CN105444217A - 基于单片机智能型节能环保燃气灶控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于单片机智能型节能环保燃气灶控制系统，包括一个作为控制核心的STC12C5A60S2单片机，该单片机分别与燃气电子阀门控制模块、风机调速控制模块、漏电检测模块、人体感应模块、燃气浓度检测模块、无线通信模块、触摸按键模块、火焰检测模块、工作状态显示模块、声光报警和自动灭火装置相连，从而实现对燃气灶进行节能控制及安全报警。具有生产成本低，而且实用性强，智能化程度高，安全性能好等特点，与市场上现有销售的燃气灶相比具有较大的技术优势，其节能效率在相同使用习惯的情况下可高达25%以上。

Description

基于单片机智能型节能环保燃气灶控制系统

技术领域

本发明属于燃气灶技术领域，涉及一种基于单片机智能型节能环保燃气灶控制系统。

背景技术

目前我国已开始进入天然气能源时代，研究开发节能环保型的燃气具是燃气具行业的共识，也是我国燃气具行业发展的必由之路。由于传统燃气灶具存在热量交换时热能损失过多，燃气燃烧时不稳定导致热效率不高外，还污染环境等问题，所以目前市场上销售的节能环保型燃气具在技术上都是围绕改变燃气具的结构防止热量散失和提高燃气的燃烧值，改变热交换技术来提高热交换效率，从而达到节能环保的目的。大体实现节能环保采用的技术及存在的安全隐患如下：

一、探测炊具与燃气灶具的距离，实现炊具离开燃气灶具面时关闭或减少释放燃气，当炊具放在燃气灶具面上则重新释放或增大释放燃气，从降低使用燃气的角度实现节能的目的。但是关闭燃气会使燃气灶具频繁的点火，大大的降低了燃气灶具年限。同时减少燃气很容易使火苗熄灭而造成燃气严重泄漏，不但导致燃气浪费，而且环境污染，甚至会引发爆炸、中毒，从而对生命财产带来严重威胁。

二、根据燃气在燃烧时需要火力的大小，通过风机配送适当的氧气以提高燃气的燃烧值和热效率，减少燃气燃烧不稳定和不充分而污染环境，从而实现既节能又环保的目的。但燃气灶具本来的使用环境相对比较恶劣，容易发生漏电的安全隐患。

三、改变燃气灶具的内部结构，使灶堂的密封性更好，燃气在灶堂内燃烧更充分，热量散失少，从而达到节能的目的。但这燃气灶具生产成本高，不但没有市场竞争力，而且容易在意外熄火情况下不容易观察而造成燃气严重泄漏。

四、根据燃气灶具使用时的用途，火力大小的调节需要人工方式临时调节，不能预先存储有关信息，使用不方便，不能实现精确烹饪的节能。

五、具有一定的智能化，但普遍智能化的程度不高。烹饪时必须有人在现场看守，做一则浪费时间，二则人长时间置身于污染较重的厨房对身体也不利。

六、没有实时监测燃气环境浓度超标和预判断可能发生火灾的情况，当确实发生火灾等重大事故时没有自动启动灭火装置和远程报警功能。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种基于单片机控制的智能型节能环保燃气灶控制系统，它具有生产成本低，而且实用性强，智能化程度高，安全性能好等特点。在燃气灶释放燃气燃烧时，控制器通过压力传感器能及时准确的检测到炊具从灶台移走时会自动控制比例电子阀门调小释放燃气，从而节省燃气。根据实际情况预置火力强度并释放适量的燃气，同时控制风泵转速自动配送适当量氧气，以提高燃气燃烧值，降低有害气体排放，改善厨房的工作环境。当节能灶释放燃气后，控制器通过火焰传感器及时检查燃气在燃烧，防止火苗意外熄灭而使燃气污染环境。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于单片机智能型节能环保燃气灶控制系统，包括一个作为控制核心的STC12C5A60S2单片机，该单片机分别与燃气电子阀门控制模块、风机调速控制模块、漏电检测模块、人体感应模块、燃气浓度检测模块、无线通信模块、触摸按键模块、火焰检测模块、工作状态显示模块、声光报警和自动灭火装置相连，从而实现对燃气灶进行节能控制及安全报警。

所述电子阀门控制模块通过压力传感器或电涡流传感器能及时准确的检测到炊具离开燃气灶，进而控制燃气电磁阀门释放适当燃气，从而实现节省燃气。

所述风机调速控制控制模块是当控制释放燃气时，根据所释放的燃气量采用PMW技术控制风机转速，配送相应氧气，在充分燃烧的基础上实现节省燃气，减少环境污染。为了更好的保护送氧电机，每当需要改变风机的转速时候，控制器将通过过零检测电路检测风机供电电路的电压值，只有当电压值接近零电压时才对送氧电机的转速切换。

所述漏电检测模块包含两个方面，即控制器在开始通电启动后主动进行漏电测试，用来判断系统的漏电检测电路能否正常有效的工作；另一方面是控制器在正常的运行过程中如果万一不幸发生漏电的情况，漏电检测电路应能够立即检测到漏电并将漏电信息及时通知控制系统，使控制系统紧急采取安全保护性措施，紧急关闭释放燃气使燃气灶熄火，通过无线传输指令控制声光报警器进行报警，同时快速切断供电电源。

所述燃气浓度检测模块是控制器在释放燃气燃烧时通过燃气传感器实时监测环境周围的燃气浓度，防止火苗意外熄灭时使燃气没用燃烧而污染环境。

所述火焰检测模块包括一个火焰传感器，通过火焰传感器将火焰燃烧情况输送给单片机再由单片机进行控制。

所述人体感应模块能够在工作人员长期离开燃气灶超过预置的时间则自动将火力强度逐渐减小，直至完全关闭燃气息火为止，防止发生火灾。

所述无线通信模块能够及时准确的无线接收单片机发出的声光报警或灭火装置控制指令，并根据指令下启动声光报警或自动灭火装置。

本发明的积极效果是：具有生产成本低，而且实用性强，智能化程度高，安全性能好等特点，与市场上现有销售的燃气灶相比具有较大的技术优势，其节能效率在相同使用习惯的情况下可高达25%以上。根据市场需求调研，一个中等酒家正常情况下一天需要使用两罐煤气（50Kg），如果使用这种控制器则每4天可以节省一罐煤气，那么一年可以节省91罐煤气，按每罐煤气100元人民币计算，一个中等酒家一年就可以节省9100元人民币，不包含排放的如二氧化碳等有害气体对环境的影响，因此具有巨大的社会效益和可观的经济效益，必将有广阔的市场和应用前景。

附图说明

图1是本发明方框结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进一步说明。

参见图1，一种基于单片机智能型节能环保燃气灶控制系统，包括一个作为控制核心的STC12C5A60S2单片机，该单片机分别与电子阀门控制模块、风机调速控制模块、漏电检测模块、人体感应模块、燃气浓度检测模块、无线通信模块、触摸按键模块、火焰检测模块、工作状态显示模块、声光报警和自动灭火装置相连，从而实现对燃气灶进行节能控制及安全报警。

所述电子阀门控制模块通过压力传感器或电涡流传感器能及时准确的检测到炊具离开燃气灶，进而控制燃气电磁阀门释放适当燃气，从而实现节省燃气。

所述风机调速控制控制模块是当控制释放燃气时，根据所释放的燃气量采用PMW技术控制风机转速，配送相应氧气，在充分燃烧的基础上实现节省燃气，减少环境污染。为了更好的保护送氧电机，每当需要改变风机的转速时候，控制器将通过过零检测电路检测风机供电电路的电压值，只有当电压值接近零电压时才对送氧电机的转速切换。

所述漏电检测模块包含两个方面，即控制器在开始通电启动后主动进行漏电测试，用来判断系统的漏电检测电路能否正常有效的工作；另一方面是控制器在正常的运行过程中如果万一不幸发生漏电的情况，漏电检测电路应能够立即检测到漏电并将漏电信息及时通知控制系统，使控制系统紧急采取安全保护性措施，紧急关闭释放燃气使燃气灶熄火，通过无线传输指令控制声光报警器进行报警，同时快速切断供电电源。

所述燃气浓度检测模块是控制器在释放燃气燃烧时通过燃气传感器实时监测环境周围的燃气浓度，防止火苗意外熄灭时使燃气没用燃烧而污染环境。

所述火焰检测模块包括一个火焰传感器，通过火焰传感器将火焰燃烧情况输送给单片机再由单片机进行控制。

所述人体感应模块能够在工作人员长期离开燃气灶超过预置的时间则自动将火力强度逐渐减小，直至完全关闭燃气息火为止，防止发生火灾。

所述无线通信模块能够及时准确的无线接收单片机发出的声光报警或灭火装置控制指令，并根据指令下启动声光报警或自动灭火装置。

本发明具有生产成本低，而且实用性强，智能化程度高，安全性能好等特点，与市场上现有销售的燃气灶相比具有较大的技术优势，其节能效率在相同使用习惯的情况下可高达25%以上。根据市场需求调研，一个中等酒家正常情况下一天需要使用两罐煤气（50Kg），如果使用这种控制器则每4天可以节省一罐煤气，那么一年可以节省91罐煤气，按每罐煤气100元人民币计算，一个中等酒家一年就可以节省9100元人民币，不包含排放的如二氧化碳等有害气体对环境的影响，因此具有巨大的社会效益和可观的经济效益，必将有广阔的市场和应用前景。

Claims (8)

1.一种基于单片机智能型节能环保燃气灶控制系统，其特征是：包括一个作为控制核心的STC12C5A60S2单片机，该单片机分别与燃气电子阀门控制模块、风机调速控制模块、漏电检测模块、人体感应模块、燃气浓度检测模块、无线通信模块、触摸按键模块、火焰检测模块、工作状态显示模块、声光报警和自动灭火装置相连，从而实现对燃气灶进行节能控制及安全报警。

2.如权利要求1所述基于单片机智能型节能环保燃气灶控制系统，其特征是：所述电子阀门控制模块通过压力传感器或电涡流传感器能及时准确的检测到炊具离开燃气灶，进而控制燃气电磁阀门释放适当燃气，从而实现节省燃气。

3.如权利要求1所述基于单片机智能型节能环保燃气灶控制系统，其特征是：所述风机调速控制控制模块是当控制释放燃气时，根据所释放的燃气量采用PMW技术控制风机转速，配送相应氧气，在充分燃烧的基础上实现节省燃气，减少环境污染；为了更好的保护送氧电机，每当需要改变风机的转速时候，控制器将通过过零检测电路检测风机供电电路的电压值，只有当电压值接近零电压时才对送氧电机的转速切换。

4.如权利要求1所述基于单片机智能型节能环保燃气灶控制系统，其特征是：所述漏电检测模块包含两个方面，即控制器在开始通电启动后主动进行漏电测试，用来判断系统的漏电检测电路能否正常有效的工作；另一方面是控制器在正常的运行过程中如果万一不幸发生漏电的情况，漏电检测电路应能够立即检测到漏电并将漏电信息及时通知控制系统，使控制系统紧急采取安全保护性措施，紧急关闭释放燃气使燃气灶熄火，通过无线传输指令控制声光报警器进行报警，同时快速切断供电电源。

5.如权利要求1所述基于单片机智能型节能环保燃气灶控制系统，其特征是：所述燃气浓度检测模块是控制器在释放燃气燃烧时通过燃气传感器实时监测环境周围的燃气浓度，防止火苗意外熄灭时使燃气没用燃烧而污染环境。

6.如权利要求1所述基于单片机智能型节能环保燃气灶控制系统，其特征是：所述火焰检测模块包括一个火焰传感器，通过火焰传感器将火焰燃烧情况输送给单片机再由单片机进行控制。

7.如权利要求1所述基于单片机智能型节能环保燃气灶控制系统，其特征是：所述人体感应模块能够在工作人员长期离开燃气灶超过预置的时间则自动将火力强度逐渐减小，直至完全关闭燃气息火为止，防止发生火灾。

8.如权利要求1所述基于单片机智能型节能环保燃气灶控制系统，其特征是：所述无线通信模块能够及时准确的无线接收单片机发出的声光报警或灭火装置控制指令，并根据指令下启动声光报警或自动灭火装置。