专利名称：多功能厨房秤的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子秤，尤其涉及厨房用的多功能电子秤。
背景技术：
随着经济不断地发展，人们的生活质量不断提高，越来越多的人关心起自 身的健康状况，在饮食方面越来越讲究，营养的均衡，食物的配制也成了人们要 考虑的问题，而食物的配制就需要一个计量仪器，于是市面上出现了越来越多 的用于食物配制的各种厨房秤，其构成包括电源，压力传感器，单片机，显示器 及按键,这些厨房秤的功能单一，只能用于称重及去皮，无其它实用功能。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种不但能称重去皮，而且能够对可 燃气体进行侦测报警的多功能厨房秤。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种多功能厨房秤，包括秤体、 秤盘、压力传感器、液晶显示器及线路板，压力传感器一端固定于秤体上，另 一端与秤盘连接，线路板上设有称重电路、可燃气体侦测报警电路、稳压电路
及EEPR0M存储器，可燃气体侦测报警电路和称重电路共用一块单片机。
该多功能厨房秤将称重和侦测可燃气体合为一体，节约了成本，在目前家 居厨房越来越广泛使用天然气的情况下,提高了住宅的安全性。
可燃气体侦测报警电路包括可燃气体侦测电路及报警电路，可燃气体侦测 电路包括气体侦测传感器电路、气体传感器温补电路及气体传感器标准电压电 路，气体侦测传感器电路包括可燃气体侦测传感器及其驱动电路，气体传感器 温补电路用于补偿温度变化对可燃气体侦测传感器输出信号的影响，气体传感 器标准电压电路用于和气体侦测传感器电路对比，供单片机判断是否报警；报 警电路，接受单片机的指令，发出报警的声光信号。
线路板上设有开关信号控制三极管，开关信号控制三极管的基极经电阻与 单片机连接，发射极与电源连接，集电极与称重电路连接。作为本实用新型的一种优选方案，单片机采用HT46R64单片机。 作为本实用新型的另一种优选方案，EEPR0M存储器采用I2C通信方式的 HT2201存储器。
作为本实用新型的又一种优选方案，稳压电路使用HT7550稳压块。
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以下结合附图和具体实施方式
，对本实用新型作进一步详细说明。 图1为本实用新型多功能厨房秤的结构示意图。 图2为本实用新型多功能厨房秤的电气原理图。 图3为本实用新型多功能厨房秤的线路板电路图。
图中l稳压电路、2反向运放电路、3压力传感器温补电路、4积分电路、 4a积分器、4b比较器、4c双积分基准电压电路、5可燃气体侦测电路、5a气 体侦测传感器电路、5b气体传感器温补电路、5c气体传感器标准电压电路、7 液晶显示器、8按键输入电路、9数据储存电路、IO报警电路、ll振荡电路、 62按键、63秤盘、64秤体、65气体侦测口、 66秤盖、67秤碗、RS压力传感 器、Ul气体传感器。
具体实施方式
如图l所示，本实用新型的多功能厨房秤包括秤体64、秤盖66、秤盘63、 液晶显示器7、按键62、秤碗67，秤体64上设有气体侦测口 65，秤体内设有 压力传感器及线路板，压力传感器RS—端固定于秤体64上，另一端与秤盘63 连接。
如图2及图3所示，线路板上设有稳压电路1、振荡电路11、按键输入电 路8、可燃气体侦测电路5、数据储存电路9、报警电路10及称重电路，可燃 气体侦测电路5和称重电路共用一块单片机IC4，其型号为HT46R64。
稳压电路1包括稳压块IC1,其型号为HT7550， VCC为外界提供的电源输入， 本电路中采用9V， VDD为电路的工作电压，它是经稳压块IC1稳压为VDD=5V供 电路工作，滤波电容Cl 一端与稳压块IC1的输入端连接，另一端接地，滤波电 容C2 —端与稳压块IC1的输出端连接，另一端接地。
可燃气体侦测电路5包括气体侦测传感器电路5a、气体传感器温补电路 5b、气体传感器标准电压电路5c。这三部分分别连接单片机IC4的
4PB2/AN2， PB0/AN0, PB1/AN1端口，三端口会随时判断这三点的电压情况，由于温 度的变化会影响到气体侦测传感器电路5a的输出信号的变化，气体传感器温 补电路5b可以对这种微小变化进行补偿，气体传感器标准电压电路5c用于和 气体侦测传感器电路5a对比，判断是否报警。
气体侦测传感器电路5a如下单片机IC4的脉冲产生端口 PA2与功率放 大管Ql的基极连接，功率放大管Ql的发射极与电源连接，功率放大管Ql的 集电集连接气体传感器U1的第三脚位，气体传感器U1的第一脚位接地，第二 脚位接单片机IC4的PB2/AN2端口 ，单片机IC4的PA2端口连接着功率放大管 Ql的集电极，功率放大管Ql的基极接受到单片机IC4的PA2端口输出的脉冲信 号，其集电极也产生功率更大的脉冲信号，偏置电阻R4和偏置电阻R12分别与 功率放大管Ql的基极电连接，与Ql集电极连接的单片机IC4的PA3端口，控制 功率放大管Ql的集电极信号的输出，从而控制气体传感器Ul的工作，电阻R13 一端与VDD连接，另一端与单片机IC4的PA2端口连接，作为单片机IC4的PA2 端口的上拉电阻，电阻R16和电容C4连接后与气体传感器Ul的第二脚位连接， 电容C4的另一端接地。
气体传感器标准电压电路5c包括依次串联的电阻R15、电阻变位器VR1及 电阻R19，电阻R15的一端与VDD连接，电阻R19的.另一端接地，单片机IC4的 PB0/AN0端口连接着电阻变位器VR1的活动端，电阻R19两端并联有电容C6。
气体传感器温补电路5b包括串联的感温电阻310L及电阻R18，感温电阻 310L的一端与VDD连接，电阻R18的另一端接地，电容C5与电阻R18并联，感 温电阻310L及电阻R18的连接端与单片机IC4的PB1/AN1端口 。
单片机IC4的PA2端口产生脉冲，经功率放大管Ql放大后驱动气体传感器 Ul,单片机IC4的PB2/AN2端口可以侦测Ul第二脚的电压变化情况，当气体侦 测传感器侦测到外界空间有可燃性气体时此脚的电压会降低，于是单片机IC4 就能够较迅速的作出反应，在其PAO端口、 PA1端口输出信号，驱动喇叭发出警 报，并同时在PD2， PD5输出信号，经功率放大管Q3、功率放大管Q4驱动使得发 光管D1、发光管D2发出闪烁橙色灯光,预以警示。
称重电路由压力传感器RS、反向运放电路2、数据储存电路9、单片机IC4 及积分电路4、振荡电路ll构成。反向运放电路2包括运算放大器IC2A及压力传感器温补电路3，压力传感 器温补电路3由温度补偿电阻RT及负温度补偿电阻RTl组成，RT及RTl相互 并联再与负反馈放大电阻RX串联。 -
数据储存电路9包括EEPROM存储器IC3，其型号为HT2201。
积分电路4包括积分器4a、比较器4b、双积分基准电压电路4c。积分器 4a由运算放大器IC2D，积分电容Cll构成，积分电容Cll两端分别与运算放 大器IC2D的反相输入端及输出端连接，由前一级输送的交流信号，当正常时，积 分电容Cll充电，由于电容两端的电压不能突变，故电容两端的电压随时间常数 呈上升状态，当交流信号的负半周时，电容Cll开始放电，放电的快慢由放电时 间常数决定，如此反复充放电来改变运算放大器IC2D输出的锯齿波的波形；比 较器4b包括运算放大器IC2C，运算放大器IC2C的同相输入端与运算放大器 IC2D的输出端连接，其反相输入端与电阻R6及电阻R7的相互连接端相连，运 算放大器IC2C的输出端与单片机IC4的PD4/INT0端口连接，电阻R5与电阻R6 的相互连接端与运算放大器IC2D的同相输入端连接，电阻R6与电阻R7的相 互连接端与运算放大器IC2C的反相输入端连接，并通过滤波电容C13接地， 运算放大器IC2C的同相输入端为锯齿波信号，反相输入端为固定电压，当同相 输入端的电压高于反相输入端的电压时，运算放大器IC2C输出高电平，当同相 输入端的电压低于反相输入端的电压时，则输出低电平，此电路的作用是将运 算放大器IC2C输入的锯齿波转为相应的方波；双积分基准电压电路4c由依次 串联电阻R5、R6及R7构成，该电路对工作电压VDD进行分压，供运算放大器IC2C 的反相输入端作为比较电压。
压力传感器RS的两个信号输出端Y端和W端分别与运算放大器IC2A的两 个输入端连接，运算放大器IC2A的输出信号经积分电路4转换成脉冲信号输 出到单片机IC4的PA4/INT端口 ，单片机IC4的PA7端口控制着电源对积分电 路4的充放电，单片机IC4的PA5端口、 PA6端口分别连接开/关机键、单位切 换键，两个按键再接地，EEPR0M存储器IC3为I2C通信方式的HT2201存储器， 其端口 SCL、端口 SDA分别与单片机IC4上的端口 PD0/P丽0、 PD1/P丽1相连 接，可与单片机IC4进行数据交换，此存储器内存放能够准确称重的一些校重 参数。振荡电路11包括晶体振荡器Yl、电阻R20和电容C14,晶体振荡器Yl 两端分别与单片机IC4的0SC3及0SC4端口连接，电阻R20与电容C14串联， 相互连接端与单片机IC4的0SC1端口连接。在单片机IC4的端口接受到的信 号为O，l，O，l以及他们之间的时间长短，根据时间的长短判断重量的大小，重 量的大小经过单片机IC4处理后再通过单片机IC4的端口 SEG8 SEG19，C0M0 C0M2连接液晶显示器7，使液晶显示器显示出来。振荡电路 为时钟源可以选其一作为单片机的时钟源，晶体振荡器Y1的时钟源较精确。
电容C8—端与压力传感器RS的R端连接，另一端接地；电容C9两端分 别与压力传感器RS的Y端及B端连接，电容C10 —端与压力传感器RS的W端 连接，另一端接地，三者均为滤波电容，使得外界干扰降到最低，电阻R1及R2 为零值补偿电阻，电阻R1与电容C9并联，电阻R2与电容C10并联，使压力传 感器RS在无重量施加时的输出电压接近0V，负反馈放大电阻RX是反相运算放 大器IC2A的反馈电阻，能够使得压力传感器RS输出的电压信号放大一定的倍 数。
当称盘上载重增加时，压力传感器RS的信号输出端W和Y产生mA级的 电压，经反相运算放大器IC2A放大输出，此信号为直流电平，再与开关信号 控制三极管Q2集电集提供的基准交流信号相迭加，送积分电路4，积分的充电 时间是由积分电容Cll和Q2开关信号所控制，电容不变，积分电路4产生的锯 齿波则由开关信号所决定。当称盘上载重增加时，运算放大器IC2D的反相输 入端电压下降与开关信号控制三极管Q2的集电极输出的交变信号相迭加就相 当于交流的基准电平下降，故积分电路4的充电时间加长，积分电路4输出的 锯齿波的正半周时间延长，幅值也增大。锯齿波信号送于比较电路的运算放大 器同相输入端，运算放大器IC2C的9脚为固定电压，当正端所加的信号大于 负端时，就会使运算放大器IC2C的8脚开启，输出高电平，当负端所加的信 号电平小于正端时，就会使运算放大器IC2C的8脚关闭，输出低电平。
当秤体处于不同温度的环境下工作时，由于压力传感器RS是一种的电阻 式传感件，电阻的特性是当温度上升时，电阻会增大，温度下降时，电阻会减 小，温度变化时，压力传感器RS阻值发生变化，为了补偿其所产生的误差， 设有负温度补偿电阻RT1,温度补偿电阻RT，两者并联后， 一端与负反馈放大放大器IC2A的反相输入端相连。
基准交流信号提供电路包括开关信号控制三极管Q2，电阻R10和电阻Rll 为偏置电阻，电阻R10两端分别与开关信号控制三极管Q2的发射极及基极相 连，电阻Rll两端分别与开关信号控制三极管Q2的基极及单片机IC4的PA7端 口连接，电阻R8和电阻R9相串联，电阻R8的另一端与运算放大器IC2A的输 出端相连，电阻R9的另一端与运算放大器IC2C的输入端连接，电阻R8和R9 的相互连接端与开关信号控制三极管Q2的集电极连接，由单片机IC4提供一 个基准的交变信号，其PA7端口输出方波送至开关信号控制三极管Q2等器件 组成共发射极放大电路，开关信号控制三极管Q2为PNP型，当开关信号控制三 极管Q2的集电极电压下降时，开关信号控制三极管Q2的导通深度相应加深， 使集电极输出的交变信号振幅加大，R8和R9的作用是使得放大后的电压信号 能够完全的到达运算放大器IC2D的反相输入端。
该电路中如果单片机IC4驱动液晶显示器类型为"C"型，需要在单片机 IC4的Cl端口和单片机IC4的C2端口之间外接电容C19;如果单片机IC4驱 动液晶显示器类型为"R"型，则单片机Cl端口和单片机C2端口之间不需 要外接电容C19。
该电路所使用单片机IC4为HT46R64,其内部液晶显示器驱动器偏置电压 值可以由其掩膜选项确定为1/2 bias或1/3bias，如果选择为1/2 bias，则 引脚单片机V2端口到地需要接电容C21;如果选择为1/3 bias的话，则单片 机IC4的V1、 V2两端口到地需要分别接电容C20、 C21。
EEPROM存储器IC3选用HT2201型I2C通信方式的存储器，可存储用户数据 及一些校重参数，C18为滤波电容，其一端与VDD连接，另一端接地。
报警电路10包括功率放大管Q3、 Q4、发光二极管D1及D2、蜂鸣器BZ， 电阻R21， R22， R23， R24为限流电阻，电阻R21、 R22分别串接在功率放大管Q3、 Q4的集电极与发光二极管D1及D2之间，电阻R23、 R24分别串接在功率放大 管Q3、 Q4的基极，功率放大管Q3、 Q4为提高D1，D2的驱动电流的NPN型三极
按键输入电路8包括按键输入端Sl、 S2，分别与单片机IC4的按键检测口 PA5， PA6连接，单片机IC4的PAO/BZ及PA1/BZ的端口分别与蜂鸣器BZ连接。
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权利要求1、一种多功能厨房秤，包括秤体、秤盘、压力传感器、液晶显示器及线路板，压力传感器一端固定于秤体上，另一端与秤盘连接，所述线路板上设有称重电路、稳压电路及EEPROM存储器，其特征在于所述线路板上还设有可燃气体侦测报警电路，可燃气体侦测报警电路和称重电路共用一块单片机。
2、 根据权利要求1所述的多功能厨房秤，其特征在于所述可燃气体侦 测报警电路包括一可燃气体侦测电路，包括气体侦测传感器电路、气体传感器温补电 路及气体传感器标准电压电路，气体侦测传感器电路包括可燃气体侦测传感 器及其驱动电路，气体传感器温补电路用于补偿温度变化对可燃气体侦测传 感器输出信号的影响，气体传感器标准电压电路用于和气体侦测传感器电路 对比，供单片机判断是否报警；一报警电路，接受单片机的指令，发出报警的声光信号。
3、 根据权利要求1或2所述的多功能厨房秤，其特征在于所述线路板 上还设有开关信号控制三极管，开关信号控制三极管的基极经电阻与单片机 连接，发射极与电源连接，集电极与称重电路连接。
4、 根据权利要求1或2所述的多功能厨房秤，其特征在于所述单片机 为HT46R64单片机。
5、 根据权利要求1或2所述的多功能厨房秤，其特征在于所述EEPROM 存储器为I2C通信方式的HT2201存储器。
6、 根据权利要求1或2所述的多功能厨房秤，其特征在于所述稳压电 路包括HT7550稳压块。
专利摘要本实用新型提供了一种不但能称重去皮，而且能够对可燃气体进行侦测报警的多功能厨房秤，包括秤体、秤盘、压力传感器、液晶显示器及线路板，压力传感器一端固定于秤体上，另一端与秤盘连接，线路板上设有称重电路，可燃气体侦测报警电路，稳压电路及EEPROM存储器，可燃气体侦测报警电路和称重电路共用一块单片机。该多功能厨房秤将称重和侦测可燃气体合为一体，节约了成本，在目前家居厨房越来越广泛使用天然气的情况下，提高了住宅的安全性。
文档编号G08B21/16GK201237527SQ20082003611
公开日2009年5月13日 申请日期2008年4月30日 优先权日2008年4月30日
发明者姚进国 申请人:可瑞尔科技(扬州)有限公司