CN101871663B - 一种便捷调节功率的电磁炉装置 - Google Patents

Abstract

一种便捷调节功率的电磁炉装置，包括面板、主控制器、显示模块和由主控制器控制的加热电路，操控区，用于接收手指或操作器具的作业；设置于操控区下的电容感应式触摸电极，包括基板和置于基板上的导电膜片，导电膜片通过铜箔走线与主控制器连接；显示模块，与主控制器连接，显示模块通过LED或数码管显示电磁炉的作业状态；主控制器用以接收操控区连续的或点动的接触信息，按设定程序求得接触点位置信息并调控电磁炉的相应加热功率，接触信息包括电容、电压、电流或电阻的变化值。本发明电磁炉点控和滑动控制并存，功率档位细分控制准确，制造成本低，通过改变电磁炉面板上的触摸位移即可实现功率或时间，温度的调整，操控方便。

Description

一种便捷调节功率的电磁炉装置

技术领域

本发明属于电磁炉的控制技术领域，尤其涉及一种电磁炉火力便捷调节控制装置。

背景技术

电磁加热技术得到广泛应用并经过多年发展，产品已进入成熟期，由于其加热速度快，传统设计的逐步加减功率的操作方式，在每次调节功率时必须按动按键一次，操作繁琐。已不能满足于用户的使用，造成用户在使用时比较难掌握火力。业内有设计者对控制技术改进做了努力。如中国实用新型ZL200720018067.3，名称《指划式电磁炉》，授权公告号：CN201000123Y，（公开日为2008.01.02）。公开了一种能够实现电磁炉指划式的装置，它在指划区内安装一个与电磁炉电连接的控制电路板，控制电路板上有一组与电磁炉电连接的感应金属片，感应金属片表面向上，在感应金属片表面覆盖一块操作面板，该操作面板与感应金属片表面紧密接触。从其公开文件描述中可知，其方案为简单的将多个触摸按键按一定的顺序排列，当手指划过指划区时，控制电路板根据所触摸的按键来处理电磁炉的功率，时间等功能调整。此方案虽然实现的手指滑动控制，但所采用的技术只是将原来按键按一定的顺序排列。此文件的主要不足是控制段数与按键个数成比例，例如分为10段控制就必需要10个按键来完成，如果再增加控制段数，就要再增加按键；因此在成本上和功能实现上有很大的局限性，另外，文件中所采用的感应金属片成本较高，成型流程复杂。

另有一中国实用新型ZL200820060986.1，名称《新型控制式的电磁炉》，授权公告号：CN201322343Y，（公开日为2009.10.07）。公开了一种电磁炉新型的控制方式，其在电磁炉的操作面板下设有控制条或控制环，控制条或控制环上设有若干个操作按键，形成一个按键组合。每一个操作按键对应一个火力功率数值或者时间数值。因其由若干个单独的操作按键形成一个按键组合，由于普通电器的面板或界面有限，通常顺序排列10个单独的按键，最多也只能同一顺序排列二十多个单独的按键；由公开文件可知：每一个操作按键对应一个火力功率数值或时间数值，则该功率或时间的数值最多也只能划分为二十多个档位，而普通的也只能是10个功率或时间调档值。以电磁炉为例，一般功率为2000W，把它平均分为10个档位，也就是每个档位平均划分200W，这样高差别的递增明显未达到新时代厨房的多元化烹饪要求。之外，其单独排列的每个元件之间必须存在一定空间，这也形成触控盲区。

发明内容

为解决上述技现有的技术存在触控盲区，操纵响应慢的缺陷，本发明提供一种点控和滑动控制并存，操控方便、功率档位细分控制准确、低成本的电磁炉，它通过改变电磁炉面板上的触摸位移即可实现功率或时间，温度的调整。

为解决上述技术问题，本发明申请所采用技术方案是：

一种便捷调节功率的电磁炉装置，包括面板、主控电路、显示模块和由主控制器控制的加热电路，其特征在于还包括：

—设置于面板的操控区，用于接收手指或操作器具的作业，

—设置于操控区下的电容感应式触摸电极，包括基板和置于基板上方的导电膜片，导电膜片通过铜箔走线与主控制器连接；

—显示模块，与主控制器连接，显示模块通过LED或数码管显示电磁炉的作业状态；

所述主控制器用以接收操控区连续的或点动的接触信息，按设定程序求得接触点位置信息并调控电磁炉的加热功率，所述接触信息包括电容、电压、电流或电阻的变化值。

应用本发明电磁炉装置时，当采用手指或触控笔等操作器具触摸操控区，主控制器根据电容感应式触摸电极反馈的接触信息，根据设定的处理程序计算得到接触点位置信息，由接触点位置信息功率等参数进行调整，实现在操控区滑动或点动控制，即可随意调节火力大小，也可以进一步进行加热功率、时间或温度的功能调节。接触点位置信息可以为最终触点或者一个方向，最终触点位置对应所需要驱动的参数数值，当模糊控制时，一个方向可以对应一次梯度的增减。

导电膜片可以为碳膜板，此时电容感应式触摸电极通过碳印技术将碳粉平行排布形成一个以上的区域，每个区域之间两两锯齿状交错排列，主控制器接收到触摸处的碳粉面积值以求得对应的接触点位置信息。主控制器可以通过物体触摸处的碳粉面积赋予固定值，该固定值对应相应的功率和时间值。比如操作者的手指在两个电极接触面积不同可以产生不同的感应电压，可以通过计算判断手指的位置信息，进而进行准确控制。

电磁炉装置进一步包括拖曳模块，用以判断当用户在操控区由第一接触处滑动操控产生位移时，将第一次接触处设为起点，将位移终止时接触处设为终点，将信息发送到主控制器连续记录位移区域。

作为另一种方式，导电膜片为金属膜，所述金属膜平行排布成一个以上的区域，每个区域之间两两锯齿状排列，主控制器接收物体触摸处的金属膜感应的变化值，求得对应的接触点位置信息，主控制器可以通过物体触摸处的金属膜电板面积大小赋予固定值，该固定值对应相应的功率和时间值。

上述电磁炉装置进一步包括拖曳模块，，用以判断当用户在操控区由第一接触处滑动操控产生位移时，将第一次接触处设为起点，将位移终止时接触处设为终点，将位移信息发送到主控制器连续记录位移区域。

再进一步，所述LED二极管与电容感应式触摸电极并行排列，主控制器根据连续的或点动的接触点位置信息控制对应的LED二极管发亮。此时可以通过LED二极管发亮以表示出手指或操作器具移动的轨迹和拖拉到的最终位置。

所述操作器具为触控笔。

所述操控区具有数个间隔的定位点。一般地生产商在操纵区域会标识用于给使用者一些烹饪条件的指导，比如烧水时，手指应该接触的位置，设置定位点可以使用户快捷地到达所要的位置。

所述基板为透明材料的基板。可以为常见的玻璃和透明塑料板。

与现有技术电磁炉控制技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明电磁炉控制装置没有操控盲区，不产生误操作，确保工作可靠性；

2、操作更灵敏，令其识别速度更快；

3、精确度高，响应速度快，在电磁炉领域采用模糊滑动控制。实现电磁炉的功率细分控制。其可划分为255个精控区域，是传统的25倍以上；

4、计算简单，可定位手指和手指移动矩离，响应速度快，增加使用寿命；

5、电极材料节省成本，相对现有技术节省成本2/3以上。

附图说明

图1为实现本发明第1实施例中碳膜双面板的结构示意图。 

图2为本发明中实现滑动控制方法的流程图。

图3为本发明实施例工作流程示意图。

图4为本发明电磁炉结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明：

实施例1

 如图1-4所示，本发明的一种便捷调节功率的电磁炉装置，包括电磁炉面板9、主控制器、显示模块，加热电路。面板9上设有便捷操作区92，显示区域和加热区域91。

 电磁炉装置包括有电容感应式触摸电极2，电容感应式触摸电极设置于便捷操作区92下，用于感应用户触摸信息，通过改变电容感应式触摸电极和手指相对应的面积，判断用户触摸区域，其可采用分段式移动，在无位移信号产生的情况下，默认为当前点控位置，用以感应并确定使用者触摸的区域；

电容感应式触摸电极2采用碳膜板材料，所述碳膜板材料靠面板的一面采用碳印技术成形，如图1中形状，所述碳膜板材料的另一面为铜箔走线，铜箔走线连接到主控制器。

主控制器用以接收操控区连续的或点动的接触信息，并求得连续或点动接触点的位置信息，接触信息包括电容、电压、电流或电阻的变化值。本实施例以获取接触面积不同而产生的感应电压变化值为例。接触信息和接触点的位置信息的取得可以应用现有技术触控领域公开的技术，在本发明申请的说明书中不做详述。

由图1中可以看出，碳膜共分为四部分，按A1、B、C、A2的方式排布，每个部分相互锯齿状交叉布局，其中，电容感应式触摸电极2两侧的A1和A2电气联接，A(包括A1，A2两部分)、B、C三部分形成一个循环，A、B、C分别电气连接主控制器中单片机的三个I/O口。电极部分在面板的操控区，当有手指触摸到便捷操作区时，主控制器单片机根据手指在两个电极接触面积不同而产生不同的感应电压，通过计算判断手指动作，实现在便捷操作区滑动或点动控制，即可随意调节火力大小，进一步可进行时间的功能调节。

所述主控制器包括单片机、I/0设置、电压计算、显示电路和加热电路，由单片机统一控制。单片机可以将检测口细分成255个读写区域，则可以令电磁炉的加热或控制档位设置为最细255个调节档位，达到高精度控制要求。

显示模块，用于显示电磁炉的操作状态，所述显示模块包括LED显示、数码管显示，显示模块由主控制器同步控制。LED发光二极管与电容感应式触摸电极并列排列，所述发光二极管与由主控制器同步控制。可随手指的滑动，LED发光二极管相应地显示。

电磁炉装置还包括拖曳模块，用以判断当用户在操控区由第一接触处滑动操控产生位移时，将第一次接触处设为起点，将位移终止时接触处设为终点，将信息发送到主控制器连续记录位移区域及长度。

电容感应式触摸电极碳印技术中，碳粉按一定的规则排布成一个以上的区域，每个区域之间两两锯齿状耦合。各个区域为直列布置，也是可以为环形或弧形布置，所述一定的规则是当手指或触控笔点动时，主控制器可以判断出一个固定的输入位置，或当滑动时，主控制器可以侦测到起始位置和最终位置，以发出对应的控制指令。

所述面板与电容感应式触摸电极紧密配合。

电容感应式触摸电极具有金属或非金属导电膜片，其可感应于面板上的手指或其他物体的触摸。

本发明电磁炉装置运行时执行包含但不限于如下步骤：

提供一用户便捷操作区，

判断后的值通过铜箔走线传输到I/O检测口，检测口通过数值计算，传输到主控制器上的单片机进行控制。

主控制器接受相应的数值后，分别赋予相应载体的功率或时间操作输出。

具体实施时，见图2，手指1按下时的接触面积，如圆环所示；因触摸电极采用碳膜锯齿状交叉布局，由此可判断：A触摸面积＞B触摸面积，C的触摸面积为0。根据此条件反馈信息至中央处理器，中央处理器计算得出手指在A与B之间，手指在偏靠近A处，并根据计算出的数值，由于中央处理器显示相应的功率或温度。

如图2所示，手指1向B方向移动时，则A的触摸面积逐步减少，B感应触摸的面积在逐步增加，C不变，根据此变化计算出A、B的变量即可判别手指的位置和手指移动的方向；B、C之间，C、A之间的手指滑动判别方式和上述A、B相同。主控制器根据移动的距离或手指最后停止的位置作出相应的火力、显示调整，从而达到本发明便捷调节的目的。

其主控制器处理过程请参考图3，包括步骤：电磁炉上电单片机复位71，为达到产品要求对单片机各I/0设置72，接收接触信息并进行检测口数值计算73，计算并判断手指位置74，根据判断结果改变电磁炉的显示和功率，如判断结果为手指向右移，显示会显示为功率增加，同时电磁炉的输出功率增加，完成一次调整。根据手指位移的最终位置信息对应一个确定的功率值，也可以设置为仅判断手指的位移方向进行模糊控制，即一次滑动的方向对应一次设定梯度增加或减少。

实施例2

本实施例中的一种便捷调节功率的电磁炉装置，本实施例:电容感应式触摸电极材料采用PCB板铜箔做为感应点,PCB板铜箔被处理成如图1中形状，其工作原理、基本设置和实施例1中的基本相同，区别在于所述触摸电极为一块PCB双面板，朝向面板的一个面为触摸电极面（也是由PCB的铜箔组成），另一面为铜箔走线，铜箔走线连接到主控制器。

本实施例因铜箔电导率高于碳膜，其灵敏度高于碳膜材料。

虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本领域普通技术人员应当了解，可以不限于本实施例的描述，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化，上述容感应式触摸电极可以设置成圆形、椭圆形、圆柱形封闭等，诸如此等组合或变换都属于本发明保护范围。

Claims (6)

1.一种便捷调节功率的电磁炉装置，包括面板、主控制器和由主控制器控制的加热电路，其特征在于还包括：

—设置于面板的操控区，用于接收手指或操作器具的作业；

—设置于操控区下的电容感应式触摸电极，包括基板和置于基板上的导电膜片，导电膜片通过铜箔走线与主控制器连接；

—显示模块，与主控制器连接，显示模块通过LED或数码管显示电磁炉的作业状态；

所述主控制器用以接收操控区连续的或点动的接触信息，按设定程序求得接触点位置信息并调控电磁炉的相应加热功率，所述接触信息包括电容、电压、电流或电阻的变化值；

所述电容感应式触摸电极通过碳印技术将碳粉平行排布形成一个以上的区域，每个区域之间两两锯齿状交错排列，主控制器接收到触摸处的碳粉面积值以求得对应的接触点位置信息。

2.根据权利要求1所述的便捷调节功率的电磁炉装置，其特征在于：电磁炉装置进一步包括拖曳模块，用以判断当用户在操控区由第一接触处滑动操控产生位移时，将第一次接触处设为起点，将位移终止时接触处设为终点，将位移信息发送到主控制器连续记录位移区域。

3.根据权利要求1或2所述的便捷调节功率的电磁炉装置，其特征在于：所述LED与电容感应式触摸电极并行排列，主控制器根据接触点位置信息控制对应的LED二极管发亮。

4.根据权利要求1或2所述的便捷调节功率的电磁炉装置，其特征在于所述操作器具为触控笔。

5.根据权利要求1或2所述的便捷调节功率的电磁炉装置，其特征在于所述操控区具有数个间隔的定位点。

6.根据权利要求1或2所述的便捷调节功率的电磁炉装置，其特征在于基板为透明材料的基板。

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