CN104990115A - 一种带厨房空气检测功能的吸油烟机控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带厨房空气检测功能的吸油烟机控制系统及控制方法，包括系统控制MCU及与所述系统控制MCU相连的电源电路、按键信号输入电路、风机驱动电路、照明驱动电路、显示电路、蜂鸣提示电路及空气污染检测模块，本发明通过空气检测电路的作用，能够实时检测用户厨房的空气污染程度，在厨房空气受到污染时，根据污染程度及时开启风机的相应档位，将污染物排出室内，使厨房的空气质量保持在要求的状况，有益使用者的身体健康。

Description

一种带厨房空气检测功能的吸油烟机控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及吸油烟机技术领域，尤其涉及一种带厨房空气检测功能的吸油烟机控制系统及控制方法。

背景技术

厨房的空气污染主要来自于厨房油烟、烟雾及燃烧产生的一氧化碳、二氧化碳；还有家居装潢产生的甲醛、苯等有机物质。若吸入过量，会严重影响人们的身体健康，甚至滋生疾病。由此，市场上产生了半自动定时换气功能的吸油烟机，如申请号为201320589372.3，申请日为2013.09.23《具有换气功能的吸油烟机》，本实用新型采用在风机的电机连有超低速调速器及定时开关，从而实现吸油烟机不工作时，通过定时开关和超低速调速器控制风机系统间歇的低速开启换气，可将厨房余烟排净，防止油烟倒灌，同时在一定程度上起到净化厨房空气的效果。但由于采用半自动开启模式，无法精准的选择风机开启及关闭的时间，这就有可能造成：空气质量未达标，但风机预定程序已经停止，造成厨房空气净化不彻底；空气质量已达标，但风机预定程序仍在执行，造成不必要的电能损耗。

发明内容

针对上述现有技术的现状，本发明所要解决的技术问题在于提供一种能自动检测厨房空气污染程度的吸油烟机，能根据厨房空气的污染程度及时开启风机的相应档位，将污染物排出室内，使厨房的空气质量保持在要求的状况。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种带厨房空气检测功能的吸油烟机控制系统，包括系统控制MCU及与所述系统控制MCU相连的电源电路、按键信号输入电路、风机驱动电路、照明驱动电路、显示电路、蜂鸣提示电路及空气污染检测模块，所述：

电源电路，用于为系统控制MCU及空气污染检测模块供电；

按键信号输入电路，用户通过该电路输入控制信号；

风机驱动电路，用于调节风机运行转速；

照明驱动电路，用于开关吸油烟机的照明灯；

显示电路，用于显示实时检测的空气污染程度及风机当前的运行状态；

蜂鸣提示电路，用于实时空气污染的报警提示及按键操作提示；

空气污染检测模块，用于实时检测厨房空气污染程度是否超过设定值，输出污染程度的比较处理信号；

系统控制MCU：用于接收空气污染检测模块的控制芯片IC2输出的污染程度信号，经逻辑运算处理后输出控制风机转速信号给风机驱动电路；用于接收按键信号对照明驱动电路、风机驱动电路进行控制；用于对按键信号及空气污染程度信号的显示电路和蜂鸣提示电路进行控制。

进一步地，所述空气污染检测模块包括空气污染检测电路、脱附驱动电路和信号采样处理电路，其中：

空气污染检测电路，该电路用于将气体浓度变化引起的传感器阻值变化转换为相应的模拟量电信号；

所述脱附驱动电路，该电路用于恢复传感器的检测灵敏度，按设置的脱附模式定时输出PWM脉冲，进行脱附处理；

所述信号采样处理电路，该电路将空气污染检测电路的模拟量电信号转换为数字量电信号，通过运算处理，输出污染程度信号，与系统控制MCU实时通讯。

进一步地，所述空气污染检测电路包括空气检测传感器QM1、电阻R5、电容C4；所述脱附驱动电路包括电阻R2～R4、三极管Q1；所述信号采样处理电路包括单片机IC2、电容C3。

本发明还公开一种使用所述带厨房空气检测功能的吸油烟机控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S00，上电系统自检及初始化；

步骤S01，实时采样、检测空气污染程度；

步骤S02，将步骤S01中的空气污染程度与设定值3比较；

步骤S03，若空气污染程度大于等于设定值3，则开启风机高速运行状态；

步骤S04，若空气污染程度小于设定值3，则将步骤S01中的空气污染程度再与设定值2比较；

步骤S05，若空气污染程度大于等于设定值2且小于设定值3，则风机切换到中速运行状态；

步骤S06，若空气污染程度小于设定值2，则将步骤S01中的空气污染程度再与设定值1比较；

步骤S07，若空气污染程度大于等于设定值1且小于设定值2，则风机切换到低速运行状态；

步骤S08，若空气污染程度小于设定值1，则风机关闭运行。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明通过空气检测电路的作用，能够实时检测用户厨房的空气污染程度，在厨房空气受到污染时，根据污染程度及时开启风机的相应档位，将污染物排出室内，使厨房的空气质量保持在要求的状况，有益使用者的身体健康。

附图说明

图1为本发明的系统电路原理框图；

图2为本发明空气污染检测模块的电路原理框图；

图3为本发明空气污染检测的电路原理图；

图4为本发明空气污染检测方法的流程图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的是实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-4所示，一种带厨房空气检测功能的吸油烟机控制系统，包括系统控制MCU及与所述系统控制MCU相连的电源电路、按键信号输入电路、风机驱动电路、照明驱动电路、显示电路、蜂鸣提示电路及空气污染检测模块，所述：

电源电路，用于为系统控制MCU及空气污染检测模块供电；

按键信号输入电路，用户通过该电路输入控制信号；

空气污染检测模块，用于实时检测厨房空气污染程度是否超过设定值，输出污染程度的比较处理信号；

风机驱动电路，用于调节风机运行转速；

照明驱动电路，用于开关吸油烟机的照明灯；

显示电路，用于显示实时检测的空气污染程度及风机当前的运行状态；

蜂鸣提示电路，用于实时空气污染的报警提示及按键操作提示；

系统控制MCU：用于接收空气污染检测模块的控制芯片IC2输出的污染程度信号，经逻辑运算处理后输出控制风机转速信号给风机驱动电路；用于接收按键信号对照明驱动电路、风机驱动电路进行控制；用于对按键信号及空气污染程度信号的显示电路和蜂鸣提示电路进行控制。

其中，所述空气污染检测模块包括空气污染检测电路1、脱附驱动电路2和信号采样处理电路3和电源电路，所述空气污染检测电路1用于将气体浓度变化引起的传感器阻值变化转换为相应的模拟量电信号；所述脱附驱动电路2用于恢复传感器的检测灵敏度，按设置的脱附模式定时输出PWM脉冲，进行脱附处理；所述信号采样处理电路3将空气污染检测电路1的模拟量电信号转换为数字量电信号，通过运算处理，输出污染程度信号，与系统控制MCU实时通讯；所述电源电路为系统控制MCU及空气污染检测模块供电。

所述空气污染检测电路1由空气检测传感器QM1、电阻R5、电容C4组成；所述脱附驱动电路2由电阻R2～R4、三极管Q1组成；所述信号采样处理电路3由单片机IC2、电容C3组成。

当吸油烟机上电，系统自检及初始化后，芯片IC2的第7脚(AN0端口)开始采集A点的电压信号，此模拟量电压信号因空气污染程度的不同而不同，经芯片IC2内置的A/D转换成数字量信号，并与设置的合格空气电压值比较，再经运算比较后由芯片IC2的第3脚(PA5端口)、第2脚(PA6端口)输出电平信号。系统控制MCU(IC1)的端口PB1、PB0实时监测来自芯片IC2的PA5、PA6端口的电平：若PA6＝“0”、PA5＝“0”，则MCU的电机控制输出端口PC7＝“0”、PD0＝“0”、PD1＝“0”，即关闭风机运行；若PA6＝“0”、PA5＝“1”，则MCU的电机控制输出端口PC7＝“1”、PD0＝“0”、PD1＝“0”，即开启风机低速运行；若PA6＝“1”、PA5＝“0”，则MCU的电机控制输出端口PC7＝“0”、PD0＝“1”、PD1＝“0”，即开启风机中速运行；若PA6＝“1”、PA5＝“1”，则MCU的电机控制输出端口PC7＝“0”、PD0＝“0”、PD1＝“1”，即开启风机高速运行。为了保持空气检测传感器QM1的重复检测灵敏度，芯片IC2的第5脚(PWM端口)定时输出PWM脉冲，经电阻R2～R4、三极管Q1组成的脱附驱动电路对空气检测传感器OM1进行脱附处理。

在本发明的实施例中，利用被发明公开的带有厨房空气检测的吸油烟机控制系统进行的一种吸油烟机控制系统的控制方法包括以下步骤：

步骤S00，上电系统自检及初始化；

步骤S01，实时采样、检测空气污染程度；

步骤S02，将步骤S01中的空气污染程度与设定值3比较；

步骤S03，若空气污染程度大于等于设定值3，则开启风机高速运行状态；

步骤S04，若空气污染程度小于设定值3，则将步骤S01中的空气污染程度再与设定值2比较；

步骤S05，若空气污染程度大于等于设定值2且小于设定值3，则风机切换到中速运行状态；

步骤S06，若空气污染程度小于设定值2，则将步骤S01中的空气污染程度再与设定值1比较；

步骤S07，若空气污染程度大于等于设定值1且小于设定值2，则风机切换到低速运行状态；

步骤S08，若空气污染程度小于设定值1，则风机关闭运行。

工作时，空气污染检测电路1将气体浓度变化引起的传感器QM1阻值变化转换为相应的模拟量电信号；信号采样电路3将此模拟量电信号转换为数字量电信号，通过比较、运算处理，输出污染程度信号，并与系统MCU实时通讯。系统控制MCU根据其端口PB0、PB1检测到的来自芯片IC2的电平信号，经过逻辑运算处理，输出相应的风机驱动控制信号，控制风机运行，及时将受污染的空气排出室内，使厨房的空气质量保持在要求的状况。为了保持空气检测传感器QM1的重复检测灵敏度，芯片IC2的PWM端口定时输出PWM脉冲，经脱附驱动电路2对空气检测传感器OM1进行脱附处理。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述个实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神与范围。

Claims (4)

1.一种带厨房空气检测功能的吸油烟机控制系统，其特征在于：包括系统控制MCU及与所述系统控制MCU相连的电源电路、按键信号输入电路、风机驱动电路、照明驱动电路、显示电路、蜂鸣提示电路及空气污染检测模块，所述：

电源电路，用于为系统控制MCU及空气污染检测模块供电；

按键信号输入电路，用户通过该电路输入控制信号；

风机驱动电路，用于调节风机运行转速；

照明驱动电路，用于开关吸油烟机的照明灯；

显示电路，用于显示实时检测的空气污染程度及风机当前的运行状态；

蜂鸣提示电路，用于实时空气污染的报警提示及按键操作提示；

空气污染检测模块，用于实时检测厨房空气污染程度是否超过设定值，输出污染程度的比较处理信号；

系统控制MCU：用于接收空气污染检测模块的控制芯片IC2输出的污染程度信号，经逻辑运算处理后输出控制风机转速信号给风机驱动电路；用于接收按键信号对照明驱动电路、风机驱动电路进行控制；用于对按键信号及空气污染程度信号的显示电路和蜂鸣提示电路进行控制。

2.根据权利要求1所述的一种带厨房空气检测功能的吸油烟机控制系统，其特征在于：所述空气污染检测模块包括空气污染检测电路(1)、脱附驱动电路(2)和信号采样处理电路(3)，其中：

空气污染检测电路(1)，该电路用于将气体浓度变化引起的传感器阻值变化转换为相应的模拟量电信号；

所述脱附驱动电路(2)，该电路用于恢复传感器的检测灵敏度，按设置的脱附模式定时输出PWM脉冲，进行脱附处理；

所述信号采样处理电路(3)，该电路将空气污染检测电路(1)的模拟量电信号转换为数字量电信号，通过运算处理，输出污染程度信号，与系统控制MCU实时通讯。

3.根据权利要求2所述的一种带厨房空气检测功能的吸油烟机控制系统，其特征在于：所述空气污染检测电路(1)包括空气检测传感器QM1、电阻R5、电容C4；所述脱附驱动电路(2)包括电阻R2～R4、三极管Q1；所述信号采样处理电路(3)包括单片机IC2、电容C3。

4.一种使用权利要求1所述带厨房空气检测功能的吸油烟机控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S00，上电系统自检及初始化；

步骤S01，实时采样、检测空气污染程度；

步骤S02，将步骤S01中的空气污染程度与设定值3比较；

步骤S03，若空气污染程度大于等于设定值3，则开启风机高速运行状态；

步骤S04，若空气污染程度小于设定值3，则将步骤S01中的空气污染程度再与设定值2比较；

步骤S05，若空气污染程度大于等于设定值2且小于设定值3，则风机切换到中速运行状态；

步骤S06，若空气污染程度小于设定值2，则将步骤S01中的空气污染程度再与设定值1比较；

步骤S07，若空气污染程度大于等于设定值1且小于设定值2，则风机切换到低速运行状态；

步骤S08，若空气污染程度小于设定值1，则风机关闭运行。