一种燃气灶具智能提醒的安全使用装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种燃气灶具智能提醒的安全使用装置，用于燃气灶具安全使用领域，它公开了由主机和副机两部分组成的技术解决方案，主机包括：SIM模块电路1、人体探测电路2、主机单片机电路3、主机通讯电路4、供电电路5、按键输入及显示电路6、报警电路7；副机包括：副机单片机电路8、副机通讯电路9、断气熄火电路10、火焰探测电路11。本实用新型的设计电路由感应探头加单片机控制工作，具有智能提醒和断气熄火功能，确保燃气灶具的安全使用，避免意外事故的发生。优点是：电路简单、结构合理、工作稳定可靠、节能设计，具有很强的实用性。
【专利说明】
一种燃气灶具智能提醒的安全使用装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及燃气灶具安全使用领域，具体地涉及一种燃气灶具智能提醒的安全使用装置。
【背景技术】
[0002]随着信息化技术不断深入到人们日常生活的各个环节，各种智能产品层出不穷，舒适、高品质家居生活环境是大家的追求。厨房家电也不例外，广大消费者也希望自己的厨房家电越来越“聪明”，因为这样既可节省使用者更多的时间和精力，又使生活变得更加简单和舒适，人们的日常家庭生活活动中，一日三餐都离不开灶具的使用，对燃气灶具的智能功能设计更趋热切，促使具有定时、漏气自检功能、自动报警、自动切断气源熄火、操作简单方便、人性化控制的智能化燃气灶必将成为消费者青睐的产品。
[0003]目前，国家规定家用燃气灶每个燃烧器都必须加装熄火保护安全装置，有些还加装了定时熄火装置。定时熄火装置有机械旋钮式的，也有电子数字调节式的。这种定时熄火装置的使用，需要使用人事先设置熄火时间才能实现功能。在实际使用中，很多使用人都会自信自己不会忘记熄火而没有设置熄火时间，在使用灶具燃火烹调食品过程中，有人往往会因为有其他事情暂时离开厨房，过后又因疏忽忘记了回来熄火，这样可能会引起意外事故的发生，特别是有些年龄较大的燃气灶具使用者，更容易发生危险情况。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种燃气灶具智能提醒安全使用装置，它可自动探测燃气灶具的明火燃烧器是否燃烧，探测使用燃气灶具的厨房区域范围是否有人体存在，在燃气灶具的明火燃烧器正在燃烧的前提下，发生人离开使用燃气灶具的厨房区域范围一定时间后，即启动智能提醒和断气熄火功能，确保燃气灶具的安全使用，避免意外事故的发生。
[0005]本实用新型的技术解决方案是由主机和副机两部分组成，主机包括:S頂模块电路
1、人体探测电路2、主机单片机电路3、主机通讯电路4、供电电路5、按键输入及显示电路6、报警电路7;副机包括:副机单片机电路8、副机通讯电路9、断气熄火电路10、火焰探测电路U，其特点是副机的火焰探测电路11的火焰探测信号输出端与副机单片机电路8的火焰探测信号输入端相连接，副机单片机电路8的信号交互端与副机通讯电路9的信号交互端相连接，副机单片机电路8的熄火信号输出端与断气熄火电路10的熄火信号输入端相连接，副机通讯电路9与主机通讯电路4可采用无线或有线方式连接。主机的人体探测电路2的人体探测信号输出端与主机单片机电路3的人体探测信号输入端相连接，主机单片机电路3的报警信号输出端与报警电路7的报警信号输入端相连接，主机单片机电路3的信号交互端与主机通讯电路4的信号交互端相连接。
[0006]以上所述的主机单片机电路3中单片机U2A、U2B和U2C的型号为STM32F030，副机单片机电路8中单片机U2的型号为STM8L051;火焰探测电路11的火焰探测信号输出端是场效应管Q4的漏极，副机单片机电路8的火焰探测信号输入端是单片机U2是10脚，副机单片机电路8的信号交互端是单片机U2的13、14、15、16、17、9脚，副机通讯电路9的信号交互端是型号为NRF24L01通讯模块NI的3、5、7、4、6、8脚，副机单片机电路8的熄火信号输出端是单片机U2的11脚，断气熄火电路10的断气熄火信号输入端是场效应管Q3的栅极，断气熄火控制信号输出端为接口 J2 ；人体探测电路2的人体探测信号输出端为三极管Ql的集电极，主机单片机电路3的人体探测信号输入端是单片机U2A的33脚，主机单片机电路3的报警信号输出端是U2A的32脚，报警电路7的报警信号输入端是三极管Q2的基极，主机单片机电路3的信号交互端是单片机U2A的10、14、15、16、17、29脚，主机通讯电路4的信号交互端是型号为~1^2礼01通讯模块NI的3、5、7、4、6、8脚;所述的人体探测电路2为外接红外线人体探测传感器、可调节感应距离的微波人体探测传感器;所述燃气灶具燃烧器的火焰探测电路11为外接燃气管道气流传感器、紫外线火焰传感器、温度传感器、燃气灶具开关传感器。
[0007]本实用新型的工作原理是对工作电路的单片机写入系统程序。系统软件通过对各子模块感应电平的响应，通过按键实现对显示参数的设置，满足控制输出要求，实现对明火燃气灶具的智能提醒和断气熄火的安全保护功能，具体可实现自动默认计时提醒功能和人工设置倒计时提醒的安全保护功能。
[0008]自动默认计时提醒方式:使用人按使用习惯，首次启用时，可使用按键输入及显示电路6预先设置好人体离开后的第一次默认提醒开始时间和断气熄火的启动时间。本实用新型开机后即进入自动默认提醒的初始探测状态，首先火焰探测电路11探测到燃气灶具的燃烧器在燃烧，人体探测电路2也探测到有人体在厨房区域范围内，主机会默默无声保持探状态。当发生人体离开厨房区域范围，人体探测电路2探测不到人体活动信息，主机即开始启动自动默认计时提醒方式。人体离开时间达到第一次默认提醒的开始时间，主机发出第一次提醒声，之后每隔一段时间发出一次提醒声，且每次的提醒发声有差别，实现带信息的提醒功能，让使用人从提醒声中可以判知自己已经离开的时间，而作出判断处理是否需要马上回到厨房区域。完成提醒时间达到断气熄火的启动时间，主机发出连续警报提示音并向副机发送断气信号，副机单片机电路8的11脚输出断气电平信号到断气熄火电路10的场效应管Q3的栅极，导通场效应管Q3的输出回路，触发小型继电器RLl工作，断开外接断气电磁阀的供电回路。从第一次默认提醒的开始时间至启动断气熄火之前，人体探测电路2探测到人体重新回到厨房区域范围，主机自动终止本次默认提醒运行，又恢复为默认提醒初始探测状态。
[0009]人工设置倒计时提醒功能:在实际使用燃气灶具过程中，有时需要煲汤或者蒸煮食物的时间会超出默认提醒的时间限度，可使用按键设置一段默认提醒时间之外的人工设置倒计时提醒时间。人工设置倒计时提醒运行过程中，按键输入及显示电路6的屏幕显示倒计时间，倒计时间至零秒，主机报警电路7发出连续提醒声音;如果人体探测电路2探测人体不在厨房区域范围内，连续提醒声30秒后，主机向副机发出断气熄火信号，副机单片机电路8的11脚输出断气信号到断气熄火电路10的场效应管Q3的栅极，导通场效应管Q3的输出回路，触发小型继电器RLl工作，断开外接断气电磁阀的供电回路;如果人体探测电路2探测到人体在厨房区域范围内，主机的报警电路7连续提醒声音10秒后自动停止，结束本次的人工倒计时提醒运行，回复到默认倒计时探测状态。人工设置倒计时提醒开始运行至零秒之前，人体探测电路2即使感应有人体在厨房区域内也不会取消本次人工设置倒计时的运行，但可以使用按键输入及显示电路6人工取消结束本次的人工倒计时提醒运行，回复到默认倒计时探测状态。
[0010]本实用新型的设计电路由传感器加单片机控制工作，具有智能提醒和断气熄火功能，确保燃气灶具的安全使用，避免意外事故的发生。优点是:电路简单、结构合理、工作稳定可靠、节能设计，具有很强的实用性。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型主机的原理方框结构示意图；
[0012]图2是本实用新型副机的原理方框结构示意图；
[0013]图3是本实用新型主机的电路原理结构示意图；
[0014]图4是本实用新型副机的电路原理结构示意图；
[0015]图5是本实用新型主机和副机的工作流程结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]实施例1
[0017]根据图1、图2、图3、图4、图5所示，本实用新型由主机和副机组成。主机包括:S頂模块电路I是通用的SIM模块设计电路与主机单片机电路3的SIM通信端连接、人体探测电路2、主机单片机电路3、主机通讯电路4、供电电路5、按键输入及显示电路6、报警电路7;副机包括:副机单片机电路8、副机通讯电路9、断气熄火电路10、火焰探测电路11。其特点是主机与副机分体设计，主机安装在对人体感应没遮挡、且方便操作、位置显眼的厨房区域内墙壁位置，外接电源向主机供电；副机电路采用省电设计，内置安装在有熄火保护装置的燃气灶具内，利用燃气灶具的原有内置电池电源向副机电路供电，副机的火焰探测电路11的火焰探测信号输出端与副机单片机电路8的火焰探测信号输入端相连接，向副机单片机电路8传输火焰感应信号，副机单片机电路8的熄火信号输出端与断气熄火电路10的熄火信号输入端相连接，向断气熄火电路10输出断气熄火信号;副机单片机电路8的信号交互端与副机通讯电路9的信号交互端相连接，通过副机通讯电路9与主机通讯电路4进行通讯;主机的人体探测电路2的人体探测信号输出端与主机单片机电路3的人体探测信号输入端相连接，向主机单片机电路3输入人体探测信号；主机单片机电路3的报警信号输出端与报警电路7的报警信号输入端相连接，向报警电路7输入报警信号；主机单片机电路3的信号交互端与主机通讯电路4的信号交互端相连接，通过主机通讯电路4与副机通讯电路9进行通讯，主机通讯电路4与副机通讯电路9采用无线方式通信。
[0018]所述的主机单片机电路3中单片机U2A、U2B和U2C的型号为STM32F030，副机单片机电路8中单片机型号为STM8L051;火焰探测电路11的接头Jl外接燃气灶具的内置开关传感器，燃气灶具点火旋钮开与关，也同步控制开关传感器的开与关状态，作为判断燃气灶具的火焰燃烧与熄灭状态，开关传感器输出的开关电压信号输入端是场效应管Q4的栅极，输出端是场效应管Q4的漏极，副机单片机电路8的火焰探测信号输入端是单片机U2是10脚，副机单片机电路8的信号交互端是单片机U2的13、14、15、16、17、9脚，副机通讯电路9的信号交互端为NRF24L01通讯模块的3、5、7、4、6、8脚，副机单片机电路8的断气熄火信号输出端是单片机U2的11脚，断气熄火电路10的断气熄火信号输入端是场效应管Q3的栅极，输出端是继电器RLI常闭点的输出回路J2点，J2连接并控制燃气灶具内置断气电磁阀的供电，人体探测电路2的人体探测感应信号输出端为三极管Ql的集电极，主机单片机电路3的人体探测感应信号输入端是单片机U2A的33脚，主机单片机电路3的报警信号输出端是U2A的32脚，报警电路7的报警信号输入端是三极管Q2的基极，主机单片机电路3的信号交互端是单片机U2A的10、14、15、16、17、29脚，主机通讯电路4的信号交互端是型号为爾?2乩01通讯模块附的3、5、7、
4、6、8脚;所述人体探测电路2的三极管Ql的基极外接可调节感应距离的微波人体探测传感器。所述火焰探测电路11的场效应管Q4的栅极外接燃气灶具开关传感器。
[0019]主机与副机的单片机芯片分别都写入编写好的系统程序，系统程序的设计充分利用单片机的低功耗性能，特别对电池供电的单片机电路8中型号为STM8L051的单片机，采用休眠工作方式，是在需要时使用中断将cpu从休眠状态中唤醒，完成工作后又进入相应的休眠状态。系统程序由主程序、时基中断程序、菜单处理程序、感应电平信号产生、通讯、显示、按钮服务子程序等部分组成。主程序完成系统的初始化，通过对各子模块的响应，判断各模块运行是否正常。通过按键实现对显示参数的设置，满足控制输出的要求，实现对明火燃气灶具的智能提醒和断气熄火的安全保护功能。
[0020]系统程序实现以下两种智能提醒工作方式，即是自动默认计时提醒和人工设置倒计时提醒。
[0021]1、自动默认计时提醒:
[0022]自动默认计时提醒方式。使用人按使用习惯，首次启用时，预先设置人体离开后的第一次提醒开始时间为第I分钟，断气熄火时间第5分钟，在断气熄火前主机会提前连续报警30秒。
[0023]本装置电路为省电设计，全天24小时监测，不需人为刻意启动，以防忘记开机而失效。本装置会毫无声息地默默监测燃气灶具的安全使用，当灶具燃烧器燃烧过程中且又发生使用人离开使用燃气灶具的厨房区域范围情况，主机即自动启动5分钟默认倒计时提醒报警，在人体尚开厨房第I分钟之时，主机即发出I声报警声。在人体尚开厨房第2分钟时，主机即发出2声报警声。在人体尚开厨房第3分钟之时，主机即发出3声报警声。在人体尚开厨房第4分钟之时，主机即发出4声报警声。在人体离开厨房第4分钟30秒之时，报警装置即发出连续报警声。在连续报警声第30秒，即第5分钟，主机即启动断气信号，通过主机与副机的通讯电路交互通讯，断气信号交互到副机，副机的断气熄火电路10的继电器RLl的常闭触点J2断开2秒钟，对燃气灶具的内置断气电磁阀断电2秒钟，即可实现对燃气灶具的断气熄火功能。5分钟默认倒计时提醒报警从启动到切断气体之前的这个过程中，如有人又回到厨房，则已经启动的5分钟默认倒计时提醒报警自动停止，又恢复到自动5分钟默认倒计时监测状态，不需人工操作终止，达到智能启动智能停止的目的。
[0024]2、人工设置倒计时提醒:
[0025]灶具燃烧蒸煮食物或者煲汤时，使用人暂时离开厨房，可能要超过5分钟默认倒计时间，但又不希望启动5分钟默认倒计时提醒报警，则可以人工调节超过默认5分钟的倒计时间，转化为定时提醒报警工作方式。可设置定时倒计时间从I分钟至2个小时。当设置了倒计时间开始启动至倒计时间零秒之前，即使有人体在厨房内，都不会自动取消本次设置的人工设置倒计时，且主机的时间显示数码管显示倒计时间。倒计时间至零秒，主机即直接发出提醒报警声，在这过程中如果感应有人体回到厨房，长响报警10秒后自动停止，结束本次设置的定时提醒报警方式，不会启动断气熄火功能。如果倒计时间至零秒，主机发出提醒报警声，在这过程中没感应到人体回到厨房，则继续长响至30秒后主机即启动切断气体信号，主机与副机通过无线通信，副机断气熄火电路10输出断气熄火信号，控制继电器RLl的常闭触点J2断开2秒钟时间，对燃气灶具的内置断气电磁阀断电2秒钟，即可实现对燃气灶具的断气熄火功能。蒸煮食物或者煲汤过程中，使用人如果忘记人工调节提醒报警倒计时而离开厨房，此时还是自动启动5分钟默认倒计时，第I分钟后开始提醒报警，使用人听到提醒报警声提醒后，可再人工调节倒计时，转为定时提醒报警工作方式。
[0026]主机在开机或者复电重启后，进入自动默认计时提醒工作状态，也可以人为通过按键输入及显示电路6的按钮设置倒计时间，即转换为人工设置倒计时提醒的工作状态，任何一种方式的工作状态结束后，自动恢复为自动默认计时提醒工作状态。正在运行的倒计时定时提醒报警过程中，按主机的停止按钮，可停止正在运行的人工设置倒计时定时提醒报警过程，系统自动恢复到默认5分钟提醒报警监测状态。正常使用本装置，可以确保放心、安全使用家庭燃气灶具的效果。
[0027]实施例2
[0028]同实施例1，其不同的地方是:主机与副机为一体式设计，副机通讯电路9与主机通讯电路4采用有线方式通信;所述的人体探测电路2是在三极管Ql的基极外接红外线人体探测传感器，所述的火焰探测电路11是在场效应管Q4的栅极外接紫外线火焰传感器。
[0029]实施例3
[0030]同实施例1，其不同的地方是:火焰探测电路11的场效应管Q4的栅极外接燃气管道气流传感器，通过探测燃气气体流动判断燃气灶具是否燃烧，同时断气熄火10输出断气熄火控制电压信号到外接燃气紧急切断阀，燃气紧急切断阀切断通往燃气灶具的燃气，实现副机从燃气灶具内分离出来，成为燃气灶具外置的智能提醒安全使用装置。
[0031 ] 实施例4
[0032]同实施例1，其不同的地方是:火焰探测电路11的场效应管Q4的栅极外接温度传感器。
【主权项】
1.一种燃气灶具智能提醒的安全使用装置，它由主机和副机两部分组成，主机包括:S頂模块电路(I)、人体探测电路(2)、主机单片机电路(3)、主机通讯电路(4)、供电电路(5)、按键输入及显示电路(6)、报警电路(7);副机包括:副机单片机电路(8)、副机通讯电路(9)、断气熄火电路(10)、火焰探测电路(11)，其特征是副机的火焰探测电路(11)的火焰探测信号输出端与副机单片机电路(8)的火焰探测信号输入端相连接，副机单片机电路(8)的信号交互端与副机通讯电路(9)的信号交互端相连接，副机单片机电路(8)的断气熄火信号输出端与断气熄火电路(1 )的断气熄火信号输入端相连接，副机通讯电路(9 )与主机通讯电路(4)采用无线或有线方式连接，主机的人体探测电路(2)的人体探测信号输出端与主机单片机电路(3)的人体探测信号输入端相连接，主机单片机电路(3)的报警信号输出端与报警电路(7)的报警信号输入端相连接，主机单片机电路(3)的通讯信号交互端与主机通讯电路(4)的信号交互端相连接。2.根据权利要求1所述的一种燃气灶具智能提醒的安全使用装置，其特征是主机单片机电路(3)中单片机U2A、U2B和U2C的型号为STM32F030，副机单片机电路(8)中单片机U2的型号为STM8L051;火焰探测电路(11)的火焰探测信号输出端是场效应管Q4的漏极，副机单片机电路(8)的火焰探测信号输入端是单片机U2是10脚，副机单片机电路(8)的信号交互端是单片机U2的13、14、15、16、17、9脚，副机通讯电路(9)的信号交互端是型号为爾?2礼01通讯模块NI的3、5、7、4、6、8脚，副机单片机电路(8)的断气熄火信号输出端是单片机U2的11脚，断气熄火电路(10)的断气熄火信号输入端是场效应管Q3的栅极，控制信号输出端为接口 J2;人体探测电路(2)的人体探测信号输出端为三极管Ql的集电极，主机单片机电路(3)的人体探测信号输入端是单片机U2A的33脚，主机单片机电路(3)的报警信号输出端是U2A的32脚，报警电路(7)的报警信号输入端是三极管Q2的基极，主机单片机电路(3)的信号交互端是单片机U2A的10、14、15、16、17、29脚，主机通讯电路(4)的信号交互端是型号为NRF24L01通讯模块NI的3、5、7、4、6、8脚;所述的人体探测电路(2 )为外接红外线人体探测传感器、可调节感应距离的微波人体探测传感器;所述燃气灶具燃烧器的火焰探测电路(11)为外接燃气管道气流传感器、紫外线火焰传感器、温度传感器、燃气灶具开关传感器。
【文档编号】F24C3/12GK205560868SQ201620334696
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月20日
【发明人】温锦明
【申请人】温锦明