专利名称：一种家用燃气灶具操控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种控制装置，具体是一种用于家用燃气灶具的操 控装置。
技术背景厨房燃气灶具是人们日常生活中不可缺少的家电产品，但几十年来 它的结构几乎没有变化，它是目前所有家电产品中唯一还没有实现电气 化和智能控制的产品。因此有必要引入微处理器及自动控制等技术，使 燃气灶具实现智能化，从而减轻烧煮劳动强度，提高烹调质量及安全性。传统家用燃气灶具均采用旋钮开关来调节燃气大小，这种旋钮开关 的缺点是灶具清洗不方便，并影响灶具美观；另外传统灶具都无法实现 烧煮定时，并缺少必要的灶具状态提示信息。目前已有智能燃气灶具的操作按键均釆用机械轻触开关(松下公司 灶具)或者PVC薄膜开关，这两种开关都受到机械寿命的限制，另外灶 具清洗时也易进水，造成开关或电路损坏。智能燃气灶具的显示方式目 前均采用LED (数码管)或者LCD (液晶显示器)显示。LED的优点 是亮度高，但缺点是图形显示比较困难；LCD显示的优点是图形显示方 便，但缺点是亮度暗，视角小，不适合老年人使用。 发明内容本实用新型的目的就是克服现有技术的不足，提供一种新型的家用 燃气灶具用的操控装置。本实用新型包括单片机、感应式按键、振荡电路、半波整流电路、DC/DC升压电路、荧光显示屏和荧光显示屏驱动电路。振荡电路包括反相器CD4069、晶体振荡器X、启振电阻R!、启振 电容G和C2;启振电容Ct和C2串联后与启振电阻R,和晶体振荡器X 并联，并联后的一端与反相器CD4069的1脚连接，另一端与反相器 CD4069的2脚和3脚连接；反相器CD4069的4脚和5脚连接，7脚、9 脚、ll展卩、13脚接地，8脚、IO脚、12脚悬空，14脚接+4V电源。半波整流电路包括一级耦合电容C3、 二级耦合电容C4、滤波电容 C5、放电二极管Di和D3、整流二极管D2、分压电阻R2、放电电阻R3; 一级耦合电容C3的一端与反相器CD4069)的6脚连接，另一端分别与 感应式按键7、分压电阻R2的一端、放电二极管D3的正极和二级耦合电容C4的一端连接；分压电阻R2的另一端接地，放电二极管D3的负极与+4V电源连接，二级耦合电容C4的另一端分别与放电二极管Di的负 极和整流二极管D2的正极连接；放电二极管Di的正极接地，整流二极管D2的负极分别与单片机、滤波电容C5的一端和放电电阻R3的一端连接，滤波电容C5的另一端和放电电阻R3的另一端接地。DC/DC升压电路包括DC/DC控制芯片MC33063、升压电感"、升压整流二极管D4、振荡电容C6、电流采样电阻R4、电压采样电阻Rs、反馈电阻&和R7、输入滤波电容E卜输出滤波电容E2和E3; DC/DC 控制芯片MC33063的1脚与升压整流二极管D4的正极和升压电感的 一端连接；升压整流二极管D4的负极分别与输出滤波电容E2和E3正极 和反馈电阻R7的一端连接,输出滤波电容E2和E3的负极接地；反馈电阻 R7的另一端分别与DC/DC控制芯片MC33063的5脚和反馈电阻！^的一 端连接，反馈电阻&的另一端接地；升压电感Li的另一端分别与电流 采样电阻R4、电压采样电阻R5的一端和DC/DC控制芯片MC33063的7脚连接，电压采样电阻R5的另一端与DC/DC控制芯片MC33063的8脚 连接，电流采样电阻R4的另一端分别与+12V电源、输入滤波电容^的 正极和DC/DC控制芯片MC33063的6脚连接；输入滤波电容Ei的负 极、DC/DC控制芯片MC33063的2脚和4脚接地；振荡电容C6的一端 与DC/DC控制芯片MC33063的3脚连接，另一端接地。荧光显示屏驱动电路包括达林顿反相器ULN2003，八个阳极控制三 极管Q, Qs，六个栅极控制三极管Q9 Q14，灯丝控制三极管Q15，十 五个基极驱动电阻Rs R15、 R16 1121和1136，十四个上拉电阻R22 &9和R3。 R35;灯丝控制三极管Q15的集电极与荧光显示屏的灯丝的 一端连接，灯丝的另一端与+4V电源连接，基极与基极驱动电阻&6的 一端连接，基极驱动电阻R36的另一端与单片机连接，发射极接地；每 个阳极控制三极管的集电极分别与荧光显示屏对应的阳极连接，每个栅 极控制三极管的集电极分别与荧光显示屏对应的栅极连接；每个阳极控 制三极管的基极分别与对应的基极驱动电阻Rs 1115的一端连接，每个 栅极控制三极管的基极分别与对应的基极驱动电阻R16 R21的一端连 接，所有基极驱动电阻Rs R,s和R16 Ru的另一端分别与对应的上 拉电阻1122 R29和R30 R35的一端，以及达林顿反相器ULN2003对 应的输出端脚连接，达林顿反相器ULN2003的输入端脚与单片机连 接；每个阳极控制三极管和每个栅极控制三极管的发射极，以及所有上 拉电阻R22 1129和R3Q &5的另一端均与DC/DC升压电路的升压整流二极管D4的负极连接。本实用新型在手指接近感应式按键时，因为人体有一定的电容值， 相应的半波整流电路的输出直流电压下降，该下降的电压值输入单片机 的AD转换口， AD转换值变小，通过单片机检测下降的AD转换值，判断有键按下，并执行有关操作。通过灯丝控制三极管来控制荧光显示屏 的亮与暗，达林顿反相器的输入端来控制显示内容，由荧光显示屏显示 操作状态。荧光显示屏亮度较高，显示清晰，同时本实用新型采用非接 触式感应按键也大大提高了智能灶具的使用寿命。
图1为本实用新型装置的结构示意图；图2为图1中振荡电路、半波整流电路和感应式按键的示意图； 图3为图1中DC/DC升压电路的示意图； 图4为图1中荧光显示屏驱动电路的示意图。
具体实施方式
如图1所示，家用燃气灶具操控装置包括单片机3、感应式按键7、 振荡电路l、半波整流电路2、 DC/DC升压电路4、荧光显示屏5和荧光 显示屏驱动电路6。如图2所示，振荡电路包括反相器CD4069、晶体振荡器X、启振 电阻Ri、启振电容Ci和C2;启振电容Q和C2串联后与启振电阻Ri和 晶体振荡器X并联，并联后的一端与反相器CD4069的1脚连接，另一 端与反相器CD4069的2脚和3脚连接；反相器CD4069的4脚和5脚连 接，7胜P、 9脚、11脚、13脚接地，8脚、10脚、12脚悬空，14脚接 +4V电源。半波整流电路包括一级耦合电容C3、 二级耦合电容C4、滤波电容 C5、放电二极管Di和D3、整流二极管D2、分压电阻R2、放电电阻R3; 一级耦合电容C3的一端与反相器CD4069)的6脚连接，另一端分别与 感应式按键7、分压电阻R2的一端、放电二极管D3的正极和二级耦合电容C4的一端连接；分压电阻R2的另一端接地，放电二极管D3的负极与+4V电源连接，二级耦合电容C4的另一端分别与放电二极管Di的负 极和整流二极管D2的正极连接；放电二极管D！的正极接地，整流二极 管D2的负极分别与单片机、滤波电容Cs的一端和放电电阻R3的一端连 接，滤波电容C5的另一端和放电电阻R3的另一端接地。如图3所示，DC/DC升压电路包括DC/DC控制芯片MC33063、升压电感Lp升压整流二极管D4、振荡电容C6、电流采样电阻R4、电压采样电阻Rs、反馈电阻R6和R7、输入滤波电容E^输出滤波电容E2和 E3; DC/DC控制芯片MC33063的1脚与升压整流二极管04的正极和升 压电感"的一端连接；升压整流二极管D4的负极分别与输出滤波电容E2和E3正极和反馈电阻R7的一端连接，输出滤波电容E2和E3的负极接地；反馈电阻R7的另一端分别与DC/DC控制芯片MC33063的5脚和反 馈电阻R6的一端连接，反馈电阻R6的另一端接地；升压电感L,的另一 端分别与电流采样电阻R4、电压采样电阻R5的一端和DC/DC控制芯片 MC33063的7脚连接，电压采样电阻R5的另一端与DC/DC控制芯片 MC33063的8脚连接，电流采样电阻R4的另一端分别与+12V电源、输 入滤波电容E,的正极和DC/DC控制芯片MC33063的6脚连接；输入滤 波电容Ei的负极、DC/DC控制芯片MC33063的2脚和4脚接地；振荡 电容C6的一端与DC/DC控制芯片MC33063的3脚连接，另一端接地。如图4所示，荧光显示屏驱动电路包括达林顿反相器ULN2003，八 个阳极控制三极管Qi Q8，六个栅极控制三极管Q9 Q14，灯丝控制三 极管Q15，十五个基极驱动电阻R8 R15、 R16 R^和R36，十四个上 拉电阻R22 &9和R3Q R35;灯丝控制三极管Q15的集电极与荧光显 示屏的灯丝的一端连接，灯丝的另一端与+4V电源连接，基极与基极驱动电阻R36的一端连接，基极驱动电阻R36的另一端与单片机连接，发射极接地；每个阳极控制三极管的集电极分别与荧光显示屏对应的阳极连 接，每个栅极控制三极管的集电极分别与荧光显示屏对应的栅极连接； 每个阳极控制三极管的基极分别与对应的基极驱动电阻R8 Ri5的一端 连接，每个栅极控制三极管的基极分别与对应的基极驱动电阻R16 R21的一端连接，所有基极驱动电阻R8 R^和R16 R21的另一端分 别与对应的上拉电阻R22 R29和R3o R35的一端，以及达林顿反相 器ULN2003对应的输出端脚连接，达林顿反相器ULN2003的输入端脚 与单片机连接；每个阳极控制三极管和每个栅极控制三极管的发射极，以及所有上拉电阻R22 R29和R3Q R35的另一端均与DC/DC升压电 路的升压整流二极管D4的负极连接。本实用新型装置的工作过程当+12V电源连接于电流采样电阻R4 的另一端时，升压整流二极管D4的负极输出+25V电压，+4￥电源连接 于反相器CD4069的14脚和荧光显示屏灯丝的另一端，此时整流二极管 D2的负极输出+2V左右的电压，荧光显示屏灭，当有键按下时，整流二 极管D2负极输出的电压值下降，单片机检测到该值下降后，基极驱动电阻R36的另一端输出高电平，灯丝控制三极管Qi5导通，荧光显示屏亮，达林顿反相器ULN2003的输入端输入相应高低电平，荧光显示屏显示 相应状态。
权利要求1、一种家用燃气灶具操控装置，包括单片机(3)、感应式按键(7)、振荡电路(1)、半波整流电路(2)、DC/DC升压电路(4)、荧光显示屏(5)和荧光显示屏驱动电路(6)，其特征在于振荡电路包括反相器(CD4069)、晶体振荡器(X)、启振电阻(R1)、启振电容(C1)和(C2)；启振电容(C1)和(C2)串联后与启振电阻(R1)和晶体振荡器(X)并联，并联后的一端与反相器(CD4069)的1脚连接，另一端与反相器(CD4069)的2脚和3脚连接；反相器(CD4069)的4脚和5脚连接，7脚、9脚、11脚、1 3脚接地，8脚、10脚、12脚悬空，14脚接+4V电源；半波整流电路包括一级耦合电容(C3)、二级耦合电容(C4)、滤波电容(C5)、放电二极管(D1)和(D3)、整流二极管(D2)、分压电阻(R2)、放电电阻(R3)；一级耦合电容(C3)的一端与反相器(CD4069)的6脚连接，另一端分别与感应式按键7、分压电阻(R2)的一端、放电二极管(D3)的正极和二级耦合电容(C4)的一端连接；分压电阻(R2)的另一端接地，放电二极管(D3)的负极与+4V电源连接，二级耦合电容(C4)的另一端分别与放电二极管(D1)的负极和整流二极管(D2)的正极连接；放电二极管(D1)的正极接地，整流二极管(D2)的负极分别与单片机、滤波电容(C5)的一端和放电电阻(R3)的一端连接，滤波电容(C5)的另一端和放电电阻(R3)的另一端接地；DC/DC升压电路包括DC/DC控制芯片(MC33063)、升压电感(L1)、升压整流二极管(D4)、振荡电容(C6)、电流采样电阻(R4)、电压采样电阻(R5)、反馈电阻(R6)和(R7)、输入滤波电容(E1)、输出滤波电容(E2)和(E3)；DC/DC控制芯片(MC33063)的1脚与升压整流二极管(D4)的正极和升压电感(L1)的一端连接；升压整流二极管(D4)的负极分别与输出滤波电容(E2)和(E3)正极和反馈电阻(R7)的一端连接，输出滤波电容(E2)和(E3)的负极接地；反馈电阻(R7)的另一端分别与DC/DC控制芯片(MC33063)的5脚和反馈电阻(R6)的一端连接，反馈电阻(R6)的另一端接地；升压电感(L1)的另一端分别与电流采样电阻(R4)、电压采样电阻(R5)的一端和DC/DC控制芯片(MC33063)的7脚连接，电压采样电阻(R5)的另一端与DC/DC控制芯片(MC33063)的8脚连接，电流采样电阻(R4)的另一端分别与+12V电源、输入滤波电容(E1)的正极和DC/DC控制芯片(MC33063)的6脚连接；输入滤波电容(E1)的负极、DC/DC控制芯片(MC33063)的2脚和4脚接地；振荡电容(C6)的一端与DC/DC控制芯片(MC33063)的3脚连接，另一端接地；荧光显示屏驱动电路包括达林顿反相器(ULN2003)，八个阳极控制三极管(Q1)～(Q8)，六个栅极控制三极管(Q9)～(Q14)，灯丝控制三极管(Q15)，十五个基极驱动电阻(R8)～(R15)、(R16)～(R21)和(R36)，十四个上拉电阻(R22)～(R29)和(R30)～(R35)；灯丝控制三极管(Q15)的集电极与荧光显示屏的灯丝的一端连接，灯丝的另一端与+4V电源连接，基极与基极驱动电阻(R36)的一端连接，基极驱动电阻(R36)的另一端与单片机连接，发射极接地；每个阳极控制三极管的集电极分别与荧光显示屏对应的阳极连接，每个栅极控制三极管的集电极分别与荧光显示屏对应的栅极连接；每个阳极控制三极管的基极分别与对应的基极驱动电阻(R8)～(R15)的一端连接，每个栅极控制三极管的基极分别与对应的基极驱动电阻(R16)～(R21)的一端连接，所有基极驱动电阻(R8)～(R15)和(R16)～(R21)的另一端分别与对应的上拉电阻(R22)～(R29)和(R30)～(R35)的一端，以及达林顿反相器(ULN2003)对应的输出端脚连接，达林顿反相器(ULN2003)的输入端脚与单片机连接；每个阳极控制三极管和每个栅极控制三极管的发射极，以及所有上拉电阻(R22)～(R29)和(R30)～(R35)的另一端均与DC/DC升压电路的升压整流二极管(D4)的负极连接。
专利摘要本实用新型涉及一种用于家用燃气灶具的操控装置。目前智能燃气灶具的操作按键的机械寿命较短，同时显示效果不好。本实用新型包括单片机、感应式按键、振荡电路、半波整流电路、DC/DC升压电路、荧光显示屏和荧光显示屏驱动电路。振荡电路与半波整流电路连接，半波整流电路和荧光显示屏驱动电路与单片机连接，感应式按键与半波整流电路连接，DC/DC升压电路和荧光显示屏均与荧光显示屏驱动电路连接。本实用新型采用感应式按键时，通过单片机检测下降的AD转换值，判断有键按下，并由荧光显示屏显示操作状态。荧光显示屏亮度较高，显示清晰，同时采用非接触式感应按键也大大提高了智能灶具的使用寿命。
文档编号G05B19/042GK201100881SQ20072018405
公开日2008年8月13日 申请日期2007年10月12日 优先权日2007年10月12日
发明者吕新潮, 毓 曾, 朱红娟, 高明煜 申请人:杭州电子科技大学