CN217743981U - 智能锅具、智能灶具和智能锅灶系统 - Google Patents
智能锅具、智能灶具和智能锅灶系统 Download PDFInfo
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Abstract
本申请实施例公开了一种智能锅具、智能灶具以及智能锅灶系统,属于智能家居技术领域。在本申请实施例中,智能锅具中包括无源RFID标签和多个温度传感器,智能灶具中包括无源RFID读写器。智能锅具中的多个温度传感器分别用于采集锅体上自身所处位置处的温度信号,基于多个温度传感器采集到的温度信号可以获取智能锅具锅体底部的温场分布,可以为智能灶具控制火力大小提供数据基础。另外,智能锅具和智能灶具之间通过无源RFID技术进行温度数据的传输,这样无需在智能锅具中内置电源,可以减轻智能锅具的重量,且无需定期更换电池,为用户的使用带来方便。
Description
技术领域
本申请涉及智能家居技术领域,特别涉及一种智能锅具、智能灶具和智能锅灶系统。
背景技术
随着生活水平的提高,智能灶具、智能锅具在生活中的使用越来越多。相关技术中,通常在锅具底部安装一个温度传感器来采集锅具底部的温度,在采集到锅具底部的温度后,通过蓝牙模块将采集到的温度传输至灶具端,灶具端在接收到锅具底部的温度后,可以基于该温度控制火力大小,从而实现智能烹饪的目的。然而,在采用蓝牙模块传输数据时,需要在锅具上安装电池来为蓝牙模块提供电量,这样会增加锅具的重量,而且还需要定期更换电池,给用户的使用带来不便。
发明内容
本申请实施例提供了一种智能锅具、智能灶具和智能锅灶系统,可以通过多个温度传感器采集智能锅具锅体底部的温度数据,通过无源RFID技术进行温度数据传输,无需在智能锅具中内置电源,可以减轻智能锅具的重量,为用户的使用带来方便。所述技术方案如下:
一方面,提供了一种智能锅具,所述智能锅具包括:无源无线射频识别RFID标签、多个温度传感器、锅体和锅具手柄;
所述无源RFID标签与所述多个温度传感器电连接,所述锅体和所述锅具手柄机械连接,所述无源RFID标签位于所述锅具手柄上,所述多个温度传感器分布于所述锅体底部;
所述无源RFID标签用于接收智能灶具中的无源RFID读写器发射的电磁波,为所述多个温度传感器供电;
所述多个温度传感器分别用于采集所述锅体上自身所处位置处的温度信号,并将采集到的温度信号传输至所述无源RFID标签;
所述无源RFID标签还用于基于所述温度信号发送温度数据。
可选地,所述无源RFID标签包括微控制单元MCU、射频电路、供电电路和天线;
所述MCU分别与所述射频电路、所述供电电路和所述多个温度传感器连接;所述射频电路和所述供电电路均与所述天线连接,所述供电电路与所述多个温度传感器连接;
所述天线用于接收所述无源RFID读写器发射的电磁波,并将所述电磁波转换为电能,将所述电能输入至所述供电电路;
所述供电电路用于基于所述电能为所述MCU和所述多个温度传感器供电;
所述MCU用于接收所述多个温度传感器采集的温度信号,并基于所述温度信号生成温度数据,基于所述温度数据调制数据基带信号,向所述射频电路发送所述数据基带信号;
所述射频电路将所述数据基带信号转换为携带有所述温度数据的射频信号,并通过所述天线将携带所述温度数据的射频信号转化为电磁波发射出去。
可选地,所述供电电路包括整流电路和稳压电路;
所述天线用于将所述电磁波转换为交流电,并将所述交流电输入至所述整流电路;
所述整流电路用于将所述交流电转换为直流电,并将所述直流电输入至所述稳压电路;
所述稳压电路用于对所述直流电进行稳压后为所述MCU和所述多个温度传感器供电。
可选地,所述无源RFID标签还包括存储器,所述存储器与所述MCU连接,用于存储所述MCU获取到的温度数据。
可选地,所述MCU包括模数转换器ADC,所述多个温度传感器中的每个温度传感器包括热敏电阻和分压电阻,所述热敏电阻和所述分压电阻串联,且所述热敏电阻的一端与所述ADC连接,另一端接地;
所述ADC用于获取所述热敏电阻的两端的电压信号,并将所述电压信号转换为所述温度数据。
另一方面,提供了一种智能灶具,所述智能灶具包括:灶具本体以及部署在所述灶具本体上的无源无线射频识别RFID读写器、灶具火力控制单元、旋钮开关;
所述无源RFID读写器分别与所述灶具火力控制单元、所述旋钮开关连接,所述无源RFID读写器还与外部电源连接;
所述无源RFID读写器用于在检测到所述旋钮开关处于按压状态时,发射电磁波,并控制所述灶具火力控制单元点火;
所述无源RFID读写器还用于接收智能锅具上的无源RFID标签发送的温度数据,并基于所述温度数据控制所述灶具火力控制单元调节火力。
可选地,所述无源RFID读写器包括微控制单元MCU、射频开关、射频电路和天线;
所述MCU分别与所述射频电路、所述灶具火力控制单元、所述外部电源、所述旋钮开关连接,所述射频开关与所述天线连接,当所述射频开关处于第一状态时,所述射频电路与所述天线连通,当所述射频开关处于第二状态时,所述射频电路与所述天线断开,且所述射频开关与所述MCU连接;
所述外部电源用于为所述MCU供电;
所述MCU在检测到所述旋钮开关处于所述按压状态时,控制所述射频开关从所述第二状态切换至所述第一状态,并向所述射频电路发送调制信号;
所述射频电路用于将所述调制信号转换为射频信号,并通过所述射频开关发送至所述天线;
所述天线用于将所述射频信号转换为电磁波发射出去;
所述天线还用于接收所述智能锅具的无源RFID标签发送的携带有所述温度数据的射频信号,并通过所述射频开关将携带有所述温度数据的射频信号传输至所述射频电路;
所述射频电路还用于将携带所述温度数据的射频信号转换为数据基带信号,并将所述数据基带信号传输至所述MCU;
所述MCU用于基于所述数据基带信号携带的所述温度数据控制所述灶具火力控制单元调节火力。
可选地,所述灶具火力控制单元包括灶具火力控制板、比例阀和点火器,所述灶具火力控制板分别与所述比例阀和所述点火器连接;
所述灶具火力控制板用于接收所述MCU发送的点火指令,并基于所述点火指令控制所述点火器点火;
所述灶具火力控制板还用于接收所述MCU基于所述温度数据发送的火力调节指令,并基于所述火力调节指令控制所述比例阀的开度,以对所述灶具的火力进行调节。
可选地,所述智能灶具还包括无线通信模块,所述无源RFID读写器还包括存储器,所述无线通信模块与所述存储器均与所述MCU连接;
所述MCU还用于通过所述天线、所述射频开关和所述射频电路接收食材无源RFID标签发送的食材信息,通过所述无线通信模块向智能终端发送所述食材信息,接收所述智能终端基于所述食材信息发送的目标食谱;
所述存储器用于存储食谱与温度曲线的映射关系;
所述MCU用于基于所述目标食谱和所述食谱与温度曲线的映射关系,确定所述目标食谱对应的目标温度曲线,基于接收到的所述温度数据和所述目标温度曲线,控制所述灶具火力控制单元调节火力。
另一方面,提供了一种智能锅灶系统,所述智能锅灶系统包括智能锅具和智能灶具,所述智能锅具为前述的智能锅具,所述智能灶具为前述的智能灶具,且所述智能锅具中的无源RFID标签与所述智能灶具中的无源RFID读写器之间的距离不大于参考距离阈值。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
在本申请实施例中,提供了一种智能锅具、智能灶具以及智能锅灶系统。其中,智能锅具中包括无源RFID标签和多个温度传感器,智能灶具中包括无源RFID读写器。智能锅具中的多个温度传感器分别用于采集锅体上自身所处位置处的温度信号,智能锅具中的无源RFID标签可以基于多个温度传感器采集到的温度信号生成温度数据,并将生成的温度数据发送至智能灶具,智能灶具中的无源RFID读写器在接收到温度数据后,可以基于接收到的温度数据控制火力大小,进而对智能锅具锅体底部的温度进行调节。由于该温度数据是基于多个温度传感器采集到的锅体底部的温度信号生成的,所以该温度数据可以表征智能锅具锅体底部的温场分布,基于该温度数据来控制火力大小也可以提高控制精度,使智能烹饪的效果更好。另外,智能锅具和智能灶具之间通过无源RFID技术进行温度数据的传输,这样无需在智能锅具中内置电源,可以减轻智能锅具的重量,且无需定期更换电池,为用户的使用带来方便。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种智能锅具的示意图;
图2是本申请实施例提供的一种无源RFID标签与温度传感器之间的连接关系图;
图3是本申请实施例提供的另一种无源RFID标签与温度传感器之间的连接关系图;
图4是本申请实施例提供的一种无源RFID标签和温度传感器之间的电路连接图;
图5是本申请实施例提供的另一种无源RFID标签与温度传感器之间的连接关系图;
图6是本申请实施例提供的另一种无源RFID标签与温度传感器之间的电路连接图;
图7是本申请实施例提供的一种智能灶具的示意图;
图8是本申请实施例提供的一种智能灶具中各组件之间的电路连接图;
图9是本申请实施例提供的另一种智能灶具中各组件之间的电路连接图;
图10是本申请实施例提供的另一种智能灶具中各组件之间的电路连接图;
图11是本申请实施例提供的另一种智能灶具中各组件之间的电路连接图;
图12是本申请实施例提供的另一种智能灶具中各组件之间的电路连接图;
图13是本申请实施例提供的另一种智能灶具中各组件之间的电路连接图;
图14是本申请实施例提供的一种智能锅灶系统的示意图。
附图标号:
10:智能锅具;101:无源RFID标签;102:多个温度传感器;103:锅体;104:锅具手柄;1011:无源RFID标签的MCU;1012:无源RFID标签的射频电路;1013:供电电路;10131:整流电路;10132:稳压电路;1014:无源RFID标签的天线;1015:无源RFID标签的存储器;1016:无源RFID标签的晶振;
20:智能灶具;201:灶具本体;202:无源RFID读写器;203:灶具火力控制单元;204:旋钮开关;205:无线通信模块;2021:无源RFID读写器的MCU;2022:射频开关;2023:无源RFID读写器的射频电路;2024:无源RFID读写器的天线;2025:无源RFID读写器的存储器;2026:无源RFID读写器的晶振;2031:灶具火力控制板;2032:比例阀;2033:点火器;
30:外部电源。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
接下来将结合附图对本申请实施例提供的智能锅具进行介绍。
图1是本申请实施例提供的一种智能锅具。如图1所示,该智能锅具10包括无源RFID(Radio Frequency Identification,无线射频识别)标签101、多个温度传感器102、锅体103和锅具手柄104。其中,无源RFID标签101与多个温度传感器102电连接,锅体103和锅具手柄104机械连接,该无源RFID标签101位于锅具手柄104上,多个温度传感器102分布于锅体底部,图1中以5个温度传感器均匀分布于锅体底部为例进行示意性说明,但这并不构成对传感器数量和分布形式的限定;无源RFID标签101用于接收智能灶具中的无源RFID读写器发射的电磁波,为多个温度传感器102供电;多个温度传感器102分别用于采集锅体上自身所处位置处的温度信号,并将采集到的温度信号传输至无源RFID标签101,无源RFID标签101还用于基于温度信号发送温度数据。
其中,无源RFID标签101包括MCU1011、射频电路1012、供电电路1013和天线1014。图2示出了无源RFID标签101各部分之间的连接关系。其中,MCU1011分别与射频电路1012、供电电路1013和多个温度传感器102连接,射频电路1012和供电电路1013均与天线1014连接,供电电路1014还与多个温度传感器102连接。
天线1014用于接收智能灶具中的无源RFID读写器发射的电磁波,并将电磁波转换为电能,将电能输入至供电电路1013;供电电路1013用于基于接收到的电能为MCU1011和多个温度传感器102供电,MCU1011用于接收多个温度传感器102采集的温度信号,并基于温度信号生成温度数据,基于生成的温度数据调制数据基带信号,并向射频电路1013发送调制的数据基带信号;射频电路1013在接收到数据基带信号后,将该数据基带信号转换为携带有温度数据的射频信号,并通过天线1014将携带有温度数据的射频信号转化为电磁波发射出去。
示例性地,在本申请实施例中,天线1014接收智能灶具中的无源RFID读写器发射的电磁波,并将该电磁波转换为交流电,并将该交流电输入至供电电路1013中。相应地,如图3所示,供电电路1013可以包括整流电路10131和稳压电路10132。其中,整流电路10131用于接收天线1014转换得到的交流电,并将交流电转换为直流电,之后,将直流电输入至稳压电路10132,稳压电路10132用于对直流电进行稳压后为MCU1011和多个温度传感器102供电。
其中,整流电路10131包括整流管V1,稳压电路10132包括稳压管V2和电容C2。如图4所示,整流管V1的输入端与天线1014连接,可以接收天线1014输出的交流电,并将交流电转换为直流电,从整流管V1输出的直流电可以输入稳压管V2进行稳压,其中稳压管V2双向导通,一端接地,经稳压管V2稳压后的直流电可以输入电容C2,电容C2可以滤除直流电中的干扰信号。经电容C2滤除干扰信号后的直流电中的部分可以通过MCU的VDD(VoltageDrain-to-Drain,电源电压)接口输入至MCU1011,为MCU1011供电。另一部分可以输入至多个温度传感器102,为多个温度传感器102供电。
多个温度传感器102中的每个温度传感器包括热敏电阻和分压电阻。示例性地,以多个温度传感器102中的一个温度传感器为例,如图4所示,经电容C2滤除干扰信号后的直流电流入分压电阻R1和热敏电阻NTC1,为分压电阻R1和热敏电阻NTC1供电。其中,该热敏电阻NTC1为负温度系数的热敏电阻,其电阻值可以随温度的升高而减小,基于此,智能锅具锅体底部的温度越高,热敏电阻NTC1的电阻值就越小,相应的,其两端的电压值也会减小,在这种情况下,可以将热敏电阻NTC1两端的电压信号作为该热敏电阻NTC1采集到的锅体底部的温度信号。
在本申请实施例中,如图4所示,MCU1011中包括ADC(Analog-to-DigitalConverter,模数转换器),热敏电阻NTC1的一端与ADC连接,另一端接地。ADC用于获取热敏电阻NTC1两端的电压信号,并将该电压信号作为温度信号。
示例性地,热敏电阻NTC1可以与ADC的采样口连接。ADC可以通过该采样口采集热敏电阻NTC1两端的电压信号,此时,该电压信号为一个模拟信号。在采集到热敏电阻NTC1两端的电压信号后,ADC可以将该电压信号转换为数字信号,此时,该数字信号即为MCU通过该热敏电阻所采集到的温度数据。依据相同的方法,ADC可以将获取到多个热敏电阻采集到的多个温度信号转换为多个温度数据,该多个温度数据可以用于表征智能锅具锅体底部的温场分布。
之后,MCU1011可以基于该多个温度数据调制数据基带信号,并将调制后的数据基带信号通过RF(Radio Frequency,射频)接口发送至射频电路1012。其中,如图4所示,射频电路1012包括射频电感L1和射频电容C1,射频电容C1与射频电感L1串联,数据基带信号输入射频电容C1和射频电感L1后,会转换为携带有温度数据的射频信号。由于射频电感L1还与天线1014连接,所以,该携带有温度数据的射频信号从射频电感L1输出后,可以输入天线1014,天线1014可以将该携带有温度数据的射频信号转化为电磁波发射出去。
在本申请实施例中,该无源RFID标签101还包括存储器1015,如图5所示,该存储器1015与MCU1011连接,用于存储MCU1011获取到的温度数据。
其中,MCU1011与存储器1015之间通过IIC(Inter-Intergrated Circuit,集成电路总线)通信协议接口进行通信。参见图6,该IIC接口包括SDA(Serial Data Line,串行数据线)接口和SCL(Serial Clock Line,串行时钟线)接口,相应地,MCU1011与存储器1015之间通过SDA数据线与SCL时钟线连接。其中,SDA数据线与SCL时钟线之间还可以连接有上拉电阻R2和R3,该上拉电阻R2和R3用于在IIC通信过程中提供高电平输出能力。
需要说明的是,在本申请实施例中,无源RFID标签101还包括晶振1016。如图5所示,晶振1016与MCU1011连接,为MCU1011提供时钟信号,以使MCU1011正常工作。
本申请实施例提供了一种智能锅具,该智能锅具中包括无源RFID标签和多个温度传感器。该多个温度传感器均匀分布于锅体底部,多个温度传感器中的每个温度传感器分别用于采集锅体上自身所处位置处的温度信号,无源RFID标签可以基于多个温度传感器采集到的温度信号生成温度数据。由于该温度数据是基于多个温度传感器采集到的锅体底部的温度信号生成的,所以该温度数据可以用于表征智能锅具锅体底部的温场分布。
另外,无源RFID标签可以接收智能灶具中的无源RFID读写器发射的电磁波,为多个温度传感器供电。这样无需在智能锅具中内置电源,可以减小智能锅具的重量。
接下来将结合附图对本申请实施例提供的智能锅具进行介绍。
图7是本申请实施例提供的一种智能灶具20,该智能灶具20包括灶具本体201以及部署在灶具本体上的无源RFID读写器202、灶具火力控制单元203、旋钮开关204。其中无源RFID读写器202分别与灶具火力控制单元203、旋钮开关204连接,无源RFID读写器202还与外部电源30连接;无源RFID读写器202用于在检测到旋钮开关204处于按压状态时,发射电磁波,并控制灶具火力控制单元203点火;无源RFID读写器202还用于接收智能灶具上的无源RFID标签101发送的温度数据,并基于温度数据控制灶具火力控制单元203调节火力。
其中,无源RFID读写器202包括MCU2021、射频开关2022、射频电路2023和天线2024。如图8所示,MCU2021分别与射频电路2023、灶具火力控制单元202、外部电源30、旋钮开关204连接,射频开关2022与天线2024连接,当射频开关2022处于第一状态时,射频电路2023与天线2024连通,当射频开关2022处于第二状态时,射频电路2023与天线2024断开,且射频开关2022与MCU2021连接;外部电源30用于为MCU2021供电,MCU2021在检测到旋钮开关204处于按压状态时,控制射频开关2022从第二状态切换至第一状态,并向射频电路2023发送调制信号,射频电路2023用于将调制信号转化为射频信号,并通过射频开关2022发送至天线2024,天线2024用于将射频信号转换为电磁波发射出去;天线2024还用于接收智能锅具的无源RFID标签101发送的携带有温度数据的射频信号,并通过射频开关2024将携带有温度数据的射频信号传输至射频电路2023;射频电路2023还用于将携带温度数据的射频信号转换为数据基带信号,并将数据基带信号传输至MCU2021;MCU2021用于基于数据基带信号携带的温度数据控制灶具火力控制单元203调节火力。
示例性地,如图9所示,外部电源30与MCU2021之间可以连接滤波电容C4,该滤波电容C4用于滤除外部电源30输入的直流电中高频杂波和交流成分。其中,该滤波电容C4的一端分别与外部电源30和MCU2021的VDD接口连接,另一端接地。流经滤波电容C4的直流电可以通过MCU2021的VDD接口流入MCU2021,为MCU2021供电。
当MCU2021通电之后,如果检测到旋钮开关204处于按压状态时,可以控制射频开关2022从第二状态切换至第一状态,并向射频电路2023发送调制信号,射频电路2023用于将调制信号转化为射频信号,并通过射频开关2022发送至天线2024,天线2024用于将射频信号转换为电磁波发射出去。与此同时,MCU2021还可以向灶具火力控制单元203发送点火指令,控制灶具火力控制单元203点火。
示例性地,如图9所示,射频电路2023包括射频电感L2和射频电容C3。当射频开关2022处于第一状态时,该射频开关2022与射频电路2023的射频电感L2连接,此时天线2024通过射频开关2022与射频电路2023的射频电感L2连接,射频电感L2与射频电容C3串联,射频电容C3还通过MCU的RF接口与MCU2021连接。当射频开关2022处于第二状态时,射频开关2022与射频电路的射频电感L2断开,并通过MCU的GPIO1接口与MCU2021连接。
在本申请实施例中,射频开关2022的初始状态为第二状态,在MCU2022通电后,当检测到旋钮开关处于按压状态时,该MCU2021可以控制射频开关2022从第二状态切换至第一状态,此时射频开关2022与射频电路2023连接。如图9所示,MCU2021可以通过RF接口向射频电路2023发送调制信号,该调制信号经过射频电容C3和射频电感L2后,可以转化为射频信号,之后通过射频开关2022到达天线2024,天线2024可以将该射频信号转换为电磁波发射出去。后续,当MCU2021检测到旋钮开关204恢复至关闭状态时,可以将射频开关2022从第一状态再切换回第二状态。其中,旋钮开关204处于关闭状态用于指示熄火。
另外,当MCU2021检测到旋钮开关处于按压状态时,MCU2021还可以向灶具火力控制单元203发送点火指令,以控制灶具火力控制单元203点火。其中,灶具火力控制单元203包括灶具火力控制板2031、比例阀2032和点火器2033。如图10所示,灶具火力控制板2031分别与比例阀2032和点火器2033连接;灶具火力控制板2031用于接收MCU2021发送的点火指令,并基于点火指令控制点火器2033点火;灶具火力控制板2031还用于接收MCU2021基于温度数据发送的火力调节指令,并基于火力调节指令控制比例阀2032的开度,以对灶具的火力进行调节。
其中,MCU2021与灶具火力控制板2031之间通过UART(Universal AsynchronousReceiver/Transmitter,通用异步通信)接口进行通信。参见图11,该UART接口包括包括TX(Transmit,发送)接口和RX(Receive,接收)接口。当MCU2021检测到旋钮开关204处于按压状态时,MCU2021可以通过TX接口向灶具火力控制板2031发送点火指令,当灶具火力控制板2031接收到点火指令后,可以控制点火器2033点火,并控制比例阀2032打开。
在本申请实施例中,天线2024发射的电磁波会被前述介绍的智能锅具的无源RFID标签101接收,从而为智能锅具的温度传感器进行供电。基于此,天线2024在向外发射电磁波之后,还可以接收前述介绍的智能锅具的无源RFID标签101发送的携带有温度数据的射频信号,并将接收到的射频信号通过射频开关2022输入射频电感L2中,射频电感L2与射频电容C3串联,该射频信号经过射频电感L2和射频电容C3之后,可以转换为数据基带信号。射频电容C3还通过MCU的RF接口与MCU2021连接,因此从射频电容C3输出的数据基带信号可以通过MCU的RF接口输入MCU2021。MCU2021在接收到该数据基带信号后,可以对该数据基带信号进行解调,进而确定出该数据基带信号中携带的温度数据。之后,MCU2021可以基于该温度数据向灶具火力控制板2031发送火力调节指令,灶具火力控制板2031在接收到火力调节指令后,可以根据该火力调节指令控制比例阀2032的开度,以对灶具的火力进行调节。
如图12所示,该智能灶具还包括无线通信模块205,该无源RFID读写器201还包括存储器2025,无线通信模块205与存储器2025均与MCU2021连接。
其中,MCU2021与存储器2025之间通过IIC(Inter-Intergrated Circuit,集成电路总线)通信协议接口进行通信。参见图13,该IIC接口包括SDA(Serial Data Line,串行数据线)接口和SCL(Serial Clock Line,串行时钟线)接口,相应地,MCU2021与存储器2025之间通过SDA数据线与SCL时钟线连接。其中,SDA数据线与SCL时钟线之间还可以连接有上拉电阻R4和R5,该上拉电阻R4和R5用于在IIC通信过程中提供高电平输出能力。
在本申请实施例中,MCU2021还用于通过天线2024、射频开关2022和射频电路2023接收食材无源RFID标签101发送的食材信息,通过无线通信模块205向智能终端发送食材信息,并接收智能终端基于食材信息发送的目标食谱;存储器2025用于存储食谱与温度曲线的映射关系;MCU2021用于基于目标食谱和食谱与温度曲线的映射关系,确定目标食谱对应的目标温度曲线,基于接收到的温度数据和目标温度曲线,控制灶具火力控制单元203调节火力。
示例性地,对于某些携带有无源RFID标签的食材,该食材无源RFID标签中存储有该食材的食材信息。基于此,当该食材与智能灶具的无源RFID读写器202之间的距离处于参考距离阈值范围内时,该无源RFID读写器202可以读取该食材无源RFID标签中的食材信息。之后,该无源RFID读写器202可以将该食材信息通过无线通信模块205发送至智能终端。智能终端在接收到该食材信息后,可以基于该食材信息向用户推荐与该食材信息相关的食谱。当智能终端接收到用户对于某一个食谱的选择操作后,可以将用户选择的食谱作为目标食谱,并通过无线通信模块205向MCU2021发送该目标食谱。其中,该参考距离阈值可以预先设置,例如该参考距离阈值为30cm或35cm,本申请实施例对此不作限定。
另外,对于某些不具备无源RFID标签的食材,用户可以直接在智能终端中输入食材信息,当智能终端接收到用户输入的食材信息后,同样可以为用户推荐与该食材信息相关的食谱。当智能终端接收到用户对于某一个食谱的选择操作后,同样可以将用户选择的食谱作为目标食谱,并通过无线通信模块205向MCU2021发送该目标食谱。
存储器2025中存储有食谱与温度曲线的映射关系,基于此,MCU2021在接收到目标食谱之后,可以基于该目标食谱,从存储器2025中存储的食谱与温度曲线的映射关系查找与目标食谱相同的食谱,将查找到的食谱对应的温度曲线作为目标食谱对应的目标温度曲线。之后,MCU2021可以基于智能锅具传输的温度数据与目标温度曲线来控制灶具火力控制单元203调节火力。
示例性地,由前述介绍可知,智能锅具10上部署有多个温度传感器102,智能锅具每次可以通过无源RFID标签101发送多个温度传感器102采集到的多个温度数据。基于此,MCU2021从获取到目标温度曲线的第一时刻开始,每次接收到智能锅具的无源RFID标签101传输的多个温度数据时,将该多个温度数据进行融合,得到一个融合温度数据,并将该多个温度数据的接收时刻作为相应融合温度数据对应的第二时刻,基于该第二时刻与第一时刻的时间差,确定该第二时刻在目标温度曲线上对应的目标时刻,该目标时刻与该目标温度曲线的初始时刻之间的时间差等于该第二时刻与第一时刻之间的时间差。之后,获取目标温度曲线上该目标时刻对应的温度数据与该融合温度数据之间的温度差值。如果该温度差值的绝对值不大于第一温度阈值,则说明在第二时刻,智能锅具的锅体底部的温度数据与目标温度曲线上该第二时刻对应的温度数据相差较小,此时,可以不对火力进行调节。
可选地,如果该温度差值的绝对值大于第一温度阈值且小于第二温度阈值,则说明在第二时刻,智能锅具的锅体底部的温度数据相较于目标温度曲线上该第二时刻对应的温度数据产生了一定偏差,此时,MCU2021可以基于该温度差值控制灶具火力控制板2031来调节比例阀2032的开度,以此来控制火力大小,实现对智能锅具锅体底部温度的调节。
示例性地,如果该温度差值为负值,则说明此时智能锅具的锅体底部的温度较低,MCU2021可以向灶具火力控制板2031发送第一火力调节指令,该第一火力调节指令用于指示灶具火力控制板2031控制比例阀2032的开度增大,以使灶具的火力变大。如果该温度差值为正值,则说明此时智能锅具的锅体底部的温度较高,在这种情况下,MCU2021可以向灶具火力控制板2031发送第二火力调节指令,该第二火力调节指令用于指示灶具火力控制板2031控制比例阀2032的开度减小,以使灶具的火力变小。
当然,在一些可能的实现方式中,存储器2025中还可以存储有温度差值与对应的比例阀开度之间的映射关系。在此基础上,MCU2021还可以根据温度差值来获取对应的比例阀开度,进而在向灶具火力控制板2031发送的火力调节指令中携带该温度差值对应的比例阀开度,以便该灶具火力控制板2031基于该温度差值对应的比例阀开度来调节比例阀2032,进而实现对灶具火力大小的调节。
可选地,如果该温度差值的绝对值大于第二温度阈值,则说明在第二时刻智能锅具的锅体底部的温度数据已经严重偏离目标温度曲线上该第二时刻对应的温度数据,此时,智能锅具可能出现故障,在这种情况下,MCU2021可以向灶具火力控制板2031发送第三火力调节指令,该第三火力调节指令用于指示灶具火力控制板2031控制点火器2033关闭,并控制比例阀2032闭合,以停止对智能锅具加热。
依据同样的方法,MCU2021在接收到无源RFID标签101传输的每个温度数据后,都可以基于接收到的温度数据和目标温度曲线上的温度数据,控制灶具火力控制板2031调节比例阀2032的开度,以此来实现对灶具火力大小的控制,这样可以实时对智能锅具的锅体底部的温度进行调节,使智能烹饪的效果更好。
需要说明的是,在本申请实施例中,该无源RFID读写器202还包括晶振2026。如图12和图13所示,该晶振2026与MCU2021连接,用于为MCU2021提供时钟信号,以使MCU2021可以正常工作。
在本申请实施例中提供了一种智能灶具,该智能灶具中包括灶具本体以及部署在灶具本体上的无源RFID读写器。该无源RFID读写器可以向外发射电磁波,该电磁波可以被智能锅具中的无源RFID标签所接收,从而为无源RFID标签和多个温度传感器供电。这样无需在智能锅具中内置电池,可以减轻智能锅具的重量。
另外,智能灶具中的无源RFID读写器还可以接收智能锅具中的无源RFID标签向外发送的温度数据,并基于该温度数据控制灶具火力的大小。由于该温度数据是基于多个温度传感器采集到智能锅具锅体底部的温度信号生成的,所以该温度数据可以表征智能锅具锅体底部的温场分布,基于该温度数据来控制火力大小,可以使智能烹饪的效果更好。
图14是本申请实施例提供的一种智能锅灶系统,该智能锅灶系统包括智能锅具和智能灶具,其中该智能锅具为前述图1至图6介绍的智能锅具,该智能灶具为前述图7至图13介绍的智能灶具。其中智能锅具中的无源RFID标签101与智能灶具中的无源RFID读写器202之间的距离不大于参考距离阈值。其中,该参考距离阈值可以基于无源RFID读写器和无源RFID标签的最远通讯距离来确定,其中,该最远通讯距离是指能够保证无源RFID读写器和无源RFID标签正常通信的最大距离。其中,该参考距离阈值可以等于该最远通讯距离或小于该最远通讯距离。示例性地,该参考距离阈值可以设置为30cm或35cm,本申请实施例对此不作限定。
其中,智能灶具20在通电之后,可以接收智能终端发送的目标食谱,并基于预先存储的食谱与温度曲线之间的映射关系确定目标食谱对应的目标温度曲线。其中确定目标食谱对应的目标温度曲线的方法可以参考前述介绍的方法,本申请实施例对此不再赘述。
当智能灶具的MCU2021在检测到旋钮开关204处于按压状态时,可以控制灶具火力控制单元203点火。与此同时,MCU2021可以控制射频开关2022从第二状态切换至第一状态,并向射频电路2023发送调制信号,射频电路2023在接收到该调制信号后,可以将该调制信号转换为射频信号。之后,通过射频开关2022将该调制信号发送至天线2024,天线2024在接收到该射频信号后,将该射频信号转换为电磁波发射出去。之后,智能锅具中的天线1014可以接收智能灶具中的天线2024发射的电磁波。其中,智能锅具中的天线1014在接收到电磁波之后,可以将该电磁波转换为电能,并将转换得到的电能输入至供电电路1013,由该供电电路1013为智能锅具的无源RFID标签101中的MCU1011和多个温度传感器102供电。
其中,多个温度传感器102中的每个温度传感器在通电之后,可以采集锅体上自身所处位置处的温度信号,并将采集到的温度信号传输至无源RFID标签中的MCU1011,MCU1011可以接收到多个温度传感器102中每个温度传感器传输的温度信号后,在接收到多个温度信号后,可以将多个温度信号转换为多个温度数据。之后,无源RFID标签101中的MCU1011可以基于该多个温度数据调制数据基带信号,并向射频电路1012发送数据基带信号。射频电路1012在接收到该数据基带信号后,可以将该数据基带信号转换为携带有温度数据的射频信号,并通过天线1014将携带有温度数据的射频信号转化为电磁波发射出去。
智能灶具中的天线2024可以接收智能锅具中的天线1014发送的携带有温度数据的射频信号,并将接收到的携带有温度数据的射频信号发送至射频电路2023,射频电路2023在接收到该携带有温度数据的射频信号后,可以将该携带有温度数据的射频信号转换为数据基带信号,并将该数据基带信号发送至无源RFID读写器中的MCU2021。
无源RFID读写器中的MCU2021在接收到该数据基带信号后,可以对该数据基带信号进行解调,从而获取该数据基带信号中携带的温度数据。之后,MCU2021可以基于该温度数据与目标温度曲线来控制灶具火力控制单元203调节火力大小。其中,MCU2021基于温度数据与目标曲线控制灶具火力控制单元203调节火力大小的方法可以参考前述介绍的方法,本申请实施例不再赘述。
在本申请实施例中提出了智能锅灶系统,该智能锅灶系统中包括智能锅具和智能灶具。其中智能锅具中包括无源RFID标签,该无源RFID标签可以接收智能灶具中的无源RFID读写器发射的电磁波,并将电磁波转换为可供无源RFID标签和多个温度传感器使用的电能,这样无需在智能锅具中内置电源,可以减轻智能锅具的重量,而且使用起来也更加方便。
另外,智能灶具中的无源RFID读写器可以接收智能锅具中的无源RFID标签发送的温度数据,并基于该温度数据调节火力的大小。由于该温度数据是基于多个温度传感器采集到的智能锅具锅体底部的温度信号生成的,所以该温度数据可以表征智能锅具锅体底部的温场分布,基于该温度数据来控制火力大小,可以使智能烹饪的效果更好。
需要说明的是,本申请实施例所涉及的信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)、数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据)以及信号,均为经用户授权或者经过各方充分授权的,且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。
以上所述并不用以限制本申请实施例,凡在本申请实施例的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请实施例的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种智能锅具(10),其特征在于,所述智能锅具(10)包括:无源无线射频识别RFID标签(101)、多个温度传感器(102)、锅体(103)和锅具手柄(104);
所述无源RFID标签(101)与所述多个温度传感器(102)电连接,所述锅体(103)和所述锅具手柄(104)机械连接,所述无源RFID标签(101)位于所述锅具手柄(104)上,所述多个温度传感器(102)分布于所述锅体(103)底部;
所述无源RFID标签(101)用于接收智能灶具(20)中的无源RFID读写器(202)发射的电磁波,为所述多个温度传感器(102)供电;
所述多个温度传感器(102)分别用于采集所述锅体(103)上自身所处位置处的温度信号,并将采集到的温度信号传输至所述无源RFID标签(101);
所述无源RFID标签(101)还用于基于所述温度信号发送温度数据。
2.根据权利要求1所述的智能锅具(10),其特征在于,所述无源RFID标签(101)包括微控制单元MCU(1011)、射频电路(1012)、供电电路(1013)和天线(1014);
所述MCU(1011)分别与所述射频电路(1012)、所述供电电路(1013)和所述多个温度传感器(102)连接;所述射频电路(1012)和所述供电电路(1013)均与所述天线(1014)连接,所述供电电路(1013)与所述多个温度传感器(102)连接;
所述天线(1014)用于接收所述无源RFID读写器(202)发射的电磁波,并将所述电磁波转换为电能,将所述电能输入至所述供电电路(1013);
所述供电电路(1013)用于基于所述电能为所述MCU(1011)和所述多个温度传感器(102)供电;
所述MCU(1011)用于接收所述多个温度传感器(102)采集的温度信号,并基于所述温度信号生成温度数据,基于所述温度数据调制数据基带信号,向所述射频电路(1012)发送所述数据基带信号;
所述射频电路(1012)将所述数据基带信号转换为携带有所述温度数据的射频信号,并通过所述天线(1014)将携带所述温度数据的射频信号转化为电磁波发射出去。
3.根据权利要求2所述的智能锅具(10),其特征在于,所述供电电路(1013)包括整流电路(10131)和稳压电路(10132);
所述天线(1014)用于将所述电磁波转换为交流电,并将所述交流电输入至所述整流电路(10131);
所述整流电路(10131)用于将所述交流电转换为直流电,并将所述直流电输入至所述稳压电路(10132);
所述稳压电路(10132)用于对所述直流电进行稳压后为所述MCU(1011)和所述多个温度传感器(102)供电。
4.根据权利要求2所述的智能锅具(10),其特征在于,所述无源RFID标签(101)还包括存储器(1015),所述存储器(1015)与所述MCU(1011)连接,用于存储所述MCU(1011)获取到的温度数据。
5.根据权利要求1-4任一所述的智能锅具(10),其特征在于,所述MCU(1011)包括模数转换器ADC,所述多个温度传感器(102)中的每个温度传感器包括热敏电阻和分压电阻,所述热敏电阻和所述分压电阻串联,且所述热敏电阻的一端与所述ADC连接,另一端接地;
所述ADC用于获取所述热敏电阻的两端的电压信号,并将所述电压信号转换为所述温度数据。
6.一种智能灶具(20),其特征在于,所述智能灶具(20)包括:灶具本体(201)以及部署在所述灶具本体上的无源无线射频识别RFID读写器(202)、灶具火力控制单元(203)、旋钮开关(204);
所述无源RFID读写器(202)分别与所述灶具火力控制单元(203)、所述旋钮开关(204)连接,所述无源RFID读写器(202)还与外部电源(30)连接;
所述无源RFID读写器(202)用于在检测到所述旋钮开关(204)处于按压状态时,发射电磁波,并控制所述灶具火力控制单元(203)点火;
所述无源RFID读写器(202)还用于接收智能锅具上的无源RFID标签(101)发送的温度数据,并基于所述温度数据控制所述灶具火力控制单元(203)调节火力。
7.根据权利要求6所述的智能灶具(20),其特征在于,所述无源RFID读写器(202)包括微控制单元MCU(2021)、射频开关(2022)、射频电路(2023)和天线(2024);
所述MCU(2021)分别与所述射频电路(2023)、所述灶具火力控制单元(203)、所述外部电源(30)、所述旋钮开关(204)连接,所述射频开关(2022)与所述天线(2024)连接,当所述射频开关(2022)处于第一状态时,所述射频电路(2023)与所述天线(2024)连通,当所述射频开关(2022)处于第二状态时,所述射频电路(2023)与所述天线(2024)断开,且所述射频开关(2022)与所述MCU(2021)连接;
所述外部电源(30)用于为所述MCU(2021)供电;
所述MCU(2021)在检测到所述旋钮开关(204)处于所述按压状态时,控制所述射频开关(2022)从所述第二状态切换至所述第一状态,并向所述射频电路(2023)发送调制信号;
所述射频电路(2023)用于将所述调制信号转换为射频信号,并通过所述射频开关(2022)发送至所述天线(2024);
所述天线(2024)用于将所述射频信号转换为电磁波发射出去;
所述天线(2024)还用于接收所述智能锅具的无源RFID标签(101)发送的携带有所述温度数据的射频信号,并通过所述射频开关(2022)将携带有所述温度数据的射频信号传输至所述射频电路(2023);
所述射频电路(2023)还用于将携带所述温度数据的射频信号转换为数据基带信号,并将所述数据基带信号传输至所述MCU(2021);
所述MCU(2021)用于基于所述数据基带信号携带的所述温度数据控制所述灶具火力控制单元(203)调节火力。
8.根据权利要求6或7所述的智能灶具(20),其特征在于,所述灶具火力控制单元(203)包括灶具火力控制板(2031)、比例阀(2032)和点火器(2033),所述灶具火力控制板(2031)分别与所述比例阀(2032)和所述点火器(2033)连接;
所述灶具火力控制板(2031)用于接收所述MCU(20221)发送的点火指令,并基于所述点火指令控制所述点火器(2033)点火;
所述灶具火力控制板(2031)还用于接收所述MCU(2021)基于所述温度数据发送的火力调节指令,并基于所述火力调节指令控制所述比例阀(2032)的开度,以对所述灶具的火力进行调节。
9.根据权利要求7所述的智能灶具(20),其特征在于,所述智能灶具(20)还包括无线通信模块(205),所述无源RFID读写器(202)还包括存储器(2025),所述无线通信模块(205)与所述存储器(2025)均与所述MCU(2021)连接;
所述MCU(2021)还用于通过所述天线(2024)、所述射频开关(2022)和所述射频电路(2023)接收食材无源RFID标签发送的食材信息,通过所述无线通信模块(205)向智能终端发送所述食材信息,接收所述智能终端基于所述食材信息发送的目标食谱;
所述存储器(2025)用于存储食谱与温度曲线的映射关系;
所述MCU(2021)用于基于所述目标食谱和所述食谱与温度曲线的映射关系,确定所述目标食谱对应的目标温度曲线,基于接收到的所述温度数据和所述目标温度曲线,控制所述灶具火力控制单元(203)调节火力。
10.一种智能锅灶系统,其特征在于,所述智能锅灶系统包括智能锅具(10)和智能灶具(20),所述智能锅具(10)为权利要求1至5任一所述的智能锅具(10),所述智能灶具(20)为权利要求6至9任一所述的智能灶具(20),且所述智能锅具(10)中的无源RFID标签(101)与所述智能灶具(20)中的无源RFID读写器(202)之间的距离不大于参考距离阈值。
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