CN101209162B - 基于智能化、网络化的家用厨房家具 - Google Patents

Abstract

基于智能化、网络化的家用厨房家具，现在市场上的智能化家用厨房家具大多以厨房电器为核心的独立系统，大都采用专用单片机，设备的操作和显示功能单一，操作方法不统一，操作过程麻烦、难记。本发明其组成包括：橱柜，所述的橱柜的防油烟隔层(8)内安装有计算机系统(1)，计算机系统(1)通过232接口连接输入/输出控制模块(3)，模块(3)与交流配电板(4)、传感器接口板(5)连接，交流配电板(4)、传感器接口板(5)通过橱柜背面的E型综合布线槽(11)与安装在橱柜操作台面上方的电源插座传感器安装板和橱柜内部的电源插座、传感器连接，橱柜前面板上装有与计算机系统连接的液晶显示器和2合1键盘(3-9)或触摸屏(2-3)。本产品用作厨房使用的橱柜。

Description

基于智能化、网络化的家用厨房家具

技术领域：

本发明涉及一种智能化、网络化的家用厨房家具。

背景技术：

现在市场上的智能化家用厨房家具大多以厨房电器为核心的独立系统，硬件大都采用专用单片机，设备的操作、显示功能单一，操作过程麻烦难记、操作方法不统一，设备功能的利用率低；还有的是几种具备简单智能功能的家电集成在橱柜中，操作分散、一致性差。以普通计算机为中心通过室内装修将网络分布在家居装修上，具备部分管理功能，但无法进行重新组合和布局；没有将现有电器设备的硬件控制与软件功能整合功能，系统造价高。厨房家具、厨房电器没有实现整合和计算机智能化。

发明内容：

本发明的目的是提供一种使厨房在日常工作中实现自动化、数字化、多媒体化、网络化的基于智能化、网络化的家用厨房家具。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种基于智能化、网络化的家用厨房家具，其组成包括：橱柜，所述的橱柜的防油烟隔层内安装有计算机系统，所述的计算机系统通过232接口连接输入/输出控制模块，所述的模块与交流配电板、传感器接口板连接，所述的交流配电板、传感器接口板通过橱柜背面的E型综合布线槽与安装在所述的橱柜操作台面上方的电源插座传感器安装板和橱柜内部的电源插座、传感器连接，所述的橱柜前面板上装有与计算机系统连接的液晶显示器和2合1键盘或触摸屏。

上述的基于智能化、网络化的家用厨房家具，所述的E型综合布线槽为E型直槽、E型三通、E型90度弯角。

上述的基于智能化、网络化的家用厨房家具，所述的交流配电板与安装在橱柜操作台面上方电源插座传感器安装板上的电源插座，和用于控制厨房电器、计算机和显示器开启的分布在橱柜内的电源插座、计算机电源和显示器电源的插座。

上述的基于智能化、网络化的家用厨房家具，用于检测厨房的环境和烹饪信息的所述的传感器接口板通过电源插座传感器安装板或直接与空气质量传感器、温度传感器、开关量传感器、湿度传感器、漏水传感器连接。

上述的基于智能化、网络化的家用厨房家具，所述的计算机系统包括：系统计算机，主板、固态硬盘、IDE或USB接口电视接收卡、SD接口卡、外接喇叭、显示器、2合1键盘。

这个技术方案有以下有益效果：

1.本发明产品与现有类似产品比较，现有橱柜仅仅是一件普通家具，与计算机无关。智能橱柜实现厨房家具、厨房电器监控与计算机系统的有机整合，适合工业化生产。

2.本发明产品计算机系统采用嵌入式或低配置计算机(上位机)，输入/输出模块(下位机)采用通用单片机和通用元器件，具备系统机和单片机各自的优点，每个部分都可独立工作，降低功耗，系统成本低廉功能强。

3.本发明产品智能橱柜的控制、管理软件将厨房电器的操作、设置和检测整合在一起，软件人机界面友好，通用性强，适合普通人使用，各部分之间采用积木式结构，可根据厨房结构任意组合。

4.本发明产品通过与计算机软件的配合能具有以下功能：

1)10路电源的(其中2路可调节电源电压)定时、实时控制，具有语音、视频提示功能。

2)对厨房内电器设备的红外线控制，用于定时、实时控制具有红外线遥控功能的电器。

3)空气质量、可燃气体、油烟、室内温度、烹饪温度、室内湿度、漏水检测与超标报警，控制相关设备，具有屏幕显示，音响提示等功能。

4)烹饪过程多媒体交互功能，其通过显示器、触摸屏、喇叭和键盘实现多媒体即视频、语音、文字的同步烹饪操作的交互式过程指导，同时配合烹饪过程同步控制厨房电器设备。

5)电子食谱(文字、图片、视频)按照事先设置定时提供定制食谱，支持食谱下载与个性化编辑(通过建立支持网站)。

6)数据库管理，记录每天的设备监控数据、日常食谱、厨房食品记录、编辑与管理。

7)普通计算机功能，MP3音乐播放背景音乐，厨房灯光控制；支持电视卡(通过有线电视节目接收)和其他计算机常规软件、网络功能。

8)对模块3监控参数的设置即：定时设置、检测超标数值设置、红外控制信号学习与定时设置、模块时钟调整等。设置数据通过232接口存入模块3的单片机电路3-1的存储器和系统机1的固态硬盘1-2中。

附图说明：

附图1是本发明智能化橱柜(正面)示意图；

附图2是本发明智能化橱柜(背面)示意图；

附图3是本发明的硬件系统示意图；

附图4是本发明软件构成示意图；

附图5是本发明的系统机、单片机2合1键盘示意图；

附图6是发明方法的软件工作流程图；

附图各部分名称：

1嵌入式计算机系统；

1-1计算机主板(显卡、声卡、网卡一体)；

1-2固态硬盘；

1-3SD接口卡；

1-4开关电源；

1-5电视接收卡；

1-6网络；

1-7有线电视电缆；

1-8232接口-1(接触摸屏)；

1-9键盘接口(系统设置时连接标准键盘)；

1-10USB接口；

1-11开关电源；

1-12232接口-2；

1-132合1键盘外部按键转换开关；

2液晶显示器；

2-1液晶显示器电源；

2-2VGA连接电缆；

2-3触摸屏；

3输入/输出控制模块；

3-1单片机电路；

3-2输出驱动电路；

3-3时钟电路；

3-4模拟量/开关量信号输入、处理电路(测量电路)；

3-5看门狗电路；

3-6交流电源输入；

3-7红外线控制信号输出、红外线控制信号学习电路；

3-8红外线接受、红外线发射二极管接口；

3-9系统机、单片机2合1键盘；

3-9-1无人监控状态显示LED显示模块3状态

3-9-2自动执行状态显示LED显示系统主机状态

3-9-3报警状态显示模块3状态

3-9-4系统设置状态显示模块3和系统主机状态

3-9-5左箭头/定时1启动(配合上挡键3-9-11，以下同)

3-9-6下箭头/定时2启动

3-9-7右箭头/定时3启动

3-9-8鼠标左键

3-9-9上箭头/下一步

3-9-10鼠标右键

3-9-11上挡键

3-9-12回车键

3-9-13ALE键

3-9-14系统启动开关(上位机)-控制模块3

3-9-15系统主电源开关

3-9-16系统复位/正常状态显示-控制模块3

3-9-17系统设置-控制模块3

3-10模块开关电源

3-11报警蜂鸣器

3-12LED状态显示电路

4交流配电板；

4-1电源插座-1(接液晶显示器电源)

4-2电源插座-2(接计算机系统电源)

4-3电源插座-3

4-4电源插座-4(接常开电磁筏门7电源)

4-5电源插座-5

4-6电源插座-6

4-7电源插座-7(接排烟罩电源)

4-8电源插座-8

4-9可调电源输出插座-1

4-10可调电源输出插座-2

5传感器接口板

5-1空气质量传感器

5-2温度传感器接口

5-2-1红外温度传感探头(0-300度)

5-3温度传感器(室温检测)

5-4湿度传感器/或其它传感器

5-5开关量传感器接口

5-6漏水传感器(开关量)

6喇叭；

7常开电磁筏门(接在上水管)；

8计算机防油烟安装隔层；

9显示器、键盘安装面板；

10厨房电器插座传感器安装板；

11E型综合布线槽。

本发明的具体实施方式：

实施例1：

基于智能化、网络化的家用厨房家具，其组成包括：橱柜，所述的橱柜的防油烟隔层8内安装有计算机系统1，所述的计算机系统通过232接口连接输入/输出控制模块3，所述的模块与交流配电板4、传感器接口板5连接，所述的交流配电板4通过橱柜背面的E型综合布线槽11与电源插座4-1至4-10连接、即安装在所述的橱柜操作台面上方的电源插座、橱柜内部的电源插座和连接计算机1、显示器2插座，所述的传感器安装板5与空气质量传感器5-1、温度传感器接口5-2用于连接红外温度传感探头5-2-1、温度传感器5-3、湿度传感器5-4、开关量传感器5-5、漏水传感器5-6连接。所述的显示器、键盘安装面板9上装有与计算机系统连接的液晶显示器2和系统机、单片机2合1键盘3-9或触摸屏2-3。

实施例2：

本发明产品基于智能化、网络化的家用厨房家具，橱柜部分(见图1、图2)包括：防油烟计算机安装隔层8；液晶显示器安装面板(显示器前安装防护玻璃或安装触摸屏)9；系统机、单片机2合1键盘3-9，键盘前安装防水、防油烟护盖(以下称键盘3-9)；电器插座、传感器安装板10(其它安装在橱柜内部)；橱柜背面的可方便组合的E型综合布线槽11(直槽、三通、90度弯角等)；安装在橱柜水盆下后面板上水管入口的常开电磁阀门7。

橱柜计算机硬件部分(见图3)包括：系统计算机(上位机)1，主板(系统的最低配置：P4\800\128M\显卡、声卡、网卡一体化、100w电源)1-1；固态硬盘1-2(容量2G-4G，安装操作系统、应用软件，)；IDE或USB接口电视接收卡1-5；SD接口卡1-3；外接喇叭6；键盘3-9等由100W开关电源1-4提供电源；

通过计算机系统1的232接口-21-12连接输入/输出模块3(下位机，以下称模块3)，模块3包括：单片机电路3-1，与其连接的输出驱动电路3-2；时钟电路3-3；模拟量；开关量信号输入电路(测量电路)3-4；红外遥控输出及红外学习电路3-7；报警蜂鸣器3-11等，由开关电源3-10提供模块电源。安装在显示器、键盘安装面板与计算机系统1VGA连接的9-12寸液晶显示器2；安装在液晶显示器上与系统机1上232接口-11-8连接的触摸屏2-3；键盘3-9；键盘转换开关1-13等。

交流电源3-6在输出驱动电路3-2的继电器和可控硅控制下，与交流配电板4上的8路电源输出端4-1…4-8端子和2路可调电压输出端4-9；4-10端子连接，并通过交流配电板4分别与安装在橱柜的各个部位的插座连接，其中4-1与液晶显示器2电源连接；4-2与系统机1的电源连接，通过模块3的4-1和4-2对显示器和系统机的电源开启进行控制。4-8与自来水管连通的常开电磁阀电源连接，在传感器5-6检测到漏水时控制电磁阀7的关闭。红外遥控输出端连接1组全方位红外发射管LED 3-8-1对厨房范围内的电器提供红外控制，由红外接收管3-8-2和相关电路担任遥控器控制编码的学习。

模拟量、开关量信号输入电路(测量电路)3-4的6路检测信号输入端分别与传感器接口板5上的接线端子连接，6路接线端子分别与橱柜上的空气质量传感器5-1(安装在排烟灶上方)；温度传感器-15-2，连接测量油温、水温的温度传感器探头5-2-1；温度传感器-25-3(室内温度)；湿度传感器5-4；接触开关5-5；漏水传感器5-6连接(安放在下水口附近)(见图1)。

实施例3：

橱柜计算机软件部分(见图4)包括：计算机系统的软件由系统程序、厨房应用程序，和系统调整三部分。其中应用程序存在系统主机1的的固态硬盘1-2中(包括：食谱及可视化同步烹饪指导、厨房管理数据库、音频播放、电视接收软件)；单片机控制程序存在单片机电路3-1中的存储器中(包括：电源管理、信号检测与处理、红外控制输出、与系统机的传输接口等)。(见图3)

工作原理(见图5)

在软件控制下智能橱柜的工作分为无人监控状态、有人工作状态、系统设置3种状态。各部分工作原理简介如下：

智能橱柜无人监控状态：

正常情况下通过2合1键盘中的(3-9-15)打开系统的主电源，输入、输出模块3启动，智能橱柜系统进入无人监控状态。系统工作状态由3-9中的LED(3-9-1、3-9-2、3-9-3、3-9-4和3-9-17、3-9-18)显示。模块的单片机3-1初始化后自动进行以下工作：

1、自动查询单片机内存储器3-1数据及时钟电路3-3，根据存储器设定数据进入定时启动状态。对10路电源进行定时控制。在系统主机工作时，接收通过232口1-12由系统主机发出的实时控制指令。

2、对接入的6路传感器5-1....5-6进行巡检，如果检测出数据超过设定值(可燃气体、漏水或其它设定)，自动打开对应电源插座4-7或4-8、打开电源插座4-2，启动报警蜂鸣器3-11；计算机系统1自动启动系统主机1对报警信息进行记录、显示、或通过网络1-6进行报警。

3、启动红外线控制电路(3-7)，通过安装在橱柜的红外线LED组3-8-1定时或实时控制厨房范围内的相关电器。

4、模块3的抗干扰由看门狗电路3-5提供。

智能橱柜的有人工作状态：

通过定时打开或按动2合1键盘中的3-9-14，模块3接通电源插座4-1和4-2电源，系统机1、液晶显示器2启动并直接进入厨房应用程序的首页。通过对液晶显示器2显示的首页菜单选择以下功能：

1、食谱的交互式多媒体同步烹饪指导，FLASH或其它视频格式。

利用FLASH播放与实际烹饪操作过程同步的视频、图片、文字和声音，为烹饪每一个环节提供同步指导和上一步、下一步按钮，提供食品营养参数，同时配合烹饪过程的指导同步控制厨房电器设备等。

2、通过与系统主机1连接的3-9键盘上的3-9-1、3-9-2、3-9-3和上档键3-9-11启动3路实时计时(用于烹饪过程中的计时，具有屏幕显示、音响提示，正计时、倒计时、开启对应插座电源等功能)。

3、对厨房电器设备的实时监视与控制。(动态显示)空气质量、可燃气体、油烟、室内温度、烹饪温度-油温和水温、室内湿度、漏水检测与超标报警，控制相关设备电源，具有屏幕显示，音响提示。

4、食品及厨房相关信息的数据库管理

记录每天厨房电器设备的使用；传感器数据的记录、日常食谱应用与记录、厨房食品记录、编辑与管理。

5、上网、背景音乐及音乐播放、有线电视收看及其它计算机常规应用软件。

6、通过3-9-8、3-9-10和3-9-11键进行系统常规界面与厨房应用程序界面及功能的转换。

厨房应用软件和系统常规软件的实时操作也可通过触摸屏2-3(如果系统配置)。

智能橱柜的系统调整状态：

通过转换开关1-13断开2合1键盘3-9与系统机连接的部分，连接外部标准键盘和鼠标，按下3-9-15重新启动系统，按下3-9-17开关，系统机1启动调整进入系统调整状态。如果连接触摸屏，可按下3-9-17直接进入系统调整状态。

系统调整状态由二部分构成，即面向控制的硬件参数设置和面向应用的程序设置。

1、通过系统机1设置即面向控制的硬件参数。设置内容：传感器参数设置；时钟调整(由于时钟电路配有电池，所以在断电时时钟不停)；定时控制厨房电器参数设置；红外线遥控码学习与编辑等四部分构成，设置的硬件参数保存在模块3单片机电路3-1的存储器内同时通过232接口存入系统主机1的固态硬盘1-2中。

2、面向应用的应用程序设置：同步烹饪多媒体软件编辑FLASH格式；日常工作定时设置；日常食谱编辑，日常食品管理、网络食谱下载。设置结果存放在系统主机1的固态硬盘1-2中。

Claims (4)

1.一种基于智能化、网络化的家用厨房家具，其组成包括：橱柜，其特征是：所述的橱柜的防油烟隔层内安装有计算机系统，所述的计算机系统通过232接口连接输入/输出控制模块，所述的模块与交流配电板、传感器接口板连接，所述的交流配电板、传感器接口板通过橱柜背面的E型综合布线槽与安装在所述的橱柜操作台面上方电源插座传感器安装板和橱柜内部的电源插座、传感器连接，所述的橱柜前面板上装有与计算机系统连接的液晶显示器和系统机、单片机2合1键盘或触摸屏。

2.根据权利要求1所述的基于智能化、网络化的家用厨房家具，其特征是：所述的E型综合布线槽为E型直槽、E型三通、E型90度弯角。

3.根据权利要求1或2所述的基于智能化、网络化的家用厨房家具，其特征是：用于检测厨房的环境和烹饪信息的所述的传感器接口板通过电源插座传感器安装板或直接与空气质量传感器、温度传感器、开关量传感器、湿度传感器、漏水传感器连接。

4.根据权利要求1或2所述的基于智能化、网络化的家用厨房家具，其特征是：所述的计算机系统包括：系统计算机，主板、固态硬盘、IDE或USB接口电视接收卡、SD接口卡、外接喇叭、显示器以及系统机、单片机2合1键盘。

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