过零检测方法、装置、洗衣机及可读存储介质与流程

1.本技术涉及过零检测技术领域，特别是涉及一种过零检测方法、装置、洗衣机及可读存储介质。


背景技术：

2.目前串激电机由于其性价比，仍受广泛使用。而在目前的串激电机控制技术中，利用检测交流电源过零点是最常用的一种方法。
3.在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统技术存在过零检测不准确的问题。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高过零检测准确性的过零检测方法、装置、洗衣机及可读存储介质。
5.为了实现上述目的，一方面，本发明实施例提供了一种过零检测方法，包括步骤：
6.响应于电压方波信号的边沿，生成中断事件；中断事件包括中断时间和边沿类型；
7.根据中断时间和边沿类型，确定电压方波信号是否为期望信号；
8.在电压方波信号为期望信号的情况下，根据各中断时间得到供电电源的频率；
9.根据供电电源的频率，得到下一过零点的时刻。
10.在其中一个实施例中，根据中断时间和边沿类型，确定电压方波信号是否为期望信号的步骤包括：
11.根据中断时间，得到任一中断事件与下一中断事件的时间间隔；
12.处理各时间间隔，得到各时间间隔中最大值与最小值；
13.在各时间间隔、最大值与最小值的比值以及边沿类型满足预设条件的情况下，确定电压方波信号为期望信号。
14.在其中一个实施例中，预设条件包括第一预设条件、第二预设条件和第三预设条件；
15.第一预设条件包括时间间隔在预设范围内；第二预设条件为比值小于预设偏差值；第三预设条件为任一中断事件的边沿类型与相邻中断事件的边沿类型不同；
16.在各时间间隔满足第一预设条件、比值满足第二预设条件且边沿类型满足第三预设条件的情况下，确定电压方波信号为期望信号。
17.在其中一个实施例中，生成中断事件的步骤之前，还包括：
18.对供电电源的电压正弦波信号进行采样，并将电压正弦波信号转换为电压方波信号。
19.在其中一个实施例中，还包括步骤：
20.在电压方波信号为非期望信号的情况下，执行对供电电源的电压正弦波信号进行采样的步骤。
21.在其中一个实施例中，还包括步骤：
22.检测到过零点失步，根据下一过零点的时刻向电机驱动电路发送驱动信号。
23.在其中一个实施例中，根据各中断时间得到供电电源的频率的步骤，包括：
24.根据中断时间，得到任一中断事件与下一中断事件的时间间隔；
25.根据各时间间隔的平均值，确定供电电源的频率。
26.一方面，本发明实施例还提供了一种过零检测装置，包括：
27.中断模块，用于响应于电压方波信号的边沿，生成中断事件；中断事件包括中断时间和边沿类型；
28.判断模块，用于根据中断时间和边沿类型，确定电压方波信号是否为期望信号；
29.频率获取模块，用于在电压方波信号为期望信号的情况下，根据各中断时间得到供电电源的频率；
30.过零点确定模块，用于根据供电电源的频率，得到下一过零点的时刻。
31.一方面，本发明实施例还提供了一种洗衣机，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，其特征在于，包括波形转换电路、处理器以及电机驱动电路；
32.波形转换电路的输入端用于连接供电电源，输出端连接处理器的输入端；处理器的输出端连接电机驱动电路；
33.处理器执行计算机程序时实现上述任一项方法的步骤。
34.另一方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一项方法的步骤。
35.上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：
36.上述过零检测方法响应于电压方波信号的边沿，生成中断事件。并根究中断事件的中断时间和边沿类型，确定电压方波信号是否为期望信号。通过中断时间得到供电电源的频率后进一步得到下一过零点的时刻。通过上述方法，滤除掉了存在噪声脉冲波形的过零点，只保留了期望信号的过零点，进而在过零点失步的情况下可以根据供电电源的频率，得到理论上下一过零点的时刻，提高了过零点检测的准确性，有益于串激电机的驱动。
附图说明
37.通过附图中所示的本技术的优选实施例的更具体说明，本技术的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本技术的主旨。
38.图1为一个实施例中过零检测方法的第一示意性流程示意图；
39.图2为一个实施例中确定电压方波信号是否为期望信号的步骤的流程示意图；
40.图3为一个实施例中过零检测方法的第二示意性流程示意图；
41.图4为一个实施例中根据各中断时间得到供电电源的频率的步骤的流程示意图；
42.图5为一个实施例中过零检测装置的结构框图；
43.图6为一个实施例中洗衣机的结构框图；
44.图7为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
45.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
46.在一个实施例中，如图1所示，提供了一种过零检测方法，包括步骤：
47.s110，响应于电压方波信号的边沿，生成中断事件；中断事件包括中断时间和边沿类型；
48.其中，电压方波信号为与供电电源相对应。
49.具体的，可以采用本领域任意手段将正弦波电压信号转换成电压方波信号。电压方波信号包括上升沿和下降沿，在边沿触发的情况下，生成包括中断时间和边沿类型的中断事件。中断时间即为电压方波信号的上升沿和下降沿的响应时间。
50.s120，根据中断时间和边沿类型，确定电压方波信号是否为期望信号；
51.具体的，可以根据中断时间和边沿类型是否满足预设条件，确定电压方波信号是否为期望信号。例如，根据两个相邻中断事件对应的中断时间的差值是否满足预设差值；又如，可以根据一个中断事件的中断类型与下一中断事件的中断类型是否符合预期，来确定电压方波信号是否为期望信号。
52.s130，在电压方波信号为期望信号的情况下，根据各中断时间得到供电电源的频率；
53.具体而言，在电压方波信号为期望信号时，根据各中断时间可以得到相邻中断事件的时间间隔，而该时间间隔与供电电源的电压波形的周期相对应，进而可以得到供电电源的频率。
54.s140，根据供电电源的频率，得到下一过零点的时刻。
55.具体的，在得到供电电源的频率后，可以根据当前过零点发生的时刻，推断出下一过零点的理论时刻。
56.上述过零检测方法响应于电压方波信号的边沿，生成中断事件。并根究中断事件的中断时间和边沿类型，确定电压方波信号是否为期望信号。通过中断时间得到供电电源的频率后进一步得到下一过零点的时刻。通过上述方法，滤除掉了存在噪声脉冲波形的过零点，只保留了期望信号的过零点，进而在过零点失步的情况下可以根据供电电源的频率，得到理论上下一过零点的时刻，提高了过零点检测的准确性，有益于串激电机的驱动。
57.在其中一个实施例中，如图2所示，根据中断时间和边沿类型，确定电压方波信号是否为期望信号的步骤包括：
58.s210，根据中断时间，得到任一中断事件与下一中断事件的时间间隔；
59.具体的，相邻的中断事件的时间间隔，可以根据该相邻的中断事件的中断事件得到。
60.s220，处理各时间间隔，得到各时间间隔中最大值与最小值；
61.具体的，可以采用本领域任意手段处理时间间隔。例如可以采用排序算法将各时间间隔进行排序，并将出路序列中首尾位置的值确定为最大值和最小值。
62.s230，在各时间间隔、最大值与最小值的比值以及边沿类型满足预设条件的情况下，确定电压方波信号为期望信号。
63.在其中一个实施例中，预设条件包括第一预设条件、第二预设条件和第三预设条件；
64.第一预设条件包括时间间隔在预设范围内；第二预设条件为比值小于预设偏差值；第三预设条件为任一中断事件的边沿类型与相邻中断事件的边沿类型不同；
65.确定所述电压方波信号为期望信号的步骤包括：
66.在各时间间隔满足第一预设条件、比值满足第二预设条件且边沿类型满足第三预设条件的情况下，确定电压方波信号为期望信号。
67.具体而言，采样时间可以根据供电电源的频率确定。在一个具体示例中，采样时间大于1s。以per0-perm代表m次边沿变化波形，预设范围为45-55hz为例，该m次边沿变化波形需要满足以下条件，则确定该段电压方波信号为期望信号：
68.a.45hz《per0《55hz,45hz《per1《55hz,45hz《perm《55hz.(m＝0,1,2,n).
69.c.max(per0,per1,perm)/min(per0,per1,perm)《允许偏差值.
70.d.对于连续m个per，每个per都必须包含上升沿触发类型和下降沿触发类型。
71.在其中一个实施例中，生成中断事件的步骤之前，还包括：
72.对供电电源的电压正弦波信号进行采样，并将电压正弦波信号转换为电压方波信号。
73.具体而言，可以采用本领域任意手段对供电电源的电压正弦波信号进行采样并转换为电压方波信号。例如：采用波形转换电路进行转换，也可以采用反相器、比较器等设备进行转换。
74.在其中一个实施例中，还包括步骤：
75.在电压方波信号为非期望信号的情况下，执行对供电电源的电压正弦波信号进行采样的步骤。
76.具体的，在电压方波信号为非期望信号，也即未同时满足上述预设条件时，则对供电电源的电压正弦波信号进行重新采样。进一步的，将归属于非期望信号的电压方波信号消除。
77.在一个实施例中，如图3所示，提供了一种过零检测方法，包括步骤：
78.s310，响应于电压方波信号的边沿，生成中断事件；中断事件包括中断时间和边沿类型；
79.s320，根据中断时间和边沿类型，确定电压方波信号是否为期望信号；
80.s330，在电压方波信号为期望信号的情况下，根据各中断时间得到供电电源的频率；
81.s340，根据供电电源的频率，得到下一过零点的时刻。
82.还包括步骤：
83.s350，检测到过零点失步，根据下一过零点的时刻向电机驱动电路发送驱动信号。
84.具体的，可以通过本领域任意手段判断过零点是否失步。在一个具体示例中，可以通过边沿频率是否等于市电频率的二分之一确定过零点是否失步。
85.在过零点失步的情况下，采集下一过零点的时刻的电源电压值，并根据该电源电压值向电机驱动电路发送驱动信号。需要说明的是，可以采用本领域任意一种利用过零点驱动电机的手段进行驱动。
86.上述过零检测方法，通过电源频率计算得到的下一过零点的时刻，并根据该准确时刻发送驱动信号，解决了传统技术中通过过零点驱动电机时易受背景噪声，电压波动不稳定的干扰，过零点附近容易发生正弦波整形的问题。
87.在其中一个实施例中，如图4所示，根据各中断时间得到供电电源的频率的步骤，包括：
88.s410，根据中断时间，得到任一中断事件与下一中断事件的时间间隔；
89.s420，根据各时间间隔的平均值，确定供电电源的频率。
90.具体而言，中断事件对应于电压方波信号的边沿，可以根据电压方波信号的边沿的平均时间间隔，确定供电电源的频率。
91.应该理解的是，虽然图1-4的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-4中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
92.在一个实施例中，如图5所示，提供了一种过零检测装置，包括：
93.中断模块，用于响应于电压方波信号的边沿，生成中断事件；中断事件包括中断时间和边沿类型；
94.判断模块，用于根据中断时间和边沿类型，确定电压方波信号是否为期望信号；
95.频率获取模块，用于在电压方波信号为期望信号的情况下，根据各中断时间得到供电电源的频率；
96.过零点确定模块，用于根据供电电源的频率，得到下一过零点的时刻。
97.在其中一个实施例中，判断模块包括：
98.时间间隔获取模块，用于根据中断时间，得到任一中断事件与下一中断事件的时间间隔；
99.处理模块，用于处理各时间间隔，得到各时间间隔中最大值与最小值；
100.期望确定模块，用于在各时间间隔、最大值与最小值的比值以及边沿类型满足预设条件的情况下，确定电压方波信号为期望信号。
101.在其中一个实施例中，该过零检测装置还包括：
102.采样转换模块，用于对供电电源的电压正弦波信号进行采样，并将电压正弦波信号转换为电压方波信号。
103.在其中一个实施例中，判断模块还用于在电压方波信号为非期望信号的情况下，执行对供电电源的电压正弦波信号进行采样的步骤。
104.在其中一个实施例中，过零检测装置还包括：
105.驱动模块，用于检测到过零点失步，根据下一过零点的时刻向电机驱动电路发送驱动信号。
106.在其中一个实施例中，频率获取模块还用于根据中断时间，得到任一中断事件与下一中断事件的时间间隔；根据各时间间隔的平均值，确定供电电源的频率。
107.关于过零检测装置的具体限定可以参见上文中对于过零检测方法的限定，在此不再赘述。上述过零检测装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
108.在一个实施例中，如图6所示，提供了一种洗衣机，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，包括波形转换电路、处理器以及电机驱动电路；
109.所述波形转换电路的输入端用于连接供电电源，输出端连接所述处理器的输入端；所述处理器的输出端连接所述电机驱动电路；
110.所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项方法的步骤。
111.具体的，波形转换电路可以包括分压电路、开关管、单向导电器件和处理器。分压电路的第一端用于连接第一电源的火线，第二端用于连接第一电源的零线；开关管的控制端连接分压电路的分压端，第一端用于连接第二电源，第二端接地；单向导电器件的一端连接开关管的控制端，另一端接地；单向导电器件的导电方向为开关管的第二端至开关管的控制端；处理器连接开关管的第一端。通过分压电压和单向导电器件，使得开关管在电压负半波截止，正半波瞬间值大于设定值时饱和，从而使得开关管的第一端的电压呈方波变化，实现了正弦波强电到方波弱电的转换，从而可以作为处理器的输入以使得处理器可以根据该方波信号进行过零检测。
112.在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储采样数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种过零检测方法。
113.本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
114.在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
115.响应于电压方波信号的边沿，生成中断事件；中断事件包括中断时间和边沿类型；
116.根据中断时间和边沿类型，确定电压方波信号是否为期望信号；
117.在电压方波信号为期望信号的情况下，根据各中断时间得到供电电源的频率；
118.根据供电电源的频率，得到下一过零点的时刻。
119.在一个实施例中，处理器执行根据中断时间和边沿类型，确定电压方波信号是否为期望信号的步骤时还实现以下步骤：
120.根据中断时间，得到任一中断事件与下一中断事件的时间间隔；
121.处理各时间间隔，得到各时间间隔中最大值与最小值；
122.在各时间间隔、最大值与最小值的比值以及边沿类型满足预设条件的情况下，确定电压方波信号为期望信号。
123.在一个实施例中，处理器执行确定所述电压方波信号为期望信号的步骤时还实现以下步骤：
124.在各所述时间间隔满足所述第一预设条件、所述比值满足所述第二预设条件且所述边沿类型满足所述第三预设条件的情况下，确定所述电压方波信号为期望信号。
125.在一个实施例中，处理器执行生成中断事件的步骤之前，还实现以下步骤：
126.对供电电源的电压正弦波信号进行采样，并将所述电压正弦波信号转换为所述电压方波信号。
127.在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
128.在所述电压方波信号为非期望信号的情况下，执行对供电电源的电压正弦波信号进行采样的步骤。
129.在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
130.检测到过零点失步，根据所述下一过零点的时刻向电机驱动电路发送驱动信号。
131.在一个实施例中，处理器执行根据各所述所述中断时间得到所述供电电源的频率的步骤时还实现以下步骤：
132.根据所述中断时间，得到任一所述中断事件与下一所述中断事件的时间间隔；
133.根据各所述时间间隔的平均值，确定所述供电电源的频率。
134.在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
135.响应于电压方波信号的边沿，生成中断事件；中断事件包括中断时间和边沿类型；
136.根据中断时间和边沿类型，确定电压方波信号是否为期望信号；
137.在电压方波信号为期望信号的情况下，根据各中断时间得到供电电源的频率；
138.根据供电电源的频率，得到下一过零点的时刻。
139.在一个实施例中，根据中断时间和边沿类型，确定电压方波信号是否为期望信号的步骤被处理器执行时还实现以下步骤：
140.根据中断时间，得到任一中断事件与下一中断事件的时间间隔；
141.处理各时间间隔，得到各时间间隔中最大值与最小值；
142.在各时间间隔、最大值与最小值的比值以及边沿类型满足预设条件的情况下，确定电压方波信号为期望信号。
143.在一个实施例中，确定所述电压方波信号为期望信号的步骤被处理器执行时还实现以下步骤：
144.在各所述时间间隔满足所述第一预设条件、所述比值满足所述第二预设条件且所述边沿类型满足所述第三预设条件的情况下，确定所述电压方波信号为期望信号。
145.在一个实施例中，生成中断事件的步骤被处理器执行之前还实现以下步骤：
146.对供电电源的电压正弦波信号进行采样，并将所述电压正弦波信号转换为所述电压方波信号。
147.在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
148.在所述电压方波信号为非期望信号的情况下，执行对供电电源的电压正弦波信号进行采样的步骤。
149.在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
150.检测到过零点失步，根据所述下一过零点的时刻向电机驱动电路发送驱动信号。
151.在一个实施例中，根据各所述所述中断时间得到所述供电电源的频率的步骤被处理器执行时还实现以下步骤：
152.根据所述中断时间，得到任一所述中断事件与下一所述中断事件的时间间隔；
153.根据各所述时间间隔的平均值，确定所述供电电源的频率。
154.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线式动态随机存储器(rambus dram，简称rdram)、以及接口动态随机存储器(drdram)等。
155.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
156.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。