥控接收模块4，通过遥控接收模块4与遥控器、墙壁开关或语音识别模块进行通讯。用户通过对遥控器、墙壁开关的操作或对语音识别模块发出语音指示而对MCU控制器2进行操控，实现用户对晾衣机功能的选择性调控。

升降电机5在运行过程中会出现温度过高的现象，即过热状态。升降电机5出现过热状态会使电机停止转动，进一步会使电机烧坏或元器件受损。升降电机5过热状态的产生原因包括：第一，升降电机5的传动机构存在异物而卡死，导致电机运转困难而使电机温度升高；第二，升降电机5的传动机构缺少润滑油，电机运转困难而使电机温度升高；第三，用户频繁升降晾杆7，导致电机持续运行而使电机温度持续升高。

为保护电机及相关元器件不受损坏，晾衣机还设有电机过热保护模块8对升降电机5进行过热保护。如图2所示，电机过热保护模块8包括温控器A，当升降电机5的温度超过阈值时，温控器断开升降电机5的供电电源，从而使电机停止运行保护电机。

电机过热保护模块的第二种方案如图3所示，包括温度传感器B，用于检测升降电机温度信号。MCU控制器3接收并处理升降电机温度信号，当升降电机5的温度超过阈值时，通过电子开关断开升降电机的供电电源。

晾衣机的升降电机5有设定的负载能力，当晾杆7所挂衣物的重量超过设定的负载能力时，升降电机5扭矩小到不足以驱动晾杆7上升，升降电机5停止转动。但此状态下，晾杆7下降可以运行。

因此，用户在实际使用过程中，当升降电机5停止转动时，用户无法快速区分电机是处于超重状态还是过热状态，以至于难以针对不同状态采取不同的应对措施，快速排除故障使晾衣机恢复正常使用。

如图2、3所示，本实施例所提供的晾衣系统还包括晾衣机异况提醒系统，包括电机异况检测模块10和提醒模块11。其中电机异况检测模块10包括上述的MCU控制器2、升降电机5、电机过热保护模块8及电机转速检测模块9。MCU控制器2分别与升降电机5、电机转速检测模块9连接。电机过热保护模块与升降电机连接，用于当升降电机的工作温度超过阈值时以切断电源。

电机转速检测模块9用以感应升降电机5的转动，MCU控制器2通过对电机转速检测模块9发送的转动信号的运算，检测电机转速并进行多级判断，从而判断电机是否处于超重状态。

在晾杆7上升过程中出现异况时进行一级判断，若电机转速为零，则有可能是电机负载超重或者电机过热保护。电机异况检测模块10还可以检测晾杆7所处位置，通过MCU控制器2驱动晾杆7进一步运行，以进行二、三级判断。当晾杆7下降，并检测电机转速，若电机转速仍为零，则说明晾杆7上升和下降都无法运行，说明电机过热保护。若电机下降转速不为零，则说明晾杆7不能上升可以下降，说明电机负载超重，MCU控制器2判断为超重状态。

提醒模块11与MCU控制器2之间通讯，在MCU控制器2判断状态后向提醒模块11发出相应的指令。提醒模块11根据MCU控制器2发出指令向用户发出升降电机5处于超重状态或过热状态的提醒信号。

优选地，提醒模块11为显示提醒信息的显示屏或播放提醒声音的发声元件。显示屏或发声元件可以安装在主机部件、晾杆7或其他与晾衣机通讯的外置部件上。

优选地，MCU控制器2通过电子开关控制升降电机5的升降。电子开关可以是继电器、可控硅等元器件。

进一步地，如图4所示，电机转速检测模块9包括磁性元件12及霍尔传感器13。具体而言，磁性元件12安装在升降电机5转轴上，随电机转动。霍尔传感器13固定安装在磁性元件12相对应位置，感应磁性元件12的磁场强度。优选地，霍尔传感器13可被安装在主机壳体内侧。

如图5所示，当磁性元件12随升降电机5转轴转动靠近霍尔传感器13时，霍尔传感器13感应到磁性元件12的磁场，并将感应到的磁场信号发送给MCU控制器2，MCU控制器2接收并记录霍尔传感器13发送的磁场信号。

当磁性元件12随电机转轴转动远离霍尔传感器13时，霍尔传感器13感应不到磁性元件12的磁场，此时，霍尔传感器13感向MCU控制器2发送无磁场信号。因此，当电机转动一圈，霍尔传感器13仅会输出一个磁场信号给MCU控制器2。从而，MCU控制器2可以通过记录和计算霍尔传感器13输出的磁场信号的数量H来判断升降电机5转动的圈数S。

并且，MCU控制器2还包括计时器，用以记录升降电机5的运行时间T。MCU控制器2通过对电机转动的圈数S、电机运行的时间T的分析处理，运算得到升降电机5的转速数据：转速V＝S/T＝H/T。

如图6所示，电机转速检测模块9检测的信号除可以检测升降电机5的转速V外还可以计算得出晾杆7的行程，明确晾杆7的位置。

升降电机5一级齿轮转动一圈的行程为齿轮的圆周长，C＝πD，D为一级齿轮的直径。晾杆7的行程L，以上限位L0为基准计算，L＝L0+SC/N＝L0+SπD/N，N为电机齿轮的减速比。以上，π、D、N都是不变的常量，上限位L0则是产品安装时就设置好的，因此通过电机转动的圈数，MCU控制器2就可以运算得出晾杆7的行程，从而判断晾杆7的位置L1。

需要指出的是，电机转速检测模块9的霍尔传感器13还可以被替换为其他磁敏传感器，以检测电机转轴的转动信号。

如图7所示，对该晾衣机的晾衣系统的电机异况检测方法的具体步骤进行阐述。

一、用户通过对遥控器、墙壁开关的操作或对语音识别模块发出语音指示而对MCU控制器2进行操控，MCU控制器2的遥控接收模块4收到晾杆7上升指令，从而向升降电机5发动转动指令，从而升降电机5运行驱动晾杆7上升。

二、上升过程中，电机转速检测模块9在升降电机5转动时发送转动信号给MCU控制器2，即电机转轴每转动一圈时发送一个磁场信号给MCU控制器2，MCU控制器2通过转动信号运算检测升降电机5转速V1，MCU控制器2根据升降电机5转速V1对晾衣机的使用状态进行一级判断。

三、若转速V1大于0rpm，为工作转速时，可判断出升降电机5使用状态正常，一般工作转速为2800rpm。

四、若转速V1为0rpm，可判断出电机转动停止，此时晾衣机处于超重状态或过热状态，MCU控制器2进一步运算检测晾杆7的行程L，从而判断晾杆7位置L1，并将晾杆7位置L1与设定的晾杆7下限位进行比较，根据晾杆7位置L1对晾衣机的状态进行二级判断。

五、若晾杆7位置L1处于下限位，可二级判断出升降电机5处于超重状态，此时MCU控制器2切断升降电机5的供电，停止升降电机5运行，并向提醒模块11发现超重提醒的指令，提醒模块11接收到指令后向用户发送晾衣机处于超重状态的提醒信号。

六、若MCU控制器2分析处理出晾杆7位置L1未处于下限位，则向升降电机5发出反向运行的指令，驱动晾杆7下降。电机转速检测模块9在升降电机5转动时发送转动信号给MCU控制器2，即电机转轴每转动一圈时发送一个磁场信号给MCU控制器2，MCU控制器2通过转动信号运算检测升降电机5转速V2，MCU控制器2根据升降电机5转速V1对晾衣机的使用状态进行三级判断。

七、若升降电机5转速V2为0rpm，则升降电机5处于过热状态，停止升降电机5运行，MCU控制器2向提醒模块11发现过热提醒的指令，提醒模块11接收到指令后向用户发送晾衣机处于过热状态的提醒信号。

八、若升降电机5转速V2大于0rpm，则判断升降电机5处于超重状态，MCU控制器2控制升降电机5运行，使晾杆7下降到下限位，同时向提醒模块11发现超重提醒的指令，提醒模块11接收到指令后向用户发送晾衣机处于超重状态的提醒信号。

检测到电机负载超重时，将晾杆7下降到下限位，则便于用户取晾杆7上所挂衣服，以减少电机负载。

针对于如图3所示的电机过热保护模块的第二种方案，晾衣机的晾衣系统的电机异况检测方法的具体步骤还可以为如图8所示。

MCU控制器收到晾杆上升指令，升降电机驱动晾杆上升，检测电机温度t；若升降电机温度t大于设定阈值，则升降电机处于过热状态，停止升降电机运行并过热提醒；若升降电机温度t小于等于设定阈值，则检测升降电机转速V1；若升降电机转速V1大于0，则升降电机正常工作；若V1＝0，则升降电机处于超重状态，升降电机下降到下限位并超重提醒。

以上对本发明所提供的电机异况检测模块、检测方法和异况提醒系统及晾衣系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.异况提醒系统，用于晾衣机中，其特征在于：

包括MCU控制器、升降电机、电机转速检测模块和提醒模块，所述的MCU控制器分别与升降电机、电机转速检测模块和提醒模块连接，所述的MCU控制器接收并处理转速检测模块检测到的转动信号；所述的提醒模块根据MCU控制器发出指令向用户发出升降电机处于超重状态或过热状态的提醒信号；

晾衣系统的电机异况通过如下步骤进行检测和提醒；

MCU控制器收到晾杆上升指令，升降电机驱动晾杆上升，检测升降电机转速V1；

若升降电机转速V1大于0，则升降电机正常工作；若V1=0，则检测晾杆位置L1；

若晾杆位置L1处于下限位，则升降电机处于超重状态，停止升降电机运行并超重提醒；若晾杆位置L1未处于下限位，则晾杆下降，检测升降电机转速V2；

若升降电机转速V2=0，则升降电机处于过热状态，停止升降电机运行并过热提醒；若V2大于0，则升降电机处于超重状态，升降电机下降到下限位并超重提醒。

2.根据权利要求1所述的异况提醒系统，其特征在于所述的电机转速检测模块包括安装于所述的升降电机的转轴上的磁性元件及霍尔传感器或磁敏传感器，以检测升降电机的转动信号。

3.根据权利要求2所述的异况提醒系统，其特征在于所述的MCU控制器接收并处理所述的转动信号得到升降电机的转速数据。

4.根据权利要求2所述的异况提醒系统，其特征在于所述的升降电机驱动晾杆升降，所述的MCU控制器接收并处理所述的转动信号得到晾杆升降行程数据。

5.根据权利要求1所述的异况提醒系统，其特征在于提醒模块为显示提醒信息的显示屏或播放提醒声音的发声元件；MCU控制器通过电子开关控制所述的升降电机的升降。

6.晾衣系统，其特征在于包括如权利要求1-5任一所述的异况提醒系统。