CN2223954Y - 全自动电脑电饭机 - Google Patents

Abstract

全自动电脑电饭机，机械部分有贮米斗[3]、量米装置、洗米装置、下煲装置、加热控制装置等组成，控制电路采用中央处理器CPU和译码器、电压比较器、驱动电路、显示器、检测电路等组成，能从量米、洗米、配水、煮饭(粥)全过程自动完成，工作的精确度、可靠性高，稳定性好，功能齐全，操作简便，是先进实用的自动化家用电器。

Description

全自动电脑电饭机

本实用和新型涉及一种电热烹煮装置，特别是一种由电脑定时控制的，从量米到煮饭全自动完成的煮饭装置。

目前，较先进的电热煮饭炊具是电饭煲，能煮熟饭后自动断电自动保温，或定时完成烹煮加热，给人们生活带来方便，但是煮饭前的工作，如量米、洗米、配水等必须人工操作，未能实现全过程自动化，所采用的控制技术较为落后，没有开发利用电脑进行自动化控制。

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的缺点而设计的一种全自动电脑电饭机，利用微机自动控制技术，提高工作的精确度、稳定性和可靠性，使操作更简单，设计上更接近实际需要。

本实用新型的目的可以通过以下措施来实现：本电饭机由机械和控制电路两部分组成。

机械部分设有漏斗形贮米斗，贮米斗的下部装有红外线对管组成的缺米检测器，贮米斗下端连接横向放置的量米管，量米管内装有螺旋量米轴，量米电机联接量米轴，贮米斗下面设有洗米缸，洗米缸内设有洗米器，洗米器与上面的大齿轮联接，大齿轮中心孔是下米通道，洗米电机轴上的主动齿轮与大齿轮配合，洗米缸上部装有超水位检测头，洗米缸口装有喷水器，喷水器连接流量计，流量计与进水电磁阀连接，洗米缸下端与换向阀相连接，换向阀套的纵向设有通孔，横向开设有阀芯运动道和排米水孔，阀芯设有排水通道与阀套的排米水孔配合，阀芯排米水道上口装有筛网，阀芯联接电磁吸，阀套纵向通孔下部设有红外线对管组成的粥泡检测器和蒸汽孔，煲胆装在换向阀下方，阀套纵向通孔连通煲胆，煲胆下面有发热盘，PCT温度检测器装设在发热盘内孔中。

控制电路由中央处理器CPU、译码器、电压比较器及控制驱动电路、显示器、检测电路、电源组成。中央处理器CPU有四组八位接口，第一组是检测信号输入口，PTC温度检测器、粥泡检测器、高水位检测器、缺米检测器分别连接第一组接口；第二组控制信号输出接口，其中6个输出接口分两组送给两个译码器扩展为16个输出端，译码器的输出端分别接显示灯和下米、洗米、喷水、下煲、加热驱动电路；第三组接口输出显示控制信号，各接口分别接译码器，译码器输出信号通过驱动电路使显示器工作，第四组是按键输入接口，分别接功能键、较时键、较分键、手动键、清洗键、立即键。

中央处理器CPU内部数据存储器的低128字节(除四组通用寄存器外)用作各餐的定时时间、饭(粥)米量、配水微调量寄存器和时钟、显示缓冲寄存器，以及存放各种工作标志，内部程序存储器EPROM存放程序、原始数据。CPU内设两T定时/计数TIMERO和TIMERI，TIMERO用作时钟中断的定时器，TIMERI用作流量计的计数器。

电饭机自动工作流程：量米→第一次洗米→第一次泌米水→第二次洗米→第二次泌米水→拨米下煲→配水→煮饭(粥)。

本实用新型采用中央处理器CPU对数据处理和控制，使电饭机从量米到煮饭(粥)全程序自动化，工作的精确度、可靠性高，稳定性好，使用功能多，寿命长，操作简便，是先进、实用的自动化家用电器。

本实用新型的具体结构和实施例由以下附图给出。

图1是全自动电脑电饭机的纵向剖面；

图2是全自动电脑电饭机的电路图。

以下将结合附图对本实用新型作进一步详述：参照图1，机体[2]的上部是贮米斗[3]，贮米斗上面有盖[1]，贮米斗的下部装有缺米检测器[4]，贮米斗下端连接量米管[28]，在量米管内装有螺旋量米轴[27]，量米电机[25]联接量米轴[27]，贮米斗下面设有洗米缸[8]，洗米缸内设有洗米器[9]，洗米器与上面的大齿称[24]联接，由洗米电机[5]通过齿轮传动，洗米缸上部装有高水位检测触头[6]，沿洗米缸口装有喷水器[7]，喷水器与流量计[23]和进水阀[22]连接，洗米缸下端与换向阀相接，换向阀套[10]纵向有通孔，横向有阀芯运动道和排米水孔，阀芯[11]设有排米水通道与阀套排米水孔相对应，排米水道口上装有筛网[21]，阀芯[11]联接电磁吸[19]，在阀套通孔下部装有红外线对管组成的粥泡检测器[30]和蒸气孔[20]，换向阀下方有煲胆[13]，为节能煲胆周围装有保温罩[14]，煲胆放在发热盘[15]上，发热盘内孔中心装有PCT温度检测器[17]，为了便于取放煲胆，发热盘[15]装在升降架[16]上，升降架[16]与机门[18]联动，煲盖[12]的上方装有保护开关[29]，机体的正面有电脑操作面板，面板后面是电路板盒[26]。

下面结合附图对本实用新型的工作原理作详细描述：

如图2所示，CPU的复位电路由R₁和C₃组成，复位信号由9脚引入，高电平有效。通电瞬间，C₃两端电压为0，9脚高电平，系统复位。C₃充电很快使两端电压上升到5伏，9脚低电平，系统开始工作，各输入/输出口均为高电平，时钟电路工作，程序从地址OOH开始执行。时钟电路由石英晶体XTAL、微调电容C₁、C₂以及CPU内部振荡电路组成，向CPU提供工作所需的时钟脉冲信号。

IC₂、IC₃、IC₅、是3-8译码器，即对三个输入信号进行译码，得到8个输出状态。例如，CBA输入十进制数0时，Y₀输出低电平，其它各输出端为高电平；CBA输入十进制数时1时，只有Y₁为低电平；依此类推，CBA输入十进制数7时，只有Y₇为低电平，从而使对应的发光二极管发光或对应的电路工作。IC₅的作用是使显示器工作在动态扫描方式，即各位显示器逐个地循环地发光，以减小CPU输出口的开销。

IC₄是二一十进制码至七段译码器驱动器(简称CBD码译码器)，功能是当8421(即6、2、1、7脚)输入BCD码9时，通过驱动电路能使七段显示器的对应“笔划”发光。例如，8421输入BCD码2小时，输出端A、B、G、E、D均为低电平(其余三个输出端为高电平)，经过反相驱动器后变为高电平，这时只要IC₅的对应输出端为低电平，则该位显示器的a、b、g、e、、d段(数字5对应的笔划)便发光，显示出数字“Z”。

掉电保护电路：在工作期间，若遇停电，则由各电源供电给CPU，使其正常运行，以保护工作现场和内部RAM记忆的各种参数，并使时钟继续运行。但在备用电源供电期间各种电机和发热盘不能工作，而停止在当时的工作状态，待市电供电时，备用电源被自动切断，恢复现场，接续工作。停电检测和电源切换R₁₁R₁₂、R₁₃、R₁₄、D₁₉、D₂₀、D₂₁和一个电压比较器来完成。当市电供电时，5伏主电源供给所有电路工作，经D₁₉后供给CPU的电源电压为4.7伏，当备用电源电压低于4.7伏电，也可以经D₂₁、D₁₄给备用电源充电，此时D₂₀、不能导通，备用电源没有向CPU供电。R₁₂、R₁₃的分压使电压比较器的同相输入端的电压高于接地的反相输入端的电压，电压比较器输出高电平。当市电停电时，5伏主电源和+12伏电源均没有电压，除CPU外的其它电路以及交流用电器都停止工作。D₁₉、D₂₁均截止，只有D₂₀、导通，备用电源经D₂₀向CPU供电，CPU正常工作，时钟正常运行，并保护掉电现场。此时，电压比较器的同相、反相输入端电压均为0，因此输出端也为低电平，程序通过CPU的P_0.3检测到后，即可保护工作现场，进入掉电保护状态。

温度检测器主要采用了正温度系数的温控元件PCT。煮饭时，煲底开始温度较低，PCT的电阻值较小，与R₂₀的分压较低，电压比较器的反相输入端的电压比同相输入端的电压低，输出高电平。当煮到煲底干水时，煲底温度升高很快，PCT的电阻增大很快，PCT与R₂₀的分压点电压升高，很快就高于R₂₁与R₂₃的分压，电压比较器的同相输入端的电压低于的反相输入端的电压，输出低电平，CPU通过P_0.2检测到后，关闭发热盘。当温度下降到一定时，电压比较器输出高电平，发热盘又开始工作。

煮粥时，采用粥泡信号检测器。在换向阀下方装有一对红外线发射-接收对管D₂₃和D₂₄，当有粥泡时，由于粥泡的拆射作用，使接收到的光线减弱，D₂₄的内阻变大，C₅正端的电压升高，电压比较器输出高电平，三极管BG₃饱和导通，集电极输出低电平，CPU通过P_0.1检测到后，关闭发热盘。因发热盘有余热，煲内的粥继续沸腾约3分钟，然后再开发热盘。

高水位检测电路由R₅、R₆、R₇、R₈BG₂和电压比较器组成，HM与高水位检测触头连接，机壳接地。洗米进水时，当水位到达洗米缸口，水面触到高水位检测触头后，因水的电阻较小，与R₈的分压后，HM的电压降低，BG₂得到偏压后，由截止变为导通，电压比较器的反相输入端的电压上升到超过同相输入端的电压，电压比较器输出低电平，程序通过P_0.5检测到后，立即关闭进水阀，以防止水从洗米缸口溢出。

继电器驱动电路DR₂有4个，分别驱动进水阀、洗米电机、换向阀磁吸和发热盘，控制信号分别自M₂、M₁、M₄、M₃，电路完全相同，由光电耦合4N₂₅、继电器J、R₂₈、R₂₉、R₃₀、C₄、BG₄组成。M接M₁、M₂、M₃、M₄的任一个，以M₁为例，当M₁有信号输出时为低电平，光电耦合的发光二极管发光，其光线又使光敏三管导通，BG₂也由截止变为饱和导绶，继电器J吸合，洗米电机工作。量米电机驱动电路DR₁的工作原理与DR₂近似。

要本机全自动工作，首先必须进行参数设置。方法是用功能键K₄选择参数项目，然后用“校时”键K₅、“校分”键K₆进行调整。

调整前待命指示灯亮，本机工作在待命状态，显示器显示当前时间，秒闪灯闪亮，上午/下午指示灯指示当前时间是上午或下午。

第一次接功能键K₄，待命灯、秒闪灯、上午/下午灯灭，饭米量指示灯和临时餐灯亮，显示器D₁显示该餐的饭米量初始值0，这时按“校时”键K₅，可使饭米量按50克的增量增加，到1200克后自动清0循环，显示器同步显示当前所选择的米量，并且由程序随时把所显示的饭米量送入内部RAM保存。如果准备煮粥，则要让饭量为0，方可调整粥米量，(如果准备煮饭，则粥米量必须为0，方可调整饭米量)。

第二次按功能键K₄时，饭米量指示灯灭，粥米量指示灯亮，临时餐灯继续亮，显示器d₁显示粥米量初始值0。这时按“校分”键K₆，可使饭米量按50克的增量递增，到300克时自动清0循环，显示器同步显示当前所选择的米量，并且由程序随时把所显示的粥米量送入内部RAM保存。

第三次按力能键K₄时，粥米量指示灯灭，定时指示灯、上午/下午灯亮，临时餐灯继续亮，秒闪灯闪亮，显示器d₃、d₂、d₁显示临时餐工作定时初始值0：00。这时按“校时”键K₅可校对，按“校分”键K₆，可校分，显示器同步显示该餐所选择的定时时间，并且由程序随时把所显示的定时时间送入内部RAM保存。

第四次按功能键K₄时，定时指示灯、上午/下午灯、秒闪灯灭，临时餐灯继续亮，显示器d₄、d₃显示临时餐配水微调量增加量0。这时按“校时”键K₅可调整配水微调量增加量，使以1为单位的增量递增(每个单位可改变配水量的2％)，到9后自动清0循环。按“校分”键K₆，显示器改由d₂d₁显示临时餐配水微调量减小量0，这时再按“校分”键K₆可调整配水微调量的减小量，使以1为单位的增量递增(每个单位可改变配水量的2％)，并且由程序随时把所显示的微调量送入内部RAM保存。此时若要立即煮临时餐，只要按一下“手动”K₃即可立即从量米开始煮饭(粥)(其它餐没有此功能)。若要定时工作，则再按一次工能键K₄即可完成一个循环。此时待命状态灯亮，临时餐灯仍继续亮6秒，在此6秒内如果继续按功能键K₄，则按上述的形式循环地设置早餐、午餐和晚餐的各项工作参数。否则，6秒后餐灯灭，待命状态指示灯继续亮，回到开始时的待命状态。

经过上述的步聚循环四次，设置好各餐的各项工作参数后，只要时钟到了某餐的定时时间，本机即可全自动地煮饭(粥)工作。

当打开机门时，饭煲下降，保护开关K₇没有受到压力而回到常闭状态，使I/O口P_0.6为低电平，被程序检测到后，电脑只能运行和显示时钟，而不能进行其它任何工作。当把饭煲盖好盖后放进机仓内关好门时，发热盘和饭煲上升，煲盖压住保护开关K₇，使其断的开，P_0.6变为高电平，电脑即可正常操作和控制。

主程序运行时，不断地检测各餐的定时时间是否到，时间一到，就立即调用工作子程序运行。此时工作指示灯D₁₅、相应的餐灯和饭(粥)灯亮。首先由IC₂的9脚输出启动量米电机的信号，经电机驱动电路DR₁驱动量米电机，带动螺旋形量米器量米，每50克米的量米时间约为3-5秒，由延时程序根据米量控制量米时间，与此同时，由IC₂的10脚输出启动洗米电机的信号，经继电器驱动电路DR₂使继电器J吸合，洗米电机启动，通过齿轮减速传动，使洗米器转动，目的是防止落下洗米缸的米形成圆锥形而阻塞下米口。当量米结束时，关闭量米电机，并由IC₃的9脚输出启动进水阀的信号，经继电器驱动电路DR₂使继电器J吸合，进水阀进水，水由洗米缸口内缘的喷水器，沿着洗米缸的内壁进入洗米缸，洗米器继续转动洗米。洗米缸下端换向轴的淘沙网与换向阀的圆孔对正，此时米水和小沙粒经淘沙网、斜向排水通道、排水管流出机外。洗米时间由米量决定，通过延时程序控制。第一次洗米结束后，关闭进水阀和洗米电机，让米水泌干净，经过二至三下秒后，重复一次洗米和泌米水过程。

第二次泌米水结束后，由IC₃的11脚输出启动换向阀的信号，经继电器驱动电路DR₂使继电器J吸合，换向器的磁吸吸合，磁吸使换向轴作水平移动，移到换向轴的圆孔与轴套的圆孔对齐，同时启动洗米器，通过通向饭煲的圆孔，把米拔下饭煲，经过二十秒后，再启动进水阀根据米量和配水微调量进行配水，水流把剩余在洗米缸的米完全冲下煲内，洗米器继续转动拔米。配水量通过流量计进行检测。配水结束后，关闭了洗米缸与饭煲的通道。同时，CPU的P_1.6脚输出信号，经继电器驱动电路DR₂使发热盘工作，开始煮饭。

煮饭结束后，关闭工作灯，结束指示灯亮。

打开机门取饭(粥)时，结束批示灯灭，待命灯亮，返回待命状态，此时才可以进行新的工作，在打开机门前不能进行任何工作。

手动煮饭：该功能是为了解决有时需要人工控制而不要定时控制的问题。操作方法是：先按一下手动键K₃，此时临时餐灯闪亮，表示询问准备煮哪一餐，这时按“校分”键即可选择某餐，然后再按手动键，就可以全过程自动地煮饭了。

清洗：该功能的作用是清洗米缸，实际上是运行了两次洗米程序(第②至④流程)。只要按一下清洗键即可开始，清洗结束后自动返回待命状态。

立即煮饭：该功能与普通电饭煲相似，实际上是直接开通发热盘(只运行第⑧个流程)，没有量米、洗米……等工序，以方便特殊需要。操作方法是：先按一下“立即”键K₁，此时饭指示灯和粥指示灯轮留闪亮，表示询问煮弱还是煮饭，按“校时”键则开始煮饭，按“校分”键则开始煮粥。

停水等待：在洗米或配水期间，若遇停水(通过流量计检测)，则继续10分钟后关闭进水阀等待15分钟，等待期间工作灯闪亮，然后再启动进水阀，如此循环，一直到有水为止。

缺米检测报警：在贮米斗的下段有一对红外线对管，当贮米斗剩米少于1200克时，接收管能接收到发射管发出的红外线而内阻减小，从而使P_0.6为高电平，程序检测到后，由P_0.7输出报警信号，经R₃、BG₁驱动压电陶瓷喇叭，并限制不能进行手动煮饭和定时煮饭。

Claims (1)

1、一种全自动电脑电饭机，有机体和控制电路两大部分，其特征如下：

1)、贮米斗[3]下端连接量米管[28]，量米管内装有螺旋量米轴[27]，量米轴[27]联接量米电机[25]，贮米斗下部装有缺米检测器[4]；

2)、贮米斗下面设有洗米缸[8]，洗米缸内设有洗米器[9]，洗米器与上面大齿轮[24]联接，大齿轮[24]与洗米电机[5]轴的齿轮配合，洗米缸口装有喷水器[7]，喷水器连接流量计[23]，流量计[23]连接电磁阀[23]；

3)、洗米缸[8]下端与换向阀相接，换向阀套[10]纵向设有通孔，横向设有阀芯运动道和排米水孔，阀芯[11]设有排米水通道与阀套排米水孔配合，阀芯[11]排米水道上口装有筛网[21]，阀芯[11]联接电磁吸[19]，阀套纵向通孔下部设有粥泡检测器[30]和蒸汽孔[20]；

4)煲胆[13]装在换向阀下方，阀套纵向通孔连通煲胆，煲胆下面发热盘[15]内孔中心设有温度检测器[17]；

5)控制电路由中央处理器CPU、译码器IC₂、IC₃、IC₄、IC₅、电压比较器IC₆及控制驱动电路、显示器、检测电路组成；中央处理器CPU有四组八位接口，第一组是检测信号接口P₀，PTC温度检测器、粥泡检测器、高水位检测器、缺米检测器分别连接第一组接口；第二组是控制信号输出接口P₁，其中6个输出接口分两组送给两个译码器IC₂、IC₃扩展为16个输出端，译码器输出端分别接显示灯和下米、洗米、喷水、下煲、加热驱动电路；第三组是输出显示接口P₂，各接口分别接译码器IC₄、IC₅，译码器输出信号通过驱动电路接显示器；第四组是按键输入接口P₃，各接口分别接功能键K₄、校时键K₅、校分键K₆、手动键K₃，清洗键K₂、立即键K₁。

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