用于烤炉的信号输入输出控制系统的制作方法

本实用新型涉及一种控制系统技术领域，尤其是一种用于烤炉的信号输入输出控制系统。

背景技术：

烧烤炉作为家庭用厨房设备，主要用于家庭或野外聚餐，随着户外活动的增多，烧烤炉越来越受到人们的追捧。现在市场上普遍在烤炉旋钮上加装了单色或双色led灯作为状态指示。由于单色一般是常亮，耗电量较高；而且仅有两种状态指示，在夜晚或光线不足时，不容易查看控制面板上旋钮的状态。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决上述技术不足处而设计的耗电量低，便于根据灯光变化观察烤炉运行状态的一种用于烤炉的信号输入输出控制系统。

本实用新型所设计的用于烤炉的信号输入输出控制系统，包括：

led灯板，led灯板上设置微动开关和rgb三色灯，微动开关用于判断烤炉启动开关是否点火，rgb三色灯用于输出至少三种色彩的灯光，微动开关通过导线与主控模块相连；

信号输入模块，生成控制信号并输入至主控模块；

主控模块，将信号输入模块所生成的控制信号进行转换处理后形成控制指令；

蜂鸣器，用于开机、触发按键和发生故障时发出声音；

蜂鸣器、信号输入模块、led灯板上的rgb三色灯与主控模块相连。

进一步优选，信号输入模块为电位器或编码器或轻触开关信号采集电路，用于根据生成不同的电压信号来控制led灯板亮灯方式。

进一步优选，信号输入模块为随机信号输入按键，根据随机输入的信号值来控制led灯板的亮灯方式。解决了现有技术中的烤炉旋钮灯亮度方式呆板，不能很好的烘托氛围，缺乏趣味性的技术问题；实现自动根据时间变化，然后改变颜色的led灯。

进一步优选，信号输入模块为可燃气体传感器，根据空气中的可燃气体含量来控制led灯板闪烁亮灯以及蜂鸣器声音提醒。其解决了目前在户外烧烤时，常常由于风力过大将烤炉燃烧器的火焰熄灭，但因为煤气阀没有关闭，常常造成气体泄漏，引起不必要的浪费和潜在的风险；以及用户安装不到位，气路管道没有完全密封，也会造成燃烧气体的泄漏，引起相应的安全隐患和不必要的浪费的技术问题。从而实现本技术方案作为煤气泄漏系统使用。并且发生灯光报警时，led全部显示红色，每隔2秒快速闪烁2下，并伴随着蜂鸣器滴滴两声，直到可燃气体恢复正常值。

进一步优选，主控模块为带有安装有烧写口的单片机处理器，烧写口用于连接下载进行在单片机内录入控制程序。

进一步优选，led灯板的rgb三色灯通过led驱动电路与主控模块相连。

进一步优选，led驱动电路为达林顿管驱动电路。

进一步优选，电位器或编码器或轻触开关或温度传感器信号采集电路包括连接在电位器或编码器或轻触开关上的分压电路，分压电路将电位器或编码器或轻触开关或温度传感器的电阻信号转化为电压信号输送给处理器。

温度传感器信号采集电路采用温敏电阻来收集温度信号，温敏电阻测量范围为-20℃～300℃，该传感器会随着温度升高，本身阻值会逐渐下降。从而解决了现有技术中的烤炉旋钮灯中无法体现温度状况的技术问题。

本实用新型结构开机后，处于待机状态(没有打火)，所有led灯板(同一种颜色：例如蓝色)做呼吸效果，能够大幅度节省耗电量，约40％左右。该功能既起到美观作用，也起到节能作用。

本实用新型所设计的用于烤炉的信号输入输出控制系统，其结构可根据不同信号的输入进行调整led的亮灯方式以清晰的表示烤炉运行状态，从而使得耗电量低，便于夜晚使用烤炉时的状态清晰可观察到，进一步提升使用性能。

附图说明

图1是实施例1的整体结构示意图(一)；

图2是实施例1的整体结构示意图(二)；

图3是实施例1的单片机处理器示意图；

图4是实施例1的烧写口结构示意图；

图5是实施例1的轻触开关信号采集电路结构示意图；

图6是实施例1的带有微动开关上半部分电路的led灯板电路结构示意图；

图7是实施例1的微动开关下半部分的电路结构示意图；

图8是实施例1的电位器电路结构示意图；

图9是实施例2的整体结构示意图(三)；

图10是实施例2的温度信号采集电路电路结构图；

图11是实施例3的整体结构示意图(四)；

图12是实施例3的随机信号输入按键电路结构图；

图13是实施例4的整体结构示意图(五)；

图14是实施例4的可燃气体传感器电路结构图；

图15是实施例4的可燃气体传感器原理结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

如图1-图8所示，本实施例所描述的用于烤炉的信号输入输出控制系统，包括

led灯板3，led灯板3上设置微动开关2和rgb三色灯，微动开关2用于判断烤炉启动开关是否点火，rgb三色灯用于输出至少三种色彩的灯光，微动开关2通过导线与主控模块1相连；信号输入模块4，生成控制信号并输入至主控模块1；主控模块1，将信号输入模块所生成的控制信号进行转换处理后形成控制指令；信号输入模块4与主控模块1相连；蜂鸣器5，用于开机、触发按键和发生故障时发出声音；蜂鸣器5、信号输入模块4和led灯板上的rgb三色板均与主控模块1相连。

信号输入模块4为电位器p或编码器或轻触开关信号采集电路6，用于根据生成不同的电压信号来控制led灯板亮灯方式；电位器或编码器或轻触开关或温度传感器信号采集电路6包括连接在电位器p4或编码器上的分压电路，分压电路将电位器或编码器的电阻信号转化为电压信号输送给处理器。

其中电位器或编码器信号采集电路上的分压电路包括电阻r50、电阻r51和电容c40，接口的引脚一依次连接电容c40和电阻50,引脚二连接电阻r51。

轻触开关信号采集电路上的分压电路由三极管q1、则分压电阻r9、分压电阻r5组成，并予以采集每一次触发轻触开关p3后所生成的信号，然后将该信号转换为电压信号，用来改变rgb三色灯亮灯颜色。

本实施例中，led灯板1的rgb三色灯通过led驱动电路与主控模块1相连；led驱动电路为达林顿管驱动电路。

本实施例中，主控模块1为带有安装有烧写口的单片机处理器，烧写口用于连接下载进行在单片机内录入控制程序。

上述结构中的工作原理：烤炉启动开关通过dc电源通电后，转动启动开关一定角度后触发微动开关，从而单片机处理器接收到微动开关的信号进行输出控制指令信号。

单片机引脚输出不同频率的pwm信号，pwm信号通过达林顿管(或三极管)蓝色led灯，pwm信号占空比低时，蓝色led较暗，pwm信号占空比高时，蓝色led较亮，占空比从低到高变化时，led逐渐变亮，占空比从高到低变化时，led逐渐变暗，造成一呼一吸的视觉效果，是为呼吸灯。

电位器或编码器或轻触开关信号采集电路：旋转电位器或本身类似于一个滑动电阻，主要采集1脚和2脚之间的阻值，当它转过不同角度时，会造成1脚和2脚之间的阻值不同，再通过上图中的分压电路将电阻信号转化为电压信号输送给处理器，最终处理器通过不同的电压值判断出旋转电位器转过了多少角度或档位；并控制输出什么颜色；或者在相应的档位上刻上时间刻度，如0刻度为关闭，0刻度为10分钟，2刻度为20分钟等等，共9个刻度，每个刻度之间间隔10分钟，最大刻度为90分钟。

颜色控制：扭动旋钮，打火后，进入工作状态，所有led变成常亮状态。本方案使用红绿蓝三色led作为硬件。通过处理器输出不同信号来改变led的显示颜色，如单独点亮红色，则外在显示为红色；通过pwm控制电压，同时点亮50％红色和篮色则为粉红色；同时点亮50％绿色和50％篮色则为青色；同时点亮40％红色和60％绿色则为黄色；同时点亮75％红色和25％绿色则为橙色等等，用这种方法组合成红，橙，黄，绿，青，蓝，紫，粉红，白9种led色，上述通过编码器或者电位器来调节不同颜色；或者打火以后，当电位器处于0刻度，即定时关闭挡位时，全部灯光显示为一种颜色(如青色)；当电位器转到其他刻度，即转到相应的定时时间时，单片机通过分压电路获得相应的电压信号，所有灯光显示一种颜色(如橙色)，当电位器不再转动，2秒钟后，所有灯光以1hz的频率闪烁三下，同时伴随着三次蜂鸣，已做确认为该档位。然后开始定时倒计，灯光变成常亮状态；定时结束时，led全部显示为另一种颜色(如红色)，每隔2秒快速闪烁2下，并伴随着蜂鸣器滴滴两声，直到将点位器打到“0刻度关闭”档位，上述通过使用编码器或者电位器作为定时器信号源，用旋钮灯与蜂鸣器的声光报警作为定时提示的声光系统。

实施例2：

如图9和图10所示，本实施例所描述的用于烤炉的信号输入输出控制系统，与实施例1的技术方案一致，但与实施例1不同的是：信号输入模块为4温度信号采集电路，根据烤炉中温度变化采集温度传感器的实时电压信号来控制led灯板的亮灯方式。

本方案采用温敏电阻p6来收集温度信号，温敏电阻pt312测量范围为-20℃～300℃，该传感器会随着温度升高，本身阻值会逐渐下降。从而解决了现有技术中的烤炉旋钮灯中无法体现温度状况的技术问题。

温度采集：温敏电阻p6在-20℃～50℃温度变化较为剧烈，51℃～300℃较为平缓所以温度测量分两段进行。当-20℃～50℃时，三极管q1断开，则分压电阻r9、分压电阻r5、温敏电阻p6形成电路，可采集到当前的电压值信号。当51℃～300℃时，三极管q1导通，则分压电阻r5,再加上三极管q1本身压降，也可以与温敏电阻pt312形成电路，并可采集到当前的电压值信号。

温度与颜色控制：扭动启动开关，打火后，进入工作状态，所有led变成常亮状态。当炉内温度低于100摄氏度时，为一种颜色(例如青色)；当炉内温度为100～170摄氏度时，为一种颜色(例如橙色)；当炉内温度为170～250摄氏度时，为一种颜色(例如紫色)；当炉内温度高于250摄氏度时，为一种颜色(例如红色)；上述举例的4种颜色为一部分例子，因为本产品可根据需求设计，共9种颜色。

颜色控制：扭动旋钮，打火后，进入工作状态，所有led变成常亮状态。本方案使用红绿蓝三色led作为硬件。通过处理器输出不同信号来改变led的显示颜色，如单独点亮红色，则外在显示为红色；通过pwm控制电压，同时点亮50％红色和篮色则为粉红色；同时点亮50％绿色和50％篮色则为青色；同时点亮40％红色和60％绿色则为黄色；同时点亮75％红色和25％绿色则为橙色等等，用这种方法组合成红，橙，黄，绿，青，蓝，紫，粉红，白9种led色。

实施例3：

如图11和图12所示，本实施例所描述的用于烤炉的信号输入输出控制系统，与实施例1的技术方案一致，但与实施例1不同的是：信号输入模块4为随机信号输入按键8，根据随机输入的信号值来控制led灯板的亮灯方式；实现自动根据时间变化，然后改变颜色的led灯。

本方案通过芯片内部实时时钟rtc,采集当前时间，小时+分钟+秒钟相加后得到一个整数，作为随机数引入信号。将该随机信号带入下列函数中，即xxx为随机信号数值。再经过函数计算后可得到最终值value，即一个1～12之间的最终值。然后将该数值经过处理后可做成一个数字就代表一种颜色。解决了现有技术中的烤炉旋钮灯亮度方式呆板，不能很好的烘托氛围，缺乏趣味性的技术问题。

实施例4：

如图13和图14所示，本实施例所描述的用于烤炉的信号输入输出控制系统，与实施例1的技术方案一致，但与实施例1不同的是：信号输入模块4为可燃气体传感器9，根据空气中的可燃气体含量来控制led灯板闪烁亮灯以及蜂鸣器声音提醒。

本方案采用mq-5气体传感器，该传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(sno2)。当传感器所处环境中存在可燃气体时，传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大。从而能实现实时监测煤气泄漏。

如图15所示，该传感器需要施加二个电压：加热器电压(vh)和测试电压(vc)。其中vh用于为传感器提供特定的工作温度,可用直流电源或交流电源。vc是为负载电阻rl提供测试的电压，须用直流电源。施加vh和vc后，负载电阻rl两端会产生测试电压vrl,该电压的变化会反应空气中可燃气体的含量。

在产品应用中，该传感器持续开启。当vrl电压低于标准值时，则会发出持续的声光报警。led全部显示红色，每隔2秒快速闪烁2下，并伴随着蜂鸣器滴滴两声，直到可燃气体恢复正常值。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。