CN201163359Y - 一种用于燃气灶具自动控制的温度检测电路 - Google Patents

一种用于燃气灶具自动控制的温度检测电路 Download PDF

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CN201163359Y CNU2008200843905U CN200820084390U CN201163359Y CN 201163359 Y CN201163359 Y CN 201163359Y CN U2008200843905 U CNU2008200843905 U CN U2008200843905U CN 200820084390 U CN200820084390 U CN 200820084390U CN 201163359 Y CN201163359 Y CN 201163359Y
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Abstract

本实用新型涉及一种用于燃气灶具自动控制的温度检测电路。现有的家用燃气灶具不能实现自动控制。本实用新型中运算放大器分别与分压电阻R1和R2的一端连接，分压电阻R1的另一端与滤波电容C1连接，运算放大器与单片机中具有AD转换功能的管脚连接。运算放大器分别与输入分压电阻R3的一端和NTC温度传感器的一端连接；NTC温度传感器的另一端分别与1.2V精密稳压管D1的正极、稳压电容C2的一端和上拉电阻R4的一端连接；上拉电阻R4的另一端与+5V电源连接。本实用新型中NTC温度传感器检测锅底的温度，温度信号经滤波、AD转换，单片机就可以通过检测该A/D转换值进行相应的自动控制。

Description

一种用于燃气灶具自动控制的温度检测电路
技术领域
本实用新型涉及一种电路，具体是一种用于燃气灶具自动控制的温度检测电路。
背景技术
厨房燃气灶具是人们日常生活中不可缺少的家电产品，但几十年来它的结构却变化不大，它是目前所有家电产品中唯一还没有实现电气化和智能控制的产品。因此有必要引入微处理器及自动控制等技术，使燃气灶具实现智能化，从而减轻烧煮劳动强度，提高烹调质量及安全性。目前，市场上的家用燃气灶具均没有智能烧煮功能，比如没有自动烧水、恒温油炸、自动煲饭等功能。
发明内容
本实用新型的目的就是克服现有技术的不足，提供一种用于燃气灶具自动控制的温度检测电路，利用该电路可以通过单片机对家用燃气灶实现自动控制。
本实用新型包括温度信号采集电路和NTC温度传感器。
温度信号采集电路包括运算放大器LM258、滤波电容C1、反馈分压电阻R1和R2、输入分压电阻R3、1.2V精密稳压管D1、稳压电容C2、上拉电阻R4。运算放大器LM258的6脚分别与分压电阻R1的一端和分压电阻R2的一端连接；分压电阻R1的另一端分别与运算放大器LM258的7脚和滤波电容C1的一端连接，运算放大器LM258的7脚与单片机中具有AD转换功能的管脚连接。分压电阻R2的另一端和滤波电容C1的另一端接地；运算放大器LM258的5脚分别与输入分压电阻R3的一端和NTC温度传感器的一端连接，输入分压电阻R3的另一端接地；NTC温度传感器的另一端分别与1.2V精密稳压管D1的正极、稳压电容C2的一端和上拉电阻R4的一端连接；1.2V精密稳压管D1的负极和稳压电容C2的另一端接地；上拉电阻R4的另一端和运算放大器LM258的8脚与+5V电源连接；运算放大器LM258的1脚、2脚和3脚悬空。
本实用新型电路连接的单片机为具有AD转换功能的单片机，如FREESCALE半导体公司的MC9S08AW32单片机。
本实用新型中NTC温度传感器检测锅底的温度，在烧煮过程中，将1.2V精密稳压管D1提供的1.2V电压经NTC温度传感器和分压电阻R3分压后，送入运算放大器LM258进行放大，放大后的信号经滤波电容C1滤波后送入单片机进行AD转换，单片机通过检测该A/D转换值进行相应的控制。通过本实用新型电路，在烧水时，单片机根据初始锅底温度Ta和前30s锅底温度变化率Td推断出烧水量Q，根据烧水量Q输出火力大小F，再根据传感器的温度变化率Td来判断水是否烧开。温度变化率Td每ns采集一次(5≤n≤15)，连续采集A次，如出现Td≤1的次数B≥A-C(1≤C≤3)，则判断水已烧开，切断燃气，关闭灶具，从而实现家用燃气灶的自动控制。
附图说明
图1为本实用新型的电路示意图。
具体实施方式
如图1所示，燃气灶具温度检测电路包括温度信号采集电路和NTC温度传感器3。温度信号采集电路包括运算放大器LM2582、滤波电容C1、反馈分压电阻R1和R2、输入分压电阻R3、1.2V精密稳压管D1、稳压电容C2、上拉电阻R4。运算放大器LM258的6脚分别与分压电阻R1的一端和分压电阻R2的一端连接；分压电阻R1的另一端分别与运算放大器LM258的7脚和滤波电容C1的一端连接，运算放大器LM258的7脚与MC9S08AW32单片机上具有AD转换功能的管脚连接。分压电阻R2的另一端和滤波电容C1的另一端接地；运算放大器LM258的5脚分别与输入分压电阻R3的一端和NTC温度传感器的一端连接，输入分压电阻R3的另一端接地；NTC温度传感器的另一端分别与1.2V精密稳压管D1的正极、稳压电容C2的一端和上拉电阻R4的一端连接；1.2V精密稳压管D1的负极和稳压电容C2的另一端接地；上拉电阻R4的另一端和运算放大器LM258的8脚与+5V电源连接；运算放大器LM258的1脚、2脚和3脚悬空。
该温度检测电路的工作过程：NTC温度传感器检测锅底的温度，在烧煮过程中，将1.2V精密稳压管D1提供的1.2V电压经NTC温度传感器和分压电阻R3分压后，送入运算放大器LM258进行放大，放大倍数为G＝1+R1/R2，放大后的信号经滤波电容C1滤波后送入单片机进行AD转换，当锅底温度升高时，NTC温度传感器阻值减小，电阻R3上分得电压值增大，相应的A/D转换值增大；当锅底温度降低时，NTC温度传感器阻值增大，电阻R3上分得电压值减小，相应的A/D转换值减小。单片机通过检测该A/D转换值进行相应的控制，控制方法如下：
选用锅底的初始温度Ta和温度变化率Td为输入量，输出量是水量的多少，根据锅底初始温度Ta和温度变化率Td推断出烧水量Q。其推理规则为：
if Ta and Td then Q
其中输入与输出模糊量都取大(B)、中(M)、小(S)三档，烧水量Q的模糊量用单点表示。在模糊推理中，采用极大极小运算原理。典型的第i条推理规则表示为：
if Tai＝M and Tdi＝S then Qi＝C3
其中，Ta表示锅底的初始温度、Td表示温度变化率、Q表示推理出的烧水量、C1表示推理出的烧水量为少、C2表示推理出的烧水量为中、C3表示推理出的烧水量为多；
从而有模糊推理规则表，如表1所示。
表1
为提高燃气利用率，推理出烧水量Q后，设计了一个一维的模糊控制器，其输入是烧水量Q，输出为火力大小F。当烧水量Q为C1时，调输出火力F为第4档火；当烧水量Q为C2时，调输出火力F为第5档火；当烧水量Q为C3时，调输出火力F为第6档火(共分6档火，第1档火到第6档火，火力依次增大)；再根据传感器的温度变化率Td来判断水是否烧开。再根据传感器的温度变化率Td来判断水是否烧开。温度变化率Td每ns采集一次(5≤n≤15)，连续采集A次，如出现Td≤1的次数B≥A-C(1≤C≤3)，则判断水已烧开，切断燃气，关闭灶具。

Claims (1)

1、一种用于燃气灶具自动控制的温度检测电路，包括温度信号采集电路和NTC温度传感器，其特征在于温度信号采集电路包括运算放大器LM258、滤波电容C1、反馈分压电阻R1和R2、输入分压电阻R3、1.2V精密稳压管D1、稳压电容C2、上拉电阻R4；运算放大器LM258的6脚分别与分压电阻R1的一端和分压电阻R2的一端连接；分压电阻R1的另一端分别与运算放大器LM258的7脚和滤波电容C1的一端连接，运算放大器LM258的7脚与单片机中具有AD转换功能的管脚连接；分压电阻R2的另一端和滤波电容C1的另一端接地；运算放大器LM258的5脚分别与输入分压电阻R3的一端和NTC温度传感器的一端连接，输入分压电阻R3的另一端接地；NTC温度传感器的另一端分别与1.2V精密稳压管D1的正极、稳压电容C2的一端和上拉电阻R4的一端连接；1.2V精密稳压管D1的负极和稳压电容C2的另一端接地；上拉电阻R4的另一端和运算放大器LM258的8脚与+5V电源连接；运算放大器LM258的1脚、2脚和3脚悬空。
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