CN102764067B - 嵌入式全自动电饭煲 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种嵌入式全自动电饭煲，属于厨房用具，解决了现有电饭煲占用厨房空间并且无法定量加米加水的问题。该嵌入式全自动电饭煲，包括主要由立柱、上板、下板、侧板和后板组成的矩形柜体，位于矩形柜体内下部的抽拉式煮饭室，位于矩形柜体内上部的储米室，位于抽拉式煮饭室和储米室之间并连接二者的漏米机构，与抽拉式煮饭室连接的注水机构，以及设置于矩形柜体中部的用于实现各功能的控制系统。本发明功能齐全，操作方便，通过巧妙精确的设计，不仅实现了煮饭时加米、加水、泡米、煮饭、保温的全自动化，而且通过计时控制实现了定量加米加水和远程控制。

Description

嵌入式全自动电饭煲

技术领域

本发明涉及一种电饭煲，具体地说，是涉及一种嵌入式全自动电饭煲。

背景技术

电饭煲是一种常用的家庭厨房用具，使用电饭煲煮饭给人们带来很大方便，不仅使用方便，清洁卫生，而且具有对食品进行蒸、煮、炖、煨等多种操作功能。目前社会上普遍使用的电饭煲大多不具有自动量米、加米、加水等功能，仅仅是在加热煮饭方面实现了自动化，煮饭前人们必须进行定量取米、淘米等琐碎的准备工作，既浪费时间又不方便，而且在加水时只是凭借经验感觉，常常出现“干饭过稀，稀饭过干”的情况，影响米饭口感和破坏营养成分。另外，电饭煲在厨房台面放置虽然可以搬移，但使用时还是比较占用空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种嵌入式全自动电饭煲，解决现有电饭煲占用厨房空间并且无法定量加米加水的问题。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：

嵌入式全自动电饭煲，包括主要由立柱、上板、下板、侧板和后板组成的矩形柜体，位于矩形柜体内下部的抽拉式煮饭室，位于矩形柜体内上部的储米室，位于抽拉式煮饭室和储米室之间并连接二者的漏米机构，与抽拉式煮饭室连接的注水机构，以及设置于矩形柜体内部分别与抽拉式煮饭室、漏米机构、注水机构连接的控制系统。

进一步地，所述储米室主要由安装于矩形柜体内上部且其整体外形呈矩形的仓室、位于仓室底面中部与漏米机构连通的通道、位于矩形柜体前侧且连接于仓室前侧开口处的上抽板和设置于上抽板上的把手组成；该仓室底部四周为均向通道倾斜的斜面，上抽板的下边缘与仓室开口的下边缘合页连接，且上抽板的两侧边与仓室开口对应的两侧边之间设有用于防止储存的米外漏的扇形挡板。

为了实现自动注米功能，所述漏米机构主要由固定于矩形柜体内的固定销、与固定销相互配合用于控制漏米的滑动销、固定于矩形柜体内与滑动销连接的牵引电磁铁、连通固定销与通道的上漏管、连通固定销与抽拉式煮饭室的下漏管组成；该牵引电磁铁通过弹簧与滑动销连接，并与控制系统电连接。

为了实现自动注水功能，所述注水机构主要由与抽拉式煮饭室连接的水管、设置于水管上的电磁阀、安装于电磁阀上用于外接水源的快换接头组成，其中，电磁阀与控制系统电连接。

更进一步地，所述抽拉式煮饭室主要由底座、加热盘、内胆、上导板、抽拉板、滑轨、正面安装有把手的下抽板组成；该底座连接于矩形柜体底部且其上设有凹槽，加热盘安装于该凹槽内并与控制系统电连接，滑轨安装于抽拉板两侧且滑轨上还设有滑轮，滑轮与矩形柜体两侧设置的导轨配合连接，抽拉板中部设有形状与内胆相对应的通孔，内胆穿过抽拉板上的通孔放置于底座上并与加热盘接触，下抽板位于矩形柜体前侧并与抽拉板固定连接，上导板通过设有弹簧的拉杆与矩形柜体连接，其底面与内胆口密封接触，其上还设有与下漏管连接的通孔和与水管连接的注水通道。

为了防止内部被污染，所述内胆外侧设有扶手块，所述抽拉板的通孔周围设有一圈阻挡废水的挡片，抽拉板的表面上还设有导流槽，导流槽的末端设有污水收集器。

再进一步地，所述控制系统包括设置于矩形柜体内部的单片机，均连接于单片机的漏米控制电路、注水控制电路、加热控制电路、GSM模块和控制面板，其中，漏米控制电路与牵引电磁铁电连接，注水控制电路与电磁阀电连接，加热控制电路与加热盘电连接，控制面板设置于矩形柜体前侧。

在上述硬件系统的基础上，本发明还提供了该嵌入式全自动电饭煲的控制方法，包括以下步骤：

（1）打开储米室的上抽板，将免洗米装入仓室，关闭上抽板；

（2）预约设置煮饭量和煮饭时间；

（3）到达预约煮饭时间后，控制系统发出控制指令，依次执行注米，注水，泡米，煮饭，保温；

（4）拉动下抽板，使抽拉板带动内胆通过滑轨滑出，从内胆中取饭。

其中，所述步骤（2）中预约设置通过操作控制面板完成，或者通过手机发送短信远程控制完成，其中，通过手机发送短信远程控制的具体步骤包括：

当预约煮饭时

使用手机编辑包含煮饭量信息和煮饭时间信息的短信发送至GSM模块；

GSM模块接收并判断短信内容是否符合正确的格式，否，则回复手机包含“信息错误”内容的短信，是，则将煮饭量信息和煮饭时间信息分别传输至单片机；

单片机接收并记录或者重新记录煮饭量信息和煮饭时间信息，并回复GSM模块确认信号；

GSM模块收到确认信号后回复手机包含“设置成功”内容的短信；

当取消预约煮饭时

使用手机编辑包含取消煮饭命令的短信发送至GSM模块；

GSM模块接收并判断短信内容是否符合正确的格式，否，则回复手机包含“信息错误”内容的短信，是，则将取消煮饭命令传输至单片机；

单片机接收取消煮饭命令，并清除已记录煮饭量信息和煮饭时间信息，并回复GSM模块确认信号；

GSM模块收到确认信号后回复手机包含“取消成功”内容的短信。

进一步地，所述步骤（3）具体包括以下步骤：

（3a）到达预约煮饭时间后，单片机发出注米指令，通过漏米控制电路控制牵引电磁铁，拉动滑动销使上漏管和下漏管连通，储米室内的免洗米漏入内胆中，并在注米量到达预约煮饭量时由单片机发出指令使滑动销复位而停止注米；

（3b）单片机发出注水指令，通过注水控制电路控制电磁阀打开，外接的清水通过水管进入内胆，并在注水量达到与注米量对应程度时由单片机发出指令关闭电磁阀而停止注水；

（3c）在内胆内泡米，同时单片机执行计时程序计时；

（3d）单片机发出加热指令，通过加热控制电路控制加热盘加热，进行煮饭，并在其煮熟后进行保温。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

（1）本发明设计巧妙，功能齐全，实现方便，适合推广应用。

（2）本发明采用矩形柜体的嵌入式设计，能够嵌入安装到普通家用橱柜中，为厨房台面节约了空间，而且使厨房整体看起来更加简约、美观。

（3）本发明设有储米室，能够预先储米，为后续煮饭程序提供方便，采用倾斜式底面结构，不仅增加了储米容量，使本发明内部空间充分利用，也使米在下漏时能够受自身重力作用而更方便地注入内胆，确保了后续煮饭程序的正常运行，并且上抽板可下翻至斜上与仓室水平夹角呈30度，配合侧面的扇形挡板，既防止了米粒掉落，又让装入的米粒更容易滑进仓室。

（4）本发明设有漏米机构和注水机构，通过控制系统精确地自动控制注米量和注水量，保证了煮饭量符合预约的用餐需求，也使煮出的饭口感更好。

（5）本发明采用抽拉式煮饭室，在取饭时直接拉出内胆，避免了内胆内的水蒸气直接向上大量冲出烫伤手部的安全事故发生，从而提高了本发明的使用安全性，并且抽拉式设计有效地节省了煮饭室竖直上方的空间，为储米室等机构提供了安装空间，使本发明内部机构的整体布局更加合理。

（6）本发明的抽拉式煮饭室上部的上导板在内胆上方构成了锅盖，并通过设有弹簧的拉杆与矩形柜体连接，使煮饭时的水蒸气不能从内胆溢出，有效锁住内胆内的压力，加快煮饭进程，既省时又省电。

（7）本发明中抽拉式煮饭室的抽拉板上设有挡板，防止煮饭时内胆内的水沸腾溢出后四处流动污染煮饭室内部，并设置导流槽引导污水的流向，使其流入污水处理器，不仅使抽拉式煮饭室内清洗更为便捷，而且避免了污水流入底座的加热盘中发生故障。

（8）本发明在目前仅有加热控制模块的控制系统上增加了漏米控制模块和注水控制模块，并通过单片机的计时程序实现计时功能，使本发明实现了注米、注水、泡米、煮饭、保温的全自动化，由于各步骤均由控制系统统一控制，不仅实现了煮饭各步骤的定时定量，而且大大缩短了各步骤的间隔时间，从而节约了煮饭时间。

（9）本发明通过设置GSM模块实现了预约煮饭的远程控制，利用手机发送短信设置煮饭量和煮饭时间或者取消设置，如此便可以在外出时临时决定是否煮饭和临时确定煮饭量以及煮饭时间，为生活提供了极大的方便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中底座的结构示意图。

图3为本发明中抽拉板的结构示意图。

图4为本发明中漏米机构的结构示意图。

图5为本发明中储米室的侧视结构示意图。

图6为本发明中控制系统的系统框图。

上述附图中，附图标记对应名称为：

1-矩形柜体，6-控制面板；

21-仓室，22-上抽板，23-把手，24-通道，25-扇形挡板；

31-上漏管，32-下漏管，33-固定销，34-滑动销，35-牵引电磁铁；

41-水管，42-电磁阀，43-快换接头；

51-底座，52-加热盘，53-内胆，54-上导板，55-抽拉板，56-滑轨，57-下抽板，58-滑轮；

71-扶手块，72-挡片，73-导流槽，74-污水收集器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作详细说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例1

如图1～5所示，该嵌入式全自动电饭煲，包括主要由立柱、上板、下板、侧板和后板组成的矩形柜体1，位于矩形柜体内下部的抽拉式煮饭室，位于矩形柜体内上部的储米室，位于抽拉式煮饭室和储米室之间并连接二者的漏米机构，与抽拉式煮饭室连接的注水机构，以及设置于矩形柜体内部的用于实现各功能的控制系统。由于采用矩形柜体的嵌入式设计，能够嵌入到绝大多数家庭橱柜中，从而节约了厨房台面的空间，也使厨房整体看起来更加简约、美观。

储米室主要由安装于矩形柜体内上部且其整体外形呈矩形的仓室21、位于仓室底面中部与漏米机构连通的通道24、位于矩形柜体前侧且连接于仓室前侧开口处的上抽板22和设置于上抽板上的把手23组成；该仓室底部四周为均向通道倾斜的斜面，斜面上设有螺旋状轨道以便于米粒沿轨道螺旋式漏米，保证装入仓室内的米依次进入通道；上抽板的下边缘与仓室开口的下边缘合页连接，上抽板的最大开角为60度，且上抽板的两侧边与仓室开口对应的两侧边设有随上抽板开合而开合的扇形挡板25，如此设计，既使装入的米粒更容易滑进仓室，也防止了装入后米粒掉落。

漏米机构主要由固定于矩形柜体内的固定销33、与固定销相互配合用于控制漏米的滑动销34、固定于矩形柜体内与滑动销连接的牵引电磁铁35、连通固定销与通道的上漏管31、连通固定销与抽拉式煮饭室的下漏管32组成；该牵引电磁铁通过弹簧与滑动销连接，并与控制系统电连接。注水机构主要由与抽拉式煮饭室连接的水管41、设置于水管上的电磁阀42、安装于电磁阀上用于外接水源的快换接头43组成，其中，电磁阀与控制系统电连接。控制系统通过单片机的计时程序控制牵引电磁铁和电磁阀的开关和闭合，实现注米和注水两个步骤的自动化和定量化。

抽拉式煮饭室主要由底座51、加热盘52、内胆53、上导板54、抽拉板55、滑轨56、正面安装有把手23的下抽板57组成；该底座连接于矩形柜体底部且其上设有凹槽，加热盘安装于该凹槽内并与控制系统电连接，滑轨安装于抽拉板两侧且滑轨上还设有滑轮58，滑轮与矩形柜体两侧设置的导轨配合连接，该滑轮采用特殊材料降低使用时的噪音，抽拉板中部设有形状与内胆相对应的通孔，内胆穿过抽拉板上的通孔放置于底座上并与加热盘接触，下抽板位于矩形柜体前侧并与抽拉板固定连接，上导板通过设有弹簧的拉杆与矩形柜体连接，其底面与内胆口密封接触，其上还设有与下漏管连接的通孔和与水管连接的注水通道，由于上导板的封闭作用，使煮饭时水蒸气不能从内胆溢出，有效锁住内胆内部的压力，产生类似于高压锅的效果，加快煮饭进程，从而实现省时省电的功能。内胆外侧设有扶手块71，便于取饭或者清洗时取出内胆，所述抽拉板的通孔周围设有一圈阻挡废水的挡片72，避免了煮饭时内胆内的水沸腾溢出而流至内胆下方的加热盘影响本发明的电路正常运行，抽拉板的表面上还设有导流槽73引导溢出污水的流向，导流槽的末端设有污水收集器74以收集溢出的污水统一处理。

如图6所示，所述控制系统包括设置于矩形柜体内部的单片机，均连接于单片机的漏米控制电路、注水控制电路、加热控制电路、GSM模块和控制面板6，其中，漏米控制电路与牵引电磁铁电连接，注水控制电路与电磁阀电连接，加热控制电路与加热盘电连接，控制面板设置于矩形柜体前侧。加热控制电路为现有电饭煲常用的控制电路，其技术已经十分成熟，本发明中不再详细描述。而漏米控制电路和注水控制电路为控制电磁铁开闭的电路，其中设有二极管、三极管、电阻，用以控制电流并保护电子元件，其电路本身亦为现有技术，较为常见，在此亦不再赘述。在控制面板6上设有液晶显示屏和各功能的按键，便于设置煮饭量和煮饭时间以及煮饭类型。GSM模块采用现有的西门子TC35i工业模块，其稳定性好，与单片机的通信为串口通信。

本发明的应用过程及控制方法如下：由于本发明矩形柜体的嵌入式设计，在安装时可以直接嵌入安装于厨房橱柜中，事先在储米室中加入免洗米，免洗米为精加工的大米，由于加工工艺好，在使用时可以免除清洗的步骤，以节约清洗大米所用的水源，在储存好免洗米后，便为后续的煮饭提供了基础。

根据经验得知一人一天吃0.2kg米煮出的饭，并且煮饭时米和水的比例1：1.2为最佳比例，这个比例的米和水煮出的饭最大化的保留了米饭自身的营养元素，而且粒粒体态饱满、口感软硬适中，满足了现代人对健康生活的追求。并且根据多次注米量和注水量的实验，得到结论为注米量和注水量只与管道的直径和注入的时间两个变量有关，由于管道的直径在本发明设计时已经确定，只需控制米和水注入的时间即可保证准确的注米量和注水量。由此得到如下表1和表2：

表1

人数	加米量（kg）	时间(秒)
			1	0.2	13.33
2	0.4	26.66
			3	0.6	40
4	0.8	53.33
			5	1	66.66

表2

人数	加水量（kg）	时间(秒)
			1	0.24	1.14
2	0.48	2.27
			3	0.72	3.41
4	0.96	4.55
			5	1.2	5.69

需要预约煮饭时，根据需要的煮饭量和煮饭时间以及煮饭类型在控制面板上设置，煮饭量通常按照吃饭人数确定，如有3人吃饭则设置煮饭量为3即可，煮饭时间为本发明开始注米的时间，通常其他步骤需要一定的时间，根据经验，饭煮熟的时间和注米时间一般相差一个小时，如早上出门前想要在下午下班回家后就能够吃饭，则设置煮饭时间为17：30，一般在18：30时回到家即可享用煮熟的米饭；

在到达预约煮饭时间即17：30时，控制系统中的单片机发出注米指令，通过漏米控制电路控制牵引电磁铁，拉动滑动销使上漏管和下漏管连通，储米室内的免洗米漏入内胆中，并在注米量到达0.6kg时即打开滑动销40秒后由单片机发出指令使滑动销复位而停止注米；然后单片机发出注水指令，通过注水控制电路控制电磁阀打开，外接的清水通过水管进入内胆，并在注水量达到0.72kg时即打开电磁阀3.41秒后由单片机发出指令关闭电磁阀而停止注水；待米和水在内胆内混合并充分泡米半小时，此时单片机执行计时程序计时；

然后单片机发出加热指令，通过加热控制模电路控制加热盘加热，进行煮饭，煮饭时间一般为半小时左右，即在18：30时米饭煮熟，此时如果需要吃饭则抽开抽拉式煮饭室使内胆滑出取饭，如果还不急于吃饭则本发明可以继续进行保温，在需要吃饭时再拉开抽拉式煮饭室取饭。

实施例2

本实施例与实施例1的区别仅在于预约设置的模式不同，即通过手机发送短信远程设置。例如早上出门前已经设置了煮饭时间为17：30和煮饭量为3，但是下午突然接到加班通知，预计20：00才能到家并且吃饭人数还要增加1人。所以，在17：30以前用手机编辑包含煮饭量信息和煮饭时间信息如“1900，4”的短信发送至GSM模块中内置的号码，其中“1900”指煮饭时间为19：00，“4”指煮饭量为4，GSM模块接收到该短信并判断该短信格式正确，将煮饭时间19：00和煮饭量4分别传输至单片机，单片机接收并使用“1900，4”信息覆盖此前已经设置的煮饭时间和煮饭量，GSM模块确认后回复手机“设置成功”短信，即成功设置了新的煮饭时间19：00和煮饭量4。

当19：00时，控制系统按照预先设置的进行煮饭，后续步骤与实施例1相同。

实施例3

本实施例与实施例2的区别在于通过手机发送短信取消预约。例如此前已经预约设置了煮饭时间为19：00和煮饭量为2，但是下午时临时决定不在家吃饭，如果继续煮饭则会浪费，此时可以使用手机发送短信取消预约设置。故，在19：00以前用手机编辑包含取消煮饭命令如“qxzf”的短信发送至GSM模块中内置的号码，GSM模块接收该短信并判断该短信的格式正确，则将该取消煮饭命令传输至单片机，单片机接收取消煮饭命令，并清除已记录煮饭量信息和煮饭时间信息，GSM模块确认后回复手机“取消成功”短信，即取消了以及设置的煮饭时间和煮饭量。

按照上述实施例，便可很好地实现本发明。

Claims (5)

1.嵌入式全自动电饭煲，其特征在于，包括主要由立柱、上板、下板、侧板和后板组成的矩形柜体（1），位于矩形柜体（1）内下部的抽拉式煮饭室，位于矩形柜体（1）内上部的储米室，位于抽拉式煮饭室和储米室之间并连接二者的漏米机构，与抽拉式煮饭室连接的注水机构，以及设置于矩形柜体（1）内部分别与抽拉式煮饭室、漏米机构、注水机构连接的控制系统；所述注水机构主要由与抽拉式煮饭室连接的水管（41）、设置于水管（41）上的电磁阀（42）、安装于电磁阀（42）上用于外接水源的快换接头（43）组成，其中，电磁阀（42）与控制系统电连接；所述抽拉式煮饭室主要由底座（51）、加热盘（52）、内胆（53）、上导板（54）、抽拉板（55）、滑轨（56）、正面安装有把手（23）的下抽板（57）组成；该底座（51）连接于矩形柜体（1）底部且其上设有凹槽，加热盘（52）安装于该凹槽内并与控制系统电连接，滑轨（56）安装于抽拉板（55）两侧且滑轨（56）上还设有滑轮（58），滑轮（58）与矩形柜体（1）两侧设置的导轨配合连接，抽拉板（55）中部设有形状与内胆（53）相对应的通孔，内胆（53）穿过抽拉板（55）上的通孔放置于底座（51）上并与加热盘（52）接触，下抽板（57）位于矩形柜体（1）前侧并与抽拉板（55）固定连接，上导板（54）通过设有弹簧的拉杆与矩形柜体（1）连接，其底面与内胆（53）口密封接触，其上还设有与下漏管（32）连接的通孔和与水管（41）连接的注水通道。

2. 根据权利要求1所述的嵌入式全自动电饭煲，其特征在于，所述储米室主要由安装于矩形柜体（1）内上部且其整体外形呈矩形的仓室（21）、位于仓室（21）底面中部与漏米机构连通的通道（24）、位于矩形柜体（1）前侧且连接于仓室（21）前侧开口处的上抽板（22）和设置于上抽板（22）上的把手（23）组成；该仓室（21）底部四周为均向通道（24）倾斜的斜面，上抽板（22）的下边缘与仓室（21）开口的下边缘合页连接，且上抽板（22）的两侧边与仓室（21）开口对应的两侧边之间设有用于防止储存的米外漏的扇形挡板（25）。

3. 根据权利要求2所述的嵌入式全自动电饭煲，其特征在于，所述漏米机构主要由固定于矩形柜体（1）内的固定销（33）、与固定销（33）相互配合用于控制漏米的滑动销（34）、固定于矩形柜体（1）内与滑动销（34）连接的牵引电磁铁（35）、连通固定销（33）与通道（24）的上漏管（31）、连通固定销（33）与抽拉式煮饭室的下漏管（32）组成；该牵引电磁铁（35）通过弹簧与滑动销（34）连接，并与控制系统电连接。

4. 根据权利要求3所述的嵌入式全自动电饭煲，其特征在于，所述内胆外侧设有扶手块（71），所述抽拉板（55）的通孔周围设有一圈阻挡废水的挡片（72），抽拉板（55）的表面上还设有导流槽（73），导流槽（73）的末端设有污水收集器（74）。

5. 根据权利要求4所述的嵌入式全自动电饭煲，其特征在于，所述控制系统包括设置于矩形柜体（1）内部的单片机，均与该单片机连接的漏米控制电路、注水控制电路、加热控制电路、GSM模块和控制面板（6），其中，漏米控制电路与牵引电磁铁（35）电连接，注水控制电路与电磁阀（42）电连接，加热控制电路与加热盘（52）电连接，控制面板（6）设置于矩形柜体（1）前侧。