微电脑自动控温电炒锅的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种微电脑自动控温电炒锅，其锅体底面嵌装或压铸有电热管，锅体的底部设有用于支撑的底座，锅体底部与底座的连接处有隔热层，配电盒设置在底座的一侧，配电盒内设有控制电路板，锅体底面还设有热电偶紧密贴合安装在锅体底面中心。本微电脑自动控温电炒锅利用热电偶自动检测电热锅底的温度，并配合微电脑处理器进行控制，通过功能选择开关对温度进行设定，当温度接近接近设定值时，微电脑处理器提前起控，控制可控硅的功率输出，从而实现精确的无级自动控温。而且可控硅无机械触点，热电偶耐高温，不易损坏。本机还设有定时关机功能，防止不良后果。因此本微电脑自动控温电炒锅整体可控性好，易于操作，非常值得推广。
【专利说明】
微电脑自动控温电炒锅
技术领域
[0001]本发明涉及一种电炒锅，具体是一种微电脑自动控温电炒锅，属于家用电器技术领域。
【背景技术】
[0002]目前市面上出售的电炒锅一般采用分档进行功率调节，进而控制电炒锅的温度。由于设定的档位有限，而在设定档位上的输出功率恒定，并不能对电炒锅的温度实现精确调控，而且现有的电炒锅在防止超温提供保护时一般使用突跳式机械温控装置，基于材料的原因，其耐高温一般不超过300°C，使用范围受限制，再者在实际应用中，由于机械温控在达到温度才突跳停止加热，而电热管热传递有滞后性，开关切断后温度还会继续升高一定时间，加上回温误差，机械温控对于温度的控制很难达到精确，因此使用此类电炒锅炒菜时，往往在温控节点上不是火候过猛容易炒焦就是火候不足容易夹生，控制很难得心应手。另外机械式温控使用的触点开关在使用中很容易因触点跳火氧化造成接触不良现象而损坏。因此市面上亟需一款能实现无级自动控温且温控元件又不易损坏的电炒锅。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种微电脑自动控温电炒锅，以解决现有电炒锅不能实现无级自动控温且温控元件容易损坏的问题。
[0004]本发明所采取的具体技术方案如下:
一种微电脑自动控温电炒锅，主要由锅体、底座和配电盒三大部分组成，其中锅体底面嵌装或压铸有电热管，锅体的底部设有用于支撑的底座，锅体底部与底座的连接处有隔热层，配电盒设置在底座的一侧，配电盒内设有控制电路板，所述锅体底面还设有热电偶紧密贴合安装在锅体底面中心;所述控制电路板设有微电脑处理器、数码管、功能选择开关、运算放大器、三级管、光耦和可控硅，其中热电偶的温度检测信号经运算放大器放大后接入微电脑处理器的输入端，数码管和功能选择开关连接微电脑处理器的相应端口，微电脑处理器的输出端连接三级管的输入端并对三级管的开关状态进行控制，三级管的输出端连接光耦的输入端，光耦的输出端连接可控硅的控制端，可控硅的主接线端串联接入电热管的供电线路中；所述微电脑处理器采用STM8S103单片机，所述热电偶采用正温系数的K型热电偶。
[0005]本微电脑自动控温电炒锅利用热电偶自动检测电热锅底的温度，并配合微电脑处理器进行控制，通过功能选择开关对温度进行设定，当温度接近接近设定值时，微电脑处理器提前起控，微电脑处理器通过控制输出脉冲信号的开关占空比来控制可控硅的功率输出，从而实现精确的无级自动控温。由于采用可控硅代替现有技术的机械触点开关，可彻底解决机械触点开关因触点跳火氧化造成的接触不良现象，而且热电偶耐高温，不易损坏。因此本微电脑自动控温电炒锅整体可控性好，易于操作，非常值得推广。
【附图说明】
[0006]图1为本微电脑自动控温电炒锅的外形结构示意图。
[0007]图2为控制电路板的电路图(使用一个双向可控硅时)。
[0008]图3为控制电路板的电路图(使用两个单向可控硅时)。
[0009 ]图1中:1-锅体，2-隔热层，3-底座，4-配电盒。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图对本发明做进一步说明。
[0011]如图1所示，本微电脑自动控温电炒锅主要由锅体1、底座3和配电盒4三大部分组成，其中锅体I底面嵌装或压铸有电热管，锅体I的底部设有用于支撑的底座3，锅体I底部与底座3的连接处有隔热层2，配电盒4设置在底座3的一侧，配电盒4内设有控制电路板，所述锅体I底面还设有热电偶紧密贴合安装在锅体I底面中心。
[0012]所述控制电路板设有微电脑处理器、数码管、功能选择开关、运算放大器、三级管、光耦和可控硅，其中热电偶的温度检测信号经运算放大器放大后接入微电脑处理器的输入端，数码管和功能选择开关连接微电脑处理器的相应端口，微电脑处理器的输出端连接三级管的输入端并对三级管的开关状态进行控制，三级管的输出端连接光耦的输入端，光耦的输出端连接可控硅的控制端，可控硅的主接线端串联接入电热管的供电线路中。所述微电脑处理器采用STM8S103单片机，所述热电偶采用正温系数的K型热电偶。
[0013]所述控制电路板的具体电路如图2所示，220V的市电经插座J的I脚和2脚引入，插座J的I脚接9V变压器初级的一端，2脚串接保险管F后接9V变压器初级的另一端，依次经9V变压器变压，桥堆整流，电容C2滤波，三端稳压器L7805稳压，电容Cl滤波后，形成+5V的直流电源VCC为电路其它元件供电。
[0014]热电偶的正极和负极分别连接至插座Jl的I脚和2脚，插座Jl的I脚和2脚再分别连接至LM358运算放大器的3脚和2脚，运算放大器的8脚接VCC电源，4脚接地，I脚输出端接入STM8S103单片机的19脚。
[0015]单片机的9脚接VCC电源，7脚接地，5脚输出端串接电阻R8后连接三级管Ql的基极，三级管QI的发射极接地，集电极接M0C3063光耦的2脚，光耦的I脚接VCC电源，光耦的6脚串接电阻R12后连接插座J的I脚，光耦的4脚接双向可控硅Q2的控制极G，双向可控硅Q2的接线端Tl连接插座J的I脚，接线端T2连接电热管的2脚，电热管的I脚经保险管F接插座J的2脚；在双向可控硅Q2的接线端TI和T2之间还并联有防干扰电路，防干扰电路由电阻Rl 3和电容C3串联组成。
[0016]数码管F采用三位数码管，单片机的2脚、3脚和16脚控制数码管F的共阴极或共阳极，单片机的I脚、6脚、13脚、14脚、15脚、17脚、20脚分别串接电阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7后连接数码管F ；功能选择开关包括按键Kl和K2，按键Kl和K2的一端接地，另一端分别串接电阻R9和RlO后再分别连接单片机的11脚和12脚。
[0017]所述电路板还设有红LED灯和绿LED灯分别作为高低温区加热信号指示和电源指示;VCC电源接电阻Rl 4的一端，电阻Rl 4的另一端接红LED灯D2的正极，红LED灯D2的负极接单片机的10脚;VCC电源接绿LED灯Dl的正极，绿LED灯Dl的负极接电阻Rl I的一端，电阻Rl I的另一端接地。
[0018]所述电路板上还设有一个4脚的通信插座J2用于向单片机传输程序，通信插座J2的I脚接VCC电源，4脚接地，2脚和3脚分别连接单片机的18脚和4脚。
[0019]本电炒锅使用时，把电源线插入插座J，电源导通，绿LED灯点亮，数码管F显示0FF，表明电源已接通且处于待机状态，电炒锅不加热。要开启或关闭电炒锅时，任意短按一下按键Kl、K2之一即可。数码管F上可直观显示开关状态，OFF是关的状态，当有数值显示时是开的状态。温度的设定分低温区(50?199 °C)的范围设定和高温区(200?350°C)的范围设定，按键Kl为低温区设置键，按键K2为高温区设置键，在开启的状态对按键短按两下使操作有效，再对同一按键长按3秒，此时数码管F显示闪烁的温度值，此时调节按键Kl、K2可实现温度加减设定。需要加热时，任意短按一下按键Κ1、Κ2之一，数码管F显示具体温度数值，电炒锅加热管加热，红LED灯点亮，电热管电流流通，温度值不断上升。这时运行的程序是最近一次设定的温度值。设定的温度值具有记忆功能，不因中途停电或暂停而改变。根据单片机的程序设定，当温度设定在低温区，加热管进行加热时红LED灯常亮指示，当温度设定在高温区，加热管进行加热时红LED灯闪烁指示。本电炒锅利用热电偶检测电热锅底的温度，并将检测温度经运算放大器放大后传输至单片机。温度正常上升时，单片机的5脚输出高电平，三极管Ql导通，光耦内部发光使双向可控硅Q2导通，电热管满功率发热。当温度上升至接近设定值时，单片机的程序起控，单片机5脚的输出脉冲逐步减小开关占空比，使双向可控硅Q2降低输出功率，越接近设定温度单片机5脚输出脉冲的开关占空比越小，双向可控硅Q2的输出功率也越小。上升的温度达到设定值后，单片机的5脚输出低电平，使双向可控硅Q2截止，电热管断开，电炒锅处于保温状态。当温度冷却下降时则单片机的控制方式相反，温度下降较小时，单片机的5脚输出脉冲的开关占空比较小，温度下降较大时，单片机的5脚输出将保持高电平，使双向可控硅完全导通。本电炒锅还通过单片机程序设有定时关机功能，黙认高温区I小时自动关机。低温区2小时自动关机，以防止忘记关机时由于长时间产生高温可能发生的不良后果，关机后再开机定时重新开始计时。低温区主要用于煎鱼等烹饪，不用担心烧糊，也可用于给食物保温，所以设定的自动关闭时间较长。
[0020 ]另外，如图3所示，所述控制电路板中采用的双向可控硅Q2也可以用两个单向可控硅T1、Τ2进行替代，由此形成另一种电路方案。具体方法为:将上述电路中的双向可控硅Q2和电阻R12、R13及电容C3的元件和连接线路取消，用单向可控硅Τ1、Τ2和电阻R15、R16、R17及二极管D3、D4进行替代，其中M0C3063光耦的6脚连接电阻R15的一端、二级管D3的负极和单向可控硅Tl的控制极，电阻R15的另一端、二级管D3的正极和单向可控硅Tl的阴极连接插座Jl的I脚，单向可控硅Tl的阳极连接电热管的2脚;M0C3063光耦的4脚串接电阻Rl 7后连接电阻R16的一端、二级管D4的负极和单向可控硅T2的控制极，电阻R16的另一端、二级管D4的正极和单向可控硅T2的阴极连接电热管的2脚，单向可控硅T2的阳极连接插座JI的I脚。
[0021]本电炒锅的可控硅配有散热器，散热器可以设置在配电盒的底部，在作为散热器的同时兼作配电盒的底盖，一物两用。当使用两个单向可控硅时，也可以将两个单向可控硅的散热器分别设置在配电盒的两侧，需要注意的是，散热器与可看作开关用的可控硅之间的连接必须是绝缘的。
【主权项】
1.一种微电脑自动控温电炒锅，其特征是:所述电炒锅主要由锅体、底座和配电盒三大部分组成，其中锅体底面嵌装或压铸有电热管，锅体的底部设有用于支撑的底座，锅体底部与底座的连接处有隔热层，配电盒设置在底座的一侧，配电盒内设有控制电路板，所述锅体底面还设有热电偶紧密贴合安装在锅体底面中心;所述控制电路板设有微电脑处理器、数码管、功能选择开关、运算放大器、三级管、光耦和可控硅，其中热电偶的温度检测信号经运算放大器放大后接入微电脑处理器的输入端，数码管和功能选择开关连接微电脑处理器的相应端口，微电脑处理器的输出端连接三级管的输入端并对三级管的开关状态进行控制，三级管的输出端连接光耦的输入端，光耦的输出端连接可控硅的控制端，可控硅的主接线端串联接入电热管的供电线路中；所述微电脑处理器采用STM8S103单片机，所述热电偶采用正温系数的K型热电偶。2.根据权利要求1所述的电炒锅，其特征是:所述控制电路板的具体电路为:220V的市电经插座J的I脚和2脚引入，插座J的I脚接9V变压器初级的一端，2脚串接保险管F后接9V变压器初级的另一端，依次经9V变压器变压，桥堆整流，电容C2滤波，三端稳压器L7805稳压，电容Cl滤波后，形成+5V的直流电源VCC为电路其它元件供电； 热电偶的正极和负极分别连接至插座Jl的I脚和2脚，插座Jl的I脚和2脚再分别连接至L M 3 5 8运算放大器的3脚和2脚，运算放大器的8脚接V C C电源，4脚接地，I脚输出端接入STM8S103单片机的19脚； 单片机的9脚接VCC电源，7脚接地，5脚输出端串接电阻R8后连接三级管Ql的基极，三级管QI的发射极接地，集电极接M0C3063光耦的2脚，光耦的I脚接VCC电源，光耦的6脚串接电阻R12后连接插座J的I脚，光耦的4脚接双向可控硅Q2的控制极G，双向可控硅Q2的接线端Tl连接插座J的I脚，接线端T2连接电热管的2脚，电热管的I脚经保险管F接插座J的2脚;在双向可控硅Q2的接线端Tl和T2之间还并联有防干扰电路，防干扰电路由电阻R13和电容C3串联组成； 数码管F采用三位数码管，单片机的2脚、3脚和16脚控制数码管F的共阴极或共阳极，单片机的I脚、6脚、13脚、14脚、15脚、17脚、20脚分别串接电阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7后连接数码管F;功能选择开关包括按键Kl和K2，按键Kl和K2的一端接地，另一端分别串接电阻R9和RlO后再分别连接单片机的11脚和12脚。3.根据权利要求2所述的电炒锅，其特征是:所述电路板还设有红LED灯和绿LED灯分别作为高低温区加热信号指示和电源指示;VCC电源接电阻R14的一端，电阻R14的另一端接红LED灯D2的正极，红LED灯D2的负极接单片机的10脚;VCC电源接绿LED灯Dl的正极，绿LED灯Dl的负极接电阻Rl I的一端，电阻Rl I的另一端接地。4.根据权利要求2所述的电炒锅，其特征是:所述电路板上还设有一个4脚的通信插座J2用于向单片机传输程序，通信插座J2的I脚接VCC电源，4脚接地，2脚和3脚分别连接单片机的18脚和4脚。5.根据权利要求1所述的电炒锅，其特征是:所述控制电路板的具体电路为:220V的市电经插座J的I脚和2脚引入，插座J的I脚接9V变压器初级的一端，2脚串接保险管F后接9V变压器初级的另一端，依次经9V变压器变压，桥堆整流，电容C2滤波，三端稳压器L7805稳压，电容Cl滤波后，形成+5V的直流电源VCC为电路其它元件供电； 热电偶的正极和负极分别连接至插座Jl的I脚和2脚，插座Jl的I脚和2脚再分别连接至L M 3 5 8运算放大器的3脚和2脚，运算放大器的8脚接V C C电源，4脚接地，I脚输出端接入STM8S103单片机的19脚； 单片机的9脚接VCC电源，7脚接地，5脚输出端串接电阻R8后连接三级管Ql的基极，三级管QI的发射极接地，集电极接M0C3063光耦的2脚，光耦的I脚接VCC电源，光耦的6脚连接电阻R15的一端、二级管D3的负极和单向可控硅Tl的控制极，电阻R15的另一端、二级管D3的正极和单向可控硅TI的阴极连接插座JI的I脚，单向可控硅TI的阳极连接电热管的2脚；M0C3063光耦的4脚串接电阻R17后连接电阻R16的一端、二级管D4的负极和单向可控硅T2的控制极，电阻Rl 6的另一端、二级管D4的正极和单向可控硅T2的阴极连接电热管的2脚，单向可控硅T2的阳极连接插座Jl的I脚； 数码管F采用三位数码管，单片机的2脚、3脚和16脚控制数码管F的共阴极或共阳极，单片机的I脚、6脚、13脚、14脚、15脚、17脚、20脚分别串接电阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7后连接数码管F;功能选择开关包括按键Kl和K2，按键Kl和K2的一端接地，另一端分别串接电阻R9和RlO后再分别连接单片机的11脚和12脚。6.根据权利要求1所述的电炒锅，其特征是:所述电炒锅的可控硅配有散热器，散热器设置在配电盒的底部，在作为散热器的同时兼作配电盒的底盖。7.根据权利要求1所述的电炒锅，其特征是:所述电炒锅使用两个单向可控硅时，将两个单向可控硅的散热器分别设置在配电盒的两侧。8.根据权利要求1所述的电炒锅，其特征是:所述电炒锅通过单片机程序设有定时关机功能。
【文档编号】H05B3/00GK106028479SQ201610660253
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年8月12日
【发明人】陈安森
【申请人】陈安森