CN110686280B - 一种智能灶调温控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能灶调温控制方法,具体按照如下步骤实施:S1,智能灶在自动模式下工作;S2,用户根据烹饪食物选择菜品种类,不同的菜品种类对应不同的温度基数T;S3,识别所烹饪食物的重量D,并根据该重量D、所述温度基数T以及预设的标准重量和标准温度的对应关系确定起火温度T起火,控制器根据起火温度T起火调节火力;S4,智能灶进入PID控制模式,实现智能灶的调温控制。在智能灶的自动模式下,根据菜品种类以及所烹饪食物重量的变化,首先确定智能灶的起火温度;之后通过特殊的PID控制模式,结合锅底以及菜品的温度,确定最终的烹饪温度;并且,该烹饪温度随着锅底以及菜品的温度的变化而实时变化,整个过程调温快,且精度。

Description

一种智能灶调温控制方法
技术领域
本发明属于智能灶技术领域,具体涉及一种智能灶调温控制方法。
背景技术
随着社会技术的发展,越来越多的智能化家电设备走进千家万户。其中,厨电智能化是现代家居不可少的一部分,现在越来越多的家庭,尤其青年家庭越来越需要这些智能产品来满足生活需求。
以前的灶具需要手动调节,不能做到自动控温,做一道菜肴需要大量生活经验,新手容易出现不熟和糊锅的问题;或者可以调节温度,但是调节温度的速度慢、调节过程过于单调,会造成温度控制不稳定,影响做菜的体验感。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供一种智能灶的调温控制方法,其包含有多个菜品种类,自动识别菜品重量,且采用PID算法控制温度,提高了温度调节的精度。
本发明所采用的技术方案是:
一种智能灶调温控制方法,具体按照如下步骤实施:
S1,智能灶在自动模式下工作;
S2,用户根据烹饪食物选择菜品种类,不同的菜品种类对应不同的温度基数T;
S3,识别所烹饪食物的重量D,并根据该重量D、所述温度基数T以及预设的标准重量和标准温度的对应关系确定起火温度T起火,控制器根据起火温度T起火调节火力;
S4,智能灶进入PID控制模式,实现智能灶的调温控制;
所述S4中PID控制模式,具体为:
S41,蓝牙锅实时采集锅底温度T锅底,并根据所述锅底温度T锅底计算PID基准值;
S42,结合所述PID基准值以及如下公式计算智能灶的烹饪温度T烹饪
u(t)=kp(e(t)+1/TI∫e(t)dt+TD*de(t)/dt);
上式中,u(t)为烹饪温度T烹饪,e(t)为PID基准值,t为烹饪时间,kp为比例系数,TI为积分时间常数,TD为微分时间常数;
S43,智能灶根据烹饪温度T烹饪对所烹饪食物进行加热直至烹饪完成。
优选地,所述S3中根据重量D、所述温度基数T以及预设的标准重量和标准温度的对应关系确定起火温度T起火,具体为:
T起火=D/D标准*T标准
上式中,D为当前所烹饪食物的重量,D标准和T标准分别为当前菜品种类下标准重量D标准对应的标准温度基数T标准
优选地,所述S41中蓝牙锅实时采集锅底温度T锅底,并根据所述锅底温度T锅底计算PID基准值,具体为:
蓝牙锅实时采集锅底温度T锅底
当所述锅底温度T锅底小于预设的温度阈值时,所述PID基准值为锅底温度T锅底与起火温度T起火差值的绝对值;
反之,蓝牙铲实时采集菜品温度T菜品,当所述菜品温度T菜品小于50℃时,所述PID基准值为锅底温度T锅底与起火温度T起火差值的绝对值,反之所述PID基准值为锅底温度T锅底与菜品温度T菜品的平局值、再与起火温度T起火差值的绝对值。
优选地,该方法还包括:
首先判断智能灶的工作模式,若智能灶的工作模式为自动模式,则进入S1,反之手动调节火力大小。
优选地,所述S2中菜品种类包括肉类、汤类、菜类、油炸类。
优选地,所述温度阈值为58-62℃。
优选地,所述蓝牙锅和蓝牙铲内均设置有温度采集电路,所述温度采集电路包括温度探头,所述温度探头的第一引脚接5V电源,第二引脚一路与第四十七电阻R47连接,另一路与第四十九电阻R49连接,所述四十九电阻R49一路与第三十四电容C34连接,另一路接地。
优选地,所述S3中识别所烹饪食物的重量D通过重量检测模块实现,所述重量检测模块包括第一芯片U1,所述第一芯片U1的第一引脚与第五电容C5连接后与第二引脚共接地,所述第一芯片U1的第三引脚和第四引脚分别通过第十电容C10和第九电容C9共接地,且第三引脚和第四引脚之间设置有晶振OSC1,所述第一芯片U1的第五引脚一路通过电容接地,另一路通过电阻与5V连接,且所述电阻与二极管并联,所述第一芯片U1的第六引脚通过第四电容C4接地,且第四电容C4与第二电容EC2并联后接5V,所述第一芯片U1的第十一引脚与压力传感器CN3的第二引脚连接,所述压力传感器CN3的第一引脚接地。
优选地,所述蓝牙锅、蓝牙铲、重量检测模块以及智能灶上均设置有蓝牙模块,所述蓝牙模块包括第二芯片U2,所述第二芯片U2的第一引脚和第二引脚分别与第三电阻丝R3和第四电阻丝R4连接,所述第二芯片U2的第十二引脚接3.3V,所述第二芯片U2的第十三引脚和第十四引脚共接地,所述第二芯片U2的第二十三引脚通过第二电阻丝R2和第一二极管D1接地,且第二十三引脚、第二十二引脚和第二十一引脚共接地。
与现有技术相比,本发明使用时,在智能灶的自动模式下,根据菜品种类以及所烹饪食物重量的变化,首先确定智能灶的起火温度;之后通过特殊的PID控制模式,结合锅底以及菜品的温度,确定最终的烹饪温度;并且,该烹饪温度随着锅底以及菜品的温度的变化而实时变化,整个过程调温快,且精度高。
附图说明
图1是本发明实施例1提供一种智能灶调温控制方法的流程图;
图2是本发明实施例1提供一种智能灶调温控制方法中温度采集电路的电路图;
图3是本发明实施例1提供一种智能灶调温控制方法中重量检测模块的电路图;
图4是本发明实施例1提供一种智能灶调温控制方法中蓝牙模块的电路图;
图5是本发明实施例2提供一种智能灶调温控制系统的系统框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
本发明实施例1提供一种智能灶调温控制方法,如图1所示,具体按照如下步骤实施:
S0,判断智能灶的工作模式,若智能灶的工作模式为自动模式,则进入S1,反之手动调节火力大小;
S1,智能灶在自动模式下工作;
S2,用户根据烹饪食物选择菜品种类,不同的菜品种类对应不同的温度基数T;具体地:
菜品种类包括肉类、汤类、菜类、油炸类等各种烹饪食材种类以及烹饪的方式(油炸、煎炒、蒸煮等);
不同的菜品种类对应不同的温度基数T,比如:油炸类对应的温度基数大于汤类对应的温度基数,肉类的温度基础大于菜类对应的温度基数;
S3,识别所烹饪食物的重量D,并根据该重量D、所述温度基数T以及预设的标准重量和标准温度的对应关系确定起火温度T起火,控制器根据起火温度T起火调节火力;具体为:
T起火=D/D标准*T标准
上式中,D为当前所烹饪食物的重量,D标准和T标准分别为当前菜品种类下标准重量D标准对应的标准温度基数T标准
S4,智能灶进入PID控制模式,实现智能灶的调温控制,具体为:
S41,蓝牙锅实时采集锅底温度T锅底,并根据所述锅底温度T锅底计算PID基准值;
S42,结合所述PID基准值以及如下公式计算智能灶的烹饪温度T烹饪
u(t)=kp(e(t)+1/TI∫e(t)dt+TD*de(t)/dt);
上式中,u(t)为烹饪温度T烹饪,e(t)为PID基准值,t为烹饪时间,kp为比例系数,TI为积分时间常数,TD为微分时间常数;
S43,智能灶根据烹饪温度T烹饪对所烹饪食物进行加热直至烹饪完成。
其中,所述S41中蓝牙锅实时采集锅底温度T锅底,并根据所述锅底温度T锅底计算PID基准值,具体为:
蓝牙锅实时采集锅底温度T锅底
当所述锅底温度T锅底小于预设的温度阈值时,所述PID基准值为锅底温度T锅底与起火温度T起火差值的绝对值;
反之,蓝牙铲实时采集菜品温度T菜品,当所述菜品温度T菜品小于50℃时,所述PID基准值为锅底温度T锅底与起火温度T起火差值的绝对值,反之所述PID基准值为锅底温度T锅底与菜品温度T菜品的平局值、再与起火温度T起火差值的绝对值。
所述温度阈值为58-62℃。
所述蓝牙锅和蓝牙铲内均设置有温度采集电路,如图2所示,所述温度采集电路包括温度探头,所述温度探头的第一引脚接5V电源,第二引脚一路与第四十七电阻R47连接,另一路与第四十九电阻R49连接,所述四十九电阻R49一路与第三十四电容C34连接,另一路接地。
所述S3中识别所烹饪食物的重量D通过重量检测模块实现,如图3所示,所述重量检测模块包括第一芯片U1所述第一芯片U1的第一引脚与第五电容C5连接后与第二引脚共接地,所述第一芯片U1的第三引脚和第四引脚分别通过第十电容C10和第九电容C9共接地,且第三引脚和第四引脚之间设置有晶振OSC1,所述第一芯片U1的第五引脚一路通过电容(图中未示出)接地,另一路通过电阻(图中未示出)与5V连接,且所述电阻R22与二极管(图中未示出)并联,所述第一芯片U1的第六引脚通过第四电容C4接地,且第四电容C4与第二电容EC2并联后接5V,所述第一芯片U1的第十一引脚与压力传感器CN3的第二引脚连接,所述压力传感器CN3的第一引脚接地。
所述蓝牙锅、蓝牙铲、重量检测模块以及智能灶上均设置有蓝牙模块,如图4所示,所述蓝牙模块包括第二芯片U2,所述第二芯片U2的第一引脚和第二引脚分别与第三电阻丝R3和第四电阻丝R4连接,所述第二芯片U2的第十二引脚接3.3V,所述第二芯片U2的第十三引脚和第十四引脚共接地,所述第二芯片U2的第二十三引脚通过第二电阻丝R2和第一二极管D1接地,且第二十三引脚、第二十二引脚和第二十一引脚共接地。
本实施例根据菜品种类以及所烹饪食物重量的变化,首先确定智能灶的起火温度;之后通过特殊的PID控制模式,结合锅底以及菜品的温度,确定最终的烹饪温度;并且,该烹饪温度随着锅底以及菜品的温度的变化而实时变化,整个过程调温快,且精度高;
本实施例中的PID控制模式是通过比例、积分以及微分三项的和共同决定输出火的档位,起初由于距离实际温度的差值较大,比例项作用快速提升火力,用大火加热;之后由于微分作用,随着温度的上长变化率为负值,及时减小火力,减小温度控制的延时性,慢慢温度趋于稳定靠积分项减少误差,使温度做到快速稳定调节。
本实施例中的调温控制方法由于增加了所烹饪食物的重量检测,锅底温度检测,锅铲温度检测,可以做到不同重量对应不同的调节方式,不同温度阶段对应不同调节方式,使温度控制更加准确和具体。
实施例2
本发明实施例2提供一种智能灶调温控制系统,如图5所示,其应用实施例所述的智能灶调温控制方法,其包括控制器1、智能灶2、称重组件3、移动终端4,所述移动终端4与控制器1连接用于通过移动终端选择菜品种类,所述控制器1设置在智能灶2内用于控制智能灶2的火力,所述称重组件3与控制器1连接用于将所烹饪食物重量传递至控制器1。
该控制系统进一步包括与控制器1连接的蓝牙锅5和蓝牙铲子6。
使用时,在智能灶的自动模式下,通过移动终端4选择所烹饪的菜品种类(肉类、汤类、菜类或者油炸类等)并将其传递至控制器1,之后称重组件3对所烹饪的食物进行称重,将重量传递至控制器1,控制器1根据菜品种类、重量以及预设的标准重量和标准温度的对应关系确定起火温度,之后通过预设在控制器1内的PID算法对温度进行实时调节,整个过程调温快,且精度高。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种智能灶调温控制方法,其特征在于,具体按照如下步骤实施:
S1,智能灶在自动模式下工作;
S2,用户根据烹饪食物选择菜品种类,不同的菜品种类对应不同的温度基数T;
S3,识别所烹饪食物的重量D,并根据该重量D、所述温度基数T以及预设的标准重量和标准温度的对应关系确定起火温度T起火,控制器根据起火温度T起火调节火力;
S4,智能灶进入PID控制模式,实现智能灶的调温控制;
其中,PID控制模式,具体为:
S41,蓝牙锅实时采集锅底温度T锅底,并根据所述锅底温度T锅底计算PID基准值;
S42,结合所述PID基准值以及如下公式计算智能灶的烹饪温度T烹饪
u(t)=kp(e(t)+1/TI∫e(t)dt+TD*de(t)/dt);
上式中,u(t)为烹饪温度T烹饪,e(t)为PID基准值,t为烹饪时间,kp为比例系数,TI为积分时间常数,TD为微分时间常数;
S43,智能灶根据烹饪温度T烹饪对所烹饪食物进行加热直至烹饪完成。
2.根据权利要求1所述的一种智能灶调温控制方法,其特征在于,所述S3中根据重量D、所述温度基数T以及预设的标准重量和标准温度的对应关系确定起火温度T起火,具体为:
T起火=D/D标准*T标准
上式中,D为当前所烹饪食物的重量,D标准和T标准分别为当前菜品种类下标准重量D标准对应的标准温度基数T标准
3.根据权利要求2所述的一种智能灶调温控制方法,其特征在于,所述S41中蓝牙锅实时采集锅底温度T锅底,并根据所述锅底温度T锅底计算PID基准值,具体为:
蓝牙锅实时采集锅底温度T锅底
当所述锅底温度T锅底小于预设的温度阈值时,所述PID基准值为锅底温度T锅底与起火温度T起火差值的绝对值;
反之,蓝牙铲实时采集菜品温度T菜品,当所述菜品温度T菜品小于50℃时,所述PID基准值为锅底温度T锅底与起火温度T起火差值的绝对值,反之所述PID基准值为锅底温度T锅底与菜品温度T菜品的平局值、再与起火温度T起火差值的绝对值。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种智能灶调温控制方法,其特征在于,该方法还包括:
首先判断智能灶的工作模式,若智能灶的工作模式为自动模式,则进入S1,反之手动调节火力大小。
5.根据权利要求4所述的一种智能灶调温控制方法,其特征在于,所述S2中菜品种类包括肉类、汤类、菜类、油炸类。
6.根据权利要求3所述的一种智能灶调温控制方法,其特征在于,所述温度阈值为58-62℃。
7.根据权利要求3所述的一种智能灶调温控制方法,其特征在于,所述蓝牙锅和蓝牙铲内均设置有温度采集电路,所述温度采集电路包括温度探头,所述温度探头的第一引脚接5V电源,第二引脚一路与第四十七电阻R47连接,另一路与第四十九电阻R49连接,所述四十九电阻R49一路与第三十四电容C34连接,另一路接地。
8.根据权利要求7所述的一种智能灶调温控制方法,其特征在于,所述S3中识别所烹饪食物的重量D通过重量检测模块实现,所述重量检测模块包括第一芯片U1,所述第一芯片U1的第一引脚与第五电容C5连接后与第二引脚共接地,所述第一芯片U1的第三引脚和第四引脚分别通过第十电容C10和第九电容C9共接地,且第三引脚和第四引脚之间设置有晶振OSC1,所述第一芯片U1的第五引脚一路通过电容接地,另一路通过电阻与5V连接,且所述电阻与二极管并联,所述第一芯片U1的第六引脚通过第四电容C4接地,且第四电容C4与第二电容EC2并联后接5V,所述第一芯片U1的第十一引脚与压力传感器CN3的第二引脚连接,所述压力传感器CN3的第一引脚接地。
9.根据权利要求8所述的一种智能灶调温控制方法,其特征在于,所述蓝牙锅、蓝牙铲、重量检测模块以及智能灶上均设置有蓝牙模块,所述蓝牙模块包括第二芯片U2,所述第二芯片U2的第一引脚和第二引脚分别与第三电阻丝R3和第四电阻丝R4连接,所述第二芯片U2的第十二引脚接3.3V,所述第二芯片U2的第十三引脚和第十四引脚共接地,所述第二芯片U2的第二十三引脚通过第二电阻丝R2和第一二极管D1接地,且第二十三引脚、第二十二引脚和第二十一引脚共接地。
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