[发明专利]一种低功耗多通道温度选通采集的智能燃气灶电路

说明书

为实现在低功耗的前提下，完成对更多测点的温度采集，进而实现对燃气灶火焰的开度控制的目的，本发明由采集节点和阀门控制器组成。采集节点包含多路热电偶丝、数据选通器、差分放大器、电压比较器、控制器、无线透传、稳压芯片、电池、电量检测模块；阀门控制器包含控制器、步进电机控制器、步进电机、阀门、接触开关、串口电路、无线透传、DC电源模块。系统在不工作时，采集节点的大部分耗电模块都处于停机状态，不再需要定期唤醒对温度进行检测，延长了采集节点的寿命，阀门控制器的设计使得对燃气的控制成本更加低廉，使用步进电机加接触开关的设计使得无需昂贵复杂的位置反馈器件，使得整个系统的经济性、实用性得到大幅度提高。

技术领域

本发明属于一种控制锅温的智能燃气灶控制电路，尤其属于一种利用多通道温度选通采集的智能燃气灶电路设计。

背景技术

目前，随着智能燃气灶的普及，各种以控制锅温来控制油烟的智能燃气灶逐渐普及，近几个月，采用红外感应锅温的燃气灶在一些博览会开始出现，由于红外感应式的设计的方案缺陷，使得锅温的控制并不理想，而后，研发人员开始转向在国内埋设测温元件的方式来进行锅温的温度反馈，这种方式的测温精度和响应速度都有了质的提高，但是由于这种方式带来供电的困难，需要使用电池等储能器件对测温电路进行供电，设计一款低功耗的电路成为产品性能关键。

由于燃气灶无法与锅使用有线连接，使得锅的温度信息采集后，需要以一种无线的方式发射给燃气灶，现有的设计采用了周期性唤醒检测锅温，超过一定温度上限后启动采集，以更高的频率进行温度信息的传输，这种方式使得燃气灶在不使用的时候也会才是能量消耗。

所以，需要设计一款电路，综合利用现有工作环境的特点，结合需求，设计一款低功耗且在燃气灶不工作时无需唤醒测温模块的电路，以实现燃气灶的长期工作。

发明内容

为实现在低功耗的前提下，完成对更多测点的温度采集，进而实现对燃气灶火焰的开度控制的目的，本发明由采集节点和阀门控制器组成。采集节点包含多路热电偶丝、数据选通器、差分放大器、电压比较器、控制器、无线透传、稳压芯片、电池、电量检测模块；阀门控制器包含控制器、步进电机控制器、步进电机、阀门、接触开关、串口电路、无线透传、DC电源模块。

优选的，本发明采集节点的多路热电偶丝分布在锅的各个位置，通过多点求平均的方法获得锅的温度，每个热电偶丝都与数据选通器相连，数据选通器受控于控制器，逐个选通各路热电偶，数据选通器输出端接差分放大器，差分放大器放大固定的倍数，差分放大器的输出端接电压比较器，同时，差分放大器的输出端同时接控制器带ADC功能的引脚，电压比较器的输出端接控制器的唤醒引脚。

优选的，本发明采集节点的电池通过稳压芯片自动升降压到需求电压，给各个模块供电，同时，电池通过电量检测模块，采用分压原理分压后接控制器带ADC功能的引脚，实时检测电池电压，进而换算出剩余电量。

优选的，本发明采集节点的控制器通过通信总线与无线透传连接，通过无线透传将热电偶的温度数据发送出去；同时，控制器通过通信总线与串口模块连接，用于实现对采集节点的工作情况的监控。

优选的，本发明阀门控制器的控制器通过I/O接口与步进电机驱动器模块连接，实现对步进电机的控制，控制器同时接有两个接触开关，一个接触开关用于检测阀门最大位置，一个接触开关用于检测阀门最小位置，通过无线透传接收采集节点发送来的热电偶的温度数据，同时，控制器通过通信总线与串口模块连接，用于实现对阀门控制器的工作情况的监控。

本发明的工作过程：

在燃气灶关闭时，热电偶的温度为环境温度，采集节点的控制器处于停机模式，数据选通器导通默认通道的热电偶，信号经过数据选通器与差分放大器连接，差分放大器的输出一方面连接控制器带ADC功能的引脚，另一方面连接电压比较器，由于在环境温度下，热电偶的信号经过放大后不能改变电压比较器的状态，此时控制器未被唤醒，整个系统工作在超低功耗的模式下。