智能燃气灶控制系统研究

智能燃气灶控制系统研究

王迪,张建敏 ,邓康

浙江美多电器有限公司   浙江省嵊州市  312400

摘要：在科学技术不断发展背景下，人民群众生活智能化水平得到了显著的提高。以燃气灶为例，智能燃气灶在日常生活中实现了广泛的应用，智能燃气灶将感知、判断、决策、执行、反馈等能力综合一体，是厨房电器一次新的科技革命。基于此，本文从系统构造、硬件设计、软件设计角度出发，分析智能燃气灶控制系统，并总结测试结果，以供参考。

关键词：智能燃气灶；控制系统；系统测试

引言：在数十年发展下，我国燃气灶生产技术实现了一系列的创新及优化。以创造更便捷、更轻松的厨房环境。当前，我国针对燃气灶制造行业出台了相关政策与制度，智能燃气灶控制系统已成为燃气灶设计重点领域。目前，在智能化、信息化发展的背景下，人民群众对生活质量也提出了新的要求。为给予人民群众一个便捷、智能的生活条件，本文通过研究一种可在烹饪阶段自动调节旋塞阀旋转，可实现烹饪过程燃气灶调节程序自动记录，利用手机及电脑实施烹饪程序修改的智能燃气灶控制系统。

1  新型智能灶控制系统优势

新型智能灶控制系统优势体现于以下三点。第一，操作过程更加便利，无需应用传统旋钮式按键，而使用物理感应压力按键，可实现火力大小智能化控制、关火时间智能化调节。第二，操作过程更加安全。依托新型熄火保护装置，可在火焰燃烧过程中实现燃气智能关闭，降低燃气渗漏发生几率。此外，搭配电容式温度检测装置，可实现火力输送情况实时观测，及时判断燃气传输能否满足使用标准，可快速掌握管道及设备内部是否存在损坏，及时发现是否存在泄露问题[5]。第三，外表更加美观。突破了传统不锈钢面板设计理念，利用优化平面设计的方法，淘汰了圆滑式面板，操作面板为平整的玻璃结构，外表更加美观，清洗更加方便，可实现数字显示，使客户准确掌握设备使用状况，使用过程更加安全。

2  智能燃气灶控制系统构造与硬件设计

在智能燃气灶控制系统设计阶段，安全是设计工作的基础和目标。只有确保智能燃气灶使用安全，才能够实现智能燃气灶推广。智能燃气灶设计由双重安全保护装置共同组成，灶头部位配备电磁阀及旋塞阀。在两个阀门共同影响下，使用风险大大降低。智能燃气灶应用了传感技术，具有感官能力，附带其他实用功能。将传感器信号及功能整合至控制模块上，可利用无线传输的方法，将数据存储至后台系统中。利用数据采集、数据分析及数据阈值设置的措施，可使智能燃气灶运行环节实现自动化及智能化[1]。智能燃气灶具有防干烧传感器及流量感应传感器，依托多种传感技术可使智能燃气灶使用过程更加安全，且使用过程可处于全过程、全方位的监控环境中。

2.1 单片机选择

传统燃气灶具功能简单，使用过程存在一些潜在的安全隐患。通过研发新型的智能燃气灶，能够改革传统燃气灶的弊端。智能燃气灶由计算机元件控制，当设置了对应控制程序后，即可实现多功能智能化控制。选择核心控制单元为单片机，该种单片机可承受-40℃度至100摄氏度，内搭程序存储器、16路10位A/D，具有极强的电磁脉冲抗干扰能力。此外，该单片机上方接口作用强大，可降低后续软件调试、升级与维护难度，避免设备无法及时更新换代被淘汰，可通过后续维护升级的方式实现长期使用[2]。

2.2 点火设计

除工作原件性能优越，且工作原理简单外，细节控制也是研发的重点内容。燃气灶的功能是制作失误，点火是设备关键。如设备打火出现故障，将会影响燃气灶的正常使用。现阶段，市场中的点火装置功能十分完善，且无需展开过多创新。所以可以沿用传统的点火方法，即电压脉冲点火。脉冲点火电路由脉冲高频振荡器组成，其中涵盖脉冲线圈及变压器等电子元件。当振荡器生成高频电压后，在经过升压脉冲线圈后，可达到15kV，电压可击穿空气，利用点火针尖端放出电流，进而点燃燃气灶燃气。电子脉冲点火具有众多优势，例如点火效率高、放电过程连续、点火过程可靠性强等。

3  智能燃气灶控制系统软件设计

智能燃气灶控制系统可依托传感器获取的信息及数据，完成智能燃气灶控制。例如，应用云端监控装置可实现智能燃气灶使用过程中的燃烧温度动态监测。当出现温度异常现象时，售后可及时获取信息。依托大数据分析的方法，还可掌握客户智能燃气灶使用时间、使用火力，通过这种方式明确客户喜欢何种菜系，随后推荐出对应菜谱。燃气灶具可根据菜谱完成自动烹饪。设计人员可设定菜谱程序，随后引导客户展开烹调，实现能源及烹饪时间节约，使整个流程全部体现于APP中。智能燃气灶需应用软件实现智能控制，程序设计需根据实际需求完成测试及调整。部分电子产品需展开后续维护，而该设计所应用的接口即可实现软件后续升级及维护。运行过程无需使用过多软件软件，层次划分明显，仅需设置一个主程序，再由该主程序管理多个子程序，后期维护升级十分便捷。当出现故障问题或需要升级软件时，无需反复查找问题软件位置，仅需利用主软件即可找到问题软件或需升级软件。当软件加入后，需做好初期调试，将程序还原为初始状态，随后测试操作按键，记录分析键值，利用键值完成对应执行单元控制。利用刷新显示等指令，可阻断处理A/D样本

[3]。

4  测试结果

为检验智能燃气灶控制系统运行水平，应组织智能控制系统实验。特别是针对点火效率，必须确保点火效率达到标准。实验结果显示，多次点火后取得的平均点火时间为4.6S。与传统燃气灶具相比，新型智能燃气灶提升不大，时差仅有零点几秒。但安全保护装置测试成绩显著，在测试过程中，当燃气灶进入工作状态后，随意选取时间扑灭火焰，通过这种方式模拟日常生活中汤汁漫出的现象。在经过多次实验后，熄火保护装置灵敏度极高。当火焰扑灭2.5S左右后，设备即可实现自动保护装置启动。不难看出，该次设计燃气灶安全性能尤为显著[4]。除此之外，针对定时功能测试，该次实施了定时15min及1h实验。实验结果表明，针对15min定时，在597S设备自动停止工作，并自动关闭了燃气阀门。针对1h定时，在595S设备自动停止工作，并关闭了燃气阀门。由此可见，该次设计的智能燃气灶控制系统具有极强的可行性，各功能稳定，运行安全保护装置性能达标。

结语：综上所述，在科学技术不断发展下，智能燃气灶已逐渐步入大众视野，智能燃气灶发展前景及市场逛过，这就使得做好相关控制系统研究显得尤为重要。笔者结合多年工作经验，设计出新型智能灶控制系统，以期为业内人士提供参考。

参考文献：

[1]任丰兰.基于单片机的智能燃气灶控制系统设计[J].工业控制计算机,2022,35(04):131-132+136.

[2]高文,赵璐锋,肖海峰,乔社娟,马昭.智能燃气灶系统的设计[J].自动化与仪表,2020,35(12):86-89+93.

[3]付涛,周艳,兰胜智.一种智能风能及热能高效利用控制系统的设计与实现[J].科学技术创新,2020(36):152-153.

[4]付涛,石黄霞,张发年,马锦程,李博浩.智能风能及热能高效利用控制系统设计[J].河南科技,2019(26):137-139.

[5]郭泳军.智能燃气灶具控制系统的设计与实现[J].河南科技,2020(20):66-68.