一种智能控制吸油烟机的制作方法

专利名称：一种智能控制吸油烟机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种吸油烟机，特别涉及一种智能控制功能吸油烟机。
背景技术：
吸油烟机已在国内家庭中普及使用。但目前，家庭中使用的吸油烟 机在控制方式上大多采用的是手动控制。虽然现有技术中也有带气敏检
测自动控制功能的吸油烟机，但由于其主要是通过检测炉灶产生的CO等 有害气体浓度来实现吸油烟机的起停自动控制，而气敏检测装置使用一 段时期后，油污会吸附其上，影响检测而变得不灵敏，甚至失去控制等 情况，且难于维护， 一般只能更换。另外，随着人们生活水平的不断提 高，烹饪习惯也在发生新的变化，随之而来，新的灶具也应运而生，如 型号为JZ-008-G、 JZ-008-G2等灶具均带有辐射炉、电磁炉的功能，在 用辐射炉、电磁炉等烹饪时自然就没有CO等气体产生。这样，采用感测 C0等有害气体浓度来实现自动控制就失去了作用。
对于吸油烟机采用气敏检测自动控制技术存在的缺陷，如国家专利 局于2005年8月10日授权公告的专利名称为"设有自动开关装置的排油烟 机"，专利号为200420064721.0的专利中公开了一种温度控制方式，克服 了上述之不足，但从其专利说明书中的描述及说明书附图可知，其存在如下缺点1、对感温元件即热敏电阻RT1、 RT2要求为相同性能的负温度 系数热敏电阻。性能一致性要求高，难于量产化。2、元器件选定及热敏电阻传感器安装位置固定后，控制灵敏度也就确定了。这样，对因家庭实际使用环境的差异化就难于适应即会造成实际使用效果参差不一。3、 控制纯粹由硬件方法实现，其核心器件为普通运放集成电路。无法实现 智能化、网络化的发展趋势。4、控制方式单一。仅为自动控制，且风机 风量只有高档。发明内容克服上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种智能控制吸油烟 机。智能控制电路采用单片机对信号进行采集、处理、分析判断，能够 很好的与实际使用环境相配合，检测灵敏度可调。硬件选用更灵活。本实用新型采用的主要技术方案为 一种智能控制吸油烟机，包括壳体l、位于所述壳体内的电机、与所述电机连接的风扇，还包括智能控制电路、与所述智能控制电路相连接的按键电路2;所述智能控制电路包括电源电路a、信号采集电路b、与所述信号采集电路b相连接的单片机信号处理电路C、控制输出电路d;所述控制输出电路d与所述吸油烟机上的电机相连接；所述单片机信号处理电路c包括相互连接的单片机IC2和 E2pR0M串行存储器IC3;所述信号采集电路b实时检测炉灶工作前后的温度电压信号，并将采集到的温度电压信号输入至所述单片机信号处理电路 c，由单片机信号处理电路c进行A/D转换及修正处理，并将炉灶工作前后温度电压信号的差值与其设置的基准值进行比较运算，并根据比较结果 由所述控制输出电路d输出控制信号至所述电机，以控制电机的工作。
本实用新型还采用如下附属技术方案所述单片机IC2的4脚、12脚
分别与所述E2PR0M串行存储器IC3的5脚、6脚相连接，32脚接入所述电源 电路a;所述E2PR0M串行存储器IC3的1至4脚及7脚并接后接地，8脚接入所 述电源电路；所述单片机信号处理电路c还包括第七电容C7，所述第七电 容C7与单片机IC2的16脚连接后接地；
所述控制输出电路d与所述电源电路a连接；所述控制输出电路d包括 第一继电器J1、第二继电器J2、第三继电器J3、第一三极管Q1、第二三 极管Q2、第三三极管Q3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第五 二极管D5、第六二极管D6和第七二极管D7。所述第一继电器J1与第五二 极管D5并联并与所述第一三极管Q1的集电极连接，所述第一三极管Q1的 发射极接地、基极串接所述第一电阻R1后接入所述单片机IC2的1脚；所 述第二继电器J2与第六二极管D6并联并与所述第二三极管Q2的集电极连 接，所述第二三极管Q2的发射极接地、基极串接所述第二电阻R2后接入 所述单片机IC2的2脚；所述第三继电器J3与第七二极管D7并联并与所述 第三三极管Q3的集电极连接，所述第三三极管Q3的发射极接地、基极串 接所述第三电阻R3后接入所述单片机IC2的3脚；
所述按键电路2包括第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻 R15、第十六电阻R16、第一开关SW1、第二开关SW2、第三开关SW3、第四 开关SW4。所述第十三电阻R13的一端和第一开关SW1的一端并接入所述单 片机IC2的6脚；所述第十四电阻R14的一端和第二开关SW2的一端并接入所述单片机IC2的13脚；所述第十五电阻R15的一端和第三开关SW3的一端 并接入所述单片机IC2的14脚；所述第十六电阻R16的一端和第四开关SW4 的一端并接入所述单片机IC2的15脚；所述第十三电阻R13、第十四电阻 R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16的另一端均接入所述电源电路a。 所述第一开关SW1、第二开关SW2、第三开关SW3、第四开关SW4的另一端 共同接地；所述信号采集电路b包括感测环境温度的第一感测元件RTl、感测炉 灶工作时产生的热辐射或气体温度的第二感测元件RT2、第七电阻R7、第 八电阻R8、第八电容C8、第九电容C9;所述第一感测元件RT1的一端与第七电阻R7和第八电容C8的一端并 接入所述单片机工C2的30脚；所述第二感测元件RT2的一端与第八电阻R8 和第九电容C9的一端并接入所述单片机IC2的31脚。所述第一感测元件 RTl的另一端和所述第二感测元件RT2的另一端接入所述电源电路a;所述 第七电阻R7、第八电容C8的另一端和第八电阻R8、第九电容C9的另一端 共同接地；所述第一感测元件RT1设有所述吸油烟机的壳体1上并远离吸烟口， 以感测吸油烟机所处的环境温度；所述第二感测元件RT2设于所述吸油烟 机的吸烟口处，以感测炉灶工作时产生的热辐射或气体温度；所述智能控制电路还包括蜂鸣提示电路e和显示电路f。所述蜂鸣提 示电路e包括第五电阻R5、第六电阻R6、第四三极管Q4、蜂鸣器BUZ;所 述第六电阻R6的一端与第四三极管Q4的基极连接，另一端接入单片机IC2 的11脚，所述第四三极管Q4的发射极接地，集电极和第五电阻R5的一端与所述蜂鸣器BUZ连接，所述第五电阻R5的另一端接入所述电源电路a。 所述显示电路f包括第九电阻R9、第十电阻RIO、第十一电阻Rll、第十二 电阻R12、第一发光二极管LED1、第二发光二极管LED2、第三发光二极管 LED3、第四发光二极管LED4;所述第九电阻R9和第一发光二极管LED1串 联并接入所述单片机IC2的24脚，所述第十电阻R10和第二发光二极管 LED2串联并接入所述单片机IC2的25脚，所述第十一电阻R11和第三发光 二极管LED3串联并接入所述单片机IC2的26脚，所述第十二电阻R12和第 四发光二极管LED4串联并接入所述单片机IC2的27脚；
所述单片机IC2的7脚与第四电阻R4、第八二极管D8以及第六电容C6 的一端连接，8脚、9脚与晶振X1连接，所述第四电阻R4、第八二极管D8 的另一端接入所述电源电路a，所述第六电容C6的另一端与所述单片机 IC2的10脚和晶振X1共同接地。
采用本实用新型带来的有益效果
1、本实用新型对感温元件的选择更具灵活性，可以为热电阻(如铂 电阻、铜电阻等正温度系数的传感器)，也可为负温度系数的半导体热敏 电阻或热电偶等。2、控制灵敏度通过单片机设置比较的基准值来实现， 调节方便，设定的基准值可根据现场情况由服务人员调试设置(或采用 工厂出厂时的默认设置值)，更能适合实际安装、使用环境，体现出更大 的灵活性。3、本实用新型的核心器件为单片机，通过程序指令来实时检 测炉灶工作前后的温度变化，实现吸油烟机的自动控制。并可通过开发 其它的通信口扩展为网络控制等，因此本实用新型更具有兼容性、可升级性。4、本实用新型的智能控制为自动控制与手动控制相结合，控制更 为合理可靠；且风机风量控制有高档和低档两档，更能满足用户的需求。

图1为本实用新型吸油烟机的整体结构示意图，示出了第一感测元件及智能控制装置的安装位置；图2为本实用新型吸油烟机的整体结构示意图，示出了第二感测元 件及智能控制装置的安装位置；图3为本实用新型智能控制电路的电路框图；图4为本实用新型智能控制电路的电路图；图5为本实用新型控制程序结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步的详述如图1至图5所示，为本实用新型提供的一种智能控制吸油烟机，包括壳体l、位于壳体l内的电机、与电机连接的风扇，还包括智能控制电路、与智能控制电路相连接的按键电路2。由于现有吸油烟机内部的的电机及风扇属成熟技术，这里没有提供附图进行说明，但并不影响本领域 技术人员实施本方案。如图3、图4所示，智能控制电路包括电源电路a、信号采集电路b、 与信号采集电路b相连接的单片机信号处理电路c、控制输出电路d。控制 输出电路d与吸油烟机上的电机相连接。单片机信号处理电路c包括相互连接的单片机IC2和E2pR0M串行存储 器IC3。信号采集电路b实时检测炉灶工作前后的温度电压信号，并将采 集到的温度电压信号输入至单片机信号处理电路c，由单片机信号处理电 路c进行A/D转换及修正处理，并将炉灶工作前后温度电压信号的差值与 其设置的基准值进行比较运算，并根据比较结果由控制输出电路d输出控 制信号至电机，以控制电机的工作。
在本实施例中，信号采集电路b包括感测环境温度的第一感测元件 RT1、感测炉灶工作时产生的热辐射或气体温度的第二感测元件RT2、第 七电阻R7、第八电阻R8、第八电容C8、第九电容C9。第一感测元件RT1的 一端与第七电阻R7和第八电容C8的一端并接入单片机IC2的30脚。第二感 测元件RT2的一端与第八电阻R8和第九电容C9的一端并接入单片机IC2的 31脚。第一感测元件RT1的另一端和第二感测元件RT2的另一端接入电源 电路a;第七电阻R7、第八电容C8的另一端和第八电阻R8、第九电容C9的 另一端共同接地。
如图l、图2所示，第一感测元件RT1设于吸油烟机的壳体1上并远离 吸烟口，以感测吸油烟机所处的环境温度。第二感测元件RT2设于吸油烟 机的吸烟口处，以感测炉灶工作时产生的热辐射或气体温度。
在本实施例中，智能控制电路还包括蜂鸣提示电路e和显示电路f。 主要起到提示和提醒使用者的目的。如图4所示，蜂鸣提示电路e包括第 五电阻R5、第六电阻R6、第四三极管Q4、蜂鸣器BUZ;第六电阻R6的一端 与第四三极管Q4的基极连接，另一端接入单片机IC2的11脚，第四三极管Q4的发射极接地，集电极和第五电阻R5的一端与蜂鸣器BUZ连接，第五电 阻R5的另一端接入电源电路a。显示电路f包括第九电阻R9、第十电阻RIO、第H^—电阻Rll、第十二 电阻R12、第一发光二极管LED1、第二发光二极管LED2、第三发光二极管 LED3、第四发光二极管LED4;第九电阻R9和第--发光二极管LED1串联并 接入单片机IC2的24脚，第十电阻R10和第二发光二极管LED2串联并接入 单片机IC2的25脚，第十一电阻R11和第三发光二极管LED3串联并接入单 片机IC2的26脚，第十二电阻R12和第四发光二极管LED4串联并接入单片 机IC2的27脚；如图4所示，单片机IC2的4脚、12脚分别与E2PR0M串行存储器IC3的5 脚、6脚相连接，32脚接入电源电路a。 E2pR0M串行存储器IC3的l至4脚及7 脚并接后接地，8脚接入电源电路。单片机信号处理电路c还包括第七电 容C7，第七电容C7与单片机IC2的16脚连接后接地。单片机IC2的7脚与第 四电阻R4、第八二极管D8以及第六电容C6的一端连接，8脚、9脚与晶振 Xl连接，第四电阻R4、第八二极管D8的另一端接入电源电路a，第六电容 C6的另一端与单片机IC2的10脚和晶振X1共同接地。控制输出电路d与电源电路a连接。其中，控制输出电路d包括第一继 电器J1、第二继电器J2、第三继电器J3、第一三极管Q1、第二三极管Q2、 第三三极管Q3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第五二极管D5、 第六二极管D6和第七二极管D7。第一继电器J1与第五二极管D5并联并与第一三极管Q1的集电极连 接，第一三极管Q1的发射极接地、基极串接第一电阻R1后接入单片机IC2的1脚。第二继电器J2与第六二极管D6并联并与第二三极管Q2的集电极连 接，第二三极管Q2的发射极接地、基极串接第二电阻R2后接入单片机IC2 的2脚。第三继电器J3与第七二极管D7并联并与第三三极管Q3的集电极连 接，第三三极管Q3的发射极接地、基极串接第三电阻R3后接入单片机IC2 的3脚。
在上述3组继电器中，第一继电器J1控制照明灯，第二继电器J2控制 电机高速档，第三继电器J3控制电机低速档。以实现控制吸油烟机风量， 满足用户的需求。
如图4所示，按键电路2内部电路包括第十三电阻R13、第十四电阻 R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第一开关SW1、第二开关SW2、第 三开关SW3、第四开关SW4。
第十三电阻R13的一端和第一开关SW1的一端并接入单片机IC2的6 脚；第十四电阻R14的一端和第二开关SW2的一端并接入单片机IC2的13 脚；第十五电阻R15的一端和第三开关SW3的一端并接入单片机IC2的14 脚；第十六电阻R16的一端和第四开关SW4的一端并接入单片机IC2的15 脚。第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16 的另一端均接入电源电路a。第一开关SW1、第二开关SW2、第三开关SW3、 第四开关SW4的另一端共同接地。
上述描述详细说明了本实用新型智能控制电路的电路连接结构。对 于电源电路a来说，属成熟技术，此处不再赘述。
在本实施例中，单片机IC2 (型号MB89F202) 30脚实时检测因第一 感测元件RT1变化产生的环境温度电压信号，31脚实时检测因第二感测元件RT2变化产生的炉灶工作时的烟气、热辐射温度电压信号，通过单 片机A/D转换等采样处理及数据校正处理，其中晶振X1产生时钟频率信 号，单片机信号处理电路c完成信号数据的采样、存储、处理。R4、 D8、 C6等元件组成上电复位电路。
根据上述对智能控制电路的具体描述，本实用新型单片机信号处理 电路c的内部程序结构如图5所示，为上电初始化程序、显示程序、温 度采样处理及校正程序、按键处理程序、手动运行程序、智能判别及自 动运行程序组成。其具体工作原理为，上电系统初始化程序对单片机信 号处理电路c进行初始化，由显示程序显示。之后由温度采样、处理及 校正程序对输入的温度电压信号进行处理，并将温差值与设定的基准值 进行比较，并输出结果，由按键处理程序输出询问指令，是否手动控制 或自动控制，并最后由显示程序显示控制结果。
上述实施例仅供说明本实用新型之用，而并非对本实用新型的限制。 本领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神指引下，还可做出各种变 换，因此所有等同技术方案皆属于本实用新型的保护范围。
权利要求1、一种智能控制吸油烟机，包括壳体(1)、位于所述壳体内的电机、与所述电机连接的风扇，还包括智能控制电路、与所述智能控制电路相连接的按键电路(2)；其特征在于所述智能控制电路包括电源电路(a)、信号采集电路(b)、与所述信号采集电路(b)相连接的单片机信号处理电路(c)、控制输出电路(d)；所述控制输出电路(d)与所述吸油烟机上的电机相连接；所述单片机信号处理电路(c)包括相互连接的单片机(IC2)和E2PROM串行存储器(IC3)；所述信号采集电路(b)实时检测炉灶工作前后的温度电压信号，并将采集到的温度电压信号输入至所述单片机信号处理电路(c)，由单片机信号处理电路(c)进行A/D转换及修正处理，并将炉灶工作前后温度电压信号的差值与其设置的基准值进行比较运算，并根据比较结果由所述控制输出电路(d)输出控制信号至所述电机，以控制电机的工作。
2、 根据权利要求l所述的一种智能控制吸油烟机，其特征在于所 述单片机(IC2)的(4)脚、(12)脚分别与所述E2PR0M串行存储器(IC3) 的(5)脚、(6)脚相连接，32脚接入所述电源电路(a);所述E卞R0M 串行存储器(IC3)的(1)至(4)脚及(7)脚并接后接地，(8)脚接 入所述电源电路；所述单片机信号处理电路(c)还包括第七电容(C7)， 所述第七电容(C7)与单片机(IC2)的(16)脚连接后接地。
3、 根据权利要求l所述的一种智能控制吸油烟机，其特征在于所 述控制输出电路(d)与所述电源电路(a)连接；所述控制输出电路(d) 包括第一继电器(Jl)、第二继电器(J2)、第三继电器(J3)、第一 三极管(Ql)、第二三极管(Q2)、第三三极管(Q3)、第一电阻(Rl)、 第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第五二极管(D5)、第六二极管(D6) 和第七二极管(D7);所述第一继电器(Jl)与第五二极管(D5)并联并与所述第一三极 管(Ql)的集电极连接，所述第一三极管(Ql)的发射极接地、基极串 接所述第一电阻(Rl)后接入所述单片机(IC2)的(1)脚；所述第二继电器(J2)与第六二极管(D6)并联并与所述第二三极 管(Q2)的集电极连接，所述第二三极管(Q2)的发射极接地、基极串 接所述第二电阻(R2)后接入所述单片机(IC2)的(2)脚；所述第三继电器(J3)与第七二极管(D7)并联并与所述第三三极 管(Q3)的集电极连接，所述第三三极管(Q3)的发射极接地、基极串 接所述第三电阻(R3)后接入所述单片机(IC2)的(3)脚。
4、 根据权利要求l所述的一种智能控制吸油烟机，其特征在于所 述按键电路(2)包括第十三电阻(R13)、第十四电阻(R14)、第十五 电阻(R15)、第十六电阻(R16)、第一开关(SW1)、第二开关(SW2)、 第三开关(SW3)、第四开关(SW4);所述第十三电阻(R13)的一端和第一开关(SW1)的一端并接入所 述单片机(IC2)的(6)脚；所述第十四电阻(R14)的一端和第二开关 (SW2)的一端并接入所述单片机(IC2)的(13)脚；所述第十五电阻 (R15)的一端和第三开关(SW3)的一端并接入所述单片机(IC2)的(14) 脚；所述第十六电阻(R16)的一端和第四开关(SW4)的一端并接入所 述单片机(IC2)的(15)脚；所述第十三电阻(R13)、第十四电阻(R14)、第十五电阻(R15)、 第十六电阻(R16)的另一端均接入所述电源电路(a);所述第一开关(SW1)、第二开关(SW2)、第三开关(SW3)、第四 开关(SW4)的另一端共同接地。
5、 根据权利要求l所述的一种智能控制吸油烟机，其特征在于所 述信号采集电路(b)包括感测环境温度的第一感测元件(RT1)、感测炉 灶工作时产生的热辐射或气体温度的第二感测元件(RT2)、第七电阻(R7)、第八电阻(R8)、第八电容(C8)、第九电容(C9);所述第一感测元件(RT1)的一端与第七电阻(R7)和第八电容(C8) 的一端并接入所述单片机(IC2)的(30)脚；所述第二感测元件(RT2) 的一端与第八电阻(R8)和第九电容(C9)的一端并接入所述单片机(IC2) 的(31)胜卩；所述第一感测元件(RT1)的另一端和所述第二感测元件(RT2)的 另一端接入所述电源电路(a);所述第七电阻(R7)、第八电容(C8)的 另一端和第八电阻(R8)、第九电容(C9)的另一端共同接地。
6、 根据权利要求5所述的一种智能控制吸油烟机，其特征在于所 述第一感测元件(RT1)设有所述吸油烟机的壳体(1)上并远离吸烟口， 以感测吸油烟机所处的环境温度；所述第二感测元件(RT2)设于所述吸 油烟机的吸烟口处，以感测炉灶工作时产生的热辐射或气体温度。
7、 根据权利要求l所述的一种智能控制吸油烟机，其特征在于所 述智能控制电路还包括蜂鸣提示电路(e)和显示电路(f);所述蜂鸣提示电路(e)包括第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第 四三极管(Q4)、蜂鸣器(BUZ);所述第六电阻(R6)的一端与第四三 极管(Q4)的基极连接，另一端接入单片机(IC2)的(11)脚，所述第 四三极管(Q4)的发射极接地，集电极和第五电阻(R5)的一端与所述 蜂鸣器(BUZ)连接，所述第五电阻(R5)的另一端接入所述电源电路(a);所述显示电路(f)包括第九电阻(R9)、第十电阻(R10)、第十 一电阻(R11)、第十二电阻(R12)、第一发光二极管(LED1)、第二 发光二极管(LED2)、第三发光二极管(LED3)、第四发光二极管(LED4); 所述第九电阻(R9)和第一发光二极管(LED1)串联并接入所述单片机(IC2)的(24)脚，所述第十电阻(R10)和第二发光二极管(LED2) 串联并接入所述单片机(IC2)的(25)脚，所述第十一电阻(R11)和 第三发光二极管(LED3)串联并接入所述单片机(IC2)的(26)脚，所 述第十二电阻(R12)和第四发光二极管(LED4)串联并接入所述单片机(IC2)的(27)胆卩。
8、 根据权利要求2所述的一种智能控制吸油烟机，其特征在于所 述单片机(IC2)的(7)脚与第四电阻(R4)、第八二极管(D8)以及 第六电容(C6)的一端连接，(8)脚、(9)脚与晶振(XI)连接，所 述第四电阻(R4)、第八二极管(D8)的另一端接入所述电源电路(a)， 所述第六电容(C6)的另一端与所述单片机(IC2)的(10)脚和晶振(XI) 共同接地。
专利摘要本实用新型涉及一种智能控制吸油烟机，包括壳体、电机、风扇，还包括智能控制电路、按键电路。智能控制电路包括电源电路、信号采集电路、单片机信号处理电路、控制输出电路。控制输出电路与吸油烟机上的电机相连接。单片机信号处理电路包括单片机和E²PROM串行存储器。信号采集电路实时检测炉灶工作前后的温度电压信号，并将信号输入至单片机信号处理电路进行A/D转换及修正处理，之后将温差值与其设置的基准值进行比较，并根据比较结果由控制输出电路输出控制信号至电机，控制电机工作。本实用新型采用单片机对信号进行采集、处理、分析判断，单片机可对基准值进行设定，能够很好的与实际使用环境相配合，提高检测灵敏度。而且硬件选用更灵活。
文档编号F24C15/20GK201138006SQ20072031068
公开日2008年10月22日 申请日期2007年12月13日 优先权日2007年12月13日
发明者邹国营, 郑高辉 申请人:浙江帅康电气股份有限公司