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厨房小家电

智能电饭煲方案开发设计


电饭煲又称作电锅、电饭锅。是利用电能转变为热能的炊具,具有对食品进行蒸、煮、炖、煲、煨等多种加热操作功能,使用方便、安全可靠。它不但能够把食物做熟,而且能够保温,使用起来清洁卫生,没有污染,省时省力,是家务劳动现代化不可缺少的用具之一。

智能电饭煲相比普通电饭煲的优势

智能电饭煲是指区别于传统机械电饭煲的新一代电饭煲,通过电脑芯片程序控制,实时监测温度以灵活调节火力大小,自动完成煮食过程。具有"煮饭好吃、预约定时、多种功能"三大特点,时尚、便捷,是现代生活流行的新潮厨房家电产品。

智能电饭煲方案原理

传统机械煲的工作原理是利用磁钢受热失磁冷却后恢复磁性的原理,对锅底温度进行自动控制;智能煲的工作原理是利用微电脑芯片,控制加热器件的温度,精准的对锅底温度进行自动控制。

智能电饭煲方案开发

智能电饭煲方案的主要部件

智能电饭煲主要由控制面板、LCD显示屏、控制板、发热组件(发热盘)、控温组件(限温器、限流电阻)、保温底座、开关(保温开关、杠杆开关)、指示灯、温度传感器、插座等组成。

(1)控制板

这是一块PCB,相当于智能电饭煲的大脑,控制电路主要包括CPU电路、温度控制电路、加热及加热控制电路,与之相关的还有电源电路、显示电路和输入电路等。它控制着电饭煲的整个煮饭以及保温过程,而且其它个性化的高级功能也是依靠它来完成。如果这块电路板出现了故障,那么整个电饭煲将无法正常使用了。

(2)显示屏

普通电饭煲通常没有显示屏,只是依靠LED灯珠来指示状态。而智能电饭煲由于功能丰富,因此通常会采用黑白屏或者彩屏来显示蒸煮转态,以及其它个性化的功能转态。

(3)发热组件

采用发热盘,它是电饭煲的主要发热元件。是一个内嵌电发热管的铝合金圆盘,内锅就放在它上面,取下内锅就可以看见。

(4)控温组件

即限温器,又叫磁钢。它的内部装有一个永久磁环和一个弹簧,可以按动,位置在发热盘的中央。煮饭时,按下煮饭开关时,靠磁钢的吸力带动杠杆开关使电源触点保持接通,当煮米饭时,锅底的温度不断升高,永久磁环的吸力随温度的升高而减弱,当内锅里的水被蒸发掉,锅底的温度达到103±2℃时,磁环的吸力小于其上的弹簧的弹力,限温器被弹簧顶下,带动杠杆开关,切断电源。

(5)保温底座

这里面有一个恒温开关,又称恒温器。它是由一个弹簧片、一对常闭触点、一对常开触点、一个双金属片组成。煮饭时,锅内温度升高,由于构成双金属片的两片金属片的热伸缩率不同,结果使双金属片向上弯曲。当温度达到80℃以上时,在向上弯曲的双金属片推动下,弹簧片带动常开与常闭触点进行转换,从而切断发热管的电源,停止加热。当锅内温度下降到80℃以下时,双金属片逐渐冷却复原,常开与常闭触点再次转换,接通发热管电源,进行加热。如此反复,即达到保温效果。

(6)杠杆开关

这是另一个很重要的开关,它是机械结构,有一个常开触点。煮饭时,按下此开关,给发热管接通电源,同时给加热指示灯供电使之点亮。饭好时,限温器弹下,带动杠杆开关,使触点断开。此后发热管仅受保温开关控制。

(7)限流电阻

这是保证电饭煲使用安全性的一个重要元器件,外观金黄色或白色为多,大小象3W电阻,按在发热管与电源之间,起着保护发热管的作用。常用的限流电阻为185C 5A或10A(根据电饭煲功率而定)。限流电阻是保护发热管的关键元件,不能用导线代替。

深圳电饭煲PCBA设计

智能电饭煲的工作方式

当智能煲开始工作时,微电脑检测主温控器的温度和上盖传感器温度,当相应温度符合工作温度范围,接通电热盘电源,电热盘上电发热。由于电热盘与内锅充分接触,热量很快传到内锅上,内锅把相应的热量传到米和水中,米水开始加热,随着米水加热升温,水分开始蒸发,上盖传感器温度升高,当微电脑检测到内锅米水沸腾时,调整电饭煲的加热功率(微电脑根据一段时间温度变化情况,判断加热的米水量情况),从而保证汤水不溢出,当沸腾一段时间后,水分蒸发和内锅里的水被米基本吸干,而且内锅底部的米粒有可能连同糊精粘到锅底形成一个热隔离层;因此,锅底温度会以较快速度上升,相应主温控器的温度也会以较快温度上升,当微电脑检测主温控器温度达到限温温度,微电脑驱动继电器断开电热盘电源,电热盘断电不发热,进入焖饭状态,焖饭结束后转入保温状态。

智能电饭煲方案的温度传感器

智能电饭煲的上下两个温度传感器都是采用的负温度系数热敏电阻,上盖温度传感器的主要作用就是防止溢锅。底部温度传感器的作用就是检测米饭是否做熟。以下是详细原理。

智能电饭煲内部一般都设计有两路测温电路,其电路组成都是以5V电压以热敏电阻串联一个电阻分压,中间取样电压送入芯片进行管理,芯片根据取样电压的大小来执行相应的程序。

上盖温度传感器主要是防止溢锅,当锅内达到沸腾状态时,大量的水蒸气上升,导致锅盖上温度升高,热敏电阻阻值减小,送入芯片的取样电压发生变化,芯片检测到信号变化后调节加热输出功率(自动调小火)或者停止加热,来确保锅内的饭不会溢出。

底部温度传感器则主要用来检测内胆底部的温度状态,当米饭做好之后,锅内水分被米粒充分吸收,由于没有水分,内胆底部形成干烧,温度会升高,底部热敏电阻的阻值降低,取样电压发生变化,芯片检测到电压变化达到一定值时便会停止工作,提示米饭已经做好。

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