多功能鍋蓋的設(shè)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(jīng)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?xì)庠钸M(jìn)氣端加裝一定的電子裝置給出了一種經(jīng)濟(jì)、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(dāng)前多數(shù)家庭使用的還是普通燃?xì)庠罹撸驙t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(zāi)，釀成事故。廚房安全和從看護(hù)燒飯中解放出來成為每個家庭要考慮的重要向題。盡管當(dāng)前市場上已有具有各種保護(hù)功能的燃?xì)庠?，但考慮到價值不菲，將現(xiàn)有的燃?xì)庠钊拥舯容^可惜等原因而不能更換?；谝陨峡紤]，提出了多功能鍋蓋設(shè)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(chǔ)上，通過在鍋蓋上加裝檢測控制電路和在燃?xì)庠钸M(jìn)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(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值時蜂鳴器報警，提示將要燒開，請做飯人將爐火關(guān)小，防止淤鍋或燒干。當(dāng)提示沒引起注意，液位達(dá)到上限時，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(dá)到設(shè)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(guān)閉電磁閥。電磁閥一旦關(guān)閉，需要手動復(fù)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(jìn)行通信。利用鍵盤可以進(jìn)行報警設(shè)定溫度的設(shè)置。四位數(shù)碼管工作于設(shè)置狀態(tài)時顯示設(shè)定溫度，工作時實時顯示鍋內(nèi)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(shè)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(shè)計思路。
溫度的檢測使用DS18B20數(shù)字溫度計，DS18B20提供9位(二進(jìn)制)溫度讀數(shù)指示器件的溫度信息經(jīng)過單線接口送入DS18B20或從 DS18B20送出，因此從主機(jī)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(nèi)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(fù)，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(bǔ)碼，LSB(最低位)的1表示0．5，將存貯器中的二進(jìn)制數(shù)求補(bǔ)再轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)并除以2，就得到被測溫度值。每只DS18B20都可以設(shè)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(dǎo)線，但完成溫度測量的時間較長，后者則多用一根導(dǎo)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。