CN1643826A - 通过发光二极管实现电器设备通信的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装置包括：用于控制电器操作的控制器，连接到控制器的指示灯，响应控制器给指示灯的通电，提供操作人员选择的可见指示，以及连接到控制器和指示灯的激励器，使控制器能够凭借控制激励器通过指示灯来通信数据。所述指示灯可以是发光二极管或电器控制面板上的一段文字数字显示。一种用于与电器通信的接线端，包括：发光二极管(LED)，以及用于将LED连接到诊断工具的导线。所述检测器LED可以从电器控制面板的光发射器接收数据。所述接线端还包括LED，通过导线连接到诊断工具，这样LED可以被诊断工具有选择地通电来与电器控制面部上的光接收器通信。

Description

通过发光二极管实现电器设备通信的系统和方法

技术领域

本发明主要涉及电器设备，更具体地讲是指具有电控电路的电器设备。

背景技术

诸如洗碗机、洗衣机、烘干器、电烤箱、电冰箱之类的电器设备通常都包括电子控制电路。这种控制电路接收来自用户的输入，并根据所接收的输入来控制电器设备的操作。在很多情况下，将电器的整个操作过程预定为一个整体的事件，而用户的输入仅仅是通过某种方式来修改所预定的操作。

例如，洗碗机的操作通常包含：注水、洗涤、排水和漂洗的处理过程。在这些操作中还包含对水阀、洗涤剂阀和电机继电器的控制。通常这些操作的整体序列都是预定的。但是，可以通过用户的输入来改变该序列或规定该序列的某些参数。例如，用户的输入可以规定洗涤周期是标准、轻或重。尽管总体序列没有必要根据洗涤周期的选择而改变，但是会改变该序列内某些过程的长度。

洗碗机的典型的用户输入接口包括一个旋钮和多个按钮开关。旋钮连接到洗碗机内空中操作序列的凸轮上。凸轮具有许多能够引发各种洗碗机元件的操作的凸轮随动件。定位凸轮随动件的位置就会引发在“编程”序列中所要执行的各种操作。用户通过将旋钮旋转到与所选周期关联的特定位置来选择一个特定的周期。当启动时，凸轮开始从用户选择的位置起自动地旋转，从用户选择点起向前执行凸轮“程序”上定义的每个操作。按钮开关用来启动/停止不能通过所述凸轮程序实现的各种选项。例如，可以使用按钮开关有选择地启动加热干噪周期、延迟开始或高温洗涤。

最近，电子控制器，例如微处理器和微控制器已经替代了旋转凸轮控制设备。电子控制器的应用提供了凸轮控制设备所没有的灵活性和特征。而且，作为一般材料，诸如机电旋转凸轮之类的运动部件的被取代，明显增加了产品的可靠性。

但是，电子控制器的使用会增加电器维修的复杂性。小型的电子集成电路并不适宜于过去在机械和机电设备中采用的故障诊断和维修的方法。因此，在电子控制电器中的故障比老式的机械凸轮控制设备更难于诊断和解决。

为了进行故障诊断数据的通信，一些人建议在具有微处理器的电器中加入红外线和无线通信设备。然而，红外线和无线电通信模块将大幅电器的制造成本。由于电器制造商的利润率相对较低，成本中即使只增加一美元也会被乘以可能是数百万计的产量。因此，诸如红外线和无线通信设备这样的长距离通信模块所增加的花费，可能会显著地影响到电器制造商的帐本底线。

在电器中加入通信设备，而又不过多增加制造电器的成本是十分必要的。

因此，促进电子控制电器的故障诊断和修理也是必要的。

发明内容

本发明通过提供了一种结合了能够通过电器的外部面板从电器控制器获得数据的通信设备的电器控制装置，满足了上述及其它需要。从电子控制器获得信息的能力可以用于从控制器获得有关电器操作的诊断、操作或测试数据。

本发明这个方面的一个实施例是一个装置，包括：用于控制电器操作的控制器、连接到控制器的指示灯，所述指示灯响应控制器供给该指示灯的电力，提供操作人员选择的可见指示，以及连接到控制器和指示灯的激励器，从而使得控制器能够控制激励器通过指示灯通信数据。

优选地，指示灯是设置在电器的电器控制面板上的发光二极管(LED)。因此，控制器能够通过控制激励器从电器提供数据，而不需要添加昂贵的通信元件。可选择地，指示灯可以是一段文字数字显示。通过把一个检测器LED连接到控制器，控制器可以从通过闪烁检测器LED上的灯通信的外部设备接收数据。可以将一个放大器连接在控制器和检测器之间，来放大检测器LED对来自外部设备的光的响应。

通过使用指示灯从电器通信数据和通过检测器LED接收数据，可以在电器控制面板的外表面上给电器控制面板提供第一和第二光通信设备。控制器安装在所述电器内。控制器可操作地连接到第一和第二光通信设备，来向它们提供通信信号，所述通信信号包括诊断信息。

本发明的另一个实施例是一个与电器通信的接线端。接线端包括检测器发光二极管(LED)和用于将检测器LED连接到诊断工具的导线，从而使检测器LED能够向诊断工具提供通过检测器LED从电器接收的数据。接线端也可以包括LED，和用于将LED连接到诊断工具从而使诊断工具能够有选择地给LED通电以与电器通信的导线。优选将所述LED和检测器LED设置在一个外壳内，外壳包括孔，通过孔检测器LED接收来自电器的光，并把来自LED的光发射到电器。所述孔可以包括透明的或其它透光元件。外壳可以通过磁体或用支撑件啮合，来邻近电器光发射器地安装在电器上。

通过参考下面的详细说明和附图，熟悉本领域的人员可以对本发明的上述特征和优点，以及其它特征和优点有更清楚的理解。

附图说明

图1示出了包含本发明的一个或多个特征的一个示范洗碗机的局部切去透视图；

图2示出了包含了本发明的一个或多个特征的示范电器电路的示意方框图；

图3示出了本发明洗碗机的控制器执行的一组示范操作的流程图；

图4示出了与图2所示电器电路结合使用的示范控制面板的前视图；

图5示出了可以与图2的电器电路结合使用的示范控制面板和电路板的分解透视图；

图6示出了组装在洗碗机框架中一部分内的图5所示控制面板和电路板的横断面示图；

图7，8和9示出了可作为图2所示电器电路中控制电路的示范控制电路的示意图；

图10示出了本发明电路板的示范迹线布局图；

图11示出了诊断工具与图1所示洗碗机的控制电路进行通信的示范配置图；

图12示出了图11所示诊断工具连接器中接线端的分解图；

图13示出了图11所示诊断工具的一组示范操作的流程图；以及

图14示出了图2所示洗碗机电路与图11所示诊断工具通信过程中控制器的一组示范操作的流程图。

具体实施方式

图1示出了可以结合本发明一个或多个方面的洗碗机50的示例性实施例。洗碗机50包括：框架51、控制面板52、门53和洗涤容器54。门53可通过枢轴连到框架51上。门53和框架51限定了一个封闭的空间，洗涤容器54位于这个封闭空间中。控制面板53被固定到框架51上。正如本领域已知的，由门53和框架51形成的封闭空间也容纳有控制电路和各种设备。门53、框架51和洗涤容器54确切的物理布置是设计选择的事情。例如，在某些实施例中控制面板52可以安装在门53上。

图2示出了结合本发明一个或多个特征的示例性电器电路9的示意方框图。电器电路9包括：一个控制电路10和一组机电设备。在这里描述的示例性实施例中，机电设备包括：电机16a、加热线圈16b、通风口16c、水阀螺线管18a和洗涤剂释放致动器18b。这些机电设备设置在框架和/或洗碗机的洗涤容器内，如图1中的设置有诸如泵、旋转喷水器、盘架等本领域已知的其它机械设备的洗碗机50。机电设备和机械设备的确切布置方式是设计选择的事情。

设备控制电路10控制一个或多个机电设备的操作，以执行一个或多个电器操作。在这里叙述的示例性实施例中，电器控制电路10控制那些协作执行洗碗盘操作的设备的操作。然而，应当知道，本发明的原理可以容易地适用于在洗衣机、干衣机和其它电器设备中。

图1的洗碗机控制电路10包括：开关输入电路12、光输入/输出(I/O)电路14、继电器控制电路16、阀控制电路18、电机启动电路20、传感电路22、控制器24和存储器26。

开关输入电路12包括旋转定位开关32和选择开关34。根据本发明，旋转定位开关32具有与第一电器功能关联的第一位置。例如，该第一位置可以是从多个可用的洗涤周期中选择出的第一个洗涤周期的位置。根据本发明的一个方面，旋转定位开关34还包括与第二电器功能关联的第二位置，该第二电器功能可修改第一电器功能。例如，第二位置可以从诸如延迟启动，强迫通风烘干周期之类的一种或多种用户可选项中进行选择。选择开关34是可以通过操纵而到达一种启动状态的开关。当旋转定位开关到第一位置时，选择开关34在启动状态下被配置为产生代表选择第一电器功能的信号。当旋转定位开关到第二位置时，选择开关34在启动状态下被配置为产生代表选择第二电器功能的信号。

旋转定位开关32和选择开关34可以采用各种不同的形式。下面将结合图4描述旋转定位开关32和选择开关34的示例性实施例。然而，通常旋转定位开关32包括多个可以被用户或操作人员识别的旋转位置，选择开关34是根据用户选择来实际产生与控制器24通信的输入信号的设备。

光I/O电路14包括至少第一和第二光通信设备，它们未在图2中示出(见，例如图9)，用于与设备控制面板的外表面通信。可操作第一和第二光通信设备以在控制器24和外部设备之间通信诊断信息。在优选实施例中，光I/O电路14还包括多个可将有关洗碗机的操作信息传达到操作人员的指示灯。根据本发明的一个方面，光通信设备中的至少一个也作为向操作人员传达信息的指示灯工作。

继电器控制电路16是配置为依据从控制器24接收的控制信号来控制各种继电器触点状态的电路。操作继电器可以启动或停止各种不同的电器机构，例如，电机16a、加热线圈16b和通风扇16c。在图8中进一步详细地示出了一个示例性继电器控制电路16，这下文中将进一步进行描述。

致动器控制电路18是配置为依据从控制器24接收的信号来控制洗碗机中一个或多个致动器的操作的电路。在这里描述的示例性实施例中，致动器控制电路18被配置为控制水阀螺线管18a和洗涤剂释放机构18b的操作。有关致动器控制电路18的示例性实施例的进一步详细说明，将结合图8在下文中提供。

电机启动电路20是配置为控制电机16a的启动绕组19b和19c的电路。根据本发明的一个方面，电机启动电路20包括可操作地连接到电器电机16a中运转绕组19a的电流传感电路(在下文将结合图8进一步描述)。电流传感电路包括以印刷电路板中蚀刻轨迹的方式构成传感电阻器。蚀刻轨迹具有限定传感电阻器电阻值的几何图形。其中，该电流传感电路提供了可以获得关于电机绕组电流信息的机构。这种信息可以用于多种目的。例如，控制器24可以使用电机绕组电流信息来确定在何时启动和停止电机16a中的启动绕组19b和19c。然而，如下将要讨论的，控制器24也可以使用来自电流传感电路的信息来调节水位。

传感电路22是配置为向控制器24提供代表洗碗机操作的感测条件的电信号的电路。例如，这里所述的示例性实施例中的传感电路22包括温度传感器、污物传感器和电机电流传感器。关于传感电路22的细节将在下文结合图8和图10进一步详细描述。

控制器24是基于处理器的控制电路，通过操作可以响应从开关输入电路12和传感电路22中接收的输入信号，向继电器控制电路16、致动器控制电路18和电机启动电路20提供控制信号。控制器24可适宜地包括微处理器、微控制器、和/或其它数字和模拟控制电路，以及相关的附带电路。控制器24优选地配置为根据存储在存储器26和/或控制器24内部存储器中的程序指令来执行操作。

存储器26包括一种或多种电子存储设备，这些电子存储设备可适宜地包括只读存储器、随机存储器(RAM)、可电擦除可编程只读存储器(EEPROM)、其它类型的存储器，或上述任何存储器的组合。在优选实施例中，存储器26包括可编程非易失存储器，例如，EEPROM。其中，存储器26还存储了与电机启动电路20的电流传感电阻相关的校准因数。

在洗碗机控制电路10的一般操作中，操作员一般通过开关输入电路12提供代表洗碗机的一个选择周期操作的第一输入信号作为输入。例如，第一输入信号可以是一个对应于整个洗涤周期请求的信号。操作员也可以通过开关输入电路12提供代表操作修改可选项的第二输入信号作为第二输入，诸如补偿的加热烘干周期或延迟启动。包括洗碗机、洗衣机、干衣机等在内的大多数设备都具有可以被一个或多个单独的可选项选择进行修改的主周期选择的共同特征。

在任何情况下，控制器24接收第一输入信号，如果可能，也接收第二输入信号，并开始相应的洗碗操作。在一个典型的洗涤周期中，通常的周期如下：1)注水，2)喷水，3)释放洗涤剂，4)喷水，5)排水，6)注水，7)喷水和8)排水。应当知道如本领域所已知的，上述周期可以容易地进行修改或改变。

图3示出了由控制器24执行洗碗机的一组正常周期操作的示例性流程图100。应当知道图3的流程图100仅是以示例的方式给出的，熟悉本领域的人员可以轻易地修改该流程以适合他们的特定目的。此外，如以下结合图4的描述，流程图100的操作可以根据针对周期选择的用户输入来改变。尽管如此，流程图100说明了根据本发明洗碗机的典型控制器24的一般操作。

在步骤102中，控制器24启动初始的注水操作。为此目的，控制器24向致动器控制电路18提供启动水阀螺线管18a的信号，从而致使水阀打开。控制器24进一步向继电器控制电路16提供给加热器线圈16b通电的信号。然后，控制器24允许在一个预定的时间内的注水。需要注意的是，如本领域已知的，可以通过压敏阀来使水压保持恒定。因此，控制器24通过对近乎恒定的水流量提供给洗涤容器54的时间进行控制，而有效地控制了水位。控制器24也利用来自传感电路22的传感信号来监视水温。

当水位合适时，控制器24向致动器控制电路18提供使水阀螺线管18a断电的信号，从而使水阀关闭。当水温合适时，控制器24向继电器控制电路16提供给加热线圈16b断电的信号。

在步骤104中，控制器致使喷水操作发生。喷水操作是将洗碗机洗涤容器54内的热水喷洒到洗涤容器54中待清洗物品上的操作。在步骤104中，喷水操作用于漂洗之前。然而，如果洗涤剂被散放在洗涤容器中，那么步骤104的喷水操作同时完成漂洗和清洗。为了实施该喷水周期，控制器24向继电器控制电路16提供致使电机16a运转绕组19a通电的信号。电机16a驱动图中未示出的泵，使水喷洒到整个洗涤容器54内。

控制器24进一步向电机启动电路20提供致使启动绕组19b或19c中的一个通电的信号。如本领域所已知的，使用独立的启动绕组给电机加速，当电机达到工作速度时就给启动绕组断电是比较有利的。此后，在电机的稳态工作期间，仅给运转绕组通电。因此，当电机16a到达稳态时，控制器24向电机启动电路20提供致使启动绕组断电的信号。控制器24利用(如以上结合图2描述的)电流传感电路监视电流，以确定电机16a何时处于稳态。

在步骤104开始后的一个预定时间之后启动的步骤106中，控制器24致使释放补充的洗涤剂。如本领域所知的，将一个独立的洗涤剂容器设置洗碗机内，以便在喷水周期开始之后才释放。在这里所述的示例性实施例中，控制器24通过向致动器控制电路18提供致使洗涤剂投放机构打开的信号，从而致使补充洗涤剂的释放。然而，应当知道，可以使用纯机械装置来释放补充的洗涤剂。进一步还应当知道，在一些实施例中，步骤106之前还可以通过独立的排水、注水和喷水步骤，以便从洗涤容器54中排出初始喷水步骤104中产生的污水。

无论步骤106中在释放洗涤剂之前是否换水，控制器24在步骤108继续执行喷水操作，以便将带有新释放的洗涤剂的水喷洒到待清洗物品上。喷水操作可以适宜地在步骤104到步骤108中持续发生。在这种情况下，控制器24不需要改变电机继电器或电机启动电路20的状态。

在步骤104到108或至少在步骤108中的一段预定时间之后，控制器24进入到步骤110，在步骤110中将水从洗涤容器54中排出。为此目的，控制器向继电器电路16提供打开继电器以使电机16a断电的信号。在这里所述的示例性实施例中，控制器24随后向继电器电路16和电机启动电路20提供致使泵电机16a反向转动的信号。在这里所述的示例性实施例中，电机的反向转动导致泵将水从洗涤容器54中泵出的操作，如本领域已知的。然而，在其它实施例中，也可以使用独立的电机和/或泵来排空洗涤容器54。在任何情况下，当控制器24通过传感电路22检测到低水位时，控制器24就致使电机16a断电。在这里的实施例中，可以利用电流传感器感测的电机运转绕组电流来适宜地检测低水位。

步骤112到116代表洗碗操作的漂洗周期。在步骤112中，控制器24执行与上述步骤102类似的注水操作。随后，在步骤114中，控制器24执行与步骤104类似的喷水操作。如果采用所谓的漂洗助剂容器，那么控制器24可以在步骤114中向继电器控制电路16提供一个致使漂洗助剂释放机构打开的信号。在任何情况下，在步骤114中的预定喷水持续时间之后，控制器24进入到步骤116，将水从洗涤容器54中排出。为此目的，步骤116可适宜地采用与步骤110大体相同的操作。

如上所述，流程图100的操作可以根据不同的洗碗机而有所改变。而且，在任何特定的洗碗机中，流程图100的操作可以随用户对特定的周期和选项的选择来改变。然而，无论这些操作如何改变，在允许用户提供影响洗碗机操作的输入的环境中，通过结合旋转定位开关和选择开关，任何设备都可以很容易地获得本发明新颖开关配置的益处。

此外，通过在任何采用电流反馈来控制电机或其它设备操作的电器中，结合本发明的传感电阻器，都可以获得本发明的电流传感电路的益处。而且，通过在任何结合了可实现数据通信的电子控制器的家用电器中，结合本发明的第一和第二光通信设备，都可以获得本发明一个方面的外部通信的益处。实际上，通过单独或组合地结合上述的任何益处，都可以增强洗碗机或其它电器的性能。

图4示出了用于与图2洗碗机控制电路10相连的示例性控制面板52的前视图。控制面板52优选地设置在洗碗机设备中接近用户的部分。控制面板52提供了接口，通过该接口操作员发出控制输入信号，并且通过该接口可以把与洗碗机操作相关的信息通信给用户。为此目的，控制面板52包括一个旋转定位开关32的示例性实施例，选择开关34的示例性实施例，以及多个指示灯36a到36i。

如上所述，旋转定位开关32和选择开关34构成了图2的一部分开关输入电路12。旋转定位开关32采用在下文结合图5和图6进一步详细描述的方式，可旋转地安装在洗碗机上。旋转定位开关32包括位置指示器35，它定义了旋转位置开关32的环形(即旋转)位置的参考点。

周期选择标记38a到38f和选项选择标记40a到40d以不同的环形位置设置在旋转定位开关32的周围。每个指示灯36a到36d都邻近地设置在其对应的选项选择标记40a到40d的位置。

如图4所示，示例性周期选择标记包括“取消/排水”标记38a，“只漂洗”标记38b，“轻洗”标记38c，“中洗”标记38d，“强洗”标记38e和“罐/盘”标记38f。这些标记代表可用的周期选择。操作员或用户通过旋转旋转定位开关32直到位置指示器35邻近对准对应所需洗涤周期的类型的标记38x来选择周期，其中x是从a到f中的任何一个。在这里描述的示例性实施例中，操作员还可以进一步启动选择开关34以向控制器24输入周期选择。

通常，通过改变或调整图3流程图100的操作来执行与标记38a到38f相关的用户周期选择。例如，“大量洗涤”、“中量洗涤”和“少量洗涤”的选择可以改变步骤104和/或步骤108的长度。在另一个实例中，选择“只漂洗”可以将步骤102到110全部省略。选择“罐/盘”可以立即执行步骤116。可以理解本发明并不局限于操作者可用的任何特定的周期选择的数量或类型。本发明也并不局限于周期选择和控制器24执行这些选择的方式。而且，其它诸如洗衣机和烘干机之类的设备将必然具有一组不同的周期选择。

在作出了上述周期选择之后，操作员可以接着通过旋转旋转定位开关32直到位置指示器35与对应所需选项的选项选择标记40x接近对准来选择一个选项操作，其中x是a到d中的任何一个。如图4所示，示例性选项选择标记包括“高温洗涤”标记40a，“风干”标记40b，“2小时延迟”标记40c和“4小时延迟”标记40d。在这里描述的示例性实施例中，操作员进一步可以启动选择开关34向控制器24输入周期选择。

通常，与标记40a到40d相关的用户选项选择由控制器24以显而易见的方式执行。例如，“高温洗涤”选项的选择将致使控制器24调节温度门限到引起在图3的步骤102中给加热线圈16b断电。在另一实例中，选择“风干”将使控制器24在完成图3的步骤116之后给通风口16c和/或加热线圈16b通电。在步骤116中水被抽完之后，通风口16c和加热线圈16b帮助烘干位于洗涤容器54中的物品。选择“2小时延迟”和“4小时延迟”将致使控制器24延迟在图3流程图100中所标识操作的启动，直到相应的延迟已经发生。应当理解提供给操作员的具体选项选择，以及控制器24执行这些选项的方式主要是设计选择的事情。而且，其它类型的设备将必然具有一组不同的选项选择。

每个指示灯36e到36i都被设置到临近地对应周期状态标记42a到42e的位置。周期状态标记包括“清洗”42a，“洗涤”42b，“热水”42c，“漂洗”42d和“烘干”42e。在操作中，在完成图3的步骤116之后，控制器24给邻近“清洗”标记42a的指示灯36e通电。在图3的步骤104到110期间，控制器24给“洗涤”标记42b通电。在图3的步骤102和112期间，控制器24给“热水”标记42c通电。在图3的步骤114和116期间，控制器24给“漂洗”标记42d通电。在上述选择风干操作的期间，控制器24给“风干”标记42e通电。

图5和6示出了控制面板52和控制电路10设置在洗碗机框架51一部分内更详细的示例性机械结构。图5示出了从洗碗机框架51分离下来的控制面板52的分解图。图6示出了其中安装有控制面板52的洗碗机框架51的片断横截面。

同时参照图5和6，控制面板52包括：主印刷电路板(PCB)62、副PCB64、双开关组件66和外壳68。主印刷电路板62和副PCB64包含控制电路10(见图2)。双开关组件66包括由选择开关34和旋转定位开关32的组成部件。旋转定位开关32包括旋转手柄70、旋转轴72、触觉反馈构件73、导电凸轮74和垫片76。选择开关34包括按钮78、轴向位移轴80和弹性弹簧触点构件82。主PCB62还分别包括第一和第二选择触点84和86、环形位置触点88a到88j、以及环形连续触点89。

旋转手柄70包括坚固的圆形外环120和坚固的圆形内环122。圆盘状底面123从内环122的下缘延伸到外环120的下缘。两个轮辐构件124和126从底面123轴向向上延伸，并且从内环122到外环120沿相反方向径向延伸。位置指示器35(见图4)设置在轮辐构件124上。在内环122内部是弦离(chord off)于内环122中一部分棘爪128。旋转手柄70设置在外壳68的第一例90上。

旋转轴72包括：延长轴130、顶环132、齿环134、基座136和空心内部137。空心内部137沿着旋转轴72的整个长度轴向延伸。顶环132具有被配置成装配在旋转手柄70内环122内的直径。为此目的，顶环132包括弦切外表面区域138，它被配置成允许顶环132装配在包含棘爪128的内环122内部一部分中。顶环132除了弦切区域138之外，还最好是轻微截头圆锥体的形状，从底部到顶部略微向内逐渐变细。(见图6)

延长轴130从顶环132轴向向下延伸，并且具有小于内环122内径的直径。齿环134沿轴向设置在延长轴130的下面，并通常具有超过延长轴130和内环122的半径。齿环134包括由位于对应旋转触点88a到88i的环形位置处的微小径向凹陷所形成多个齿135。特别的是，每对相邻齿135都通过凹陷面来隔开。

基座136包括第一空心环136a和第二空心环136b。第一空心环136a直接设置在齿环134的下面，并且具有略微超过齿环134半径的外径。第二空心环136b直接设置在第一空心环136a的下面，并具有超过第一空心圈136a外径的外径。

通常，延长轴130通过外壳68中的开口94延伸，以使顶环132(和旋转手柄70)位于外壳68的第一表面90上面，齿环134和基座136都位于外壳68的第二表面92的下面。

触觉反馈构件73包括敞开的矩形框架138，矩形框架138具有通常大于齿环134的半径，但通常小于基座136的第二空心环136b半径的长度和宽度尺寸。棘爪140设置在框架138的两个内缘上。棘爪140具有每个都构造成能够被齿环134的齿135之间的任何一个凹陷接纳的尺寸。框架138通常设置在齿环134的周围，齿环134被套在外壳68的第二表面92和基座136之间的轴向位置上。框架138优选为至少可部分地弹性变形，以使施加到旋转轴72上的手动旋转力能够使齿135克服并越过棘爪140。

导电凸轮74包括锚体142、第一凸轮触点144和第二凸轮触点146。锚体142被固定到旋转轴72的基座136上，更具体地，紧固在基座136的第二空心环136内。第一凸轮触点144在切向的方向上(相对于旋转轴72的旋转元件)从锚体142伸出，并也稍微地倾斜，以便从基座142轴向向下延伸。第一凸轮触点144设置在与主PCB62的旋转位置触点88a到88j的径向位置对准的径向位置上。第二凸轮触点146沿径向设置并与第一凸轮触点距离一定间隔，然而另外以类似的方式从锚体142伸出。第二凸轮触点144设置在与主PCB62的连续触点89的轴向位置对准的径向位置上。

垫片76包括从环结构148的内缘沿径向向外逐渐轴向向下弯曲的拱形环结构148。因此，环结构148从基本水平、靠近其内缘的径向延伸表面延伸到基本垂直、靠近其外缘的轴向延伸表面。垫片76还包括多个轴向伸出的腿150，每个腿150具有设置在其上的固定倒钩152。多个腿150由在主PCB62中的对应孔所接纳，并通过固定倒钩152与PCB62的相反表面的啮合而保持在孔154内。环结构148具有被配置成可装配在图6所示第一空心环136a内的外径。

按钮78通常是帽形的，可滑动地容纳于旋转手柄70的内环122中。按钮78被固定到轴向位移轴80。按钮78具有超过旋转轴72上顶环132内径的外径，从而确定了按钮78向下移动的轴向界限。

弹性弹簧触点构件82包括：底座环156、截头圆锥体弹簧部分158和触点/按钮构件160。如图6所示，底座环156具有被配置成能装配在拱形环结构148内并被拱形环结构148固定的半径。截头圆锥体弹簧部分158径向向内延伸，并从底座环156轴向向外延伸，终止在触点/按钮构件160。触点/按钮构件160从拱形环结构148轴向向外延伸，但径向设置在拱形环结构148的内部。触点/按钮构件160包括在其底侧未示出的诸如碳等之类的导电触点，当弹簧触点构件82处于压缩或启动状态时，该导电触点被配置成使第一导电触点84和第二导电触点86接触。在可选的实施例中，弹簧触点构件可以由导电金属或包含导电触点的其它类型的非导电材料构成。

轴向位移轴80包括：延长构件162和底缘164。该轴向位移轴80以延长的方式从按钮78延长到触点按钮元件160。为此目的，延长元件162可滑动地设置在旋转轴72的空心内部137中。底缘164具有超过空心内部137半径的半径，从而限制了轴向位移轴80的轴向向上移动。

双开关组件66有效执行两个基本操作，即旋转定位开关32的旋转运动，以使用户能够将位置指示器35与一个选择周期的选择或选项选择对准(见图4)，以及启动选择开关34将所选择的周期或选项选择“输入”到控制电路10的控制器24中。

操作员通过握住旋转手柄70并施加旋转力执行旋转运动。手柄70的旋转力通过旋转手柄70的棘爪128与旋转轴72弦切区域138的啮合来传送到旋转轴72。旋转轴72的旋转运动造成齿135越过触觉反馈构件73的棘爪140。更具体地，旋转力造成邻近棘爪140的齿135推压棘爪140。该作用于棘爪140的力通过矩形框架138的向外挠曲而释放。当每个齿135经过棘爪140时，矩形框架138的弹性性能致使矩形框架“啪地”弹回，从而使棘爪140容纳在齿环134的下一个(在齿135之间的)凹陷中。在齿135旋转经过棘爪140时，这种挠曲和弹回给用户提供了触觉和很好声音的反馈，并进一步帮助用户将旋转定位开关32对准到对应触点88a到88j的分立的环形位置上。需要注意的是旋转轴72的旋转运动也转动了凸轮触点74。

当用户将位置指示器35与有关希望的周期或选项选择的标记对准时(见图4)，用户停止施加旋转力。当旋转力撤销时，触觉反馈构件73进一步通过上述弹性性能的操作使旋转定位开关32完全对准。在最终的环形位置上，第一凸轮触点144直接与触点88x电接触，其中x是对应用户所选择的a到j中的一个。在所有位置中，第二凸轮触点146与连续触点89直接电接触。由于第一凸轮触点144、第二凸轮触点146和锚体142形成了一个连续的导体，因此导电凸轮74将触点88x电连接到连续触点89。如将在下面描述的，这种连接产生了被控制器24识别为对应于用户选择的唯一信号。

因此，旋转定位开关32到一个环形位置的旋转就有效地产生了由控制器24识别的唯一信号，该信号指示用户的选择。然后，控制器24可以根据对与触点88x相关的唯一信号的识别来执行对应于用户选择的操作。

然而，根据本发明的一个方面，直到启动选择开关34，将用户周期选择信息通信到控制器24的唯一信号才被识别或生效。这样，仅仅将旋转定位开关32与希望的周期或选项选择对准，将不会致使控制器24执行期望的操作。该选择必须通过启动选择开关34来“输入”。

为了启动在这里所述实施例中的选择开关34，用户压下按钮78，从而造成按钮78的轴向运动。按钮78的轴向运动导致轴向位移轴80同样的轴向运动。轴向位移轴80的轴向运动接着将轴向力施加到触点/按钮160。触点/按钮160的轴向力导致截头圆锥体弹簧部分158的弹性压缩，从而使触点/按钮160轴向向下运动到第一导电触点84和第二导电触点86。触点/按钮160下面的导体电连接到触点84和86。当触点84和86被连接时，就向控制器24提供了一个信号，引起控制器24接收、识别或处理由旋转定位开关通过在旋转触点88x和连续触点89之间的电连接所产生的唯一信号。随后，控制器24如上述结合图3和图4说明的那样，根据用户的选择来执行操作。

图7、8和9联合示出了图2所示示例性实施例的控制电路10的示意图。图7示出了图2控制电路10示例性实施例的一部分示意图，它包括控制器24以及图5和6中双开关组件66的元件。图8示出了一部分控制电路10，它包括继电器控制电路16、致动器控制电路18和传感电路22。图9示出了光I/O电路14。

参照图7，在图7示例性实施例中的控制器24包括微控制器U1，可操作以接收标定模拟输入(scaled analog input)，以及接收和产生数字信号。这种设备是本领域是已知的。在这里所述的示例性实施例中，微控制器U1是市场上可买到的SG Thomson ST72324K。微控制器U1的支持电路包括晶体振荡电路202。应当知道，控制器24也可以替换成其它形式，诸如具有一个或多个连接到它用于接收模拟信号的模/数转换器的微处理器。EEPROM U5被串联到微控制器U1，它被配置为存储校准信息、诊断数据以及其它必要的数据。

在图7实施例中的开关输入电路12包括多个串联连接的电阻R4、R5、R7、R9、R11、R12、R13、R14、R16和R17，触点88a到88j，导电凸轮74，连续触点89，滤波电容器C2，滤波电阻R19，触点84和86，以及按钮/触点160。

电阻R4、R5、R7、R9、R11、R12、R13、R14、R16和R17串联连接在接地和偏压-VC之间。触点88a电连接在电阻R4和接地之间。其余每个触点88b到88j都连接在电阻R4、R5、R7、R9、R11、R12、R13、R14、R16和R17的邻近的一对之间。连续触点89通过由电容器C2和电阻R19构成的滤波器被电连接到触点86。触点84连接到接地。

从上述描述中，本领域的普通技术人员应该认识到电阻R4、R5、R7、R9、R11、R12、R13、R14、R16和R17构成了十级分压器或电压阶梯。因此，每个触点88a到88j都携带一个由其所在电压阶梯中的位置所规定的唯一电压电平。在这里描述的实施例中，电阻R4、R5、R7、R9、R11、R12、R13、R14、R16和R17都具有相同的阻值。因此，经过每个电阻R4、R5、R7、R9、R11、R12、R13、R14、R16和R17的电压降都相同。例如，如果电压-VC等于-10伏，那么经过每个电阻R4、R5、R7、R9、R11、R12、R13、R14、R16和R17的电压降将是1伏。在该实例中，在每个触点88a到88j处所产生的电压电平，如下面的表1所示：

触点	电压
		88a	0V
88b	-1V
		88c	-2V
88d	-3V
		88e	-4V
88f	-5V
		88g	-6V
88h	-7V
		88i	-8V
88j	-9V

                      表    1

如以上结合图5和6描述的，可操作导电凸轮74以可选择地将连续触点89与触点88a到88j中的任何一个相连。在图7中，导电凸轮74显示在连接连续触点89与触点88c的示例性位置。因此，在连续触点89上的电压等于触点88c上的电压。该电压通过SWITCHIN输入端传送到微控制器U1，该SWITCHIN输入端连接在电阻R19和触点86之间。

如上所述，微控制器U1不根据来自连续触点89的电压而自动动作。相反，微控制器U1必须在响应在连续触点89上的电压电平之前经过选择开关34接收一个触发信号。为此目的，当按钮/触点160被启动，而使触点84和86因此被电连接时，微控制器U1输入端SWITCHIN短接到-VC。微控制器U1被配置为将-VC电压识别为触发信号，以根据导电凸轮74的位置接收输入。

具体地，根据图7中所述的实例，当按钮/触点160在其正常打开位置(未启动)时，在SWITCHIN处的电压等于触点88c上的电压。然而，微控制器U1不响应在SWITCHIN处的电压来执行动作。因此，旋转定位开关32的运动和由此产生的导电凸轮74到另一触点88x的运动将改变SWITCHIN上的电压，但不会改变微控制器U1的操作。

然而，如果微控制器U1在SWITCHIN处检测-VC，那么它将等待直到-VC电压从SWITCHIN中撤销，在SWITCHIN上读到稳态电压，然后根据该稳态电压执行一组操作。这样，当选择开关34启动时，微控制器U1在SWITCHIN处检测到-VC，并等待后续的电压。当释放选择开关34时，-VC不再连接到SWITCHIN。相反，来自导电凸轮74定位的触点88x的电压返回到SWITCHIN。这样，来自触点88x的电压构成了微控制器U1检测到的后续电压。然后，微控制器U1执行与触点88x位置对应的用户周期或选项选择关联的操作。

总之，如以上结合图5和6描述的，通过旋转定位开关32经由触点88a到88j环形定位的环形位置来传送用户选择。由于触点88a到88j被分立地连接到多级电压阶梯电路的不同位置，每个触点88a到88j提供给微控制器U1唯一的电压电平。因此，微控制器U1检测的电压电平将唯一地对应于由用户选择的环形位置。

此外，微控制器U1根据接收的唯一启动信号只读取阶梯电压，即由选择开关34的启动引起的电压电平-VC，。

应当知道，可很容易地使用其它电路向微控制器U1通信位置信息。例如，可以用一个单一变阻器替代分立触点88a到88j，该变阻器也形成了根据环形位置提供电压电平至微处理器的分压器。仍旧在另一个实例中，可以把每个位置触点88a到88j简单连接到微控制器U1的不同输入端，或连接到向微处理器U1提供四位数字二进制码的多路转换器。尽管这些和其它替换方案是可行的，并可以获得本发明的很多益处，但是这里公开的实施例提供了额外的优点，这是因为它对微控制器U1输入端的需求最少，并能够获得比典型的变阻器更可靠的输入值分离。一个只需要一个额外微控制器输入端的替换方案是触点84到86将信号提供给分立的微控制器输入端，与此相对上述公开实例中阶梯电压被提供到同一输入端。

图8显示了控制电路10的部分示例性示意图，包括：继电器控制电路16、致动器控制电路18、电机启动电路20和传感电路22。继电器控制电路16包括电机继电器K1、加热器继电器K2和通风口继电器K3。电机继电器K1包括线圈204和一组触点206，加热器继电器K2包括线圈208和一组触点210，通风口继电器K3包括线圈212和一组触点214。可操作电机继电器触点206通过电机的运转绕组19a连接到可选择和可控制的整个电路(见图2)。可操作加热继电器触点210通过加热线圈16b连接到可选择和可控制的整个电路(见图2)。可操作通风继电器触点214通过通风口16c连接到可选择和可控制的整个电路(见图2)。

可操作电机继电器线圈204通过一对激励晶体管Q6和Q11连接到微控制器U1的MTR COMMON输出端(见图7)。可操作加热继电器线圈208通过一对激励晶体管Q5和Q10连接到微控制器U1的HEATER输出端(见图7)。可操作通风口继电器线圈212通过一对激励晶体管Q7和Q8连接到微控制器U1的VENT输出端(也见图7)。

因此，当洗碗机工作期间(见图3和4)要求微控制器U1开启电机16a时，微控制器U1向它的MTR COMMON输出端提供启动信号。该启动信号通过激励晶体管Q6和Q11被放大。放大后的启动信号给电机继电器线圈204通电，从而导致电机继电器触点206闭合。电机继电器触点206的闭合使得电机驱动电流能够流过电机16a的运转绕组19a。然而，当电机16a首次开始运转时，也可以给启动绕组19b或19c通电，这将在下面结合电机启动电路20进行进一步描述。

类似地，当洗碗机工作期间(见图2和3)要求微控制器U1给加热器线圈16b通电时，微控制器U1向它的HEATER输出端提供启动信号。该启动信号通过激励晶体管Q5和Q10被放大。放大后的启动信号给加热器继电器线圈208通电，从而导致加热器继电器触点210闭合。加热器继电器触点210的闭合使得电流能够流过加热器线圈16b。从而产生热。

同样，当洗碗机工作期间(见图2和3)要求微控制器U1给通风口16c通电时，微控制器U1向它的VENT输出端提供启动信号。在这里描述的实施例中，通风口16c可以在图3的步骤116之后执行选项“风干”的工作期间使用。在任何情况下，该通风口启动信号通过激励晶体管Q7和Q8被放大。放大后的启动信号给通风口继电器线圈212通电，从而促使通风继电器触点214闭合。通风口继电器触点214的闭合使通过通风口16c的电源电路闭合，从而启动通风口16c。

传感电路22包括污物传感器216、温度传感器218和电流传感器220。污物传感器216通过调节电路222连接到微控制器U1的SOIL SENSOR输入端。温度传感器218通过调节电路224连接到微控制器U1的TEMP输入端。电流传感器220通过调节电路226连接到微控制器U1的ISENSE输入端。

通常，污物传感器216和对应的调节电路222协作产生微控制器U1可识别的代表污染水平质量的信号。微控制器U1可以使用来自污物传感器216的污物检测信号来改变喷水步骤(例如图3的步骤104-108)的持续时间，或致使一个或多个洗涤周期步骤的重复。

温度传感器218和对应的调节电路224协作产生微控制器U1可识别的代表水温质量的信号。微控制器U1根据水温信号来控制加热器继电器K2的操作。

电流传感器220和对应的调节电路226协作产生代表在电机16a的运转绕组19a中电流电平质量的信号。根据本发明的一个方面，微控制器U1可以利用在电机16a运转绕组19a中的电流电平来确定是否给电机中的一个或多个启动绕组19b和/或19c通电或断电。如本领域已知的，当启动电机时，给电机中的附加绕组通电是很有利的。在电机达到它的稳态速度时，就不再给附加的启动绕组通电。

为此目的，微控制器U1处理在其ISENSE输入端接收的电流检测信号，并可控制地给电机16a的两个启动绕组中的一个通电或断电。参照电机启动电路20和图7，微控制器U1包括连接到电机启动电路20的CCW输出端和CW输出端。该CCW输出端通过激励晶体管Q230连接到三端双向可控硅开关Q231的控制输入端。该三端双向可控硅开关Q231通过电机16a的逆时针绕组19c被可操作地连接到可控连接和断开电路(见图2)。为了实现该目的，三端双向可控硅开关Q231的一端被连接到电机中性线，另一端被配置为连接逆时针绕组19c(见图2)。以类似的方式，CW输出通过激励晶体管Q240连接到三端双向可控硅开关Q241。三端双向可控硅开关Q241的一端被连接到电机中性线，另一端被连接到电机16a的顺时针绕组19b(见图2)。

再次总体参考传感电路22，在这里描述的示例性实施例中的电流传感器220是具有较低阻值的分流电阻。在图7的实施例中，分流电阻220具有大约0.045欧姆的阻值。根据本发明的一个方面，分流电阻220形成为在主PCB 62上的蚀刻路径。

具体地，图10示出了PCB62示例性的迹线设计。图10示出了在未安装电子元件状态下的主PCB62。当安装了电子元件时，在控制电路10的图7和8中所示的各种元件都装配在主PCB62上。主PCB62上的迹线连接装配在PCB62上的各个元件。

然而，如上所示，电流传感器22不是一个安装在主PCB62上的独立的设备，而是由一个迹线所形成。例如，在图10中，电流传感器220是具有配置为产生大约0.045欧姆的电阻值的一定几何形状的迹线，几何形状主要是其长度和宽度。宽度必须足以承载电机16a运转绕组19a的电流。在这里描述的实施例中，电流传感器22的迹线包括多个转回部分221a，以便在电路板表面有限区域内获得期望的长度。然而，应该知道，可以采用其它的迹线几何形状，并仍能够获得本发明的很多益处。图10还显示了构成开关触点88a到88j以及触点89的迹线。

将电流传感器220的结合为在PCB62上的迹线有助于减少整体成本。现有技术中的具有低于1欧姆阻值的电流检测电阻，是由不仅在制造方面而且在电路板装配方面都需要很高成本的盘绕导线构成。作为电流传感器220的迹线的使用可实现较低的成本，并且导电迹线非常适合小的阻值。

再次参照图8，电流传感器220适用于连接到测量点228，测量点228接着又适用于连接到电机的运转绕组。电流传感器220连接到电机中性线的另一端。因此，电流传感器220提供了从运转绕组到接地的非常低的电阻路径，从而形成分流。随后，微控制器U1的ISENSE输入端通过串联电阻R32(10千欧姆)和R220(10千欧姆)连接到测量点228。偏压电阻R33(59千欧姆)和保护二极管D221都连接在两个电阻R32和R220的结合点与偏压之间。电容器C220(0.01微法)连接在两个电阻R32和R220的结合点和接地之间。

通常，流过电机16a的运转绕组19a的电流几乎完全地通过电流传感器220被分流到接地，这是由于其它路径将穿过大得多的电阻值的电阻R220。然而，需要注意的是，如果电流传感器220变为开路，那么将提供通过二极管D220的替换路径。尽管如此，在通常环境下，在由电流传感器220的电阻分割的参考点228处测量的电压提供了运转绕组电流的近似值。在参考点228处的电压信号通过由电阻R32、R220、R33、二极管D221、D220和电容器C220形成的调节电路226被提供到ISENSE输入端。因此，在ISENSE输入端的电压信号代表在电机16a的运转绕组19a中流过的电流。按照如上配置，在ISENSE输入端的信号具有跟踪运转绕组电流波形的波形。

因此，微控制器U1可以使用该ISENSE信号波形来控制洗碗机的各个方面。如下所述，微控制器U1根据运转绕组电流副度来确定是否和何时给电机16a的启动绕组19b或19c通电或断电。通常，当电机16a启动时，运转绕组电流趋向于比较大。因此，ISENSE信号将同样具有比较高的幅度。给微控制器U1编程，以使当ISENSE信号具有相对高的幅度时，给启动绕组19b或19c通电。在电机16a到达它的运转速度时，通过运转绕组19a的电流将下降。相应的，当ISENSE信号的幅度下降到特定门限以下时，微控制器U1就致使启动绕组19b或19c被断电。

此外，微控制器U1可至少部分的根据运转绕组电流的相位来确定是否打开水阀以调整洗涤容器54中的水位，运转绕组电流的相位同样可以从ISENSE信号波形中检测到。

特别参照启动绕组的控制，说明微控制器U1启动电机的示例性的操作，例如开始图3步骤104的喷水操作。为了启动电机，微控制器U1向其MTRCOMMON输出端和其CW输出端提供一个信号。在CW输出端的信号操作以接通三端双向可控硅开关Q241，从而将顺时针启动绕组19c连接到电机中性线。在MTR COMMON输出端的信号致使继电器触点206将电机16a的绕组19a和19c连接到公共的电源连接点。因此，电机16a的运转绕组19a和顺时针启动绕组19c被通电，电机16a开始顺时针方向旋转。当电机16a开始趋近它的稳态速度时，在运转绕组19a(和顺时针启动绕组19c)中的电流幅度将开始降低。因此，在微控制器U1的ISENSE输入端信号的幅度也降低。当在ISENSE输入端的信号幅度下降到预定电平以下时，微控制器U1将从CW输出端撤销该信号。因此，三端双向可控硅开关241被关断，使顺时针启动绕组19c为开路。该ISENSE预定电平是对应于与电机在稳态或接近稳态处运转一致的运转绕组电流的电平。在稳态，电机不再需要给启动绕组通电。本领域的普通技术人员可以很容易地确定切断启动绕组电流的适宜的运转绕组电流电平。

电机16a只利用运转绕组19a内的电流在稳态继续运转。当微控制器U1使电机16a停止时，如在完成步骤108时那样，微控制器U1从其MTRCOMMON输出端撤销该信号。从MTR COMMON输出端撤销信号的操作致使电机继电器线圈204打开电机继电器触点206，从而给运转绕组19b断电。

通过使用其CCW输出端取代CW输出端来执行上述的相同操作，微控制器U1也可以产生电机16a的逆时针操作，这可用于在图3的排水步骤110和116期间。

可以理解电流传感器220优选地应具有高精确度(即，电阻值的紧密度容限)。在一些情况下，形成为如图10的实例中示出的电路板上迹线的低阻抗电阻不能容易地取得高精确度。即使在电流传感器的阻值中较小的误差(例如0.049欧姆而不是0.045欧姆)也会导致在微控制器U1控制操作中的不可预测性。例如，考虑这样的情况，即当运转绕组电流是N安培，电流传感器220的标称(理想)电阻是0.045伏时，理想地微控制器U1应致使撤销启动绕组电流。在这种情况下，当在电流传感器220上的电压降是N/0.045时，微控制器U1被编程为撤销启动绕组电流。因此，当检测在测量点228处的电压相对于电机中性线是N/0.045伏时，微控制器U1将会撤销启动绕组中的电流。然而，如果电流传感器220的实际阻值是0.049欧姆，那么当测量点228处的电压是N/0.049伏而不是N/0.045时，运转绕组电流将会为N。仍然，当测量点228处的电压是N/0.045伏时，微控制器U1将撤销启动绕组中的电流。当在测量点228处的电压是N/0.045伏时，由于电流传感器中的误差，实际电流幅值将高于N。因此，微控制器U1将在希望的时间之前切断启动绕组电流。

为了避免这种操作中的不可预测性，可配置微控制器U1以补偿电流传感器220的误差(阻值的变化)。为了补偿阻值误差，微控制器U1通过阻值的误差量，用数字地按比例修正在ISENSE处的信号幅度。这样，如果电流传感器220的实际阻值是0.049欧姆，那么微控制器U1将通过0.045/0.049来按比例修正ISENSE信号。因此，不会在N/0.045处撤销电流，而是在(0.045/0.049)*N/0.045处，或N/0.049处撤销电流。如上所述，如果电流传感器220的实际阻值是0.049欧姆，那么当测量点228处的电压幅值是N/0.049时电流是N。

电阻误差百分率可以在形成蚀刻电流传感器220之后的任何时刻来确定，甚至是在主PCB62被填充元件之前。然后可以将从确定的误差中导出的补偿因数存储在EEPROM U5(见图7)，或其它非易失存储器(见图2的存储器)中。通过提供存储补偿因数的可编程存储器，调节由于使用蚀刻电阻所产生误差的可变性。具体地，由于阻值相对较低(即，小于十分之一欧姆)，即使在轨迹厚度、几何形状或宽度中的很小改变都可以明显地改变阻值。这样，阻值误差可以作为制造公差的函数来改变，从而需要在每个设备中进行自定义补偿。使用可编程存储设备存储补偿因数实现对每个设备的自定义校准。

尽管如此，如果制造公差被缩小到足够消除对补偿的需要，那么也可以取消使用补偿因数。

启动电路18包括阀致动电路230和洗涤剂/漂洗助剂制动器电路232。阀致动电路230包括用于门控未示出的水阀螺线管到AC中性线的半导体开关Q250。微控制器U1的VALVE CNTL输出端连接到开关Q250的控制输入端。洗涤剂/漂洗助剂制动器电路232以类似的方式通过三端双向可控硅开关Q260来控制。在这里描述的示例性实施例中，洗涤剂分配器释放机构通过第一二极管D260连接，漂洗助剂分配器通过第二二极管D261连接。该第二二极管D261相对于所述第一二极管D260是反偏压。采用这种配置，如果微控制器U1只在线电压的正半周期内给三端双向可控硅开关Q260通电，那么仅启动漂洗助剂分配器。同样，如果微控制器U1只在线电压的负半周期内给三端双向可控硅开关Q260通电，那么仅启动洗涤剂分配器。以这种方式，可以使用一个单一微控制器输出和一个单一半导体开关独立地控制两个独立设备。

图9示出了包含有光I/O电路14的部分示范性控制电路的示意图。光I/O电路14包括多个指示灯36a至36i，在这里说明的示范实施例中这些指示灯是光发射二极管(LED)。光I/O电路14进一步包括一个检测器LED形式的光检测器设备37。

一般，指示灯36a至36i可操作地连接至微控制器U1。在洗碗机操作过程中，微控制器U1在选择的时间可控制地给指示灯36a至36i通电。更具体地讲，微控制器U1如下所述的那样可控制地给指示灯36a至36i通电。

当并且如果操作人员选择了“高温洗涤”可选项时(见前面图3)，指示灯36a通电，并因此发光。当且如果操作人员选择了“风干”可选项时(见前面图3)，微控制器U1同样地给指示灯36b通电。当且如果操作人员选择了“2小时延迟”可选项时(见前面图3)，微控制器U1同样地给指示灯36c通电。当和如果操作人员选择了“4小时延迟”可选项时，微控制器U1可控制地给指示灯36d通电(见前面图3)。在流程图100的各个步骤中(见前面图3)，微控制器U1进一步可控制地给对应于位于指示灯36e至36i附近标记的指示灯36e至36i通电。

在这里所述的示范性实施例中，指示灯36a至36i以下述方式连接到微控制器U1。第一LED激励晶体管Q1连接在微控制器输出端L1与每个指示灯36a至36e的正极之间。第二LED激励晶体管Q2连接在微控制器的输出端L2与每个指示灯36f至36i的正极之间。指示灯36a和36f的负极通过一个220欧姆电阻R18连接到微控制器U1的A1输出端。指示灯36b和36g的负极通过一个220欧姆电阻R47连接到微控制器U1的A2输出端。指示灯36c和36h的负极通过一个220欧姆电阻R45连接到微控制器U1的A3输出端。指示灯36d和36i的负极通过一个220欧姆电阻R6连接到微控制器U1的A4输出端。指示灯36e的负极通过一个220欧姆电阻器R36连接到微控制器U1的A5输出端。

因此，通过在L1或L2与A1、A2、A3、A4和A5之一的唯一组合上提供一个输出信号，使微控制器给每个指示灯36x通电。例如，为了给指示灯36h通电，微控制器给L2和A3二者通电。

根据本发明的一个方面，光I/O电路14进一步包括可以操作以实施微控制器U1与外部处理设备之间通信的光通信设备。优选地，至少一个光通信设备是指示灯36a至36i中的一个。如此，通过使用至少一个既作为指示灯又作为光通信设备，可以减少光学设备的总数。

在这里所述的示范性实施例中，指示灯36i也作为第一光通信设备操作，而光检测器37构成了第二光通信设备。如上所述，结合图4，指示灯36i位于邻接光检测器37的位置上。

光检测器37通过一个放大器晶体管Q3连接到微控制器U1的RX输入端。更具体地讲，光检测器37的正极连接到NPN双极结晶晶体管Q3的基极。光检测器37的负极连接到一个偏置电压源(-5V)。进一步把220千欧偏置电阻R2连接在所述偏置电压源和晶体管Q3的基极之间。晶体管Q3的集电极通过47千欧的偏置电阻R3连接到接地。微控制器U1的RX输入端连接到晶体管Q3的集电极。晶体管Q3的集电极连接到所述偏置电压源(-5V)。

在这里所述的示范实施例中，指示灯36a至36i、光检测器37、电阻R2和放大器晶体管Q3设置在副PCB 64上。所有其它元件设置在主PCB 62上。(见图5和6)。

在操作中，指示灯36i起到一个发射器的功能，而光检测器37起到一个光接收器的功能。为了发送数据信号，微控制器U1根据要发送的数据在它的L2和L4输出端提供控制信号。指示灯36i响应控制信号发光或通电，来将数据向外光传输到洗碗机50的控制面板52。为了接收数据信号，光检测器37通过控制面板52接收来自外部设备的光/光学信号。光学信号“开通”光检测器37，从而开通晶体管Q3。当晶体管Q3开通时，RX上的电压显著降低。因此，微控制器U1通过输端RX上的电压变化，检测到光信号的接收。

控制电路10的光通信设备36i和37与电连接到一个外部处理设备的类似设备进行光通信。外部处理设备可以是一个包括一个或多个数字处理电路的诊断工具。诊断工具可以使用光通信设备36i和37来实现诊断，或从微控制器U1获得对评估洗碗机的性能和/或诊断故障源有用的其它信息。

图11示出了一种示范性布置，在这个示范性布置中配置了一个示范诊断工具240以通过通信设备36i和37从微控制器U1获得信息。更具体地，连接器242连接到诊断工具240，并且配置以通过通信设备36i和37实施与微控制器U1的通信。为此目的，连接器242包括长导线244和接线端246。

图12进一步详细示出了接线端246的示范性实施例的分解图。接线端246包括具有由背后构件248和前构件250形成内部空间247的外壳。接线端246进一步包括通过支撑件254安装在外壳中的第一和第二通信设备250和252。支撑件254固定在内部空间247中。前构件250包括孔256和258，通过这两个孔可以经过第一和第二通信设备250和252与外壳外部的元件进行光通信。为此目的，孔256和258可以是完全敞开的，或可以包括一个实际上透明的(或其它透光的)元件。

接线端246进一步包括一个安装装置260，这个安装装置260可以操作以便相对于洗碗机50将接线端246可取下地固定在一个位置，从而使第一和第二通信设备250和252能够与控制电路10的通信设备36i和37光通信。在这里所述的示范实施例中，安装装置260是一个设置在外壳内从而固定到外壳的永磁体。由于洗碗机框架51的金属含量，永磁体通过磁力将接线端246固定到控制面板52。

在操作中，用户只要将光学设备250和252分别对准通信设备36i和37的上方，然后，将接线端向控制面板52推进，直到磁力将接线端246固定到位。如果发生一些错位，那么用户可以沿控制面板52在任何方向上滑动接线端246，直到诊断工具240和微控制器U1建立通信，这表示光学设备248和250已经与通信设备36i和37充分对准。

应当知道也可以使用其它安装装置。例如，可以将机械安装装置设置在接线端246上，以便与洗碗机框架51的机械部件配合，来对准光通信设备。当然，如果将相应的对准支撑构件设置在洗碗机的控制面板52上，那么仅需图12中所示示范接线端246的形状能够构成合适的安装装置。但是，这里磁性安装装置的使用提供了洗碗机框架51上不需要任何特定的机械部件的附加优点。

图13和14示出了在诊断工具240和微控制器U1之间的典型通信操作中进行的操作的示范性流程图。图13示出了诊断工具240的操作，图14示出了微控制器U1的对应操作。

参考图13，这里所述的实施例中，诊断工具240在步骤302中通过在自由运行、重复的基础上产生握手或“唤醒”消息或信号图形来开始通信操作。如步骤304中指出的，反复地执行步骤302直到诊断工具240接收应答或信号。特别地，如下面要结合图14说明的，一旦洗碗机微控制器U1接收并识别出握手或“唤醒”消息或信号图形，微控制器U1将应答发送回诊断工具240。

一旦接收到应答(见步骤304)，诊断工具240优选向操作人员提供确认已经实现与电器控制电路通信的可见或可听见的信号。因此，再参考上面结合图10和11所述的安装装置260，在步骤302的执行过程中，技术人员可以尝试将接线端246与控制面板52上的光通信设备36i和37对准。一旦在步骤304中接收到可见或可听见的指示，技术人员停止移动接线端246。

然后，在步骤306中，诊断工具240制定一个数据请求消息。更具体地，诊断工具240可以指定从微控制器U1提取的数据类型。如下面要进一步说明的，可以配置微控制器U1以存储各种不同的诊断或操作的统计和数据。因此，在步骤306中，诊断工具240可以请求微控制器U1存储的特定数据子集。诊断工具240可以使用任何数量的机构，以允许技术操作人员规定要从洗碗机控制电路10提取的数据类型。在一个可选实施例中，预先确定从微控制器U1检索的数据类型，从而可以潜在地取消对步骤306的需要。

在任何情况下，在步骤308中，诊断工具240接收来自微控制器U1的数据，并且判断它是否接收到有效的应答数据。为此目的，诊断工具240利用所有多种已知方法中的任何方法来检查数据完整性，并且也确定接收的信息是否在正确的数据协议中。如果没有接收到有效的数据，那么诊断工具240可以返回到步骤306，并且再次发送数据请求消息。但是，如果接收到有效的应答数据，那么诊断工具240前进到步骤310。

在步骤310中，诊断工具240可以根据检索的数据存储、打印和/或显示信息。诊断工具240可以在显示或打印之前进一步处理数据，或可以直接显示或打印提取的数据。

在步骤312中，诊断工具240确定是否从洗碗机控制电路10请求了任何附加数据。例如，诊断工具240可以经过屏幕显示询问技术人员或操作人员，是否请求了附加数据。如果请求了附加数据，那么诊断工具240返回到步骤306。如果没有，那么诊断工具240已经完成通信操作。应当知道，可以在通信操作完成之后，进一步完成对提取的数据或从中获得的信息的处理、显示和打印。

图14示出了与图13中所述的通信操作结合执行的微控制器U1的操作。首先，在步骤322中，微控制器U1周期性地扫描RX输入端，以寻找诊断工具240产生的握手或“唤醒”信号。这种周期性扫描可以利用正常的中断型处理，在洗碗机的正常操作过程中发生。由于洗碗机50的操作一般不是计算密集的，所以步骤322中的周期性扫描可以容易地每秒进行数次，而不降低前面结合图3说明的洗碗操作的性能。

在步骤324中，微控制器U1判断是否已经检测到握手或“唤醒”信号。如果微控制器U1在步骤322的扫描过程中没有识别出握手消息，那么微控制器U1返回在后续时间重复步骤322。重复该处理过程，直到检测到所述信号。

但是，如果在步骤324中，微控制器U1识别出合适的握手或“唤醒”信号，那么微控制器U1前进到步骤326。在步骤326，微控制器U1利用指示灯36i向诊断工具发送收到通知信号。

然后，在步骤328，微控制器U1接收诊断工具240在图12的步骤306中产生的数据请求信号。微控制器U1分析该消息，并且确定请求的数据。可以将请求的诊断数据本地存储在微控制器U1或EEPROM U5中。应当知道，所述诊断数据一般包括在洗碗机50的操作过程中收集和存储的数据。

这种数据可以包括有关检测的超范围条件的统计或信息。例如，如果温度传感器到达一个特定温度，或如果温度未能达到一个特定温度时，微控制器U1可以记录一个超范围事件。其它诊断数据可以包括机器运行的循环次数的计数，电机16a操作的小时数，或类似的使用信息。得到的诊断信息类型的准确性质和存储它的方式，将根据特定实现的需要和策略改变。

在步骤330中，微控制器U1从存储器(例如，内部存储器或EEPROMU5)中提取请求的数据。如果需要，微控制器U1处理原始数据以获得请求类型的数据。然后，在步骤332中，微控制器U1经过指示灯36i将提取的数据发送到诊断工具240。为此目的，微控制器U1将信号和/或数据消息构造成诊断工具240期待的格式。

在步骤332中，微控制器U1确定是否产生了任何进一步的数据请求。如果在超时之前没有接收到这种新的请求，那么微控制器U1返回到步骤322，周期性地监视握手或“唤醒”信号。但是，如果在步骤330中接收到附加的请求，那么微控制器U1返回到步骤328。

应当知道，替代图14中的步骤332，微控制器U1可以直接返回到步骤322。这样，将以处理原始请求相同的方式处理附加请求。在这种情况下，图13中诊断工具240的操作相应地从步骤310直接前进到步骤302。在任何情况下，应当知道，图13和14的功能方式可以随着设计选择而改变。

应当知道，上述实施例仅仅是示范性的，熟悉本领域的人员可以容易地建议结合本发明的原理并且落入到本发明的精神和范围内的他们自己的实现方式。例如，即使没有把旋转定位开关和选择开关组合成一个单一的机械组件，也能获得至少一些在电器中使用旋转定位开关和选择开关的优点。其中，这些优点来自于用于可选项选择的部件的减少。同样地，即使不使用与图5和6中所示一样的结构，也可以获得将开关组合成一个单一机械组件的一些优点。最后，在不需要结合光通信设备或使用利用PCB迹线的电流传感电路的洗碗机(或其它类型的电器单元)中，也可以获得使用旋转定位开关和选择开关的优点。这里所述的开关布置的优点可以应用到洗衣机、干衣机、甚至某些烹饪电器。

在另一个示例中，即使没有一个光通信设备发挥指示灯的功能，也能得到使用第一和第二光通信设备的至少一些优点。同样，当使用不同数量的光通信设备时，也能获得使用第一和第二光通信设备的至少一些优点。最后，在没有必要结合旋转定位开关和选择开关，或使用利用PCB迹线作为电流传感电路的电器中，也能够获得使用光通信设备各种优点。使用这里所述的光通信设备的优点可以容易地结合到利用数字控制电路的任何其它家用电器中。此外，应当知道，光通信设备中的至少一个可以是一段文字数字显示，而不是简单的指示灯。

Claims (79)

1、一种实现在电器与电器外部设备之间通信数据的系统，包括：

用于控制电器操作的控制器；

连接到控制器的指示灯，指示灯响应控制器给指示灯的通电，来提供操作人员选择的可见指示；以及

连接到控制器和指示灯的激励器，以便控制器能够凭借控制激励器通过指示灯来通信数据。

2、根据权利要求1所述的系统，其中所述指示灯是发光二极管(LED)。

3、根据权利要求1所述的系统，其中所述指示灯是一段文字数字显示。

4、根据权利要求1所述的系统，其中所述激励器是晶体管。

5、根据权利要求4所述的系统，其中所述激励器是NPN晶体管。

6、根据权利要求1所述的系统进一步包括：

连接到所述控制器的检测器LED，以便控制器能够通过该检测器LED接收来自外部设备的数据。

7、根据权利要求6所述的系统进一步包括：

连接到检测器LED和控制器的放大器，来放大通过检测器LED接收的数据。

8、根据权利要求7所述的系统，其中所述放大器是晶体管。

9、根据权利要求8所述的系统，其中所述晶体管是NPN晶体管。

10、根据权利要求6所述的系统，其中所述控制器控制激励器以响应检测器LED接收的来自外部设备的数据，通过指示灯通信应答。

11、根据权利要求10所述的系统，其中所述控制器响应检测器LED接收的握手信号控制激励器。

12、根据权利要求10所述的系统，其中所述控制器控制激励器以在通过指示灯通信应答之后，通过指示灯通信诊断数据。

13、根据权利要求12所述的系统，其中所述控制器响应通过检测器LED接收的数据请求信号，通过指示灯通信诊断数据。

14、根据权利要求1所述的系统，其中所述激励器连接到一个以上的指示灯，以便控制器能够控制激励器以通过一个以上的指示灯通信。

15、一种用于在电器和电器外部设备之间通信数据的系统，包括：

用于控制电器的操作的控制器；

连接到控制器的检测器LED，检测器LED用于接收通过可见光产生设备通信的数据，并将接收的数据提供到控制器。

16、根据权利要求14所述的系统进一步包括连接到检测器LED和控制器的放大器，用于放大接收的提供到控制器的数据。

17、根据权利要求16所述的系统，其中所述放大器是晶体管。

18、根据权利要求17所述的系统，其中所述放大器是NPN晶体管。

19、根据权利要求18所述的系统，其中检测器LED的阳极和晶体管的基极通过一个电阻连接到负电压，检测器LED的负极和晶体管的发射极连接到负电压，以便控制器通过晶体管的集电极连接到放大器。

20、根据权利要求15所述的系统进一步包括：

连接到所述控制器的指示灯，以便控制器能够通过指示灯将数据通信到外部设备。

21、根据权利要求20所述的系统进一步包括：

连接到指示灯和控制器的激励器，以便控制器能够凭借控制激励器通过指示灯通信数据。

22、根据权利要求21所述的系统，其中所述激励器是晶体管。

23、根据权利要求22所述的系统，其中所述晶体管是NPN晶体管。

24、根据权利要求21所述的系统，其中所述控制器控制激励器响应检测器LED接收的来自外部设备的数据，通过指示灯通信应答。

25、根据权利要求24所述的系统，其中所述控制器响应检测器LED接收的握手信号控制激励器。

26、根据权利要求24所述的系统，其中所述控制器控制激励器以在通过指示灯通信应答之后，通过指示灯通信诊断数据。

27、根据权利要求26所述的系统，其中所述控制器响应通过检测器LED接收的数据请求信号，通过指示灯通信诊断数据。

28、根据权利要求21所述的系统，其中所述激励器连接到一个以上的指示灯，以便控制器能够控制激励器以通过一个以上的指示灯通信。

29、根据权利要求21所述的系统，其中所述控制器也连接到指示灯，以便控制器能够控制指示灯来指示操作人员选择。

30、一种用于与电器通信的接线端，包括：

发光二极管(LED)；以及

用于将LED连接到诊断工具的导线，以便诊断工具有选择地给LED通电以与电器通信。

31、根据权利要求30所述的系统进一步包括：

所述LED设置于其中的外壳，外壳包括孔，通过孔将来自LED的光传送到电器。

32、根据权利要求31所述的系统，其中所述孔包括透明元件。

33、根据权利要求32所述的系统，其中所述孔包括光发射元件。

34、根据权利要求31所述的系统，其中配置所述外壳以啮合电器的对准支撑件，以便能够将LED对准电器的光接收器，从而与电器通信。

35、根据权利要求31所述的系统进一步包括：

用于架设所述外壳以与电器的光接收器对准的安装装置，以便与电器通信。

36、根据权利要求35所述的系统，其中所述安装装置是一个磁体。

37、根据权利要求30所述的系统进一步包括：

检测器LED；以及

用于将检测器LED连接到诊断工具的导线，以便检测器LED能够提供由检测器LED从电器接收到的数据。

38、根据权利要求37所述的系统进一步包括所述LED和检测器LED设置于其中的外壳，外壳包括孔，通过孔检测器LED可以接收光，并且该LED能够发射光。

39、根据权利要求38所述的系统，其中所述孔是由两个孔构成的，其中之一与所述检测器LED对准，以便检测器LED能够接收从电器通信的光，另一个与所述LED对准，以便LED能够发射光来与电器通信。

40、根据权利要求39所述的系统，其中所述孔包括透明元件。

41、根据权利要求39所述的系统，其中所述孔包括光发射元件。

42、根据权利要求38所述的系统进一步包括：

用于架设外壳以与电器的光接收器对准的安装装置，以便诊断工具和电器能够通过LED和检测器LED通信。

43、根据权利要求42所述的系统，其中所述安装装置是一个磁体。

44、根据权利要求38所述的系统，其中配置外壳以啮合电器上的对准支撑件，以便诊断工具和电器能够通过LED和检测器LED通信。

45、一种用于与电器通信的接线端包括：

检测器发光二极管(LED)；和

用于将检测器LED连接到诊断工具的导线，以便检测器LED能够将检测器LED从电器接收的数据提供到诊断工具。

46、根据权利要求45所述的系统进一步包括：

所述检测器LED设置于其中的外壳，外壳包括孔，通过孔将来自电器光发射器的光传送到检测器LED。

47、根据权利要求46所述的系统，其中所述孔包括透明元件。

48、根据权利要求47所述的系统，其中所述孔包括光发射元件。

49、根据权利要求46所述的系统，其中配置所述外壳以啮合电器的对准支撑件，以便将检测器LED与电器的光发射器对准，从而与电器通信。

50、根据权利要求46所述的系统进一步包括：

用于架设所述外壳以与电器的光发射器对准的安装装置，以便与电器通信的。

51、根据权利要求50所述的系统，其中所述安装装置是一个磁体。

52、根据权利要求45所述的系统进一步包括：

LED；以及

用于将LED连接到诊断工具的导线，以便诊断工具能够有选择地给LED通电，从而与电器通信。

53、根据权利要求52所述的系统进一步包括将LED和检测器LED设置于其中的外壳，外壳包括孔，通过该孔检测器LED可以接收光，并且LED可以发射光。

54、一种用于在电器与电器外部的设备之间通信数据的方法包括：

控制电器的操作；

提供操作人员选择的可见指示，以控制电器的操作；以及

通过用于提供操作选择的可见指示的指示灯来通信数据。

55、根据权利要求54所述的方法，其中所述数据是通过电器上控制面板的发光二极管(LED)通信的。

56、根据权利要求54所述的方法，其中所述数据是通过一段文字数字显示通信的。

57、根据权利要求54所述的方法进一步包括：

通过检测器LED接收来自外部设备的数据。

58、根据权利要求57所述的方法，其中所述数据通信包括通过指示灯通信应答，以响应检测器LED从外部设备接收数据。

59、根据权利要求58所述的方法，其中所述数据通信包括在通过指示灯通信了应答之后，通过指示灯通信诊断数据。

60、根据权利要求59所述的方法，其中所述控制器通过指示灯通信诊断数据，以响应通过检测器LED接收的数据请求信号。

61、一种用于在电器和电器外部设备之间通信数据的方法包括：

控制电器的操作；以及

接收通过可见光产生设备通信的数据。

62、根据权利要求61所述的方法进一步包括：

放大接收的数据。

63、根据权利要求61所述的方法进一步包括：

在电器的受控操作期间，通过用于指示操作人员选择的指示灯将数据通信到外部设备。

64、根据权利要求63所述的方法，其中所述数据通信到外部设备的发生为，响应对来自可见光产生设备的交换信号的接收。

65、根据权利要求64所述的方法，其中所述数据通信包括在将应答通信到外部设备之后的诊断数据的通信。

66、根据权利要求65所述的方法，其中诊断数据通信的发生为响应从可见光产生设备接收的数据请求信号。

67、一种用于电器从外部设备通信数据的方法，包括：

将发光二极管(LED)连接到诊断工具；以及

有选择地给LED通电，以便诊断工具能够与电器通信数据。

68、根据权利要求67所述的方法，其中通过对LED有选择地通电所产生的光通过孔发射到电器。

69、根据权利要求67所述的方法进一步包括：

将LED与电器的支撑件对准，以便通过电器的光接收器接收LED发射的光，从而与电器通信。

70、根据权利要求69所述的方法，所述对准进一步包括：

将LED通过磁力安装到电器，以便通过电器的光接收器接收LED发射的光，从而与电器通信。

71、根据权利要求67所述的方法进一步包括：

将检测器LED连接到诊断工具，以便诊断工具能够通过检测器LED从电器接收数据。

72、根据权利要求71所述的方法，其中所述LED通过孔发射数据，以及检测器LED通过该孔接收数据。

73、根据权利要求71所述的方法，其中所述LED通过孔发射数据，以及检测器LED通过另一个孔接收光，从而与电器通信。

74、根据权利要求71所述的方法进一步包括：

将LED和检测器LED分别地与电器的光接收器和指示灯对准装配，以便诊断工具和电器能够通过LED和检测器LED通信。

75、一种用于与电器通信的方法，包括：

将检测器发光二极管(LED)连接到诊断工具；以及

通过检测器LED接收从电器的指示灯发射的数据。

76、根据权利要求75所述的方法进一步包括：

对准电器的光发射器和检测器LED之间的孔，以便能够在检测器LED和电器的光发射器之间通信数据。

77、根据权利要求76所述的系统，对准进一步包括：

啮合电器的对准支撑件，以便检测器LED与电器的光发射器对准，从而与电器通信。

78、根据权利要求76所述的方法进一步包括：

通过磁力装配检测器LED以与电器的光发射器对准，以便与电器通信。

79、根据权利要求75所述的系统进一步包括：

将LED连接到诊断工具，以便诊断工具能够有选择地给LED通电，从而与电器通信。

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