多功能鍋蓋的設計和實(shí)現

摘要：隨著(zhù)工作節奏的加快，做飯時(shí)往往不能只注意正在燒的鍋，以至于經(jīng)常發(fā)生淤鍋、燒干等問(wèn)題，釀成的事故屢見(jiàn)不鮮。本文通過(guò)在鍋蓋和燃氣灶進(jìn)氣端加裝一定的電子裝置給出了一種經(jīng)濟、方便的解決方案。
關(guān)鍵詞：多功能；鍋蓋；防干燒；防淤鍋

0 引言
當前多數家庭使用的還是普通燃氣灶具，因爐火熄滅和燒干鍋等發(fā)生的事故屢見(jiàn)不鮮。在燒飯時(shí)，要時(shí)刻盯著(zhù)，一不小心就有可能淤鍋，澆滅爐火，或燒干發(fā)生火災，釀成事故。廚房安全和從看護燒飯中解放出來(lái)成為每個(gè)家庭要考慮的重要向題。盡管當前市場(chǎng)上已有具有各種保護功能的燃氣灶，但考慮到價(jià)值不菲，將現有的燃氣灶扔掉比較可惜等原因而不能更換?；谝陨峡紤]，提出了多功能鍋蓋設計方案。

1 系統組成和工作原理
多功能鍋蓋是在普通鍋蓋的基礎上，通過(guò)在鍋蓋上加裝檢測控制電路和在燃氣灶進(jìn)氣端加裝電磁閥電路實(shí)現的。檢測控制電路組成框圖和電磁閥電路組成框圖分別如圖1和圖2所示。


利用鍋蓋檢測電路來(lái)實(shí)現液位和溫度檢測，當溫度達到設定值時(shí)蜂鳴器報警，提示將要燒開(kāi)，請做飯人將爐火關(guān)小，防止淤鍋或燒干。當提示沒(méi)引起注意，液位達到上限時(shí)，發(fā)出指令控制電磁閥關(guān)閉煤氣。如果燒的是不易淤鍋的水等，在溫度達到設定溫度沒(méi)有引起注意以至使液位低于液位下限時(shí)，也發(fā)出指令關(guān)閉電磁閥。電磁閥一旦關(guān)閉，需要手動(dòng)復位，保證事故不能發(fā)生。
檢測控制電路與電磁閥電路之間采用無(wú)線(xiàn)方式進(jìn)行通信。利用鍵盤(pán)可以進(jìn)行報警設定溫度的設置。四位數碼管工作于設置狀態(tài)時(shí)顯示設定溫度，工作時(shí)實(shí)時(shí)顯示鍋內溫度。采用220V供電，電源電路提供各部分所需要的電壓。

2 關(guān)鍵硬件技術(shù)方案
硬件設計的關(guān)鍵是溫度、液位的檢測電路，控制信號的編碼發(fā)射和接收電路。這里主要給出的是溫度、液位檢測電路，以及控制信號的編碼發(fā)射和接收電路的設計思路。
溫度的檢測使用DS18B20數字溫度計，DS18B20提供9位(二進(jìn)制)溫度讀數指示器件的溫度信息經(jīng)過(guò)單線(xiàn)接口送入DS18B20或從 DS18B20送出，因此從主機CPU到DS18B20僅需一條數據線(xiàn)和地線(xiàn)，DS18B20的電源可以由數據線(xiàn)本身提供而不需要外部電源。 DS18B20的測量范圍從-55℃到+125℃，增量值為0．5，可在1s內把溫度信息變換成數字。DS18B20中還有用于貯存實(shí)測溫度值的兩個(gè)8位存貯器RAM，編號為O號和1號。1號存貯器存放溫度值的符號如果溫度為負，則1號存貯器8位全為1；否則，全為0。O號存貯器用于存放溫度值的補碼，LSB(最低位)的1表示0．5，將存貯器中的二進(jìn)制數求補再轉換成十進(jìn)制數并除以2，就得到被測溫度值。每只DS18B20都可以設置成兩種供電方式，即數據總線(xiàn)供電方式和外部供電方式，前者可以節省一根導線(xiàn)，但完成溫度測量的時(shí)間較長(cháng)，后者則多用一根導線(xiàn)，但測量速度較快。本系統采用外部供電方式，將其封裝在與地相連的外殼底部，并伸到接近鍋的底部。