Brevet FR2625822A1 — publié le 19890713

iof 2625822' DISPOSITIF D'INTRODUCTION DE DONNEES DANS UN MICROPROCESSEUR NOTAMMENT POUR LA COMMANDE D'UN APPAREIL ELECTROMENAGER L'invention est relative à uni dispositif d'introductions de données dans un microprocesseur notamment pour la commande d'un appareil électroménager tel qu'un lave-linge. Pour l'introduction de données analogiques dans un microprocesseur on a déjà proposé -(brevet britannique 2 020 934) de représenter les données par des valeurs de résistance et de disposer cette résistance en série avec un condensateur, la donnée introduite dans le microprocesseur étant le temps mis par la charge de- ce condensateur pour atteindre une valeur prédéterminée lors de sa charge ou sa décharge à travers la résistance, le microprocesseur transformant ce temps en une valeur numérique. Etant donné que le temps indiqué ci-dessus dépend de la valeur de la résistance, la précision de la donnée est fonction de la précision de la résistance. Pour s'affranchir de cette imprécision on prévoit également une résistance de valeur connue avec précision et on détermine le temps de charge ou décharge, d'une part, à travers cette résistance -précise et, d'autre parit, à travers la résistance. représentant la donn ée analogique à introduire, le microprocesseur calculant le produit de la valeur de la résistance précise par le rapport entre ces deux temps. Ainsi. on s'affranchit non seulement de l'imprécision sur les valeurs de résistance mais également des imprécisions dues aux dispersions sur les caractéristiques des microprocesseurs. Dans les réalisations connues de tels dispositifs d'introduction de données, chaque borne de la résistance à mesurer est connectée directement - à une entrée du microprocesseur. On a constaté que dans les lave-linge, o peuvent circuler des courants parasites, ce montage n'assurait pas une sécurité suffisante pour le microprocesseur. L'invention remédie à cet inconvénient. Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que la résistance à mesurer est connectée à une entrée du microprocesseur par l'intermédiaire de la résistance de mesure avec laquelle elle est ainsi en série quand le condensateur se charge ou se décharge à travers cette -résistance de mesure, la donnée étant déterminée par la mesure du temps de charge ou décharge, d'une part, à travers la résistance précise et, d'autre part, à travers l'ensemble en série de cette résistance précise et de la résistance àA mesurer, le microprocesseur calculant la différence des temps puis le produit du rapport de cette différence sur le premier temps par la valeur de ia résistance précise. Ce montage permet de protéger le microprocesseur contre les courants forts circulant dans la résistance à mesurer, la résistance précise constituant une protection à l'entrée du microprocesseur. Il est possible de relier la résistance précise à l'entrée du microprocesseur par l'intermédiaire, d'une résistance supplémentaire 'de protection. On peut également introduire avec précision dans un microprocesseur la donnée constituée par la position du curseur d'un potentiomètre bien que la valeur de la résistance totale du potentiomètre ne soit pas connue avec une grande précision. A cet effet on détermine le temps de charge ou de décharge à travers la résistance totale du potentiomètre en série avec la résistance de mesure, le 'temps de charge ou de décharge à travers la résistance partielle (dont une borne est le curseur) en série avec la résistance de mesure, et.on retranche de chacun de ces temps, le temps de charge ou décharge à travers la résistance de mesure, puis on effectue le rapport entre ces temps (ainsi diminués) pour obtenir la position du curseur. Le dispositif selon l'invention s'applique aux appareils électroménagers, notamment aux programmateurs de commande de lave-linge. La résistance dont la valeur doit être déterminée est, par exemple, une thermistance de mnesure de la température de l'eau d'un lave-linge. Le potentiomètre sert par exenmple à afficher une valeur désirée de vitesse de rotation du tambour pour l'essorage ou une charge de linge, le microprocesseur déterminant les divers paramètres de fonctionnement du lave-linge en fonction de cette charge. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront avec la description de certains de ses modes de réalisation, celle-ci étant effectuée en se -référant aux dessins ciannexés sur lesquels - La figure 1 est un schéma d'un microprocesseur et d'un dispositif d'introduction de données selon l'invention, et - La figure 2 est un diagramme se rapportant au fonctionnement du dispositif de la figure 1. Le microprocesseur 10 (figure 1) présente une entrée 11 et quatre sorties de commande 12, 13,14 et 15. A l'entrée 11 sont reliées, par l'intermédiaire d'une résistance 21 de protection de ladite entrée: une armature 162 d'un condensateur 16. et une première borne 171 d'une résistance 17 de valeur R0 de référence. A la seconde borne 172 de la résistance 17 est reliée une première borne 181 d'une résistance 18 de valeur Rx à mesurer, une première borne d'extrémité 191 d'un potentiomètre 19 de résistance totale P, dont on veut déterminer la position du curseur, et le collecteur 221 d'un transistor 22 de type NPN. La seconde armature 161 du condensateur 16, de capacité C, est reliée à une borne 20 sur laquelle est appliqué un potentiel continu V de référence. ce La seconde borne 182 de la résistance- 18 à mesurer est connectée au collecteur 231 d'un autre transistor 23 de type NPN. La seconde -borne d'extrémité 192 est aussi reliée au collecteur 251 d'un transistor 25 de type NPN. De même la prise, ou curseur, 193 de ce potentiomètre 19 est connectée au collecteur 241 d'un transistor 24 de type NPN. Les émetteurs respectivement 223, 233, 243 et 253 des transistors 22, 23, 24 et 25 sont reliés à la masse. Les bases respectivement 222, 232, 242 et 252 sont connectées aux sorties 12, 13, 14 et 15 du microprocesseur 10 par l'intermédiaire de résistances respectivement 52, 53, 54 et 55. Pour mesurer la valeur R de la résistance 18, la x borne 11 est portée au potentiel Vcc, ce qui permet de décharger le condensateur 16 à travers la résistance 21. Ensuite le potentiel Vcc est supprimé de la borne 11, qui redevient ce ainsi l'entrée. Puis la sortie 12 est portée au potentiel Vcc, ce qui rend le transistor 22 conducteur et permet de porter à la masse l'extrémité 172 de la résistance 17 de référence; en même temps les sorties 13, 14 et 15 sont à la masse, les transistors 23, 24 et 25 étant ainsi maintenus à l'état bloqué, c'est-à-dire que les bornes 182, 193 et 192 sont "en l'air". Dans ces conditions le condensateur 16 se charge à travers la résistance 17. A l'instant t = 0 correspondant au début de la connexion de la sortie 12 au potentiel Vcc, le potentiel à l'entrée 11 est Vcc (celui de la borne 20); ensuite ce potentiel à l'entrée 11, qui est représenté par la courbe 30 sur la figure 2, diminue pour atteindre une valeur V0, qui constitue le seuil de mesure de l'entrée du microprocesseur, au bout du temps t1. Le microprocesseur transforme ce temps t1 en un nombre qui est conservé en mémoire. Ensuite on décharge à nouveau le condensateur 16 en reliant temporairement la borne 11 au potentiel Vcc; puis on charge ce condensateur 16 à travers la résistance 18 en série avec la résistance 17 en rendant le transistor 23 conducteur grâce à une tension Ve appliquée sur la sortie 13 tout en laissant les sorties 12, 14 et 15 à la masse. afin que les transistors 22, 24 et 25 soient bloqués. Le potentiel sur la borne 11 est alors représenté par la courbe 31 sur la figure 2; Il atteint la valeur V0 au temps t'1. Le temps t1 obéit A la relation suivante t1= RoC.K. Dans cette formule K est une constante qui dépend de V0 et du microprocesseur. De même le temps t'1 satisfait A la relation t'1 = (Rx + R)C. K. On calcule ensuite la différence t"1 entre t' et t soit t" = t t R C. K. G Dans ces conditions on peut écrire 1x:R0 t" t1 Ainsi la précision sur la valeur R de la résistance 18 dépend de la précision sur R0, qui est par exemple de + 1 %, et de la précision, qui peut être grande, sur les valeurs t' et t Par contre la valeur mesurée est indépendante de.V0 (seuil d'entrée du microprocesseur) et de C. La résistance 18 est,- dans une réalisation, une thermistance de mesure de la température de l'eau se trouvant dans la cuve d'un lave-linge. Si des parasites à courant fort, dommageables pour le microprocesseur, circulent dans la résistance R, le courant qui. parvient au microprocesseur est linmité par la présence de la résistance de référence 17 et de la résistance 21. La résistance 17 peut en ellemême suffire à la protection du microprocesseur 10, c'est-à-dire qu'on peut conférer la valeur nulle à la résistance 21. A la place des transistors 22, 23, 24, 25 on peut envisager de connecter les 'diverses bornes des résistances directement aux sorties 12, 13, 14 et 15 à condition d'appliquer des potentiels convenables sur ces sorties. Par exemple quand on veut charger le condensateur 16 à travers, la résistance 17 dont la borne 172 est reliée directement à la borne 12, il faut alors connecter ladite borne 12 d la masse et mettre les bornes 13, 14 et 15 en l'air (bornes qui seraient, dans cette réalisation, connectées directement aux bornes respectivement 182, 193 et 192). Mais l'avantage de prévoir des transistors, ou d'autres types d'interrupteurs commandés, est de permettre une meilleure précision de mesure car cette dernière n'est alors pas perturbée par les courants de fuite du microprocesseur. De façon plus précise une sortie du microprocesseur, par exemple celle de référence 13, "en l'air", signifie que la résistance entre cette borne 13 et la masse a une valeur infinie. Mais en pratique, du fait des courants de fuite, il n'en est jamais ainsi, ce qui perturbe la mesure. Par contre avec les transistors 22, 23, 24, 25 qui jouent le rôle d'interrupteurs de découplage, la mesure est de meilleure qualité. Pour déterminer la position du curseur 193 du potentiomètre 19 on procède d'une manière analogue à celle qui a été décrite précédemment, à savoir qu'on détermine d'abord le temps t1 de décharge à travers la résistance 17. Puis on décharge le condensateur 16, et on le recharge à travers la résistance totale du potentiomètre 19 en série avec la résistance 17 en rendant le transistor 25 conducteur grâce à un potentiel V c sur la borne 15, les autres bornes 12 à 14 étant alors à la masse, de façon que les transistors correspondants 22, 23 et 24 soient bloqués, et on détermine le temps t2 au bout duquel le potentiel sur la borne 11 atteint la valeur V0. Ensuite, après avoir déchargé de nouveau le condensateur 16, sur la borne 14 on engendre un potentiel Vcc pour que le transistor 24 soit conducteur et les bornes 12, 13 et 15 sont à la masse pour que les. transistors correspondants 22, 23 et 25. soient bloqués et on détermine le temps t'2 au bout duquel le potentiel sur la borne 11 atteint la valeur V0. La valeur 'de la résistance entre les bornes 19 et 193 est C0 P. On peut écrire: t2 (P + RO) C.K. t2 t1 = P.C.K. t2 1 ( P + R) C.K. t'2 =( t2 - t!: P.C.K. d'o: 1= t2 t1 t2 - tI La position du curseur 193 est représentée par le nombre " qui est indépendant de la valeur P de la résistance totale du potentiomètre 19. On peut ainsi afficher avec précision une grandeur bien que la valeur de la résistance totale du potentiomètre ne soit connue qu'avec une faible précision. Le potentiomètre 19 peut être utilisé dans un lave-linge pour l'affichage de la température désirée de l'eau de lavage, pour afficher la vitesse de rotation désirée pour le tambour lors de l'essorage ou encore pour afficher la charge de linge introduite dans le tambour, le microprocesseur 10 déterminant alors les divers paramètres du lavage en fonction de cette charge ainsi affichée.- Le microprocesseur 10, le condensateur 16, la résistance 17 ainsi que les résistances 21, 52, 53, 54, 55 et les transistors 22, 23, 24, 25 en même temps que la source d'alimentation de la borne 20 sont habituellement disposés sur une.même plaquette 40 de circuit imprimé qui présente alors quatre entrées 41, 42, 43 et 44 reliées. aux collecteurs des transistors respectivement 22, 23, 24 et 25. Ainsi la résistance 18 sera connectée entre les bornes 41 et 42- tandis que la prise 193 est reliée à la borne 43. Le potentiomètre 19 est connecté entre les bornes 41 et 44. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'introductions de données analogiques dans un microprocesseur (10), ces données étant représentées par des valeurs de résistance, ce dispositif, qui comprend un condensateur (16) et une résistance de. référence (17), permettant, avec le microprocesseur, de déterminer le temps de charge ou décharge. du condensateur (16) afin de mesurer ladite valeur de résistance, caractérisé en ce que la résistance (18, 19) à mesurer est reliée à l'entrée (11) du microprocesseur (10) par l'intermédiaire de la résistance (17) de référence. 2. Dispositif se]on la revendication 1, caractérisé en ce que le microprocesseur détermine la valeur (1Rx) de la résistance à mesurer par la relation suivante 1= t' - te tl R étant la valeur de la résistance. de référence, t' le temps de charge ou décharge A travers l'ensemble en série de la résistance à mesurer et de la résistance de référence (17) et t1 le temps de charge ou décharge à travers la résistance de référence. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la résistance de référence (17) est reliée à l'entrée (11) du microprocesseur par l'intermédiaire d'une résistance de protection (21). 4. Dispositif selon la revendication 1,2 ou 3, caractérisé en ce que les bornes (18,182) de la résistance (18) à mesurer sont, chacune, connectées à un potentiel de référence, par - exemple la masse, par l'intermédiaire d'interrupteurs (22, 23) commandés par le microprocesseur (10) de façon que, pour un état d'un interrupteur, et l'état opposé de l'autre interrupteur, le condensateur (16) puisse se charger ou se décharger à travers la résistance de référence et non à travers la résistance à mesurer et que pour les autres états de 9- ces Interrupteurs le condensateur (16) se charge ou se décharge à travers la résistance de référence en série avec la résistance A mesurer. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les Interrupteurs (22 et 23) sont des transistors dont la base est reliée à une sortie correspondante (12, 13) du microprocesseur. 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que l'électrode de commande de chaque Interrupteur. commandé est reliée a une sortie du microprocesseur par l'intermédiaire d'une résistance (52, 53) de:protection. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, destiné a la. lecture de la position du curseur (193) d'un potentiomètre (19), caractérisé en ce qu'on détermine le temps t2 de charge ou décharge du condensateur (16) à travers. la résistance totale du potentiomètre en série avec la résistance de référence, en ce qu'on détermine -le temps t'2 de charge ou décharge du condensateur (16) à trave'rs l'ensemble en série de la résistance de référence (17) et de la résistance présentée par le potentiomètre (19) entre une borne d'extrémité (191) et le curseur (193) et en ce que la position du curseur est déterminée par la formule: =t'2 -- t o≤ dans la résistance (17) de référence. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que Ies bornes d'extrémités du potentiomètre ainsi que le curseur (193) sont reliées à un potentiel de référence, telle que la masse, par l'intermédiaire d'interrupteurs respectifs commandés par des sorties correspondantes (12, 14, 15) du microprocesseur (10). 9. Dispositif selon i'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé.en ce que la précision sur la résistance de référence est de l'ordre de + 1 96. 10. Application du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 à la détermination de la valeur d'une thermistance de mesure de la température de l'eau dans la cuve d'un lave-linge. 11. Application du dispositif selon la revendication 7 ou 8, à l'affichage d'une valeur de consigne pour la commande d'un lave-linge telle que la température désirée pour l'eau de lavage, la vitesse désirée pour la rotation du tambour lors de l'essorage ou la charge du linge introduit dans le tambour. 12. Dispositif d'introduction de données analogiques dans un microprocesseur (10), ces données étant représentées par des valeurs de résistance, comprenant un condensateur (16) monté avèc la résistance à mesurer de façon telle que le microprocesseur détermine le temps mis par la charge du condensateur (16) à atteindre une valeur prédéterminée (V0) lorsque le condensateur se charge ou se décharge à 'travers la résistance à mesurer, caractérisé en ce que la borne de la résistance à mesurer qui est opposée à l'entrée (11) du microprocesseur est connectée à une borne qui est portée à un potentiel déterminé, par exemple celui de la masse, par l'intermédiaire d'un interrupteur commandé par le microprocesseur (10).