一种智能新型多功能蒸锅及控制方法

1.本发明涉及自动化家居，特别涉及一种智能新型多功能蒸锅及控制方法。


背景技术：

2.蒸煮是家庭中烹饪的常见手法，而蒸锅在广大家庭中的使用也是相当普遍的，其持有率相当之高，与我们的生活密不可分。而目前生产使用的蒸锅普遍采用了直接加热水达到沸点从而形成蒸汽，在封闭环境内实现蒸汽对流，来对待加热食材实现加热，但这种加热模式存在诸多弊端。其一，传统蒸锅局限于其单一的加热模式，热量利用率不高，热耗散严重，加热水可再利用率低，浪费了许多不必要的能源。其二，由于过于简单的加热流程，烹饪得到的食物加热效果也难以达到理想状态，易出现食物半生不熟或者表面过熟的现象，从而影响食物口感。
3.目前的已有技术中也已经出现了一些智能电蒸锅，大多数仍采用传统沸水产蒸汽的加热方式，此类智能蒸锅虽然也能实现一锅多用，但水蒸气温度调节仍不准确，人机交互反馈不明显，尚未与老式蒸锅有本质差异，达不到节能环保、可靠高效的效果。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
5.为此，本发明的第一个目的在于提出一种智能新型多功能蒸锅，协同利用了超声波雾化技术、黄铜网加热方法改变传统加热模式、以及单片机控制等特性,通过智能过调节水汽雾化量及加热温度，使得加热过程更贴合食物实际，从而实现最佳加热-雾化设计曲线，在提升食物口感与工作效率同时，达到节能减排的功能。
6.本发明的第二个目的在于提出一种智能新型多功能蒸锅的控制方法。
7.为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种智能新型多功能蒸锅，包括：
8.包括蒸锅本体、单片机控制系统和物联网模块；其中，
9.所述蒸锅本体包括蒸锅水箱(1)、蒸锅外壳(2)和蒸锅锅盖(3)，所述蒸锅水箱(1)放置于所述蒸锅外壳(2)内，所述蒸锅锅盖(3)放置于所述蒸锅外壳(2)上，所述蒸锅外壳(2)内设有黄铜网(4)、风扇(5)和雾化装置(6)；
10.所述单片机控制系统包括温度传感器(7)、水位监测器(8)、单片机(9)和继电器开关组件，所述继电器开关组件包括控制所述黄铜网(4)通断的继电器(10)、控制所述风扇(5)通断的继电器(11)、控制雾化片通断的继电器(12)，所述单片机(9)用于根据所述温度传感器(7)和所述水位监测器(8)的反馈信号，处理并控制所述黄铜网(4)和雾化装置(6)进行工作；
11.所述物联网模块包括wifi模块(13)和客户端(14)，所述客户端(14)用于通过所述wifi模块(13)远程对所述单片机(9)进行控制指令输入，以控制加热过程。
12.本发明实施例的智能新型多功能蒸锅，协同利用了超声波雾化技术、黄铜网加热方法改变传统加热模式、以及单片机控制等特性,通过智能过调节水汽雾化量及加热温度，
使得加热过程更贴合食物实际，从而实现最佳加热-雾化设计曲线，在提升食物口感与工作效率同时，达到节能减排的功能。
13.另外，根据本发明上述实施例的智能新型多功能蒸锅还可以具有以下附加的技术特征：
14.进一步地，在本发明的一个实施例中，所述雾化装置(6)内设有四个所述雾化片，均匀分布于所述蒸锅水箱(1)底部；所述雾化片的开关通过所述继电器(12)的三种工作模式进行控制，所述继电器(12)连接所述单片机(9)，通过所述单片机(9)处理所述三种工作模式的控制指令后决定通断；其中，所述三种工作模式包括：不开启雾化片、开启两个雾化片及开启四个雾化片。
15.进一步地，在本发明的一个实施例中，所述风扇(5)用于进行水雾传输，所述黄铜网(4)、风扇(5)、和雾化装置(6)与所述单片机(9)直接连接。
16.进一步地，在本发明的一个实施例中，多功能蒸锅，还包括：水雾通道、加热层和蒸汽腔；所述雾化装置(6)通过支撑结构(16)与所述单片机(9)相连，所述风扇(5)水平放置于所述水雾通道，所述加热层中设置两层所述黄铜网(4)通过预设间隔放置，所述蒸汽腔内放置蒸屉。
17.进一步地，在本发明的一个实施例中，所述蒸锅水箱(1)侧壁安装所述水位监测器(8)并与所述单片机(9)相连，所述温度传感器(7)与所述黄铜网(4)连接，实时所述黄铜网(4)温度，所述温度传感器(7)与所述蒸汽腔内壁相连，实时监测所述蒸汽腔内蒸汽环境温度，所述温度传感器(7)与所述单片机(9)相连。
18.进一步地，在本发明的一个实施例中，所述单片机(9)为单片机stm32，所述wifi模块(13)为esp32。
19.为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了智能新型多功能蒸锅的控制方法，包括：
20.接通电源，在客户端根据预设方案进行温度-蒸汽曲线规划；基于所述曲线规划确定蒸锅开始工作，通过单片机发送控制信号，连接黄铜网的继电器闭合，黄铜网开始工作，蒸汽腔内温度升高；当蒸汽腔内部温度传感器检测蒸汽腔内温度大于第一预设温度时，利用单片机控制雾化装置以最大工作浓度工作，风扇同步开始工作；当蒸汽腔内部温度传感器检测蒸汽腔内温度小于第二预设温度时，将所述黄铜网开始升温至第二预设温度，所述黄铜网在预设时间内进入稳定加热状态，通过单片机控制所述雾化装置工作，将蒸汽浓度调整为最大工作浓度的第一预设值浓度，在所述预设时间结束前将蒸汽浓度调整为所述最大工作浓度的第二预设值浓度。
21.本发明实施例的智能新型多功能蒸锅的控制方法，协同利用了超声波雾化技术、黄铜网加热方法改变传统加热模式、以及单片机控制等特性,通过智能过调节水汽雾化量及加热温度，使得加热过程更贴合食物实际，从而实现最佳加热-雾化设计曲线，在提升食物口感与工作效率同时，达到节能减排的功能。
22.本发明的有益效果为：
23.本发明利用单片机控制、以手机app为例的物联网系统来实现智能控制，实时调控。手机设置温度、时间以及食物种类等参数，由处理器智能分配方案,分阶段控制温度以及雾化量，减少蒸锅耗电，改善食物口感，绿色环保，符合节能减排趋势。
24.本发明基于物联网平台开发，增加有益而不冗余的人机交互，提供更多可加热方案，提升了蒸锅适用性及其灵活度，在保有常规加热模式下，增加了更高温度的快速焖煮和低温保温等功能，实现一锅多用，变相减少了同产业替代品的生产，提高了资源利用率、节约了大量自然资源。
25.本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
26.本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
27.图1为本发明实施例的智能新型多功能蒸锅的三维示意图；
28.图2为本发明实施例中智能新型多功能蒸锅结构示意图；
29.图3为本发明实施例中智能新型多功能蒸锅内设的黄铜网的三维示意图；
30.图4为本发明实施例中智能新型多功能蒸锅内设的黄铜网的俯视图；
31.图5为本发明实施例中智能新型多功能蒸锅内设的黄铜网的剖视图；
32.图6为本发明实施例中智能新型多功能蒸锅的控制方法流程图；
33.图7为本发明实施例中智能新型多功能蒸锅的控制逻辑示意图。
34.附图标记及标号如下：
35.1-蒸锅水箱，2-蒸锅外壳，3-蒸锅锅盖，4-黄铜网，5-风扇，6-雾化装置，7-温度传感器，8-水位监测器，9-单片机，10-控制黄铜网通断的继电器，11-控制风扇通断的继电器，12-分别控制两组雾化片通断的继电器，13-wifi模块，14-客户端，16-支撑结构，17-黄铜网，18-螺栓连接。
具体实施方式
36.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
37.下面参考附图描述本发明实施例的智能新型多功能蒸锅和控制方法。
38.图2为本发明实施例所提供的智能新型多功能蒸锅结构示意图。
39.如图2所示，该智能新型多功能蒸锅包括：包括蒸锅本体、单片机控制系统和物联网模块(图中未标出)；其中，
40.蒸锅本体包括蒸锅水箱(1)、蒸锅外壳(2)和蒸锅锅盖(3)，蒸锅水箱(1)放置于蒸锅外壳(2)内，蒸锅锅盖(3)放置蒸锅外壳(2)上，蒸锅外壳(2)内设有黄铜网(4)、风扇(5)和雾化装置(6)；
41.单片机控制系统包括温度传感器(7)、水位监测器(8)、单片机(9)和继电器开关组件，继电器开关组件包括控制黄铜网(4)通断的继电器(10)、控制风扇(5)通断的继电器(11)、控制雾化片通断的继电器(12)，单片机(9)用于根据温度传感器(7)和水位监测器(8)的反馈信号，处理并控制黄铜网(4)和雾化装置(6)进行工作；
42.物联网模块包括wifi模块(13)和客户端(14)，客户端(14)用于通过wifi模块(13)
远程对单片机(9)进行控制指令输入，以控制加热过程。
43.进一步地，图1为智能新型多功能蒸锅的三维示意图，如图1所示，包括蒸锅水箱(1)、蒸锅外壳(2)和蒸锅锅盖(3)。
44.进一步地，图3为智能新型多功能蒸锅内设的黄铜网(4)的三维示意图，图4为智能新型多功能蒸锅内设的黄铜网(4)的俯视图，图5为智能新型多功能蒸锅内设的黄铜网(4)的剖视图。如图5所示，黄铜网(4)包括聚四氟乙烯支撑结构(16)，黄铜网(17)，螺栓连接(18)。
45.作为一种示例，本发明的智能新型多功能蒸锅，主要包括蒸锅本体、单片机控制系统和物联网控制模块。蒸锅本体包括蒸锅水箱(1)、蒸锅外壳(2)和蒸锅锅盖(3)；蒸锅内胆内设有黄铜网(4)、风扇(5)、雾化装置(6)；雾化装置共有四个雾化片，均匀分布于蒸锅底部水箱中，保证出雾加热均匀；加热装置采用黄铜网(4)；水雾传输通过风扇(5)实现；黄铜网(4)与风扇(5)皆由各自独立的继电器(10)、(11)控制通断，与雾化装置三者皆与单片机stm32(9)直接连接。
46.单片机系统位于蒸锅本体最底层，由总管直接连接工作元件。蒸锅由下往上依次为水箱、水雾通道、加热层、蒸汽腔。雾化装置(6)通过支撑内部贯通支撑结构(16)与单片机(9)相连，风扇5水平置于水雾通道，加热层中设置两层黄铜网(4)，间隔15cm放置，蒸汽腔内放置蒸屉。
47.水箱侧壁安装水位监测器(8)，与单片机(9)相连；温度传感器(7)其一与黄铜网(4)连接，实时监测黄铜网(4)温度；温度传感器(7)其二与蒸汽腔内壁相连，实时监测蒸汽腔内蒸汽环境温度。温度传感器(7)与单片机(9)相连。
48.进一步地，雾化装置(6)内设有四个雾化片，均匀分布于蒸锅底部水箱中；雾化片的开关由继电器控制，共有三种工作模式:不开启雾化片、开启两个雾化片及开启四个雾化片。继电器(12)再连接至单片机stm32(9)，由单片机stm32(9)处理指令后决定通断。
49.进一步地，加热装置采用黄铜网(4)；水雾传输通过风扇(5)实现；黄铜网(4)与风扇(5)皆由各自独立的继电器控制通断，且与单片机stm32(9)直接连接。
50.进一步地，使用过程中，由用户个人客户端(14)发出指令，单片机stm32(9)通过wifi模块(13)接受信号后，自动规划加热过程，控制继电器(10)、(11)、(12)使加热装置(图中未标出)、风扇(5)及雾化装置(6)开始工作；温度传感器(7)实时反馈温度数据，借由单片机stm32(9)处理后传输回用户个人客户端(14)，绘制实时工作温度曲线；水位监测器(8)反馈电信号至单片机(9)，经处理后输送至用户个人客户端(14)显示水位信息。
51.具体的，在使用过程中：
52.在用户个人手机客户端(14)对于不同待加热食材、预设温度以及时间进行选择后，根据已预先设定好的方案进行温度-蒸汽曲线规划；
53.在确定开始工作后，单片机stm32(9)输送信号，连接黄铜网(4)的继电器(10)闭合，黄铜网(4)开始工作，蒸汽腔内温度开始升高；
54.当蒸汽腔内部温度传感器(7)检测蒸汽腔内温度t》100摄氏度时，单片机(9)控制雾化装置(6)以最大工作浓度工作，此时风扇(5)同步开始工作；当蒸汽腔内部温度传感器(7)检测蒸汽温度t小于预设的工作温度时，黄铜网(4)开始快速升温至预设温度；单片机stm32(9)设定在一定时间后，黄铜网(4)进入稳定加热状态，stm32(9)控制雾化装置(6)工
作，蒸汽浓度调整为最大工作浓度的3/4。在预设定时间结束前一定时间，蒸汽浓度调整为最大工作浓度的1/4。
55.可以理解的是，本发明实施例的工作原理，蒸锅接通电源后，单片机stm32(9)开始运行；此时判断；若物联网模块未输入信号，则转交为机械控制，通过外置旋钮完成对工作时长、工作温度与雾化量的设定后，黄铜网(4)开始预热3s；若已经通过用户个人手机客户端(14)对参数完成设定，则无需机械旋钮设定，黄铜网(4)直接开始预热3s。此时蒸汽腔内温度传感器(7)开始反馈腔体内部蒸汽温度至单片机stm32(9)；当蒸汽腔内部温度传感器(7)检测蒸汽腔内温度t》100摄氏度时，单片机stm32(9)控制雾化装置(6)以最大工作浓度工作；当蒸汽腔内部温度传感器(7)检测蒸汽温度t小于预设的工作温度时，所述黄铜网(4)开始快速升温至预设温度；单片机stm32(9)设定在一定时间后，黄铜网(4)进入稳定加热状态，单片机stm32(9)控制雾化装置(6)工作，蒸汽浓度调整为最大工作浓度的3/4。在预设定时间结束前一定时间，蒸汽浓度调整为最大工作浓度的1/4。
56.进一步地，若单片机stm32(9)判断温度传感器(7)反馈温度达到某阶段预设温度，则黄铜网(4)、雾化装置(6)、风扇(5)暂停工作0.5s，此时腔体温度开始缓慢下降；当温度下降到预设温度向下一定区间时，单片机stm32(9)比较温度传感器(7)反馈数据与预设温度，判断内部温度未达到预设温度，则黄铜网(4)、雾化装置(6)、风扇(5)开始工作，温度重新升高至预设温度，从而实现恒温。
57.根据本发明实施例提出的智能新型多功能蒸锅，由于高自由的加热过程设计，特别适合对烹饪缺少经验和对食物加工品质要求较高的群体，保证他们在有高要求或对加热食物没有把握时，可以通过智能控制系统及雾化加热设计，轻松得到有理想的加热效果的食物。本发明改变传统沸水加热的模式，采用超声波雾化技术产生水雾，将高温水汽与水雾产生隔离，减少了水垢增生，方便清洁，增加了水箱内壁寿命，大幅减少高温对电路的影响，保证水箱水质可利用性，节约了水资源。本发明利用单片机控制、以手机app为例的物联网系统来实现智能控制,实时调控。手机设置温度、时间以及食物种类等参数，由处理器智能分配方案,分阶段控制温度以及雾化量，减少蒸锅耗电，改善食物口感，绿色环保,符合的节能减排趋势。本发明基于物联网平台开发，增加有益而不冗余的人机交互，提供更多可加热方案，提升了蒸锅适用性及其灵活度，在保有常规加热模式下，增加了更高温度的快速焖煮和低温保温等功能，实现一锅多用，变相减少了同产业替代品的生产，提高了资源利用率、节约了大量自然资源。
58.其次，参照附图描述根据本发明一个实施例的智能新型多功能蒸锅的控制方法。
59.图6为根据本发明一个实施例的智能新型多功能蒸锅的控制方法的流程图。
60.如图6所示，该方法包括：
61.s1，接通电源，在客户端根据预设方案进行温度-蒸汽曲线规划；
62.s2，基于曲线规划确定蒸锅开始工作，通过单片机发送控制信号，连接黄铜网的继电器闭合，黄铜网开始工作，蒸汽腔内温度升高；
63.s3，当蒸汽腔内部温度传感器检测蒸汽腔内温度大于第一预设温度时，利用单片机控制雾化装置以最大工作浓度工作，风扇同步开始工作；
64.s4，当蒸汽腔内部温度传感器检测蒸汽腔内温度小于第二预设温度时，将黄铜网开始升温至第二预设温度，黄铜网在预设时间内进入稳定加热状态，通过单片机控制雾化
装置工作，将蒸汽浓度调整为最大工作浓度的第一预设值浓度，在预设时间结束前将蒸汽浓度调整为所述最大工作浓度的第二预设值浓度。
65.进一步地，通过单片机stm32控制黄铜网、风扇及雾化装置工作，改变工作温度及出雾量，使蒸锅内的加热环境温度及水雾密度实时调节。
66.进一步地，在用户个人手机客户端上选择适合的待加热食物种类、预设温度及加热时间，并用过wifi模块传输到单片机stm32上，通过设定的程序进行自动分析，分配不同时间段内的黄铜网温度与雾化片出雾量，实现加热过程的智能控制；同时温度传感器与水位监测器实时反馈蒸汽腔与水箱内的对应的数据，通过单片机stm32处理后经由wifi模块上传至用户个人手机客户端，为用户提供直观的数据交互。
67.作为一种示例，图7为本发明实施例的智能新型多功能蒸锅的控制逻辑示意图，如图7所示。
68.蒸锅接通电源后，单片机stm32开始运行；此时判断；若物联网模块未输入信号，则转交为机械控制，通过外置旋钮完成对工作时长、工作温度与雾化量的设定后，黄铜网开始预热3s；若已经通过用户个人手机客户端对参数完成设定，则无需机械旋钮设定，黄铜网直接开始预热3s。此时蒸汽腔内温度传感器开始反馈腔体内部蒸汽温度至单片机stm32；当蒸汽腔内部温度传感器检测蒸汽腔内温度t》100摄氏度时，单片机stm32控制雾化装置以最大工作浓度工作；当蒸汽腔内部温度传感器检测蒸汽温度t小于预设的工作温度时，黄铜网开始快速升温至预设温度；单片机stm32设定在一定时间后，黄铜网进入稳定加热状态，单片机stm32控制雾化装置工作，蒸汽浓度调整为最大工作浓度的3/4。在预设定时间结束前一定时间，蒸汽浓度调整为最大工作浓度的1/4。
69.若单片机stm32判断温度传感器反馈温度达到某阶段预设温度，则黄铜网、雾化装置、风扇暂停工作0.5s，此时腔体温度开始缓慢下降；当温度下降到预设温度向下一定区间时，单片机stm32比较温度传感器反馈数据与预设温度，判断内部温度未达到预设温度，则黄铜网、雾化装置、风扇开始工作，温度重新升高至预设温度，从而实现恒温。
70.根据本发明实施例提出的智能新型多功能蒸锅的控制方法，由于高自由的加热过程设计，特别适合对烹饪缺少经验和对食物加工品质要求较高的群体，保证他们在有高要求或对加热食物没有把握时，可以通过智能控制系统及雾化加热设计，轻松得到有理想的加热效果的食物。本发明改变传统沸水加热的模式，采用超声波雾化技术产生水雾，将高温水汽与水雾产生隔离，减少了水垢增生，方便清洁，增加了水箱内壁寿命，大幅减少高温对电路的影响，保证水箱水质可利用性，节约了水资源。本发明利用单片机控制、以手机app为例的物联网系统来实现智能控制，实时调控。手机设置温度、时间以及食物种类等参数，由处理器智能分配方案,分阶段控制温度以及雾化量，减少蒸锅耗电，改善食物口感，绿色环保，符合节能减排趋势。本发明基于物联网平台开发，增加有益而不冗余的人机交互，提供更多可加热方案，提升了蒸锅适用性及其灵活度，在保有常规加热模式下，增加了更高温度的快速焖煮和低温保温等功能，实现一锅多用，变相减少了同产业替代品的生产，提高了资源利用率、节约了大量自然资源。
71.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三
个等，除非另有明确具体的限定。
72.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
73.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。