CN109428621B - 用于烹饪器具的无线通信系统和烹饪器具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于烹饪器具的无线通信系统和烹饪器具，所述系统包括：接收装置，包括接收线圈、与接收线圈相连的电压处理电路、第一控制芯片和通信解调电路；发射装置，包括发射线圈、线圈驱动电路和第二控制芯片，发射线圈与接收线圈相匹配；第二控制芯片通过控制线圈驱动电路以使发射线圈的谐振电压发生变化，接收线圈生成的感应电压信号发生变化，通信解调电路对发生变化的感应电压信号进行解调以输出解调数据至第一控制芯片，以实现第一控制芯片与第二控制芯片之间的无线通信。该无线通信系统可以实现烹饪器具上发射端到接收端的无线通信，使烹饪器具的接收端可以根据发射端发送的数据对烹饪器具进行控制，进一步提高了烹饪器具的智能性。

Description

用于烹饪器具的无线通信系统和烹饪器具

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，具体涉及一种用于烹饪器具的无线通信系统和一种烹饪器具。

背景技术

目前，应用与烹饪器具的无线通信通常为单向通信，且单向均是指从接收端发送相关数据到发射端，无法实现接收端和发射端的信息交互，不利于烹饪器具的智能化发展。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种用于烹饪器具的无线通信系统和烹饪器具，该无线通信系统可以实现烹饪器具上发射端到接收端的无线通信，使烹饪器具的接收端可以根据发射端发送的数据对烹饪器具进行控制，进一步提高了烹饪器具的智能性。

本发明的第二个目的在于提出一种烹饪器具。

为实现上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种用于烹饪器具的无线通信系统，所述烹饪器具包括锅盖和锅体，所述无线通信系统包括：设置在所述锅盖上的接收装置，所述接收装置包括接收线圈、与所述接收线圈相连的电压处理电路、第一控制芯片和通信解调电路；设置在所述锅体上的发射装置，所述发射装置包括发射线圈、线圈驱动电路和第二控制芯片，所述发射线圈与所述接收线圈相匹配；其中，所述第二控制芯片通过控制所述线圈驱动电路以驱动所述发射线圈产生交变电磁场，所述接收线圈根据所述交变电磁场生成感应电压信号，所述电压处理电路对所述感应电压信号进行处理以输出稳定电源，以给所述第一控制芯片和通信解调电路供电；并且，所述第二控制芯片还通过控制所述线圈驱动电路以使所述发射线圈的谐振电压发生变化，所述接收线圈生成的感应电压信号发生变化，所述通信解调电路对发生变化的感应电压信号进行解调以输出解调数据至所述第一控制芯片，以实现所述第一控制芯片与所述第二控制芯片之间的无线通信。

根据本发明实施例的用于烹饪器具的无线通信系统，第二控制芯片通过控制线圈驱动电路以驱动发射线圈产生交变电磁场，接收线圈根据交变电磁场生成感应电压信号，电压处理电路对感应电压信号进行处理以输出稳定电源，以给第一控制芯片和通信解调电路供电，第二控制芯片还通过控制线圈驱动电路以使发射线圈的谐振电压发生变化，接收线圈生成的感应电压信号发生变化，通信解调电路对发生变化的感应电压信号进行解调以输出解调数据至第一控制芯片，以实现第一控制芯片与第二控制芯片之间的无线通信。由此，可以实现烹饪器具上发射端到接收端的无线通信，使烹饪器具的接收端可以根据发射端发送的数据对烹饪器具进行控制，进一步提高了烹饪器具的智能性。

另外，根据本发明上述的用于烹饪器具的无线通信系统还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一个实施例中，所述稳定电源还给设置在所述锅盖中的负载供电。

在本发明的一个实施例中，所述线圈驱动电路包括与所述第二控制芯片相连的驱动单元、与所述驱动单元相连的桥式电路，其中，所述第二控制芯片通过调节输出至所述驱动单元的控制信号的占空比或频率以调节所述桥式电路的输出功率，以使所述发射线圈的谐振电压发生变化。

在本发明的一个实施例中，所述桥式电路为半桥电路，所述半桥电路包括：第一开关管，所述第一开关管的控制端与所述驱动单元的第一驱动输出端相连，所述第一开关管的第一端与预设电源相连；第二开关管，所述第二开关管的控制端与所述驱动单元的第二驱动输出端相连，所述第二开关管的第一端与所述第一开关管的第二端相连且具有第一节点，所述第二开关管的第二端接地，所述第一节点通过第一电容与所述发射线圈的一端相连，所述发射线圈的另一端接地。

在本发明的一个实施例中，所述电压处理电路包括整流桥和稳压单元，所述整流桥的第一输入端通过第二电容与所述接收线圈的一端相连，所述整流桥的第二输入端与所述接收线圈的另一端相连，所述整流桥的正输出端与所述稳压单元相连，所述稳压单元输出所述稳压电源至所述第一控制芯片。

在本发明的一个实施例中，所述通信解调电路的输入端与所述接收线圈的另一端相连，所述通信解调电路的输出端与所述第一控制芯片相连，所述通信解调电路的供电端与所述稳压单元的输出端相连。

在本发明的一个实施例中，所述发射线圈与所述接收线圈的尺寸相当，且同轴设置。

在本发明的一个实施例中，所述发射线圈与所述接收线圈之间的距离为0-20cm。

为实现上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种烹饪器具，包括本发明第一方面实施例所述的用于烹饪器具的无线通信系统。

本发明实施例的烹饪器具，通过上述的用于烹饪器具的无线通信系统，可以实现发射端到接收端的无线通信，使接收端可以根据发射端发送的数据对进行相应的控制，进一步提高了智能性。

根据本发明的一个实施例，所述烹饪器具为电压力锅或电饭煲之一。

本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的用于烹饪器具的无线通信系统的方框示意图；

图2是根据本发明一个实施例的发射线圈与接收线圈的位置示意图；

图3是根据本发明一个实施例的用于烹饪器具的无线通信系统的电路拓扑图；以及

图4是根据本发明一个实施例的第二控制芯片与第一控制芯片通信的波形示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的用于烹饪器具的无线通信系统和具有其的烹饪器具。

图1是根据本发明一个实施例的用于烹饪器具的无线通信系统的方框示意图。在本发明的实施例中，烹饪器具包括锅盖和锅体，烹饪锅具可以为电压力锅或电饭煲等。

如图1所示，用于烹饪器具的无线通信系统包括：接收装置10、发射装置20。接收装置10设置在锅盖上，接收装置10包括接收线圈101、与接收线圈101相连的电压处理电路102、第一控制芯片103和通信解调电路104。发射装置20设置在锅体，发射装置20包括发射线圈201、线圈驱动电路202和第二控制芯片203，发射线圈201与接收线圈101相匹配。

其中，第二控制芯片203通过控制线圈驱动电路202以驱动发射线圈101产生交变电磁场，接收线圈101根据交变电磁场生成感应电压信号，电压处理电路102对感应电压信号进行处理以输出稳定电源，以给第一控制芯片103和通信解调电路104供电。并且，第二控制芯片203还通过控制线圈驱动电路202以使发射线圈201的谐振电压发生变化，接收线圈101生成的感应电压信号发生变化，通信解调电路104对发生变化的感应电压信号进行解调以输出解调数据至第一控制芯片103，以实现第一控制芯片103与第二控制芯片203之间的无线通信。

在本发明的实施例中，发射线圈201与接收线圈101的尺寸相当，且同轴设置，以使接收线圈101能够很好的接收发射线圈201产生的交变电磁场。发射线圈201与接收线圈101之间的距离可为0-20cm，交变电磁场的频率可为80KHz-300KHz。

需要说明的是，当发射线圈201与接收线圈101的大小以及线圈的缠绕数目基本相同时，则发射线圈201与接收线圈101的尺寸相当。其中，大小可以包括发射线圈201和接收线圈101的直径大小、线圈厚度大小和形状大小等。

具体地，如图2所示，可通过机械定位方式来确保用户在盖上锅盖100时，锅盖100上的接收线圈101和锅体200上的发射线圈201同轴。

在用户给烹饪器具的锅体200上电之后，第二控制芯片203控制线圈驱动电路202开始工作，线圈驱动电路202开始工作后，驱动设置在锅体200上的发射线圈201产生交变电磁场。当设置在锅盖100上的接收线圈101感应到该交变电磁场时，则根据该交变电磁场生成感应电压信号，而后锅盖100中的电压处理电路102对该感应电压信号进行整流、稳压等处理以输出稳定电源，以给第一控制芯片103和通信解调电路104供电。同时，在用户给烹饪器具的锅体200上电之后，第二控制芯片203控制线圈驱动电路202开始工作，发射线圈201上会产生谐振，第二控制芯片203通过调节发射线圈的谐振电压的大小，可以使接收线圈101生成的感应电压信号发生变化。通信解调电路104对发生变化的感应电压信号进行解调后，输出相应解调数据至第一控制芯片103，第一控制芯片103可以根据解调数据对烹饪器具进行相应的控制。由此，该无线通信系统可以实现烹饪器具上发射端到接收端的无线通信，使烹饪器具的接收端可以根据发射端发送的数据对烹饪器具进行控制，进一步提高了烹饪器具的智能性。

根据本发明的一个实施例，如图1所示，稳定电源还给设置在锅盖100中的负载供电。

具体地，负载可以包括压力检测传感器、温度检测传感器、湿度检测传感器和显示器等。当在用户给烹饪器具的锅体200上电之后，锅盖100中的电压处理电路102输出的稳定电源除给第一控制芯片103和通信解调电路104供电外，还给置在锅盖100中的压力检测传感器、温度检测传感器、湿度检测传感器、显示器和信号处理模块等负载供电。设置在锅盖100中的负载得电后开始工作，例如，温度检测传感器开始实时检测烹饪锅具的温度值，并将检测的温度值传输至锅盖100中的显示器，以通过显示器进行显示，使得用户能够实时了解到当前烹饪锅具的温度信息。

进一步地，根据本发明的一个实施例，如图3所示，线圈驱动电路202包括与第二控制芯片203相连的驱动单元2021、与驱动单元2021相连的桥式电路2022，其中，第二控制芯片203通过调节输出至驱动单元2021的控制信号的占空比或频率以调节桥式电路2022的输出功率，以使发射线圈201的谐振电压发生变化。

更进一步地，如图3所示，桥式电路2022可以为半桥电路，半桥电路可以包括：第一开关管Q1和第二开关管Q2。其中，第一开关管Q1的控制端与驱动单元2021的第一驱动输出端PWM_H相连，第一开关管Q1的第一端与预设电源VCC相连。第二开关管Q2的控制端与驱动单元2021的第二驱动输出端PWM_L相连，第二开关管Q2的第一端与第一开关管Q1的第二端相连且具有第一节点1，第二开关管Q2的第二端接地，第一节点1通过第一电容C1与发射线圈201的一端相连，发射线圈201的另一端接地。

具体地，如图3所示，驱动单元2021可以为PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)驱动电路，控制信号可以为PWM信号。第一开关管Q1和第二开关管Q2可以为N沟道增强型MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)。在烹饪器具的锅体200上电之后，发射线圈201上会产生LC谐振，根据半桥电路的工作原理可知，当第二控制芯片203调节输出至驱动单元2021的PWM信号的占空比或频率时，可调节桥式电路2022的输出功率。如图4所示，桥式电路2022的输出功率发生变化，会使发射线圈201上的谐振电压的振幅发生变化，进而使接收线圈101生成的感应电压信号发生变化，通信解调电路104对发生变化的感应电压信号进行解调以输出解调数据至第一控制芯片103，以实现第一控制芯片103与第二控制芯片203之间的无线通信。

其中，如图3所示，通信解调电路104可以由第一至第八电阻R1-R8、第三至第七电容C3-C6、二极管D5、第一放大器A1以及第二放大器A2组成，具体连接方式如图3所示，此处不再赘述。如图4所示，当发射线圈201上的谐振电压的振幅发生变化时，接收线圈101上的感应电压信号也会发生变化，通信解调电路104对感应电压信号进行解调，输出相应的解调后信号(解调数据)至第一控制芯片103，从而实现第一控制芯片103与第二控制芯片203之间的无线通信。

根据本发明的一个实施例，如图3所示，电压处理电路102可以包括整流桥1021和稳压单元1022。整流桥1021的第一输入端通过第二电容C2与接收线圈101的一端相连，整流桥1021的第二输入端与接收线圈101的另一端相连，整流桥1021的正输出端与稳压单元1022相连，稳压单元1022输出稳压电源至第一控制芯片103。

具体地，如图3所示，整流桥1021可以包括第一至第四稳压管D1-D4，其连接方式具体如图3所示，此处不再赘述。稳压单元1022可以包括7805三端集成稳压器，稳压单元1022的的输入端Vin与整流桥1021的正输出端相连，稳压单元1022的输出端Vout与电解电容E1的一端相连，E1可以减小低频干扰，稳压单元1022可以输出稳定的直流电(稳压电源)至第一控制芯片103和锅盖100中的负载，以给第一控制芯片103和负载供电。

在本发明的一个实施例中，如图3所示，通信解调电路104的输入端与接收线圈101的另一端相连，通信解调电路104的输出端与第一控制芯片103相连，通信解调电路104的供电端与稳压单元1022的输出端Vout相连，稳压单元1022提供稳定电源给通信解调电路104。

综上所述，根据本发明实施例的用于烹饪器具的无线通信系统，第二控制芯片通过控制线圈驱动电路以驱动发射线圈产生交变电磁场，接收线圈根据交变电磁场生成感应电压信号，电压处理电路对感应电压信号进行处理以输出稳定电源，以给第一控制芯片和通信解调电路供电，第二控制芯片还通过控制线圈驱动电路以使发射线圈的谐振电压发生变化，接收线圈生成的感应电压信号发生变化，通信解调电路对发生变化的感应电压信号进行解调以输出解调数据至第一控制芯片，以实现第一控制芯片与第二控制芯片之间的无线通信。由此，可以实现烹饪器具上发射端到接收端的无线通信，使烹饪器具的接收端可以根据发射端发送的数据对烹饪器具进行控制，提高了烹饪器具的智能性。

此外，本发明是实施例还提出一种烹饪器具，其包括本发明上述任一实施例的用于烹饪器具的无线通信系统。

在本发明的实施例中，烹饪器具可以为电压力锅或电饭煲之一。

本发明实施例的烹饪器具，通过上述的用于烹饪器具的无线通信系统，可以实现发射端到接收端的无线通信，使接收端可以根据发射端发送的数据对进行相应的控制，提高了智能性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种用于烹饪器具的无线通信系统，其特征在于，所述烹饪器具包括锅盖和锅体，所述无线通信系统包括：

设置在所述锅盖上的接收装置，所述接收装置包括接收线圈、与所述接收线圈相连的电压处理电路、第一控制芯片和通信解调电路；

设置在所述锅体上的发射装置，所述发射装置包括发射线圈、线圈驱动电路和第二控制芯片，所述发射线圈与所述接收线圈相匹配，所述发射线圈与所述接收线圈的尺寸相当，且同轴设置，所述发射线圈与所述接收线圈之间的距离为0-20cm；

其中，所述第二控制芯片通过控制所述线圈驱动电路以驱动所述发射线圈产生交变电磁场，所述接收线圈根据所述交变电磁场生成感应电压信号，所述电压处理电路对所述感应电压信号进行处理以输出稳定电源，以给所述第一控制芯片和通信解调电路供电；

并且，所述线圈驱动电路包括与所述第二控制芯片相连的驱动单元、与所述驱动单元相连的桥式电路，其中，所述第二控制芯片通过调节输出至所述驱动单元的控制信号的占空比或频率以调节所述桥式电路的输出功率，以使所述发射线圈的谐振电压发生变化，所述接收线圈生成的感应电压信号发生变化，所述通信解调电路对发生变化的感应电压信号进行解调以输出解调数据至所述第一控制芯片，以实现所述第一控制芯片与所述第二控制芯片之间的无线通信。

2.如权利要求1所述的用于烹饪器具的无线通信系统，其特征在于，所述稳定电源还给设置在所述锅盖中的负载供电。

3.如权利要求1所述的用于烹饪器具的无线通信系统，其特征在于，所述桥式电路为半桥电路，所述半桥电路包括：

第一开关管，所述第一开关管的控制端与所述驱动单元的第一驱动输出端相连，所述第一开关管的第一端与预设电源相连；

第二开关管，所述第二开关管的控制端与所述驱动单元的第二驱动输出端相连，所述第二开关管的第一端与所述第一开关管的第二端相连且具有第一节点，所述第二开关管的第二端接地，所述第一节点通过第一电容与所述发射线圈的一端相连，所述发射线圈的另一端接地。

4.如权利要求1所述的用于烹饪器具的无线通信系统，其特征在于，所述电压处理电路包括整流桥和稳压单元，所述整流桥的第一输入端通过第二电容与所述接收线圈的一端相连，所述整流桥的第二输入端与所述接收线圈的另一端相连，所述整流桥的正输出端与所述稳压单元相连，所述稳压单元输出稳压电源至所述第一控制芯片。

5.如权利要求4所述的用于烹饪器具的无线通信系统，其特征在于，所述通信解调电路的输入端与所述接收线圈的另一端相连，所述通信解调电路的输出端与所述第一控制芯片相连，所述通信解调电路的供电端与所述稳压单元的输出端相连。

6.一种烹饪器具，其特征在于，包括如权利要求1-5中任一项所述的用于烹饪器具的无线通信系统。

7.如权利要求6所述的烹饪器具，其特征在于，所述烹饪器具为电压力锅或电饭煲之一。

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