本发明涉及一种烹饪电磁炉，特别是涉及一种一键式智能烹饪电磁炉。属于家用烹调加热器具技术领域。
技术背景
目前，烹饪电磁炉以其无烟无味、干净卫生的特点，深受人们的欢迎。但现有技术的电磁炉，一般具有多种功能按键，其是通过所述多种功能按键实现功能选，存在结构复杂、操作麻烦和使用不方便等问题。为了解决多按键式电磁炉存在的问题，有人偿试用其他结构形式操控电磁炉，例如：中国专利公告公开名称为“电磁炉控制方法、装置和系统”、申请号为“201410851920.4”发明，虽然能够解决按键多的问题，但存在电磁受控于移动终端、需要用户打开移动终端去进行烹饪操作，存在成本高、操作复杂的问题。名称为“旋钮开关及电磁炉”、申请号为“201720205707.5”实用新型，其将调档位的按钮变成可伸缩的旋钮，但还是机械多按键，仍然存在结构复杂、操作麻烦和使用不方便等问题。名称为“具有wifi模块的电磁炉”、申请号为“201720472806.x”实用新型，虽然可以通过网络传输对电磁炉进行控制，可以在移动终端选择菜谱后通过服务器发送至电磁炉调整加热功率和时间来实现智能菜谱，但存在菜谱的数量和种类受限于运营团队、不能满足用户使用需求及成本高、操作复杂的问题。
技术实现要素：
本发明的目的，是为了解决现有技术电磁炉存在成本高、操作复杂以及烹饪菜谱不能满足用户使用需求的问题，提供一种一键式智能烹饪电磁炉，具有结构简单、成本低、操作简单、菜谱多样、能满足用户烹饪需求的突出的实质性特点和显著技术进步。
本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：
一键式智能烹饪电磁炉，包括炉体，其结构特点在于：在炉体上设置一功能键,在炉体内设有功率单元、温度检测单元、计时单元、行为判断单元、烹饪控制单元和温度补偿单元，所述功能键的信号输出端连接功率单元的控制信号输入端和计时单元的信号输入端，温度检测单元的信号输出端和计时单元的信号输了端各连接行为判断单元的一个信号输入端，行为判断单元的信号输出端连接烹饪控制单元的输入端和温度补偿单元的输入端，烹饪控制单元的输出端连接功率单元的反馈输入端，形成闭环控制回路；行为判断单元具有感知烹饪行为、烹饪食材种类、食物熟化的逻辑判断结构，通过所述感知烹饪行为、烹饪食材种类、食物熟化的逻辑判断结构的判断结果，驱动烹饪控制单元输出信号控制及调节功率单元的输出功率，以达到设定的烹饪温度；形成一键式智能烹饪结构。
本发明的目的还可以通过采取如下技术方案达到：
进一步地，所述功能键还通过温度补偿单元连接有显示单元，该显示单元的信号输入端连接温度补偿单元的输出端，以显示实时烹饪温度。
进一步地，所述功能键还连接有档位调节单元、功能切换单元和无线网络配网单元，档位调节单元和功能切换单元的输出端各连接功率单元的一个信号输入端，无线网络配网单元具有连接无线网络的电路结构，所述无线网络包括手机app和智能显示终端。
进一步地，温度检测单元具有温度检测结构和温度补偿结构，温度检测单元中设有基础数据模型，所述基础数据模型中设有加热器热效率、热负荷、锅具导热系数，形成加热器和锅具组合对该食材加热的功率-锅底温度-补偿温度-温度变化的数据模型，温度检测结构检测锅具的温度，通过温度补偿结构将锅温控制在设定温度稳定的功率档位，并在接近目标温度时切换至该档位
进一步地，行为判断单元包括行为感知模块、食材检测模块和熟化检测模块，行为感知模块具有检测和判断若干种烹饪动作的逻辑结构，所述若干种烹饪动作包括干烧、烧油、烧水、倒油、倒水、炖煮、下料、油炸、翻炒和煎；食材检测模块具有检测和判断放置在锅具内的若干种食材的逻辑结构，所述若干种食材包括水、油、蛋类、肉类和蔬菜类；熟化检测模块具有检测和判断若干种烹饪食材熟化的逻辑结构，所述若干种食材包括蛋类、肉类和蔬菜类。
进一步地，行为感知模块中设有干烧、烧油、烧水、倒油、倒水、炖煮、下料、油炸、翻炒和煎的基础数据模型，在检测和判断若干种烹饪动作时，将实际检测到的烹饪温度与基础数据进行对比，匹配出最接近的动作。
进一步地，行为感知模块将实际检测到的烹饪温度与基础数据进行对比时，将当前温升变化与基础数据模型中的数据进行对比，用相同加热功率和相同锅温下的对应的温变斜率来作差，差值绝对值最小对应的动作即为当前动作；或者用数学统计方面的欧氏距离公式来判断最小差值的基础数据，或者应用最新的人工智能学习的方式来对比寻找最接近的基础数据，经过对比找出最接近的基础数据对应的动作即判断为当前动作类型。
进一步地，食材检测模块中设有水、油、蛋类、肉类和蔬菜类的基础数据模型，所述基础数据模型以表格或曲线的形式，食材检测模块检测和判断若干种食材时，将实际检测到的在单位时间内烹饪温度变化与食材加热基础数据进行对比，匹配出最接近的食材，并且通过食材对应的加热函数，得到食材的数量。
进一步地，食材检测模块，将实际检测到的在单位时间内烹饪温度变化与食材加热基础数据进行对比时，用相同加热功率和相同锅温下的对应的温变斜率来作差，差值绝对值最小对应的食材即为当前食材；或者用数学统计方面的欧氏距离公式来判断最小差值的基础数据，或者应用最新的人工智能学习的方式来对比寻找最接近的基础数据，经过对比找出最接近的基础数据对应的动作即判断为当前食材种类。
进一步地，熟化检测模块中设有干烧、炖煮、油炸、翻炒和煎若干种食材熟化的基础数据模型，熟化检测模块在检测和判断若干种食材的熟化程度时，将实际检测到的烹饪温度与基础数据进行对比，匹配出最接近的食材的熟化程度。
进一步地，熟化检测模块，在检测和判断若干种食材的熟化程度时，将该状态的食材加热基础数据与实际加热数据进行对比，如用同样加热状态下，在180度检测到500g包菜的下料的动作，行为感知模块判断出是炒的动作，则将180度开始炒500g包菜的温度曲线进行分段，如按每10秒为一段，用实际温度变化曲线与每一段去对比，算出当前温度变化与每一段的开始每一点的欧氏距离的平均值，平均值最小那段基础数据对应的加热阶段则判断为当前熟化阶段；
ρ为欧氏距离，x1x2分别为实际食材加热数据和食材加热基础数据在图线上的横坐标对应加热时间，y1y2分别为实际食材加热数据和食材加热基础数据在图线上的纵坐标对应温度。
本发明具有如下突出的实质性特点和显著的技术进步：
1、本发明在炉体上设置一功能键,在炉体内设有功率单元、温度检测单元、计时单元、行为判断单元、烹饪控制单元和温度补偿单元，所述功能键的信号输出端连接功率单元的控制信号输入端和计时单元的信号输入端，温度检测单元的信号输出端和计时单元的信号输了端各连接行为判断单元的一个信号输入端，行为判断单元的信号输出端连接烹饪控制单元的输入端和温度补偿单元的输入端，烹饪控制单元的输出端连接功率单元的反馈输入端，形成闭环控制回路；行为判断单元具有感知烹饪行为、烹饪食材种类、食物熟化的逻辑判断结构，通过所述感知烹饪行为、烹饪食材种类、食物熟化的逻辑判断结构的判断结果，驱动烹饪控制单元输出信号控制及调节功率单元的输出功率，以达到设定的烹饪温度；形成一键式智能烹饪结构；因此能够解决现有技术电磁炉存在成本高、操作复杂以及烹饪菜谱不能满足用户使用需求的问题，具有结构简单、成本低、操作简单、菜谱多样、能满足用户烹饪需求的突出的实质性特点和显著技术进步。
2、本发明将功能选择、烹饪种类、功率调整、定时、控温、保护、菜谱执行等多种功能集成于一个按键，具有高度集、简单结构的特点。
3、本发明在实际应用中，用户无需能过复杂操作即可实现常用功能；用户无需通过大量学习，自动匹配最佳控制方案，用户使体验到烹饪的乐趣；具有简化操控、提升用户体验等特点。
4、本发明提高硬/软件优化空间：通过功能集成，可释放更多硬/软件空间，更多更好的资源才可以被用户便捷操控。物联网(iot)技术应用：物联网的应用可使智能烹饪功能通过远程服务器进行功能优化升级。
5、本发明丰富的一键烹饪内容选择：通过物联网技术，用户可在手机app或智能显示终端从服务器选择更多的程序、内容下载，界面有详尽的内容引导，用户只需下载后点击电磁炉的按键即可启动一键烹饪。
附图说明
图1是本发明具体实施例1的结构框图。
图2是本发明具体实施例2的结构框图。
图3是本发明具体实施例3的结构框图。
具体实施方式
具体实施例1：
参照图1，本具体实施例1包括炉体，在炉体上设置一功能键1,在炉体内设有功率单元2、温度检测单元3、计时单元4、行为判断单元5、烹饪控制单元6和温度补偿单元7，所述功能键1的信号输出端连接功率单元2的控制信号输入端和计时单元4的信号输入端，温度检测单元3的信号输出端和计时单元4的信号输了端各连接行为判断单元5的一个信号输入端，行为判断单元5的信号输出端连接烹饪控制单元6的输入端和温度补偿单元7的输入端，烹饪控制单元6的输出端连接功率单元2的反馈输入端，形成闭环控制回路；行为判断单元5具有感知烹饪行为、烹饪食材种类、食物熟化的逻辑判断结构，通过所述感知烹饪行为、烹饪食材种类、食物熟化的逻辑判断结构的判断结果，驱动烹饪控制单元6输出信号控制及调节功率单元2的输出功率，以达到设定的烹饪温度；形成一键式智能烹饪结构。
本实施例中：
温度检测单元3具有温度检测结构和温度补偿结构，温度检测单元3中设有基础数据模型，所述基础数据模型中设有加热器热效率、热负荷、锅具导热系数，形成加热器和锅具组合对该食材加热的功率-锅底温度-补偿温度-温度变化的数据模型，温度检测结构检测锅具的温度，通过温度补偿结构将锅温控制在设定温度稳定的功率档位，并在接近目标温度时切换至该档位
行为判断单元5包括行为感知模块5-1、食材检测模块5-2和熟化检测模块5-3，行为感知模块5-1具有检测和判断若干种烹饪动作的逻辑结构，所述若干种烹饪动作包括干烧、烧油、烧水、倒油、倒水、炖煮、下料、油炸、翻炒和煎；食材检测模块5-2具有检测和判断放置在锅具内的若干种食材的逻辑结构，所述若干种食材包括水、油、蛋类、肉类和蔬菜类；熟化检测模块5-3具有检测和判断若干种烹饪食材熟化的逻辑结构，所述若干种食材包括蛋类、肉类和蔬菜类。
进一步地，行为感知模块5-1中设有干烧、烧油、烧水、倒油、倒水、炖煮、下料、油炸、翻炒和煎的基础数据模型，在检测和判断若干种烹饪动作时，将实际检测到的烹饪温度与基础数据进行对比，匹配出最接近的动作。
进一步地，行为感知模块5-1将实际检测到的烹饪温度与基础数据进行对比时，将当前温升变化与基础数据模型中的数据进行对比，用相同加热功率和相同锅温下的对应的温变斜率来作差，差值绝对值最小对应的动作即为当前动作；或者用数学统计方面的欧氏距离公式来判断最小差值的基础数据，或者应用最新的人工智能学习的方式来对比寻找最接近的基础数据，经过对比找出最接近的基础数据对应的动作即判断为当前动作类型。
食材检测模块5-2中设有水、油、蛋类、肉类和蔬菜类的基础数据模型，所述基础数据模型以表格或曲线的形式，食材检测模块5-2检测和判断若干种食材时，将实际检测到的在单位时间内烹饪温度变化与食材加热基础数据进行对比，匹配出最接近的食材，并且通过食材对应的加热函数，得到食材的数量。
进一步地，食材检测模块5-2，将实际检测到的在单位时间内烹饪温度变化与食材加热基础数据进行对比时，用相同加热功率和相同锅温下的对应的温变斜率来作差，差值绝对值最小对应的食材即为当前食材；或者用数学统计方面的欧氏距离公式来判断最小差值的基础数据，或者应用最新的人工智能学习的方式来对比寻找最接近的基础数据，经过对比找出最接近的基础数据对应的动作即判断为当前食材种类。
熟化检测模块5-3中设有干烧、炖煮、油炸、翻炒和煎若干种食材熟化的基础数据模型，熟化检测模块5-3在检测和判断若干种食材的熟化程度时，将实际检测到的烹饪温度与基础数据进行对比，匹配出最接近的食材的熟化程度。
进一步地，熟化检测模块5-3，在检测和判断若干种食材的熟化程度时，将该状态的食材加热基础数据与实际加热数据进行对比，如用同样加热状态下，在180度检测到500g包菜的下料的动作，行为感知模块判断出是炒的动作，则将180度开始炒500g包菜的温度曲线进行分段，如按每10秒为一段，用实际温度变化曲线与每一段去对比，算出当前温度变化与每一段的开始每一点的欧氏距离的平均值，平均值最小那段基础数据对应的加热阶段则判断为当前熟化阶段；
ρ为欧氏距离，x1x2分别为实际食材加热数据和食材加热基础数据在图线上的横坐标对应加热时间，y1y2分别为实际食材加热数据和食材加热基础数据在图线上的纵坐标对应温度。
本实施例的具体工作原理如下：
1)炉体上只设有一个按键(功能键1)，在通电待机状态点击按键一次可以开机并按3档启动加热，再次点击该按键，电磁炉的档位在3-2-1-3-2-1轮流切换；长按按键3秒可以关机停止加热；长按该按键10秒可以使电磁炉进入配网状态(连接到无线网络)；在不同的智能模式，如炖煮模式下，可以通过点击按键进行炖煮高-中-低模式的切换；
2)温度检测单元3的温度传感器设置在电磁炉的面板上并可与锅底接触，电磁炉放上锅具启动加热后，温度传感器会检测到锅具的温度变化，如果锅内有较多液体(1升以上)在进行炖煮，行为检测模块5-1将检测到温度变化状态(单位时间温升)与已有实验数据中的所有动作(炖煮、煎、炸、炒)单位时间的温升做差，二者差值的绝对值最小说明二者温升状态越接近，所以判断当前状态为与实验数据差值的绝对值最小的那个状态，如炖煮；在判断到炖煮后，烹饪控制单元6会将烹饪模式自动切换到炖煮模式，此状态下，用户点击按键可以在炖煮模式的高-中-低档间循环切换，电磁炉加热功率会调整来使锅温控制在相应的温度区间：高档位110-120度之间、中档位105-110度之间，低档位102-105之间。
3)在判断到炖煮后，电磁炉上还可以安装有语音播报模块或者指示灯以提示用户已进入炖煮，如果电磁炉此时连接无线网络，会将炖煮的状态上报到服务器，手机app同步当前状态，告知用户当前判断为炖煮模式，已切换至炖煮模式，并且显示炖煮模式的高-中-低档位给用户选择。选择相应的档位，电磁炉加热功率会调整来使锅温控制在相应的温度区间：高档位110-120度之间、中档位105-110度之间，低档位102-105之间。
4)当炖煮进入后期用户没有及时进行操作，水快烧干会有糊锅的危险了，此时的温升会比干烧的温升还有剧烈，即单位时间温升大于实验数据中的干烧的单位时间温升，此时，智能烹饪控制模块会调用保护模式：切换到最低功率进行保温，如果糊锅状态比较严重，在最低功率下都会使锅温升至设定的最高温度280度，则停止加热。
5)当炖煮进入后期用户没有及时进行操作，水快要烧干会有糊锅的危险了，此时的温升会比干烧的温升还有剧烈，即单位时间温升大于实验数据中的干烧的单位时间温升，此时，智能烹饪控制模块会调用保护模式，如果电磁炉上安装有语音播报模块或者指示灯会提示用户当前烹饪状态异常，如果电磁炉此时连接无线网络，会将即将烧干水或糊锅的状态上报到服务器，手机app同步当前状态，告知用户当前烹饪状态异常，有烧干水或糊锅的危险。
6)如果上述第2)点，判断出来的是炸，会调用食材检测模块的油类加热的烹饪数据，将当前单位时间的温升与不同油量的单位时间温升作差，差值绝对值最小的判断为当前使用的油量。
7)判断到当前使用的油量后，智能烹饪控制模块会调整电磁炉的功率，使油温控制在预设的温度±5℃范围内。
8)目标油温可以通过手机app界面来进行预设，在手机app上可以选择油炸温度，然后通过服务器发送至电磁炉，每次识别到油炸时就按设定的温度进行控温。如果用户不设定，则app和电磁炉都按出厂状态的默认温度210度油温进行控温。
9)锅内的油温到达目标温度后，功率单元2会调整输出功率至稳定油温所需的功率，此时倒入食材会引起油温的下降，食材检测模块通过温度下降的速度和下降的数值与实验数据(速冻薯条、油条、鱼块、肉块等)进行作差差值的绝对值最小的判断为当前下料的是某一数量的食材，如300g速冻薯条。
10)食材检测模块判断出食材种类和量以后，熟化检测模块会调用300g薯条的加热过程温度变化数据，判断需要炸多长时间时间，如果当前温度变化与实验数据的温度变化相差较大，如温度上升比较慢，则有可能是薯条结在一起，导致局部温升较慢，会通过指示灯或在连接无线网的状态通过手机app提示用户要适当搅拌。
11)熟化检测模块检测到温度与烹饪完成的温度接近，且温度变化也接近时，会通过指示灯或在连接无线网的状态通过手机app提示用户盛出食材。
12)如果上述第2)点，判断出来的是煎，烹饪控制单元6会调整电磁炉的功率，使锅温控制在预设的温度±5℃范围内。
13)目标锅温可以通过手机app界面来进行预设，在手机app上可以选择煎制温度，然后通过服务器发送至电磁炉，每次识别到煎时就按设定的温度进行控温。如果用户不设定，则app和电磁炉都按出厂状态的默认温度185度进行控温。
14)锅温到达目标温度后，功率会调整至稳定锅温所需的功率，此时放入食材会引起锅温的下降，食材检测模块通过温度下降的速度和下降的数值与实验数据(牛排、鱼排、鸡蛋等)进行作差，差值的绝对值最小的判断为当前下料的是某一数量的食材，如400g牛排；食材检测模块判断出食材种类和量以后，熟化检测模块会调用400g牛排的加热过程温度变化数据，判断一面需要煎到多高的温度才能对应最好的七成熟的牛排，如果当前温度变化与实验数据的温度变化相差较大，如温度上升比较慢，则有可能是牛排比较厚，则熟化检测模块会适当调整功率，使牛排的内部加热到理想的温度，当检测到一面煎制完成后，会通过指示灯或在连接无线网的状态通过手机app提示用户要翻面。
另一面煎制过程的熟化判断与上一步一致，当检测到已经煎制完成时，会通过指示灯或在连接无线网的状态通过手机app提示用户盛出。
本实施例可通过一个按键实现开关机、火力调节、功能切换、无线网络配网(包含但不限于wifi模组配网、蓝牙模组配网等其他无线连接方式)等功能。满足一键智能、一键烹饪的要求。
本实施例设有一个按键1，该按键1可通过点按不同次数、长按不同时间等操作来实现不同指令之前的切换，包含但不限于开关机、档位调节、功能切换、无线网络配网、定时、控温等功能。本实施例的电磁炉炉体内集成智能烹饪判断逻辑结构和控制逻辑结构。如果使用的锅具上有温度传感器，可通过该温度传感器检测到当前锅内烹调物的温度变化。
烹饪逻辑判断结构通过传感器检测到锅内烹调物的温度变化和加热过程中电磁炉功率的变化判断锅内烹调物的种类、数量及当前烹调的动作或预判将要进行的动作(包含但不限于煎炒炖炸)，并对即将发生的危险情况，如糊锅、烧干水、锅温过高等进行预警和保护。
烹饪逻辑判断结构可进行如下控制：
1、判断当前为炖煮过程及液体的量后调整功率和烹调时间，使锅内液体保持在微微沸腾但不溢出的状态，此时用户也可以通过上述第1点的按键进行高-中-低三种沸腾模式的切换，满足用户大火收汁、中火炖煮、文火慢炖的需求。
2、判断当前为煎的过程和锅表面食材的量和种类后，将锅温控制在设定温度的±5℃的范围，上述第4点的烹饪判断逻辑会依据烹饪过程中锅温的变化和电磁炉功率的变化判断食材的熟化程度，适当调整加热时间，并通过显示组件(包含但不限于指示灯、显示屏)或发声组件或无线网络连接到手机app或智能显示终端来提示用户翻面或煎制完成等相关信息
3、判断当前为炒的过程和锅表面食材的量和种类后，将锅温控制在设定温度的±5℃的范围，上述第4点的烹饪判断逻辑会依据烹饪过程中锅温的变化和电磁炉功率的变化判断食材的熟化程度，适当调整加热时间，并通过显示组件(包含但不限于指示灯、显示屏)或发声组件或无线网络连接到手机app或智能显示终端来提示用户快速翻炒或尽快盛出等相关信息。
4、判断当前为炸的过程和锅内油量后，调整功率变化的过程，使将平均油温控制在设定温度的±5℃的范围，上述第4点的烹饪判断逻辑会依据烹饪过程中锅温的变化和电磁炉功率的变化判断油炸食材的种类和当前的熟化程度，适当调整加热时间，并通过显示组件(包含但不限于指示灯、显示屏)或发声组件或无线网络连接到手机app或智能显示终端来提示用户适度搅动或尽快盛出等相关信息。
5、判断当前为焗的过程和锅表面食材的量和种类后，将锅温控制在设定温度的±5℃的范围，上述第4点的烹饪判断逻辑会依据烹饪过程中锅温的变化和电磁炉功率的变化判断食材的熟化程度，适当调整加热时间，并通过显示组件(包含但不限于指示灯、显示屏)或发声组件或无线网络连接到手机app或智能显示终端来提示用户打开锅盖或尽快盛出等相关信息。
用户可通过手机app或智能显示终端分别对煎、炒、炸、焗的控制温度进行设置，以满足用户的个性化需求，或者默认按算法匹配的温度进行控制
在进入煎、炒、炸、焗的控制后，用户手动切换功能，则智能烹饪控制逻辑退出工作，但保留温度安全保护控制
上述第4点判断出即将进入糊锅、烧干水、油温过高等状态时，系统会启用温度安全保护控制(或叫超温保护)，是对干烧、烧水、烧油等状态设定的最高温度限定值，用户可通过手机app或智能显示终端分别对干烧、烧水、烧油等设定最高温度，或默认按算法设置的最高温度进行限定。
上述第4点智能判断逻辑和第5点智能控制逻辑，可以在设备连接无线网的状态下，通过服务器的大数据分析进行优化更新，使算法越来越精准地判断，精准地控制。
上述第1点，按键可在连接无线网络的状态下，通过手机app或智能显示终端在服务器选择更多的烹调功能(不同的执行菜谱)下载，通过点击按钮启动一键烹饪。
具体实施例2：
参照图2，本具体实施例2的特点是：所述功能键1还通过温度补偿单元7连接有显示单元8，该显示单元8的信号输入端连接温度补偿单元7的输出端，以显示实时烹饪温度。其余同具体实施例1。
具体实施例3：
参照图3，本具体实施例2的特点是：所述功能键1还连接有档位调节单元9、功能切换单元10和无线网络配网单元11，档位调节单元9和功能切换单元10的输出端各连接功率单元2的一个信号输入端，无线网络配网单元11具有连接无线网络的电路结构，所述无线网络包括手机app和智能显示终端。其余同具体实施例1或具体实施例2。