CN108320474A - 灶台忘关火提醒器及其监测方法、监测电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及厨房领域，具体涉及灶台忘关火提醒器及其监测方法、监测电路，包括温度采集单元、复位按钮、处理单元、电源、输出单元；所述温度采集单元、复位按钮分别连接到处理单元的输入端；所述输出单元连接到处理单元的输出端；所述处理单元连接到电源上，本发明还公开一种应用于上述灶台忘关火提醒器的灶台开火情况监测方法及监测电路。本发明的优点在于：此灶台忘关火提醒器使用方便、成本较低、适用范围广且较为节能。
Description
技术领域
本发明涉及厨房领域，具体涉及灶台忘关火提醒器及其监测方法、监测电路。
背景技术
随着人们生活水平的提高，灶台已经成为人们日常生活中常用的厨具，灶台的出现极大地改善了人们的生活，但同时也存在一定的安全隐患，如忘记关闭灶台的火致使加热时间过长，严重时甚至会引发火灾，后果不堪设想。在百度上搜索由于忘记关火引发火灾的相关新闻，搜索结果竟达到161万条，可见忘记关火是一个很重要也很迫切需要解决的问题。目前市场上具有自动关火或提醒功能的产品大致有三种：自动关火灶台、机械定时器、烟感监控器。但是他们也存在一定的缺陷，如自动关火灶台的价格较高，且需要整体更换灶台；机械定时器的缺点在于，每次使用时都需要手工设置，使用不便；烟感监控器则需要进行房屋改造，使用不便且成本较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：现有技术中灶台关火相关产品价格较高、使用不便的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：灶台忘关火提醒器，包括温度采集单元、复位按钮、处理单元、电源、输出单元；所述温度采集单元、复位按钮分别连接到处理单元的输入端；所述输出单元连接到处理单元的输出端；所述处理单元连接到电源上。
优化的，所述温度采集单元为红外线温度传感器。
优化的，所述处理单元为单片机。
优化的，所述电源为干电池。
优化的，所述输出单元为蜂鸣器。
优化的，还包括指示灯，指示灯连接到处理单元的输出端上。
优化的，所述指示灯为发光二极管。
本发明还提供了一种应用于上述任一项灶台忘关火提醒器的灶台开火情况监测方法，包括以下步骤：
1)打开电源，灶台忘关火提醒器开始工作；
2)温度采集单元采集环境中的温度，并将其转化为电信号传送到处理单元，处理单元记录此数据作为参考值；
3)温度采集单元继续采集环境中的温度，并将其转化为电信号传送到处理单元，处理单元记录此数据并将其与参考值作比较：
3a)当此数据大于参考值时，处理单元开始计时，当计时时间达到预定时间后，处理单元输出信号至输出单元，输出单元做出响应，以提醒用户关火；
3b)当此数据不大于参考值时，重复步骤3)；
4)输出单元做出响应后，按下复位按钮，输出单元响应停止，同时处理单元重新开始计时：
4a)当计时时间未达到预定时间而灶台关火时，处理单元停止计时并恢复监测状态；
4b)当计时时间达到预定时间时，重复步骤3a)。
优化的，所述步骤3a)中的预定时间为5min。
本发明还提供了一种应用于上述任一项灶台忘关火提醒器的灶台开火情况监测电路，包括单片机、第一电阻、发光二极管、PMOS管、按键开关、第四电阻、蜂鸣器、电源接头、第一红外线温度传感器、第二红外线温度传感器、第一放大电路和第二放大电路。
第一放大电路包括第一运算放大器、第二电阻和第五电阻，第一红外线温度传感器的第一端连接到第一运算放大器的正相输入端，第一红外线温度传感器的第二端连接到电源接头的负极，第五电阻的第一端连接到第一运算放大器的反相输入端，第五电阻的第二端连接到电源接头的负极，第二电阻的第一端连接到第一运算放大器的反相输入端，第二电阻的第二端连接到第一运算放大器的输出端，第一运算放大器的输出端连接到单片机的输入端，第一运算放大器的正电源端连接到PMOS管的漏极，PMOS管的源极连接到电源接头的正极，PMOS管的栅极连接到单片机上，第一运算放大器的负电源端连接到电源接头的负极。
第二放大电路包括第二运算放大器、第三电阻和第六电阻，第二红外线温度传感器的第一端连接到第二运算放大器的正相输入端，第二红外线温度传感器的第二端连接到电源接头的负极，第六电阻的第一端连接到第二运算放大器的反相输入端，第六电阻的第二端连接到电源接头的负极，第三电阻的第一端连接到第二运算放大器的反相输入端，第三电阻的第二端连接到第二运算放大器的输出端，第二运算放大器的输出端连接到单片机的输入端，第二运算放大器的正电源端连接到第一运算放大器的正电源端，第二运算放大器的负电源端连接到电源接头的负极。
第一电阻的第一端连接到单片机的输出端，第一电阻的第二端连接到发光二极管的第一端，发光二极管的第二端连接到电源接头的负极。
第四电阻的第一端连接到电源接头的正极，第四电阻的第二端连接到单片机上，按键开关的第一端连接到第四电阻的第二端，按键开关的第一端连接到电源接头的负极。
蜂鸣器的第一端连接到电源接头的正极，蜂鸣器的第二端连接到单片机的输出端。
本发明的有益效果在于：
1.只需将灶台忘关火提醒器放置在灶台周边，并通过操作开关即可实现对灶台开火情况进行监测的目的，使用较为方便，且各零部件结构简单，制造成本较低；
2.无需对灶台或者房屋进行改造，其适用范围较广；
3.耗电量较低，较为节能，因此其使用成本低；
4.此灶台忘关火提醒器尺寸较小，不会占用厨房太多空间。
附图说明
图1为本发明实施例中灶台忘关火提醒器的电路图；
图2为本发明实施例中灶台忘关火提醒器的工作原理示意图；
图3为本发明实施例中灶台忘关火提醒器的主视图；
图4为本发明实施例中灶台忘关火提醒器的俯视图；
图5为本发明实施例中灶台忘关火提醒器的仰视图；
其中，温度采集单元-1、复位按钮-2、处理单元-3、电源-4、输出单元-5、指示灯-6、单片机-U1、第一电阻-R1、第二电阻-R2、第三电阻-R3、第四电阻-R4、第五电阻-R5、第六电阻-R6、发光二极管-D3、PMOS管-Q1、按键开关-K1、蜂鸣器-BUZ1、电源接头-J1、第一红外线温度传感器-D1、第二红外线温度传感器-D2、第一运算放大器-U2A、第二运算放大器-U2B。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细的描述。
如图2所示，灶台忘关火提醒器，包括温度采集单元1、复位按钮2、处理单元3、电源4、输出单元5；所述温度采集单元1、复位按钮2分别连接到处理单元3；所述输出单元4连接到处理单元3；所述处理单元3连接到电源4上。
如图3-5所示，本实施例中的温度采集单元1为红外线温度传感器，处理单元3为单片机，电源4为干电池，输出单元5为蜂鸣器。
如图2及图4所示，此灶台忘关火提醒器还包括指示灯6，指示灯6连接到处理单元3，本实施例中的指示灯6为发光二极管。
本发明还提供了一种应用于上述灶台忘关火提醒器的灶台开火情况监测方法，包括以下步骤：
1)打开电源4，指示灯6亮起，灶台忘关火提醒器开始工作；
2)温度采集单元1采集环境中的温度，并将其转化为电信号传送到处理单元3，处理单元3记录此数据作为参考值；
3)温度采集单元1继续采集环境中的温度，并将其转化为电信号传送到处理单元3，处理单元3记录此数据并将其与参考值作比较：
3a)当此数据大于参考值时，处理单元3开始计时，当计时时间达到预定时间后，预定时间可以在编程时任意设置，本实施例中的预定时间设置为5min，即处理单元3计时时间达到5min时，处理单元3输出信号至输出单元5，输出单元5做出响应，以提醒用户关火；
3b)当此数据不大于参考值时，重复步骤3)；
4)输出单元5做出响应后，按下复位按钮2，输出单元5响应停止，同时处理单元3重新开始计时：
4a)当计时时间未达到预定时间而灶台关火时，处理单元3停止计时并恢复监测状态；
4b)当计时时间达到预定时间时，重复步骤3a)。
不使用此灶台忘关火提醒器时，只需关闭电源4即可。
如图1所示，本发明还提供了一种应用于上述任一项灶台忘关火提醒器的灶台开火情况监测电路，包括单片机U1、第一电阻R1、发光二极管D3、PMOS管Q1、按键开关K1、第四电阻R4、蜂鸣器BUZ1、电源接头J1、第一红外线温度传感器D1、第二红外线温度传感器D2、第一放大电路和第二放大电路。
第一放大电路包括第一运算放大器U2A、第二电阻R2和第五电阻R5，第一红外线温度传感器D1的第一端连接到第一运算放大器U2A的正相输入端，第一红外线温度传感器D1的第二端连接到电源接头J1的负极，第五电阻R5的第一端连接到第一运算放大器U2A的反相输入端，第五电阻R5的第二端连接到电源接头J1的负极，第二电阻R2的第一端连接到第一运算放大器U2A的反相输入端，第二电阻R2的第二端连接到第一运算放大器U2A的输出端，第一运算放大器U2A的输出端连接到单片机U1的输入端，第一运算放大器U2A的正电源端连接到PMOS管Q1的漏极，PMOS管Q1的源极连接到电源接头J1的正极，PMOS管Q1的栅极连接到单片机U1上，第一运算放大器U2A的负电源端连接到电源接头J1的负极。
第二放大电路包括第二运算放大器U2B、第三电阻R3和第六电阻R6，第二红外线温度传感器D2的第一端连接到第二运算放大器U2B的正相输入端，第二红外线温度传感器D2的第二端连接到电源接头J1的负极，第六电阻R6的第一端连接到第二运算放大器U2B的反相输入端，第六电阻R6的第二端连接到电源接头J1的负极，第三电阻R3的第一端连接到第二运算放大器U2B的反相输入端，第三电阻R3的第二端连接到第二运算放大器U2B的输出端，第二运算放大器U2B的输出端连接到单片机U1的输入端，第二运算放大器U2B的正电源端连接到第一运算放大器U2A的正电源端，第二运算放大器U2B的负电源端连接到电源接头J1的负极。
第一电阻R1的第一端连接到单片机U1的输出端，第一电阻R1的第二端连接到发光二极管D3的第一端，发光二极管D3的第二端连接到电源接头J1的负极。
第四电阻R4的第一端连接到电源接头J1的正极，第四电阻R4的第二端连接到单片机U1上，按键开关K1的第一端连接到第四电阻R4的第二端，按键开关K1的第一端连接到电源接头J1的负极。
蜂鸣器BUZ1的第一端连接到电源接头J1的正极，蜂鸣器BUZ1的第二端连接到单片机U1的输出端。
此灶台忘关火提醒器的工作原理为：
1)合上电源接头J1，即将干电池接入电路中，指示灯6亮起，灶台忘关火提醒器开始工作；
2)温度采集单元1采集环境中的温度，本实施例中的温度采集单元1包括第一红外线温度传感器D1和第二红外线温度传感器D2，温度采集单元1将其采集的温度转化为电信号分别传送到第一放大电路和第二放大电路，第一放大电路和第二放大电路分别将第一红外线温度传感器D1和第二红外线温度传感器D2传送过来的电压放大约100倍，随后电压被传送到处理单元3，处理单元3记录此数据作为参考值，本实施例中的处理单元3即电路图中的单片机U1；
3)第一红外线温度传感器D1和第二红外线温度传感器D2继续采集环境中的温度，并将其转化为电信号传送到单片机U1，单片机U1记录此数据并将其与参考值作比较：
3a)当此数据大于参考值时，单片机U1开始计时，当计时时间达到预定时间后，本实施例中的预定时间为5min，即处理单元3计时时间达到5min时，单片机U1输出信号至输出单元5，输出单元5做出响应，本实施例中的输出单元5为蜂鸣器BUZ1，即蜂鸣器BUZ1发出响声以提醒用户关火；
3b)当此数据不大于参考值时，重复步骤3)；
4)蜂鸣器BUZ1发出响声后，按下复位按钮2，复位按钮2即电路图中的按键开关K1，蜂鸣器BUZ1停止发出响声，同时单片机U1重新开始计时：
4a)当计时时间未达到预定时间而灶台关火时，单片机U1停止计时并恢复监测状态；
4b)当计时时间达到预定时间时，重复步骤3a)。
不使用此灶台忘关火提醒器时，只需取出干电池即可。
此外上述灶台忘关火提醒器还考虑了整机的功耗，为了最大程度降低功耗，除了将单片机U1的主频设置为128KHz以外，还通过PMOS管Q1来关闭不检测时候的电路供电，从而使整机电流下降到150uA以下，这样采用容量为1500maH的电池就可以使用10000个小时，达到400多天。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.灶台忘关火提醒器，其特征在于：包括温度采集单元(1)、复位按钮(2)、处理单元(3)、电源(4)、输出单元(5)；
所述温度采集单元(1)、复位按钮(2)分别连接到处理单元(3)的输入端；
所述输出单元(5)连接到处理单元(3)的输出端；
所述处理单元(3)连接到电源(4)上。
2.根据权利要求1所述的灶台忘关火提醒器，其特征在于：所述温度采集单元(1)为红外线温度传感器。
3.根据权利要求1所述的灶台忘关火提醒器，其特征在于：所述处理单元(3)为单片机。
4.根据权利要求1所述的灶台忘关火提醒器，其特征在于：所述电源(4)为干电池。
5.根据权利要求1所述的灶台忘关火提醒器，其特征在于：所述输出单元(5)为蜂鸣器。
6.根据权利要求1所述的灶台忘关火提醒器，其特征在于：还包括指示灯(6)，指示灯(6)连接到处理单元(3)的输出端上。
7.根据权利要求6所述的灶台忘关火提醒器，其特征在于：所述指示灯(6)为发光二极管。
8.一种应用于如权利要求1-7任一项所述灶台忘关火提醒器的灶台开火情况监测方法，其特征在于：
包括以下步骤：
1)打开电源(4)，灶台忘关火提醒器开始工作；
2)温度采集单元(1)采集环境中的温度，并将其转化为电信号传送到处理单元(3)，处理单元(3)记录此数据作为参考值；
3)温度采集单元(1)继续采集环境中的温度，并将其转化为电信号传送到处理单元(3)，处理单元(3)记录此数据并将其与参考值作比较：
3a)当此数据大于参考值时，处理单元(3)开始计时，当计时时间达到预定时间后，处理单元(3)输出信号至输出单元(5)，输出单元(5)做出响应，以提醒用户关火；
3b)当此数据不大于参考值时，重复步骤3)；
4)输出单元(5)做出响应后，按下复位按钮(2)，输出单元(5)响应停止，同时处理单元(3)重新开始计时：
4a)当计时时间未达到预定时间而灶台关火时，处理单元(3)停止计时并恢复监测状态；
4b)当计时时间达到预定时间时，重复步骤3a)。
9.根据权利要求8所述的灶台开火情况监测方法，其特征在于：所述步骤3a)中的预定时间为5min。
10.一种应用于如权利要求1-7任一项所述灶台忘关火提醒器的灶台开火情况监测电路，其特征在于：包括单片机(U1)、第一电阻(R1)、发光二极管(D3)、PMOS管(Q1)、按键开关(K1)、第四电阻(R4)、蜂鸣器(BUZ1)、电源接头(J1)、第一红外线温度传感器(D1)、第二红外线温度传感器(D2)、第一放大电路和第二放大电路；
第一放大电路包括第一运算放大器(U2A)、第二电阻(R2)和第五电阻(R5)，第一红外线温度传感器(D1)的第一端连接到第一运算放大器(U2A)的正相输入端，第一红外线温度传感器(D1)的第二端连接到电源接头(J1)的负极，第五电阻(R5)的第一端连接到第一运算放大器(U2A)的反相输入端，第五电阻(R5)的第二端连接到电源接头(J1)的负极，第二电阻(R2)的第一端连接到第一运算放大器(U2A)的反相输入端，第二电阻(R2)的第二端连接到第一运算放大器(U2A)的输出端，第一运算放大器(U2A)的输出端连接到单片机(U1)的输入端，第一运算放大器(U2A)的正电源端连接到PMOS管(Q1)的漏极，PMOS管(Q1)的源极连接到电源接头(J1)的正极，PMOS管(Q1)的栅极连接到单片机(U1)上，第一运算放大器(U2A)的负电源端连接到电源接头(J1)的负极；
第二放大电路包括第二运算放大器(U2B)、第三电阻(R3)和第六电阻(R6)，第二红外线温度传感器(D2)的第一端连接到第二运算放大器(U2B)的正相输入端，第二红外线温度传感器(D2)的第二端连接到电源接头(J1)的负极，第六电阻(R6)的第一端连接到第二运算放大器(U2B)的反相输入端，第六电阻(R6)的第二端连接到电源接头(J1)的负极，第三电阻(R3)的第一端连接到第二运算放大器(U2B)的反相输入端，第三电阻(R3)的第二端连接到第二运算放大器(U2B)的输出端，第二运算放大器(U2B)的输出端连接到单片机(U1)的输入端，第二运算放大器(U2B)的正电源端连接到第一运算放大器(U2A)的正电源端，第二运算放大器(U2B)的负电源端连接到电源接头(J1)的负极；
第一电阻(R1)的第一端连接到单片机(U1)的输出端，第一电阻(R1)的第二端连接到发光二极管(D3)的第一端，发光二极管(D3)的第二端连接到电源接头(J1)的负极；
第四电阻(R4)的第一端连接到电源接头(J1)的正极，第四电阻(R4)的第二端连接到单片机(U1)上，按键开关(K1)的第一端连接到第四电阻(R4)的第二端，按键开关(K1)的第一端连接到电源接头(J1)的负极；
蜂鸣器(BUZ1)的第一端连接到电源接头(J1)的正极，蜂鸣器(BUZ1)的第二端连接到单片机(U1)的输出端。
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