CN109386848B - 一种智能灶具及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能灶具及其控制方法，包括用于打开或关闭燃气的电磁阀，功能检测模块，与功能检测模块连接的控制模块，与控制模块连接的显示模块，其特征在于：还包括为功能检测模块、控制模块和显示模块供电的电池，所述电磁阀的一侧设有当电磁阀打开时导通、电磁阀关闭时断开的微动开关，该微动开关串联在电池为功能检测模块、控制模块、显示模块供电的供电回路上。与现有技术相比，本发明的优点在于：通过电池电量检测、火焰检测、锅具检测和温度检测，识别电池电量、有火和无火和锅具是否干烧等情况，同时进行相应的关火、显示和提示等功能，简洁精准的实现智能灶具防干烧以及健康指示等的智能功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能灶具及其控制方法。
背景技术
现有的燃气灶分为两类，一类是采用电池供电，其功能较为简单，电池主要是给点火器供电使点火器实现点火和零秒吸阀；还有一类是为智能灶具，采用市电供电，市电经转换后用来点火、维持火力调节以及其他一些智能功能。随着人们对生活品质以及燃气灶的性价比的追求，第一类只有点火和零秒吸阀的普通燃气灶已不能满足用户需求；第二类采用市电供电的燃气灶由于其电磁阀控制、操作和其他功能均采用电子控制，其成本较高，电池电量不能满足多个电子控制模块的长期供电，同时功能复杂情况下，安全可靠性也相互冲突，同时在人们意识里燃气和市电相结合存在很大的安全隐患。因此一种电池供电但又具有一些防干烧、健康提示等功能的燃气灶是消费者所追求的。
发明内容
本发明所要解决的首要技术问题是针对上述现有技术提供一种能使用电池供电的智能灶具。
本发明进一步所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种能使用电池供电的智能灶具的控制方法。
本发明解决上述首要技术问题所采用的技术方案为：一种智能灶具，包括用于打开或关闭燃气的电磁阀，功能检测模块，与功能检测模块连接的控制模块，与控制模块连接的显示模块，其特征在于：还包括为功能检测模块、控制模块和显示模块供电的电池，所述电磁阀的一侧设有当电磁阀打开时导通、电磁阀关闭时断开的微动开关，该微动开关串联在电池为功能检测模块、控制模块、显示模块供电的供电回路上。
所述功能检测模块包括火焰检测模块，锅底温度检测模块，锅具检测模块，电池电量检测模块。
所述火焰检测模块包括热电偶及热电偶电动势检测电路，热电偶电动势检测电路包括第一运算放大器，第二运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第三运算放大器，其中热电偶的负极与第一运算放大器的同相输入端连接，第一运算放大器的反相输入端与第一运算放大器的输出端连接，热电偶的正极与第二运算放大器的同相输入端连接，第二运算放大器的反相输入端与第二运算放大器的输出端连接，第一运算放大器的输出端连接第一电阻的第一端，第一电阻的第二端与第三运算放大器的反相输入端连接，第二运算放大器的输出端连接第二电阻的第一端，第二电阻的第二端与第三运算放大器的同相输入端连接，第三电阻连接在第三运算放大器的反相输入端与输出端之间，第四电阻的第一端与第三运算放大器的同相输入端连接，第四电阻的第二端接地；第三运算放大器的输出端连接第五电阻的第一端，第五电阻的第二端与控制模块连接。
热电偶的两端与电磁阀的两供电端连接。
本发明解决上述进一步技术问题所采用的技术方案为：一种具有上述结构的智能灶具的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、判断电磁阀是否打开，如电磁阀打开，微动开关导通，功能检测模块、控制模块、显示模块开始上电工作，进入步骤二；如电磁阀关闭，微动开关断开，功能检测模块、控制模块、显示模块失电关闭，然后返回步骤一；
步骤二、控制模块通过电池电量检测模块的检测结果，判断电池电量是否低于阈值，如是，显示模块显示电池电量低，关闭火焰检测模块、锅底温度检测模块、锅具检测模块；否则，进入步骤三；
步骤三、通过火焰检测模块检测是否有火，如是，进入步骤四，如否，关闭所有功能检测模块、控制模块和显示模块，返回步骤一；
步骤四、通过锅具检测模块判断是否有锅具，如是，进入步骤五，如不是，启动无锅计时，判断无锅计时时间是否持续一分钟，如是，关火，关闭所有功能检测模块、控制模块和显示模块，返回步骤一，如不是，返回步骤三；
步骤五、通过锅底温度检测模块采集锅底温度，判断是否发生干烧，如是，关火，闭所有功能检测模块、控制模块和显示模块，返回步骤一，如不是，返回步骤三。
与现有技术相比，本发明的优点在于：采用电池供电，当电磁阀打开时微动开关导通，功能检测模块、控制模块和显示模块上电进入工作状态，当电磁阀关闭时，微动开关断开，功能检测模块、控制模块和显示模块失电关闭；在控制方法中，通过电池电量检测、火焰检测、锅具检测和温度检测，识别电池电量、有火和无火和锅具是否干烧等情况，同时进行相应的关火、显示和提示等功能，简洁精准的实现智能灶具防干烧以及健康指示等的智能功能。
附图说明
图1为本发明实施例中智能灶具的模块连接框图；
图2为本发明实施例中热电偶及热电偶电动势检测电路的电路原理图；
图3为本发明实施例中智能灶具的控制方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所述的智能灶具，包括用于打开或关闭燃气的电磁阀，功能检测模块，与功能检测模块连接的控制模块，与控制模块连接的显示模块，为功能检测模块、控制模块和显示模块供电的电池；功能检测模块则包括火焰检测模块，锅底温度检测模块，锅具检测模块，电池电量检测模块；电磁阀的一侧设有当电磁阀打开时导通、电磁阀关闭时断开的微动开关，该微动开关串联在电池为功能检测模块、控制模块、显示模块供电的供电回路上。
所述火焰检测模块包括热电偶及热电偶电动势检测电路，参见图2所示，热电偶电动势检测电路包括第一运算放大器U1A，第二运算放大器U2A、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第三运算放大器U1B，其中热电偶的负极与第一运算放大器U1A的同相输入端连接，第一运算放大器U1A的反相输入端与第一运算放大器U1A的输出端连接，热电偶的正极与第二运算放大器U2A的同相输入端连接，第二运算放大器U2A的反相输入端与第二运算放大器U2A的输出端连接，第一运算放大器U1A的输出端连接第一电阻R1的第一端，第一电阻R2的第二端与第三运算放大器U1B的反相输入端连接，第二运算放大器U2A的输出端连接第二电阻R2的第一端，第二电阻R2的第二端与第三运算放大器U1B的同相输入端连接，第三电阻R3连接在第三运算放大器的反相输入端与输出端之间，第四电阻R4的第一端与第三运算放大器U1B的同相输入端连接，第四电阻R4的第二端接地；第三运算放大器U1B的输出端连接第五电阻R5的第一端，第五电阻R5的第二端与控制模块连接。同时热电偶的两端与电磁阀的两供电端连接。
本实施例中，第一电阻和第二电阻可以使用2KΩ的电阻，第三电阻和第四电阻可以使用200KΩ电阻，放大倍数为100倍，当检测到热电偶电动势大于1.5mV时判断有火，当热电偶电压小于1.5mV时判断火已熄灭。当热电偶电动势为零，之后渐渐增大且大于1.5mV判断灶具点火且成功。当热电偶电动势从远大于1.5mV快速下降至1.5mV,判断灶具关火或者意外熄火；控制模块通过有火、无火、点火、关火和意外熄火的每种状态的分析进行相应的智能控制，从而确保控制的精准和可靠。
本实施例中，热电偶的电动势具有两路相同电动势并行的输出端，一路输出端连接至控制燃气导通的电磁阀上，另一路输出端连接至热电偶电动势检测电路上。控制燃气导通的电磁阀在有火状态下，使用热电偶产生的电动势维持电磁阀的吸合，气路流通，在无火情况下，热电偶无电动势产生，电磁阀打开气路关闭。热电偶电动势检测电路具有“虚断”的特性，即热电偶的电动势接至热电偶电动势检测电路时相当于没有电流流过，因此完全不影响热电偶电动势的维持吸阀。
上述智能灶具的控制方法，包括如下步骤，参见图3所示：
步骤一、判断电磁阀是否打开，如电磁阀打开，微动开关导通，功能检测模块、控制模块、显示模块开始上电工作，进入步骤二；如电磁阀关闭，微动开关断开，功能检测模块、控制模块、显示模块失电关闭，然后返回步骤一；
步骤二、控制模块通过电池电量检测模块的检测结果，判断电池电量是否低于阈值，如是，显示模块显示电池电量低，关闭火焰检测模块、锅底温度检测模块、锅具检测模块；否则，进入步骤三；
步骤三、通过火焰检测模块检测是否有火，如是，进入步骤四，如否，关闭所有功能检测模块、控制模块和显示模块，返回步骤一；
步骤四、通过锅具检测模块判断是否有锅具，如是，进入步骤五，如不是，启动无锅计时，判断无锅计时时间是否持续一分钟，如是，关火，关闭所有功能检测模块、控制模块和显示模块，返回步骤一，如不是，返回步骤三；
步骤五、通过锅底温度检测模块采集锅底温度，判断是否发生干烧，如是，关火，闭所有功能检测模块、控制模块和显示模块，返回步骤一，如不是，返回步骤三。
Claims (4)
1.一种智能灶具，包括用于打开或关闭燃气的电磁阀，功能检测模块，与功能检测模块连接的控制模块，与控制模块连接的显示模块，其特征在于：还包括为功能检测模块、控制模块和显示模块供电的电池，所述电磁阀的一侧设有当电磁阀打开时导通、电磁阀关闭时断开的微动开关，该微动开关串联在电池为功能检测模块、控制模块、显示模块供电的供电回路上；
上述智能灶具的控制方法包括如下步骤：
步骤一、判断电磁阀是否打开，如电磁阀打开，微动开关导通，功能检测模块、控制模块、显示模块开始上电工作，进入步骤二；如电磁阀关闭，微动开关断开，功能检测模块、控制模块、显示模块失电关闭，然后返回步骤一；
步骤二、控制模块通过电池电量检测模块的检测结果，判断电池电量是否低于阈值，如是，显示模块显示电池电量低，关闭火焰检测模块、锅底温度检测模块、锅具检测模块；否则，进入步骤三；
步骤三、通过火焰检测模块检测是否有火，如是，进入步骤四，如否，关闭所有功能检测模块、控制模块和显示模块，返回步骤一；
步骤四、通过锅具检测模块判断是否有锅具，如是，进入步骤五，如不是，启动无锅计时，判断无锅计时时间是否持续一分钟，如是，关火，关闭所有功能检测模块、控制模块和显示模块，返回步骤一，如不是，返回步骤三；
步骤五、通过锅底温度检测模块采集锅底温度，判断是否发生干烧，如是，关火，闭所有功能检测模块、控制模块和显示模块，返回步骤一，如不是，返回步骤三。
2.根据权利要求1所述的智能灶具，其特征在于：所述功能检测模块包括火焰检测模块，锅底温度检测模块，锅具检测模块，电池电量检测模块。
3.根据权利要求2所述的智能灶具，其特征在于：所述火焰检测模块包括热电偶及热电偶电动势检测电路，热电偶电动势检测电路包括第一运算放大器，第二运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第三运算放大器，其中热电偶的负极与第一运算放大器的同相输入端连接，第一运算放大器的反相输入端与第一运算放大器的输出端连接，热电偶的正极与第二运算放大器的同相输入端连接，第二运算放大器的反相输入端与第二运算放大器的输出端连接，第一运算放大器的输出端连接第一电阻的第一端，第一电阻的第二端与第三运算放大器的反相输入端连接，第二运算放大器的输出端连接第二电阻的第一端，第二电阻的第二端与第三运算放大器的同相输入端连接，第三电阻连接在第三运算放大器的反相输入端与输出端之间，第四电阻的第一端与第三运算放大器的同相输入端连接，第四电阻的第二端接地；第三运算放大器的输出端连接第五电阻的第一端，第五电阻的第二端与控制模块连接。
4.根据权利要求3所述的智能灶具，其特征在于：热电偶的两端与电磁阀的两供电端连接。
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