多功能鍋蓋的設計和實現(xiàn)

摘要：隨著工作節(jié)奏的加快，做飯時往往不能只注意正在燒的鍋，以至于經常發(fā)生淤鍋、燒干等問題，釀成的事故屢見不鮮。本文通過在鍋蓋和燃氣灶進氣端加裝一定的電子裝置給出了一種經濟、方便的解決方案。
關鍵詞：多功能；鍋蓋；防干燒；防淤鍋

0 引言
當前多數(shù)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)生的事故屢見不鮮。在燒飯時，要時刻盯著，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成為每個家庭要考慮的重要向題。盡管當前市場上已有具有各種保護功能的燃氣灶，但考慮到價值不菲，將現(xiàn)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(tǒng)組成和工作原理
多功能鍋蓋是在普通鍋蓋的基礎上，通過在鍋蓋上加裝檢測控制電路和在燃氣灶進氣端加裝電磁閥電路實現(xiàn)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實現(xiàn)液位和溫度檢測，當溫度達到設定值時蜂鳴器報警，提示將要燒開，請做飯人將爐火關小，防止淤鍋或燒干。當提示沒引起注意，液位達到上限時，發(fā)出指令控制電磁閥關閉煤氣。如果燒的是不易淤鍋的水等，在溫度達到設定溫度沒有引起注意以至使液位低于液位下限時，也發(fā)出指令關閉電磁閥。電磁閥一旦關閉，需要手動復位，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線方式進行通信。利用鍵盤可以進行報警設定溫度的設置。四位數(shù)碼管工作于設置狀態(tài)時顯示設定溫度，工作時實時顯示鍋內溫度。采用220V供電，電源電路提供各部分所需要的電壓。

2 關鍵硬件技術方案
硬件設計的關鍵是溫度、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(shù)字溫度計，DS18B20提供9位(二進制)溫度讀數(shù)指示器件的溫度信息經過單線接口送入DS18B20或從 DS18B20送出，因此從主機CPU到DS18B20僅需一條數(shù)據(jù)線和地線，DS18B20的電源可以由數(shù)據(jù)線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(shù)字。DS18B20中還有用于貯存實測溫度值的兩個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，將存貯器中的二進制數(shù)求補再轉換成十進制數(shù)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(shù)據(jù)總線供電方式和外部供電方式，前者可以節(jié)省一根導線，但完成溫度測量的時間較長，后者則多用一根導線，但測量速度較快。本系統(tǒng)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。