微電腦自動(dòng)控溫電炒鍋的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種微電腦自動(dòng)控溫電炒鍋，其鍋體底面嵌裝或壓鑄有電熱管，鍋體的底部設(shè)有用于支撐的底座，鍋體底部與底座的連接處有隔熱層，配電盒設(shè)置在底座的一側(cè)，配電盒內(nèi)設(shè)有控制電路板，鍋體底面還設(shè)有熱電偶緊密貼合安裝在鍋體底面中心。本微電腦自動(dòng)控溫電炒鍋利用熱電偶自動(dòng)檢測(cè)電熱鍋底的溫度，并配合微電腦處理器進(jìn)行控制，通過(guò)功能選擇開(kāi)關(guān)對(duì)溫度進(jìn)行設(shè)定，當(dāng)溫度接近接近設(shè)定值時(shí)，微電腦處理器提前起控，控制可控硅的功率輸出，從而實(shí)現(xiàn)精確的無(wú)級(jí)自動(dòng)控溫。而且可控硅無(wú)機(jī)械觸點(diǎn)，熱電偶耐高溫，不易損壞。本機(jī)還設(shè)有定時(shí)關(guān)機(jī)功能，防止不良后果。因此本微電腦自動(dòng)控溫電炒鍋整體可控性好，易于操作，非常值得推廣。
【專利說(shuō)明】
微電腦自動(dòng)控溫電炒鍋
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種電炒鍋，具體是一種微電腦自動(dòng)控溫電炒鍋，屬于家用電器技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市面上出售的電炒鍋一般采用分檔進(jìn)行功率調(diào)節(jié)，進(jìn)而控制電炒鍋的溫度。由于設(shè)定的檔位有限，而在設(shè)定檔位上的輸出功率恒定，并不能對(duì)電炒鍋的溫度實(shí)現(xiàn)精確調(diào)控，而且現(xiàn)有的電炒鍋在防止超溫提供保護(hù)時(shí)一般使用突跳式機(jī)械溫控裝置，基于材料的原因，其耐高溫一般不超過(guò)300°C，使用范圍受限制，再者在實(shí)際應(yīng)用中，由于機(jī)械溫控在達(dá)到溫度才突跳停止加熱，而電熱管熱傳遞有滯后性，開(kāi)關(guān)切斷后溫度還會(huì)繼續(xù)升高一定時(shí)間，加上回溫誤差，機(jī)械溫控對(duì)于溫度的控制很難達(dá)到精確，因此使用此類電炒鍋炒菜時(shí)，往往在溫控節(jié)點(diǎn)上不是火候過(guò)猛容易炒焦就是火候不足容易夾生，控制很難得心應(yīng)手。另外機(jī)械式溫控使用的觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)在使用中很容易因觸點(diǎn)跳火氧化造成接觸不良現(xiàn)象而損壞。因此市面上亟需一款能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)自動(dòng)控溫且溫控元件又不易損壞的電炒鍋。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種微電腦自動(dòng)控溫電炒鍋，以解決現(xiàn)有電炒鍋不能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)自動(dòng)控溫且溫控元件容易損壞的問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明所采取的具體技術(shù)方案如下:
一種微電腦自動(dòng)控溫電炒鍋，主要由鍋體、底座和配電盒三大部分組成，其中鍋體底面嵌裝或壓鑄有電熱管，鍋體的底部設(shè)有用于支撐的底座，鍋體底部與底座的連接處有隔熱層，配電盒設(shè)置在底座的一側(cè)，配電盒內(nèi)設(shè)有控制電路板，所述鍋體底面還設(shè)有熱電偶緊密貼合安裝在鍋體底面中心;所述控制電路板設(shè)有微電腦處理器、數(shù)碼管、功能選擇開(kāi)關(guān)、運(yùn)算放大器、三級(jí)管、光耦和可控硅，其中熱電偶的溫度檢測(cè)信號(hào)經(jīng)運(yùn)算放大器放大后接入微電腦處理器的輸入端，數(shù)碼管和功能選擇開(kāi)關(guān)連接微電腦處理器的相應(yīng)端口，微電腦處理器的輸出端連接三級(jí)管的輸入端并對(duì)三級(jí)管的開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行控制，三級(jí)管的輸出端連接光耦的輸入端，光耦的輸出端連接可控硅的控制端，可控硅的主接線端串聯(lián)接入電熱管的供電線路中；所述微電腦處理器采用STM8S103單片機(jī)，所述熱電偶采用正溫系數(shù)的K型熱電偶。
[0005]本微電腦自動(dòng)控溫電炒鍋利用熱電偶自動(dòng)檢測(cè)電熱鍋底的溫度，并配合微電腦處理器進(jìn)行控制，通過(guò)功能選擇開(kāi)關(guān)對(duì)溫度進(jìn)行設(shè)定，當(dāng)溫度接近接近設(shè)定值時(shí)，微電腦處理器提前起控，微電腦處理器通過(guò)控制輸出脈沖信號(hào)的開(kāi)關(guān)占空比來(lái)控制可控硅的功率輸出，從而實(shí)現(xiàn)精確的無(wú)級(jí)自動(dòng)控溫。由于采用可控硅代替現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，可徹底解決機(jī)械觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)因觸點(diǎn)跳火氧化造成的接觸不良現(xiàn)象，而且熱電偶耐高溫，不易損壞。因此本微電腦自動(dòng)控溫電炒鍋整體可控性好，易于操作，非常值得推廣。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1為本微電腦自動(dòng)控溫電炒鍋的外形結(jié)構(gòu)示意圖。
[0007]圖2為控制電路板的電路圖(使用一個(gè)雙向可控硅時(shí))。
[0008]圖3為控制電路板的電路圖(使用兩個(gè)單向可控硅時(shí))。
[0009 ]圖1中:1-鍋體，2-隔熱層，3-底座，4-配電盒。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0011]如圖1所示，本微電腦自動(dòng)控溫電炒鍋主要由鍋體1、底座3和配電盒4三大部分組成，其中鍋體I底面嵌裝或壓鑄有電熱管，鍋體I的底部設(shè)有用于支撐的底座3，鍋體I底部與底座3的連接處有隔熱層2，配電盒4設(shè)置在底座3的一側(cè)，配電盒4內(nèi)設(shè)有控制電路板，所述鍋體I底面還設(shè)有熱電偶緊密貼合安裝在鍋體I底面中心。
[0012]所述控制電路板設(shè)有微電腦處理器、數(shù)碼管、功能選擇開(kāi)關(guān)、運(yùn)算放大器、三級(jí)管、光耦和可控硅，其中熱電偶的溫度檢測(cè)信號(hào)經(jīng)運(yùn)算放大器放大后接入微電腦處理器的輸入端，數(shù)碼管和功能選擇開(kāi)關(guān)連接微電腦處理器的相應(yīng)端口，微電腦處理器的輸出端連接三級(jí)管的輸入端并對(duì)三級(jí)管的開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行控制，三級(jí)管的輸出端連接光耦的輸入端，光耦的輸出端連接可控硅的控制端，可控硅的主接線端串聯(lián)接入電熱管的供電線路中。所述微電腦處理器采用STM8S103單片機(jī)，所述熱電偶采用正溫系數(shù)的K型熱電偶。
[0013]所述控制電路板的具體電路如圖2所示，220V的市電經(jīng)插座J的I腳和2腳引入，插座J的I腳接9V變壓器初級(jí)的一端，2腳串接保險(xiǎn)管F后接9V變壓器初級(jí)的另一端，依次經(jīng)9V變壓器變壓，橋堆整流，電容C2濾波，三端穩(wěn)壓器L7805穩(wěn)壓，電容Cl濾波后，形成+5V的直流電源VCC為電路其它元件供電。
[0014]熱電偶的正極和負(fù)極分別連接至插座Jl的I腳和2腳，插座Jl的I腳和2腳再分別連接至LM358運(yùn)算放大器的3腳和2腳，運(yùn)算放大器的8腳接VCC電源，4腳接地，I腳輸出端接入STM8S103單片機(jī)的19腳。
[0015]單片機(jī)的9腳接VCC電源，7腳接地，5腳輸出端串接電阻R8后連接三級(jí)管Ql的基極，三級(jí)管QI的發(fā)射極接地，集電極接M0C3063光耦的2腳，光耦的I腳接VCC電源，光耦的6腳串接電阻R12后連接插座J的I腳，光耦的4腳接雙向可控硅Q2的控制極G，雙向可控硅Q2的接線端Tl連接插座J的I腳，接線端T2連接電熱管的2腳，電熱管的I腳經(jīng)保險(xiǎn)管F接插座J的2腳；在雙向可控硅Q2的接線端TI和T2之間還并聯(lián)有防干擾電路，防干擾電路由電阻Rl 3和電容C3串聯(lián)組成。
[0016]數(shù)碼管F采用三位數(shù)碼管，單片機(jī)的2腳、3腳和16腳控制數(shù)碼管F的共陰極或共陽(yáng)極，單片機(jī)的I腳、6腳、13腳、14腳、15腳、17腳、20腳分別串接電阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7后連接數(shù)碼管F ；功能選擇開(kāi)關(guān)包括按鍵Kl和K2，按鍵Kl和K2的一端接地，另一端分別串接電阻R9和RlO后再分別連接單片機(jī)的11腳和12腳。
[0017]所述電路板還設(shè)有紅LED燈和綠LED燈分別作為高低溫區(qū)加熱信號(hào)指示和電源指示;VCC電源接電阻Rl 4的一端，電阻Rl 4的另一端接紅LED燈D2的正極，紅LED燈D2的負(fù)極接單片機(jī)的10腳;VCC電源接綠LED燈Dl的正極，綠LED燈Dl的負(fù)極接電阻Rl I的一端，電阻Rl I的另一端接地。
[0018]所述電路板上還設(shè)有一個(gè)4腳的通信插座J2用于向單片機(jī)傳輸程序，通信插座J2的I腳接VCC電源，4腳接地，2腳和3腳分別連接單片機(jī)的18腳和4腳。
[0019]本電炒鍋使用時(shí)，把電源線插入插座J，電源導(dǎo)通，綠LED燈點(diǎn)亮，數(shù)碼管F顯示0FF，表明電源已接通且處于待機(jī)狀態(tài)，電炒鍋不加熱。要開(kāi)啟或關(guān)閉電炒鍋時(shí)，任意短按一下按鍵Kl、K2之一即可。數(shù)碼管F上可直觀顯示開(kāi)關(guān)狀態(tài)，OFF是關(guān)的狀態(tài)，當(dāng)有數(shù)值顯示時(shí)是開(kāi)的狀態(tài)。溫度的設(shè)定分低溫區(qū)(50?199 °C)的范圍設(shè)定和高溫區(qū)(200?350°C)的范圍設(shè)定，按鍵Kl為低溫區(qū)設(shè)置鍵，按鍵K2為高溫區(qū)設(shè)置鍵，在開(kāi)啟的狀態(tài)對(duì)按鍵短按兩下使操作有效，再對(duì)同一按鍵長(zhǎng)按3秒，此時(shí)數(shù)碼管F顯示閃爍的溫度值，此時(shí)調(diào)節(jié)按鍵Kl、K2可實(shí)現(xiàn)溫度加減設(shè)定。需要加熱時(shí)，任意短按一下按鍵Κ1、Κ2之一，數(shù)碼管F顯示具體溫度數(shù)值，電炒鍋加熱管加熱，紅LED燈點(diǎn)亮，電熱管電流流通，溫度值不斷上升。這時(shí)運(yùn)行的程序是最近一次設(shè)定的溫度值。設(shè)定的溫度值具有記憶功能，不因中途停電或暫停而改變。根據(jù)單片機(jī)的程序設(shè)定，當(dāng)溫度設(shè)定在低溫區(qū)，加熱管進(jìn)行加熱時(shí)紅LED燈常亮指示，當(dāng)溫度設(shè)定在高溫區(qū)，加熱管進(jìn)行加熱時(shí)紅LED燈閃爍指示。本電炒鍋利用熱電偶檢測(cè)電熱鍋底的溫度，并將檢測(cè)溫度經(jīng)運(yùn)算放大器放大后傳輸至單片機(jī)。溫度正常上升時(shí)，單片機(jī)的5腳輸出高電平，三極管Ql導(dǎo)通，光耦內(nèi)部發(fā)光使雙向可控硅Q2導(dǎo)通，電熱管滿功率發(fā)熱。當(dāng)溫度上升至接近設(shè)定值時(shí)，單片機(jī)的程序起控，單片機(jī)5腳的輸出脈沖逐步減小開(kāi)關(guān)占空比，使雙向可控硅Q2降低輸出功率，越接近設(shè)定溫度單片機(jī)5腳輸出脈沖的開(kāi)關(guān)占空比越小，雙向可控硅Q2的輸出功率也越小。上升的溫度達(dá)到設(shè)定值后，單片機(jī)的5腳輸出低電平，使雙向可控硅Q2截止，電熱管斷開(kāi)，電炒鍋處于保溫狀態(tài)。當(dāng)溫度冷卻下降時(shí)則單片機(jī)的控制方式相反，溫度下降較小時(shí)，單片機(jī)的5腳輸出脈沖的開(kāi)關(guān)占空比較小，溫度下降較大時(shí)，單片機(jī)的5腳輸出將保持高電平，使雙向可控硅完全導(dǎo)通。本電炒鍋還通過(guò)單片機(jī)程序設(shè)有定時(shí)關(guān)機(jī)功能，黙認(rèn)高溫區(qū)I小時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)。低溫區(qū)2小時(shí)自動(dòng)關(guān)機(jī)，以防止忘記關(guān)機(jī)時(shí)由于長(zhǎng)時(shí)間產(chǎn)生高溫可能發(fā)生的不良后果，關(guān)機(jī)后再開(kāi)機(jī)定時(shí)重新開(kāi)始計(jì)時(shí)。低溫區(qū)主要用于煎魚(yú)等烹飪，不用擔(dān)心燒糊，也可用于給食物保溫，所以設(shè)定的自動(dòng)關(guān)閉時(shí)間較長(zhǎng)。
[0020 ]另外，如圖3所示，所述控制電路板中采用的雙向可控硅Q2也可以用兩個(gè)單向可控硅T1、Τ2進(jìn)行替代，由此形成另一種電路方案。具體方法為:將上述電路中的雙向可控硅Q2和電阻R12、R13及電容C3的元件和連接線路取消，用單向可控硅Τ1、Τ2和電阻R15、R16、R17及二極管D3、D4進(jìn)行替代，其中M0C3063光耦的6腳連接電阻R15的一端、二級(jí)管D3的負(fù)極和單向可控硅Tl的控制極，電阻R15的另一端、二級(jí)管D3的正極和單向可控硅Tl的陰極連接插座Jl的I腳，單向可控硅Tl的陽(yáng)極連接電熱管的2腳;M0C3063光耦的4腳串接電阻Rl 7后連接電阻R16的一端、二級(jí)管D4的負(fù)極和單向可控硅T2的控制極，電阻R16的另一端、二級(jí)管D4的正極和單向可控硅T2的陰極連接電熱管的2腳，單向可控硅T2的陽(yáng)極連接插座JI的I腳。
[0021]本電炒鍋的可控硅配有散熱器，散熱器可以設(shè)置在配電盒的底部，在作為散熱器的同時(shí)兼作配電盒的底蓋，一物兩用。當(dāng)使用兩個(gè)單向可控硅時(shí)，也可以將兩個(gè)單向可控硅的散熱器分別設(shè)置在配電盒的兩側(cè)，需要注意的是，散熱器與可看作開(kāi)關(guān)用的可控硅之間的連接必須是絕緣的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種微電腦自動(dòng)控溫電炒鍋，其特征是:所述電炒鍋主要由鍋體、底座和配電盒三大部分組成，其中鍋體底面嵌裝或壓鑄有電熱管，鍋體的底部設(shè)有用于支撐的底座，鍋體底部與底座的連接處有隔熱層，配電盒設(shè)置在底座的一側(cè)，配電盒內(nèi)設(shè)有控制電路板，所述鍋體底面還設(shè)有熱電偶緊密貼合安裝在鍋體底面中心;所述控制電路板設(shè)有微電腦處理器、數(shù)碼管、功能選擇開(kāi)關(guān)、運(yùn)算放大器、三級(jí)管、光耦和可控硅，其中熱電偶的溫度檢測(cè)信號(hào)經(jīng)運(yùn)算放大器放大后接入微電腦處理器的輸入端，數(shù)碼管和功能選擇開(kāi)關(guān)連接微電腦處理器的相應(yīng)端口，微電腦處理器的輸出端連接三級(jí)管的輸入端并對(duì)三級(jí)管的開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行控制，三級(jí)管的輸出端連接光耦的輸入端，光耦的輸出端連接可控硅的控制端，可控硅的主接線端串聯(lián)接入電熱管的供電線路中；所述微電腦處理器采用STM8S103單片機(jī)，所述熱電偶采用正溫系數(shù)的K型熱電偶。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電炒鍋，其特征是:所述控制電路板的具體電路為:220V的市電經(jīng)插座J的I腳和2腳引入，插座J的I腳接9V變壓器初級(jí)的一端，2腳串接保險(xiǎn)管F后接9V變壓器初級(jí)的另一端，依次經(jīng)9V變壓器變壓，橋堆整流，電容C2濾波，三端穩(wěn)壓器L7805穩(wěn)壓，電容Cl濾波后，形成+5V的直流電源VCC為電路其它元件供電； 熱電偶的正極和負(fù)極分別連接至插座Jl的I腳和2腳，插座Jl的I腳和2腳再分別連接至L M 3 5 8運(yùn)算放大器的3腳和2腳，運(yùn)算放大器的8腳接V C C電源，4腳接地，I腳輸出端接入STM8S103單片機(jī)的19腳； 單片機(jī)的9腳接VCC電源，7腳接地，5腳輸出端串接電阻R8后連接三級(jí)管Ql的基極，三級(jí)管QI的發(fā)射極接地，集電極接M0C3063光耦的2腳，光耦的I腳接VCC電源，光耦的6腳串接電阻R12后連接插座J的I腳，光耦的4腳接雙向可控硅Q2的控制極G，雙向可控硅Q2的接線端Tl連接插座J的I腳，接線端T2連接電熱管的2腳，電熱管的I腳經(jīng)保險(xiǎn)管F接插座J的2腳;在雙向可控硅Q2的接線端Tl和T2之間還并聯(lián)有防干擾電路，防干擾電路由電阻R13和電容C3串聯(lián)組成； 數(shù)碼管F采用三位數(shù)碼管，單片機(jī)的2腳、3腳和16腳控制數(shù)碼管F的共陰極或共陽(yáng)極，單片機(jī)的I腳、6腳、13腳、14腳、15腳、17腳、20腳分別串接電阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7后連接數(shù)碼管F;功能選擇開(kāi)關(guān)包括按鍵Kl和K2，按鍵Kl和K2的一端接地，另一端分別串接電阻R9和RlO后再分別連接單片機(jī)的11腳和12腳。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電炒鍋，其特征是:所述電路板還設(shè)有紅LED燈和綠LED燈分別作為高低溫區(qū)加熱信號(hào)指示和電源指示;VCC電源接電阻R14的一端，電阻R14的另一端接紅LED燈D2的正極，紅LED燈D2的負(fù)極接單片機(jī)的10腳;VCC電源接綠LED燈Dl的正極，綠LED燈Dl的負(fù)極接電阻Rl I的一端，電阻Rl I的另一端接地。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電炒鍋，其特征是:所述電路板上還設(shè)有一個(gè)4腳的通信插座J2用于向單片機(jī)傳輸程序，通信插座J2的I腳接VCC電源，4腳接地，2腳和3腳分別連接單片機(jī)的18腳和4腳。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電炒鍋，其特征是:所述控制電路板的具體電路為:220V的市電經(jīng)插座J的I腳和2腳引入，插座J的I腳接9V變壓器初級(jí)的一端，2腳串接保險(xiǎn)管F后接9V變壓器初級(jí)的另一端，依次經(jīng)9V變壓器變壓，橋堆整流，電容C2濾波，三端穩(wěn)壓器L7805穩(wěn)壓，電容Cl濾波后，形成+5V的直流電源VCC為電路其它元件供電； 熱電偶的正極和負(fù)極分別連接至插座Jl的I腳和2腳，插座Jl的I腳和2腳再分別連接至L M 3 5 8運(yùn)算放大器的3腳和2腳，運(yùn)算放大器的8腳接V C C電源，4腳接地，I腳輸出端接入STM8S103單片機(jī)的19腳； 單片機(jī)的9腳接VCC電源，7腳接地，5腳輸出端串接電阻R8后連接三級(jí)管Ql的基極，三級(jí)管QI的發(fā)射極接地，集電極接M0C3063光耦的2腳，光耦的I腳接VCC電源，光耦的6腳連接電阻R15的一端、二級(jí)管D3的負(fù)極和單向可控硅Tl的控制極，電阻R15的另一端、二級(jí)管D3的正極和單向可控硅TI的陰極連接插座JI的I腳，單向可控硅TI的陽(yáng)極連接電熱管的2腳；M0C3063光耦的4腳串接電阻R17后連接電阻R16的一端、二級(jí)管D4的負(fù)極和單向可控硅T2的控制極，電阻Rl 6的另一端、二級(jí)管D4的正極和單向可控硅T2的陰極連接電熱管的2腳，單向可控硅T2的陽(yáng)極連接插座Jl的I腳； 數(shù)碼管F采用三位數(shù)碼管，單片機(jī)的2腳、3腳和16腳控制數(shù)碼管F的共陰極或共陽(yáng)極，單片機(jī)的I腳、6腳、13腳、14腳、15腳、17腳、20腳分別串接電阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7后連接數(shù)碼管F;功能選擇開(kāi)關(guān)包括按鍵Kl和K2，按鍵Kl和K2的一端接地，另一端分別串接電阻R9和RlO后再分別連接單片機(jī)的11腳和12腳。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電炒鍋，其特征是:所述電炒鍋的可控硅配有散熱器，散熱器設(shè)置在配電盒的底部，在作為散熱器的同時(shí)兼作配電盒的底蓋。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電炒鍋，其特征是:所述電炒鍋使用兩個(gè)單向可控硅時(shí)，將兩個(gè)單向可控硅的散熱器分別設(shè)置在配電盒的兩側(cè)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電炒鍋，其特征是:所述電炒鍋通過(guò)單片機(jī)程序設(shè)有定時(shí)關(guān)機(jī)功能。
【文檔編號(hào)】H05B3/00GK106028479SQ201610660253
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年8月12日
【發(fā)明人】陳安森
【申請(qǐng)人】陳安森