CN111878859A - 一种烟灶联动控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及吸油烟机技术领域，特别涉及一种烟灶联动控制系统及其控制方法，其中烟灶联动控制系统包括灶具控制系统和烟机控制系统，烟机控制系统具有依序电连接的第二信号分析处理单元、用于调节烟机内风机转速的风机驱动电路，灶具控制系统具有用于检测灶具上火力强度的火焰检测电路，火焰检测电路产生表征所述火力强度的火力电信号给到所述第二信号分析处理单元来据此调整所述风机的转速。本发明通过火焰检测电路的作用，能够实时检测灶具火力的变化，烟机则根据灶具火力跟随自动调节风机的风量，将油烟及时排出室外，既提高了智能化程度，增强了用户的体验效果，方便了用户的操作使用，又节约了能源。

Description

一种烟灶联动控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及吸油烟机技术领域，特别涉及一种烟灶联动控制系统及其控制方法。

背景技术

现有的家用燃气灶具与吸油烟机的联动控制一般都是利用设置在燃气灶具旋钮下方的微动开关通断信号来控制吸油烟机的开启或关闭，燃气灶具开启或关闭时将此信号通过燃气灶具控制电路的射频模块发射，吸油烟机则同步地接收燃气灶具的射频信号，控制吸油烟机的开启或关闭。

现有的联动控制方案功能单一，已无法满足用户对厨房智能化的需求。再则，燃气灶具火力大小变化时，吸油烟机的风量没有联动而是一直处于最大风量档，要调节风量还需操作吸油烟机的风量键，不仅用户使用繁琐、体验效果差，而且在燃气灶具火力变小时容易造成能源的浪费。

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烟灶联动控制系统及其控制方法，用于使吸油烟机风机风量大小能根据燃气灶具的火力大小而自动调节，既提高智能化程度，方便用户的操作使用，又节约能源。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

提供一种烟灶联动控制系统，

包括灶具控制系统和烟机控制系统，

烟机控制系统具有依序电连接的第二信号分析处理单元、用于调节烟机内风机转速的风机驱动电路，

灶具控制系统具有用于检测灶具上火力强度的火焰检测电路，火焰检测电路产生表征所述火力强度的火力电信号给到所述第二信号分析处理单元来据此调整所述风机的转速。

进一步地，灶具控制系统具有第一信号分析处理单元、无线信号发射电路，火焰检测电路、第一信号分析处理单元、无线信号发射电路依序电连接，烟机控制系统具有与第二信号分析处理单元电连接的无线信号接收电路，所述火力电信号依序经由第一信号分析处理单元、无线信号发射电路、无线信号接收电路无线传输至所述第二信号分析处理单元。

进一步地，所述火焰检测电路包含离子感应针、电阻R11、电容C6、比较器IC1、电阻R14，所述离子感应针上具有交流脉冲电压且位于灶具中能与火焰接触位置，离子感应针依次经由电阻R11、电容C6接地，电阻R11、电容C6之间的接点连接比较器IC1的其中一输入端，且该接点经电阻R14上拉，比较器IC1的另一输入端输入基准电压，比较器IC1的输出端产生所述火力电信号。

进一步地，基准电压为接地电压。

进一步地，所述火焰检测电路包含开关K1、三极管Q5、振荡线圈T1、电阻R9、二极管D1、电容C5、，所述振荡线圈T1的初级具有线圈t1、线圈t2，振荡线圈T1的次级具有线圈t3、线圈t4，烟灶联动控制系统中的电源电压VCC连接开关K1的一端，开关K1的另一端一方面依次串联线圈t1、电阻R9后连接至三极管Q5基极，另一方面依次经线圈t2、三极管Q5连接至地，所述二极管D1阳极接地，二极管D1阴极连接三极管Q5基极，开关K1的所述另一端依次串联线圈t3、线圈t4、电容C5后连接至电阻R11、电容C6之间的接点，所述开关受控导通从而为离子感应针提供所述交流脉冲电压。

进一步地，所述开关K1具体为三极管Q4，电源电压VCC连接三极管Q4的发射极、集电极中的一者，三极管Q4的发射极、集电极中的另一者分别连接线圈t1、线圈t2、线圈t3，三极管Q4的基极受控实现导通。

进一步地，所述火焰检测电路具有多个，各个火焰检测电路中的离子感应针分布在灶具燃烧器中的不同高度从而分别用于检测不同程度火力的火焰。

进一步地，所述无线信号发射电路包含开关K2、三极管Q1、电阻R1、电感L1、电感L2、声表面滤波器SAW、电容C1、天线ANT1，烟灶联动控制系统中的电源电压VDD依次经电感L1、电感L2、三极管Q1、开关K2连接至地，三极管Q1的基极一方面经电阻R1、电感L1连接电源电压VDD，另一方面接至声表面滤波器SAW输出端，声表面滤波器SAW输入端经电感L1连接电源电压VDD，声表面滤波器SAW接地端接地，电感L2与三极管Q1的接点经电容C1连接至天线ANT1，所述开关K2受控于第一信号分析处理单元实现导通/断开。

进一步地，所述无线信号发射电路包含电容C2，所述电源电压VDD经电感L1、电容C2连接至开关K2与三极管Q1之间的接点。

还提供上述烟灶联动控制系统的控制方法，包括：

在灶具燃烧器点火的状态下，灶具控制系统周期性向烟机控制系统发送表征所述火力电信号；

烟机控制系统根据火力电信号的变化情况，经由风机驱动电路控制烟机内风机的转速跟随变化。

与现有技术相比，本发明通过火焰检测电路的作用，能够实时检测灶具火力的变化，烟机则根据灶具火力跟随自动调节风机的风量，将油烟及时排出室外，既提高了智能化程度，增强了用户的体验效果，方便了用户的操作使用，又节约了能源。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的台件。

在附图中：

图1为本发明燃气灶具控制系统的系统电路原理框图；

图2为本发明吸油烟机控制系统的系统电路原理框图；

图3为本发明燃气灶具控制系统的电路原理图；

图4为本发明吸油烟机控制系统的电路原理图；

图5为本发明燃气灶具控制控制过程方法的流程图；

图6为本发明吸油烟机控制过程方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

见图1-2，本实施例的一种烟灶联动控制系统，包括燃气灶具控制系统和吸油烟机控制系统，燃气灶具控制系统由火焰检测电路11、第一信号分析处理单元12、无线信号发射电路13、火力调节电路14、阀门控制电路15等组成；吸油烟机控制系统由无线信号接收电路21、第二信号分析处理单元22、按键信号输入电路23、风机驱动电路24等组成，其中：

火焰检测电路11，用于供给离子感应针的交流脉冲电压，进而通过离子感应针检测火力大小或有无，并产生火力电信号给到第一信号分析处理单元12；

第一信号分析处理单元12，用于处理火焰检测电路11反馈来的火力电信号，并供给无线信号发射电路13的输入端；

无线信号发射电路13，用于向吸油烟机发射检测到的火力电信号；

火力调节电路14，属于燃气灶具常规模块，其与第一信号分析处理单元12电连接，用于调节燃气灶具的火力大小；

阀门控制电路15，亦属于燃气灶具常规模块，与第一信号分析处理单元12电连接，用于控制燃气灶具中燃料供应阀门的启闭；

无线信号接收电路21，用于接收燃气灶具发射的火力电信号并输送给第二信号分析处理单元22；

第二信号分析处理单元22，用于处理无线信号接收电路21接收到的火力电信号，并输出相应的风机风量调节信号给到风机驱动电路24；

按键信号输入电路23，与第二信号分析处理单元22电连接，用于供用户输入联动功能开启或关闭等控制指令；

风机驱动电路24，用于根据风机风量调节信号调节吸油烟机内风机的运行转速。

具体而言，见图3，所述第一信号分析处理单元12由微控制器U3、电容C3、C4组成，VDD为微控制器U3供电，并分别经电容C3、C4连接至地，从而实现供电稳定。

所述火焰检测电路11为3个或3个以上，各个火焰检测电路与微控制器U3的连接端口不同，各个火焰检测电路的离子感应针分布在燃烧器中的适当位置，三者高度不同，从而分别用于检测燃气灶具的大火、中火、小火。由于各个火焰检测电路的电路构造相同，此处仅以其中一个做出示例，具体地，火焰检测电路11由离子感应针CG1、振荡线圈T1、电阻R5-R9、三极管Q3-Q5、二极管D1、电容C5、电阻R10、R11、R12、电容C6、电阻R13、二极管D2、D3、电阻R14、电容C7、比较器IC1、电阻R15、R16组成。

其中，微控制器U3的端口AN0/P1.0经电阻R5连接至NPN型三极管Q3基极，三极管Q3发射极接地，集电极经电阻R6连接至PNP型三极管Q4基极，Q4发射极一方面连接至VCC，另一方面经电阻R7回连至其基极。

振荡线圈T1的初级具有两个线圈t1、t2，次级亦具有两个线圈t3、t4，一方面，Q4的集电极依次串联线圈t1、电阻R9后连接至NPN型三极管Q5基极，Q5发射极接地，另一方面，Q4的集电极经线圈t2连接至Q5集电极，此外，二极管D1阳极接地，阴极连接Q5基极。

Q4的集电极还依次串联线圈t3、线圈t4、电容C5、电阻R10后，经电阻R11与离子感应针CG1连通。

电阻R10与电阻R11相接的节点经依次经电阻R12、电阻R13连接至比较器IC1的反向输入端，比较器IC1的正向输入端接地，其输出端经电阻R16回连至微控制器U3的端口AN1/P1.1。在该段电路中，电阻R12与电阻R13相接的节点经电容C6接地。比较器IC1的反向输入端经电阻R14连接至VCC从而上拉，经电容C7接地滤波，还分别经二极管D2、D3连接至地及VCC，其中二极管D2的导通方向指向比较器IC1的反向输入端，二极管D3的导通方向指向VCC。比较器IC1的输出端经电阻R15连接至VDD。

所述无线信号发射电路13由电阻R4、R3、R2、三极管Q2、Q1、电容C2、电阻R1、电感L1、L2、声表面滤波器SAW、电容C1、天线ANT1组成，其中VDD依次经电感L1、电感L2、NPN型三极管Q1、NPN型三极管Q2连接至地，三极管Q1的基极一方面经电阻R1、电感L1连接VDD，另一方面接至声表面滤波器SAW输出端，声表面滤波器SAW输入端经电感L1连接VDD，声表面滤波器SAW接地端接地，该电路中，声表面滤波器SAW起选频作用，电感L2与三极管Q1的接点经电容C1连接至天线ANT1，用于对外射频，为达到稳定射频，VDD经电感L1、电容C2连接至三极管Q2、Q1之间的接点。此外，为达到由U3驱动控制，三极管Q2的基极经电阻R4、R2连接至微控制器U3的端口P1.7，电阻R4、R2之间的接点经电阻R3接地。

见图4，所述第二信号分析处理单元22由微控制器U1、电容C213、C214组成，VDD为微控制器U1供电，电容C213、C214作电源滤波使用。

所述无线信号接收电路21由天线ANT2、电感L21、电容C21、C22、电感L22、晶体振荡器Y21、电容C23、C24、单片无线ASK接收芯片U2(SYN531R)、电阻R21、电容C25、C26、电阻R22、R23、电容C27、微控制器U1组成，其中天线ANT2、电感L21、电容C21、C22、电感L22、晶体振荡器Y21、电容C23、C24、电阻R21、电容C25、C26按SYN531R的经典应用电路布置，此处不作赘述，SYN531R的DO脚经电阻R23接入微控制器U1的端口PA0，为实现信号稳定，DO脚分别经电阻R22接VDD上拉，经电容C27接地滤波。

燃气灶具开启时，微处理器U3在给点火控制电路信号的同时也把触发信号通过电阻R5加到了三极管Q3的基极，使Q3饱和导通，Q4的基极电压下降，使得Q4饱和导通，导致Q5基极电压上升，从而使由三极管Q5、振荡线圈T1、二极管D1、电阻R9等组成的自激振荡电路得电后起振工作。此振荡电路工作以后，在T1振荡线圈的次级绕组上感应出一个高压的交流脉冲电压，此电压的一端通过电容器C5和电阻R11后，由绝缘阻燃连接导线连接到安装在燃气灶具的燃烧器上固定的离子感应针上。

当火焰烧到离子感应针时，因其火焰本身所具有的单向导电性，使通过C5及R11加到离子感应针上的交流脉冲电压被火焰整流，此时火焰相当于一个整流二极管。整流后产生的离子电流给电容器C6充电，在电容器C6上形成一个下正上负的充电电压，电容器C6上端的负电压通过电阻R13加到比较器IC1的负端上，使比较器IC1的负端电位低于正端电位，此时，比较器IC1反转，由原来输出的低电平反转为高电平，再将此高电平信号送到微处理器U3的相应端口。

微处理器U3根据接收到高电平信号的端口的身份来识别燃气灶具的火力(大火、中火、小火)，进而根据火力输出相应的有火电信号(不同频率的方波信号)给无线射频发射电路13向外射频。

当火焰由开启变为关闭时，通过电容C5及电阻R11加到离子感应针上的高压交流脉冲呈现开路状态，比较器IC1的负端由于R14上拉电阻的作用而使此点电位高于比较器的正端。此时迫使比较器IC1反转，由原来的输出高电平转为输出低电平，并将此输出的低电平信号送至微处理器U3的相应端口，经微处理器U3程序处理后输出相应的无火电信号给无线射频发射电路，以将火焰关闭信号给到吸油烟机。

当吸油烟机上电时，系统自检及初始化后，开启联动功能，则开始接收燃气灶具发射的信号，经第二信号分析处理单元22分析处理后，按风量与火力正相关关系，输出风量控制信号给风机驱动电路24，实现跟随燃气灶具的火力信号来自动调节吸油烟机的风量。

具体而言，本实施例在联动过程中，包括灶具控制(步骤S10-S15)和烟机控制(步骤S20-S28)如下步骤：

步骤S10，灶具控制系统上电系统自检及初始化；

步骤S11，检测灶具是否开启；

步骤S12，灶具开启后检测点火是否成功；

步骤S13，若点火成功则发送开机信号；

步骤S14，紧接着发送火力大或中或小信号；

步骤S15，灶具若没有关闭，则按火力检测结果，不断地发送相应的火力信号。

步骤S20，烟机控制系统上电系统自检及初始化；

步骤S21，检测烟机是否开启联动功能；

步骤S22，联动功能开启后，接收灶具发射的信号；

步骤S23，首先检测是否接收到灶具发送的开机信号，若接收到了，则再接收灶具的火力信号；

步骤S24，接收灶具的火力信号；

步骤S25，若接收到灶具的火力信号有变化，则烟机风量跟随变化；

步骤S26，若接收到灶具的火力信号没有变化，则烟机风量保持不变；

步骤S27，检测灶具是否关闭，若没有则重复步骤S24-S25，若接收到灶具已关闭的信号，则进入S28步骤；

步骤S28，烟机进入延时3分钟关闭程序，3分钟倒计时到后自动关闭风机。

需要说明的是，本实施例所用的方法，可转化为可存储于计算机存储介质中的程序步骤及装置，通过被控制器调用执行的方式进行实施。

最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种烟灶联动控制系统，

包括灶具控制系统和烟机控制系统，

烟机控制系统具有依序电连接的第二信号分析处理单元、用于调节烟机内风机转速的风机驱动电路，

其特征在于：

灶具控制系统具有用于检测灶具上火力强度的火焰检测电路，火焰检测电路产生表征所述火力强度的火力电信号给到所述第二信号分析处理单元来据此调整所述风机的转速。

2.如权利要求1所述的一种烟灶联动控制系统，其特征在于：灶具控制系统具有第一信号分析处理单元、无线信号发射电路，火焰检测电路、第一信号分析处理单元、无线信号发射电路依序电连接，烟机控制系统具有与第二信号分析处理单元电连接的无线信号接收电路，所述火力电信号依序经由第一信号分析处理单元、无线信号发射电路、无线信号接收电路无线传输至所述第二信号分析处理单元。

3.如权利要求1所述的一种烟灶联动控制系统，其特征在于：所述火焰检测电路包含离子感应针、电阻R11、电容C6、比较器IC1、电阻R14，所述离子感应针上具有交流脉冲电压且位于灶具中能与火焰接触位置，离子感应针依次经由电阻R11、电容C6接地，电阻R11、电容C6之间的接点连接比较器IC1的其中一输入端，且该接点经电阻R14上拉，比较器IC1的另一输入端输入基准电压，比较器IC1的输出端产生所述火力电信号。

4.如权利要求3所述的一种烟灶联动控制系统，其特征在于：基准电压为接地电压。

5.如权利要求3所述的一种烟灶联动控制系统，其特征在于：所述火焰检测电路包含开关K1、三极管Q5、振荡线圈T1、电阻R9、二极管D1、电容C5、，所述振荡线圈T1的初级具有线圈t1、线圈t2，振荡线圈T1的次级具有线圈t3、线圈t4，烟灶联动控制系统中的电源电压VCC连接开关K1的一端，开关K1的另一端一方面依次串联线圈t1、电阻R9后连接至三极管Q5基极，另一方面依次经线圈t2、三极管Q5连接至地，所述二极管D1阳极接地，二极管D1阴极连接三极管Q5基极，开关K1的所述另一端依次串联线圈t3、线圈t4、电容C5后连接至电阻R11、电容C6之间的接点，所述开关受控导通从而为离子感应针提供所述交流脉冲电压。

6.如权利要求5所述的一种烟灶联动控制系统，其特征在于：所述开关K1具体为三极管Q4，电源电压VCC连接三极管Q4的发射极、集电极中的一者，三极管Q4的发射极、集电极中的另一者分别连接线圈t1、线圈t2、线圈t3，三极管Q4的基极受控实现导通。

7.如权利要求3所述的一种烟灶联动控制系统，其特征在于：所述火焰检测电路具有多个，各个火焰检测电路中的离子感应针分布在灶具燃烧器中的不同位置从而分别用于检测不同程度火力的火焰。

8.如权利要求2所述的一种烟灶联动控制系统，其特征在于：所述无线信号发射电路包含开关K2、三极管Q1、电阻R1、电感L1、电感L2、声表面滤波器SAW、电容C1、天线ANT1，烟灶联动控制系统中的电源电压VDD依次经电感L1、电感L2、三极管Q1、开关K2连接至地，三极管Q1的基极一方面经电阻R1、电感L1连接电源电压VDD，另一方面接至声表面滤波器SAW输出端，声表面滤波器SAW输入端经电感L1连接电源电压VDD，声表面滤波器SAW接地端接地，电感L2与三极管Q1的接点经电容C1连接至天线ANT1，所述开关K2受控于第一信号分析处理单元实现导通/断开。

9.如权利要求8所述的一种烟灶联动控制系统，其特征在于：所述无线信号发射电路包含电容C2，所述电源电压VDD经电感L1、电容C2连接至开关K2与三极管Q1之间的接点。

10.权利要求1-9任一项所述烟灶联动控制系统的控制方法，其特征在于，包括：

在灶具燃烧器点火的状态下，灶具控制系统周期性向烟机控制系统发送表征所述火力电信号；

烟机控制系统根据火力电信号的变化情况，经由风机驱动电路控制烟机内风机的转速跟随变化。

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