一種基于恒定電流驅動控制電路的溫度智能控制系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于恒定電流驅動控制電路的溫度智能控制系統，包括單片機，均與單片機相連接的蜂鳴器、數據存儲器、溫度傳感器、顯示屏、電源、恒定電流驅動控制電路和A/D轉換電路，與恒定電流驅動控制電路的輸出端相連接的發熱器，以及與A/D轉換電路的輸入端相連接的振動傳感器；所述恒定電流驅動控制電路的輸入端與單片機相連接；所述A/D轉換電路的輸出端與單片機相連接。本發明的通過單片機對振動傳感器采集的鍋體的振動頻率信息和溫度傳感器檢測的鍋內湯汁的溫度信息進行分析處理，本發明能有效的自動調節發熱器的加熱溫度，使發熱器的保持一定，從而使鍋內的湯汁保持一定的溫度，同時，有效的節約了電力資源。
【專利說明】
一種基于恒定電流驅動控制電路的溫度智能控制系統
技術領域
[0001]本發明涉及的是電子領域，具體的說，是一種基于恒定電流驅動控制電路的溫度智能控制系統。
【背景技術】
[0002]火鍋是一種深受廣大市民喜愛的餐飲方式，但是在使用時，如果人們不隨時注意調節火鍋的火力大小，則火鍋內沸騰的湯汁便會飛濺出來燙傷人們的手，以及鍋內的湯汁長時間的高溫狀態下易蒸發，使得人們在就餐時需要一直處于提防狀態。而傳統火鍋都是靠人們手動去調節火力開關大小的，這種方式不僅操作不方便，而且無法有效的控制鍋內湯汁的溫度。因此，如何徹底讓人們在使用火鍋時無需手動去調節其火力大小來控制鍋內湯汁的沸騰程度和溫度，便是人們急于解決的問題。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于克服現有技術中的火鍋不能實現自動調節火力大小來控制鍋內湯汁的溫度的缺陷，提供的一種基于恒定電流驅動控制電路的溫度智能控制系統。
[0004]本發明通過以下技術方案來實現:一種基于恒定電流驅動控制電路的溫度智能控制系統，包括單片機，均與單片機相連接的蜂鳴器、數據存儲器、溫度傳感器、顯示屏、恒定電流驅動控制電路和A/D轉換電路，與恒定電流驅動控制電路的輸出端相連接的發熱器，以及與A/D轉換電路的輸入端相連接的振動傳感器;所述恒定電流驅動控制電路的輸入端與單片機相連接;所述A/D轉換電路的輸出端與單片機相連接。
[0005]所述恒定電流驅動控制電路由驅動芯片U2，三極管VT2，正極順次經電阻R12和電阻R13后與驅動芯片U2的DE管腳相連接、負極與驅動芯片U2的VCC管腳共同形成恒定電流驅動控制電路的輸入端的極性電容C5，正極與驅動芯片U2的VCC管腳相連接、負極經電感L后與驅動芯片U2的STDN管腳相連接的極性電容C6，P極電阻R19后與電阻R13與電阻R12的連接點相連接、N極與三極管VT2的集電極相連接的二極管D6，一端與驅動芯片U2的DE管腳相連接、另一端與三極管VT2的基極相連接的電阻R18，N極與驅動芯片U2的SE管腳相連接、P極經電阻R20后與三極管VT2的發射極相連接的二極管D5，負極經電阻R17后與驅動芯片U2的FB管腳相連接、正極與場效應管MOS的漏極相連接的極性電容C7，P極順次經電阻R15和電阻R14后與極性電容C6的負極相連接、N極經電阻R16后與極性電容C7的負極相連接的二極管D4，N極與三極管VT2的發射極相連接、P極經電阻R21后與極性電容C7的負極相連接的二極管D7，以及負極與場效應管MOS的柵極相連接、正極經電阻R22后與三極管VT2的集電極相連接的極性電容CS組成;所述場效應管MOS的源極與三極管VT2的集電極共同形成恒定電流驅動控制電路的輸出端;所述驅動芯片U2的GND管腳接地。
[0006]所述A/D轉換電路由轉換芯片Ul，放大器P，三極管VTl，負極經電阻Rl后與轉換芯片Ul的TG管腳相連接、正極順次經電阻R2和電阻R3后與轉換芯片Ul的VSS管腳相連接的極性電容Cl，P極與轉換芯片Ul的TG管腳相連接、N極與極性電容Cl的正極相連接的二極管Dl，正極與轉換芯片Ul的VSS管腳相連接、負極經電阻R4后與轉換芯片Ul的OUT管腳相連接的極性電容C2，N極與三極管VTl的發射極相連接、P極經電阻R5后與轉換芯片Ul的OUT管腳相連接的二極管D3，正極與放大器P的輸出端相連接、負極順次經電阻R9和電阻R8后與二極管D3的P極相連接的極性電容C4，負極與二極管D3的P極相連接、正極經電阻R6后與放大器P的正極相連接的極性電容C3，以及P極經電阻RlO后與轉換芯片Ul的VDD管腳相連接、N極順次經電阻Rll和電阻R7后與放大器P的正極相連接的二極管D2組成;所述極性電容Cl的負極作為A/D轉換電路輸入端;所述轉換芯片Ul的GND管腳接地，其OSC管腳與二極管D2的P極相連接；所述三極管VTl的集電極接地，其基極與極性電容C2的負極連接;所述放大器P的負極接地，其輸出端作為A/D轉換電路的輸出端。
[0007]為確保本發明的實際使用效果，所述溫度傳感器為DS18B20溫度傳感器;所述振動傳感器為TR355B振動傳感器;所述顯示屏為具有觸摸調節功能的液晶顯示屏;所述轉換芯片Ul為KD-5608集成芯片;所述為驅動芯片U2為ZXSC400集成芯片。
[0008]本發明與現有技術相比，具有以下優點及有益效果:
[0009](I)本發明的單片機可根據振動傳感器采集的鍋體的振動頻率來控制給發熱器輸出的電流大小，有效的控制發熱器的加熱溫度；同時，單片機還可根據溫度傳感器檢測的鍋內湯汁的溫度與數據存儲器內存儲的溫度值比對結果來控制發熱器的加熱溫度，有效的使鍋內的湯汁能長時間保持一定的溫度，從而確保了本溫度控制系統對發熱器的溫度的自動控制。
[0010](2)本發明的恒定電流驅動控制電路能在單片機輸出瞬間高電流時進行恒流，該電路能輸出高低差電流源，能根據單片機輸出的控制電流輸出相應穩定的驅動電流，有效的確保了發熱器加熱的準確性。
[0011](3)本發明的A/D轉換電路能將振動傳感器輸出的電信號進行濾波，消除電信號中的干擾信號，同時將抗干擾處理后的電信號轉換為數據信號，并將該轉換后的數據信號進行再次濾波后放大輸出，從而確保了單片機接收的振動傳感器采集的信息的準確性。
[0012](4)本發明采用了性能穩定的TR355B振動傳感器來對鍋體的振動頻率進行采集，同時采用了高精度的DS18B20溫度傳感器來對鍋內湯汁的進行檢測，單片機根據不同的信息來控制發熱器的加熱溫度，從而有效的確保了本溫度控制系統控制的準確性。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明的整體結構示意圖。
[0014]圖2為本發明的A/D轉換電路的電路結構示意圖。
[0015]圖3為本發明的恒定電流驅動控制電路的電路結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合實施例及其附圖對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
[0017]如圖1所示，本發明包括單片機，均與單片機相連接的蜂鳴器、數據存儲器、溫度傳感器、顯示屏、電源、恒定電流驅動控制電路和A/D轉換電路，與恒定電流驅動控制電路的輸出端相連接的發熱器，以及與A/D轉換電路的輸入端相連接的振動傳感器。
[0018]為確保本發明的可靠運行，所述的單片機優先采用了FM8PE59A單片機。該FM8PE59A單片機的INT管腳與數據存儲器相連接，10A2管腳與溫度傳感器相連接，TI管腳與蜂鳴器相連接，VIN管腳與電源相連接，CKI管腳與顯示屏相連接。所述電源為12V直流電壓，該電壓為單片機供電。
[0019]本發明運行時，所述的振動傳感器則優先采用性能穩定、監測范圍廣的TR355振動傳感器來實現。該振動傳感器固定設置在鍋的底部，其用于采集鍋體的振動頻率，并將采集的頻率信息轉換為電信號后經A/D轉換電路傳輸，該A/D轉換電路將振動傳感器輸出的電信號進行濾波，消除電信號中的干擾信號，同時將抗干擾處理后的電信號轉換為數據信號，并將該轉換后的數據信號進行再次濾波后放大后傳輸給單片機。所述的數據存儲器則優先采用了性能穩定的VNXe320A數據存儲器，該的數據存儲器內存儲有振動頻率值，同時該數據存儲器還可存儲設定的溫度值。單片機將接收的振動傳感器傳輸的電信號轉換為數據值，單片機則同時將轉換后的數據值與數據存儲器內存儲的振動頻率值進行比對，單片機根據比對的結果輸出相應的電流來控制發熱器加熱，使鍋內的湯汁保持一定的沸騰程度，有效的防止因鍋內的湯汁出現劇烈的沸騰濺出，即有效的防止了湯汁濺出燙傷害到人們。同時，在振動傳感器采集到鍋體的振動頻率達到數據存儲器內存儲的振動頻率時，單片機在控制給發熱器輸出的電流使鍋內的湯汁保持一定的沸騰程度時，并輸出電流給蜂鳴器，蜂鳴器發出柔和的報警聲，該報警聲用于提示人們湯汁以達到一定的沸騰，即提示人們注意與鍋的距離，以防止被燙傷。
[0020]同時，所述的顯示屏本發明則優先采用了具有觸摸調節功能的液晶顯示屏，在人們需要鍋內的湯汁保持在一定的溫度時，人們可通過該顯示屏觸摸調節鍵設定所需的溫度，該溫度值則通過單片機傳輸后存儲到數據儲存器。所述的溫度傳感器固定設置鍋底一貝1J，該溫度傳感器則用于檢測鍋內湯汁的溫度，該溫度傳感器并將檢測的溫度信息轉換為電信號后傳輸給單片機。單片機則將接收到的電信號轉換為數據值并與數據存儲器內存儲的設定溫度值進行比對，當溫度傳感器檢測的湯汁溫度小于設定的溫度值時，單片機輸出高電流給發熱器，使發熱器快速加熱，以便使湯汁達到設定的溫度，在湯汁的溫度達到設定的穩定時，單片機則輸出相應的低電流使湯汁的穩定保持恒定。反之，在溫度傳感器檢測到湯汁的溫度高于設定溫度時，單片機接收到該信息后則停止輸出電流給發熱器，此時發熱器停止加熱，在溫度傳感器檢測到湯汁的溫度降到小于設定溫度一定溫度的時后，單片機接收該信息后輸出低電流給發熱器，使發熱器加熱湯汁到設定溫度，并使湯汁溫度保持恒定，從而本發明有效的實現了對鍋內湯汁的溫度的自動控制。本發明的溫度傳感器則優先采用了高精度的DS18B20溫度傳感器來實現。
[0021 ]本發明的單片機輸出控制電流時則是經恒定電流驅動控制電路進行傳輸，該恒定電流驅動控制電路能在單片機輸出瞬間高電流時進行恒流，該電路能輸出高低差電流源，能根據單片機輸出的控制電流輸出相應穩定的驅動電流給發熱器，有效的確保了發熱器加熱的準確性。本發明實現了對火鍋的火力大小的自動控制，以及對鍋內的湯汁的溫度的自動控制，同時有效的節約了電力資源。
[0022]本發明實現了對火鍋的火力大小的自動控制，以及對鍋內的湯汁的溫度的自動控制，同時有效的節約了電力資源。
[0023]如圖2所示，所述A/D轉換電路由轉換芯片Ul，放大器P，三極管VTl，電阻Rl，電阻R2，電阻R3，電阻R4，電阻R5，電阻R6，電阻R7，電阻R8，電阻R9，電阻RlO，電阻Rl I，極性電容Cl，極性電容C2，極性電容C3，極性電容C4，二極管D1，二極管D2，以及二極管D3組成。
[0024]連接時，極性電容Cl的負極經電阻Rl后與轉換芯片Ul的TG管腳相連接、正極順次經電阻R2和電阻R3后與轉換芯片Ul的VSS管腳相連接。二極管Dl的P極與轉換芯片Ul的TG管腳相連接、N極與極性電容Cl的正極相連接。極性電容C2的正極與轉換芯片Ul的VSS管腳相連接、負極經電阻R4后與轉換芯片Ul的OUT管腳相連接。
[0025]其中，二極管03的~極與三極管VTl的發射極相連接、P極經電阻R5后與轉換芯片Ul的OUT管腳相連接。極性電容C4的正極與放大器P的輸出端相連接、負極順次經電阻R9和電阻R8后與二極管D3的P極相連接。極性電容C3的負極與二極管D3的P極相連接、正極經電阻R6后與放大器P的正極相連接。二極管D2的P極經電阻RlO后與轉換芯片Ul的VDD管腳相連接、N極順次經電阻Rll和電阻R7后與放大器P的正極相連接。
[0026]所述極性電容Cl的負極作為A/D轉換電路輸入端；所述轉換芯片Ul的GND管腳接地，其OSC管腳與二極管D2的P極相連接;所述三極管VTl的集電極接地，其基極與極性電容C2的負極連接；所述放大器P的負極接地，其輸出端作為A/D轉換電路的輸出端并與FM8PE59A單片機的1AO管腳相連接。
[0027]運行時，振動傳感器輸出的電信號經極性電容Cl和電阻Rl以及二極管Dl形成的濾波器進行濾波，該臉濾波器能有效的消除該電信號中的干擾信號，經濾波處理后的電信號通過轉換芯片Ul進行處理后轉換為數據信號，該數據信號經極性電容C2和三極管VTl以及二極管D2和極性電容C4形成的濾波放大器將數據信號進行再次濾波，同時該濾波放大器將濾波后的數據信號放大后輸出，有效的確保了單片機接收的數據信號的準確性，從而通過了不發明的控制系統工作的準確性。為更好的實施本發明，所述的轉換芯片Ul則優先采用性能穩定的KD-5608集成芯片來實現。
[0028]如圖3所示，所述恒定電流驅動控制電路由驅動芯片U2，三極管VT2，電阻R12，電阻Rl3，電阻R14，電阻R15，電阻R16，電阻R17，電阻R18，電阻R19，電阻R20，電阻R21，電阻R22，電感L，極性電容C5，極性電容C6，極性電容C7，極性電容C8，二極管D4，二極管D5，二極管D6，以及二極管D7組成。
[0029]連接時，極性電容C5的正極順次經電阻R12和電阻R13后與驅動芯片U2的DE管腳相連接、負極與FM8PE59A單片機的POUTl管腳相連接。極性電容C6的正極與驅動芯片U2的VCC管腳相連接、負極經電感L后與驅動芯片U2的STDN管腳相連接。二極管D6的P極電阻R19后與電阻R13與電阻R12的連接點相連接、N極與三極管VT2的集電極相連接。
[0030]其中，電阻R18的一端與驅動芯片U2的DE管腳相連接、另一端與三極管VT2的基極相連接。二極管05的~極與驅動芯片U2的SE管腳相連接、P極經電阻R20后與三極管VT2的發射極相連接。極性電容C7的負極經電阻R17后與驅動芯片U2的FB管腳相連接、正極與場效應管MOS的漏極相連接。
[0031]同時，二極管D4的P極順次經電阻Rl5和電阻Rl 4后與極性電容C6的負極相連接、N極經電阻Rl 6后與極性電容C7的負極相連接。二極管D7的N極與三極管VT2的發射極相連接、P極經電阻R21后與極性電容C7的負極相連接。極性電容CS的負極與場效應管MOS的柵極相連接、正極經電阻R22后與三極管VT2的集電極相連接。
[0032]所述場效應管MOS的源極與三極管VT2的集電極共同形成恒定電流驅動控制電路的輸出端并與發熱器相連接;所述驅動芯片U2的GND管腳接地，其驅動芯片U2的VCC管腳與FM8PE59A單片機的P0UT2管腳相連接。
[0033]運行時，恒定電流驅動控制電路的驅動芯片U2將單片機輸出的瞬間高電流進行調整，驅動芯片U2根據單片機輸入的不同電流輸出相應的驅動電流，該電路的驅動芯片U2的DE管腳和SE管腳以及DE管腳能輸出高低差電流源，能為發熱器輸出相應穩定的驅動電流，有效的確保了發熱器加熱的準確性。為了更好的實施本發明，所述為驅動芯片U2則優先采用性能穩定的ZXSC400集成芯片來實現。
[0034]按照上述實施例，即可很好的實現本發明。
【主權項】
1.一種基于恒定電流驅動控制電路的溫度智能控制系統，其特征在于，包括單片機，均與單片機相連接的蜂鳴器、數據存儲器、溫度傳感器、電源、顯示屏、恒定電流驅動控制電路和A/D轉換電路，與恒定電流驅動控制電路的輸出端相連接的發熱器，以及與A/D轉換電路的輸入端相連接的振動傳感器;所述恒定電流驅動控制電路的輸入端與單片機相連接;所述A/D轉換電路的輸出端與單片機相連接。2.根據權利要求1所述的一種基于恒定電流驅動控制電路的溫度智能控制系統，其特征在于，所述恒定電流驅動控制電路由驅動芯片U2，三極管VT2，正極順次經電阻R12和電阻R13后與驅動芯片U2的DE管腳相連接、負極與驅動芯片U2的VCC管腳共同形成恒定電流驅動控制電路的輸入端的極性電容C5，正極與驅動芯片U2的VCC管腳相連接、負極經電感L后與驅動芯片U2的STDN管腳相連接的極性電容C6，P極電阻R19后與電阻R13與電阻R12的連接點相連接、N極與三極管VT2的集電極相連接的二極管D6，一端與驅動芯片U2的DE管腳相連接、另一端與三極管VT2的基極相連接的電阻R18，N極與驅動芯片U2的SE管腳相連接、P極經電阻R20后與三極管VT2的發射極相連接的二極管D5，負極經電阻R17后與驅動芯片U2的FB管腳相連接、正極與場效應管MOS的漏極相連接的極性電容C7，P極順次經電阻R15和電阻R14后與極性電容C6的負極相連接、N極經電阻R16后與極性電容C7的負極相連接的二極管D4，N極與三極管VT2的發射極相連接、P極經電阻R21后與極性電容C7的負極相連接的二極管D7，以及負極與場效應管MOS的柵極相連接、正極經電阻R22后與三極管VT2的集電極相連接的極性電容CS組成;所述場效應管MOS的源極與三極管VT2的集電極共同形成恒定電流驅動控制電路的輸出端;所述驅動芯片U2的GND管腳接地。3.根據權利要求2所述的一種基于恒定電流驅動控制電路的溫度智能控制系統，其特征在于，所述A/D轉換電路由轉換芯片Ul，放大器P，三極管VT1，負極經電阻Rl后與轉換芯片Ul的TG管腳相連接、正極順次經電阻R2和電阻R3后與轉換芯片Ul的VSS管腳相連接的極性電容Cl，P極與轉換芯片Ul的TG管腳相連接、N極與極性電容Cl的正極相連接的二極管Dl，正極與轉換芯片Ul的VSS管腳相連接、負極經電阻R4后與轉換芯片Ul的OUT管腳相連接的極性電容C2，N極與三極管VTl的發射極相連接、P極經電阻R5后與轉換芯片Ul的OUT管腳相連接的二極管D3，正極與放大器P的輸出端相連接、負極順次經電阻R9和電阻R8后與二極管D3的P極相連接的極性電容C4，負極與二極管D3的P極相連接、正極經電阻R6后與放大器P的正極相連接的極性電容C3，以及P極經電阻RlO后與轉換芯片Ul的VDD管腳相連接、N極順次經電阻Rll和電阻R7后與放大器P的正極相連接的二極管D2組成;所述極性電容Cl的負極作為A/D轉換電路輸入端;所述轉換芯片Ul的GND管腳接地，其OSC管腳與二極管D2的P極相連接;所述三極管VTI的集電極接地，其基極與極性電容C2的負極連接;所述放大器P的負極接地，其輸出端作為A/D轉換電路的輸出端。4.根據權利要求3所述的一種基于恒定電流驅動控制電路的溫度智能控制系統，其特征在于，所述溫度傳感器為DS18B20溫度傳感器;所述振動傳感器為TR355B振動傳感器。5.根據權利要求4所述的一種基于恒定電流驅動控制電路的溫度智能控制系統，其特征在于，所述轉換芯片Ul為KD-5608集成芯片。6.根據權利要求5所述的一種基于恒定電流驅動控制電路的溫度智能控制系統，其特征在于，所述顯示屏為具有觸摸調節功能的液晶顯示屏。7.根據權利要求6所述的一種基于恒定電流驅動控制電路的溫度智能控制系統，其特 征在于，所述為驅動芯片U2為ZXSC400集成芯片。
【文檔編號】G05D23/30GK105867466SQ201610227614
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月13日
【發明人】李考
【申請人】成都聚匯才科技有限公司