智能燃气灶具控制系统的设计

智能燃气灶具控制系统的设计摘要介绍以单片机作为核心控制器件,实现燃气灶具的按键控制、火力调节、熄火保护、安全闭气等功能。

使燃气灶具安全性更高,操作更方便。

关键词单片机;智能燃气灶具;离子探火随着人们生活水平的提高和家用电器的数字化自动化发展,家用灶具成为每个家庭必有的生活品。

但消费者对家用灶具的安全性、耐用性、美观性、方便性等方面也提出了越来越高的要求,而且我国在家用燃气灶具新标准中规定,自2008年5月1日起,家用燃气灶具每一个燃烧器均应设有熄火保护装置。

随着电子技术引入灶具领域,使得灶具的自动化和智能化程度都有所提高。

而基于单片机的燃气灶具智能控制器的开发,正是顺应了这种时代发展潮流。

1 系统结构及硬件设计由于工作环境的特殊性,要求能在高温以及脉冲点火时产生的强干扰下可靠工作。

本系统由一块抗干扰能力强、功能强大的微控制器为核心,以及实现各功能的电路模块组成。

实现自动点火、火力控制、熄火保护、声光报警等功能。

本系统采用市电供电,由一块微型高频开关电源为电路供电。

以单片机为核心元件,能在十分苛刻的环境下工作,运行可靠,容易实现复杂的控制。

系统硬件结构如图1所示,它主要由微控制器、感应按钮、火焰传感器、火力控制、脉冲点火和显示部分组成。

为了提高安全性,加装了电磁阀,在意外熄火和停电时,可闭气保护。

图1 系统结构1.1 微控制器的选取微控制器选用Atmle公司的Atmega16,它有16KB Flash和521B的RAM,8路10位A/D,工作温度-55℃—125℃,支持ISP在线下载,方便产品现场升级。

1.2 感应按钮的设计感应按钮为电容感应式,电路原理图如图2所示。

图2 感应按钮其工作原理为:高频电压由开关电源的次级线圈引入,当高频电压由C2耦合进来,再经D2半波整流,给C3充电,C3电压为Uc3,Uc3经单片机内部A/D转换后进行数据比较。

当手指触到触摸金属片时,由于人体分布电容的存在,会有一部分高频电压从人体流过,从而使得C3电压下降,即A/D输入电压下降。

智能燃气灶具控制系统的设计与实现作者：郭泳军来源：《河南科技》2020年第20期摘要：传统燃气灶具存在部分缺陷，突出表现为结构简单、智能化程度低。

新一代智能燃气灶具对传统燃气灶具进行优化，设计了专用的控制系统。

此系统采用电容式感压按键，通过数据处理方式来代替人工调节，并可融入云端、大数据、物联网等人工智能手段。

产品定位于智能化，将软硬件相结合，追求精益求精的品质。

经质检部门实际检测，本产品设计的各项指标均达到要求。

关键词：控制系统;燃气灶具;智能控制中图分类号：TM925.51 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2020）20-0066-03Abstract： The traditional gas cooker has some defects， which are characterized by simple structure and low intelligence. The new generation of intelligent gas stoves optimize traditional gas stoves and design a dedicated control system. This system uses capacitive pressure-sensitive buttons，instead of manual adjustment through data processing， and can be integrated into artificial intelligence methods such as the cloud， big data， and the Internet of Things. The product is positioned to be intelligent， combining hardware and software， and pursuing excellence. After theactual inspection by the quality inspection department， the indicators of this product design have reached the requirements.Keywords： control system;gas cooker;intelligent control當下，在日常生活中，很少有人用柴火灶做饭，而替代其进行日常生活烹饪的主要器械是燃气灶，因其方便快捷，不需要再用柴火、煤炭这些加热方式进行烹饪。

智慧燃气自动控制系统原理设计方案智慧燃气自动控制系统（Smart Gas Control System）是一种应用于家庭、企业、工业等场所的燃气供应系统。

其主要原理是通过传感器、控制器和执行器的组合，实时监测燃气的流量、质量和压力等参数，并通过控制器实现对燃气供应的智能控制。

一、系统组成智慧燃气自动控制系统由以下几个主要组成部分构成：1. 传感器：用于实时监测燃气流量、质量和压力等参数。

常用的传感器包括流量传感器、质量传感器和压力传感器。

2. 控制器：接收传感器信号，并根据设定的控制策略，控制燃气供应的开关。

控制器可以基于嵌入式系统或者计算机控制，具有智能化和自动化的功能。

3. 执行器：根据控制器的指令，控制燃气供应的开关。

常用的执行器包括电磁阀和气动执行器。

4. 通信模块：用于与外部系统进行通信，如与用户手机APP通信，实现远程控制和监测。

5. 数据存储与处理模块：用于存储和处理传感器采集到的数据，提供历史记录和数据分析功能。

二、系统原理1. 数据采集：通过传感器实时采集燃气的流量、质量和压力等参数，并将数据传输给控制器。

2. 数据处理：控制器接收传感器数据后，首先进行数据处理和计算，对数据进行滤波、校准和运算等处理，得到准确、可靠的燃气参数。

3. 控制策略：根据用户设定的控制策略，控制器判断当前燃气供应是否需要调整，并生成控制指令。

4. 控制执行：控制器将生成的控制指令发送给执行器，执行器根据指令控制燃气供应的开关。

如果需要调整燃气供应，则执行器打开或关闭燃气阀门，实现对燃气供应的控制。

5. 数据存储与通信：系统将传感器采集到的数据存储到数据存储与处理模块中，并通过通信模块与外部系统进行通信，提供远程控制和监测功能。

三、设计方案1. 选用合适的传感器：根据实际需求选择适用于燃气监测的传感器。

建议采用精度高、响应快、稳定可靠的传感器。

2. 设计合理的控制策略：根据用户需求，设计合理的控制策略。

智能燃气灶系统设计分析刘林蔚发布时间：2021-08-05T07:48:25.033Z 来源：《中国科技人才》2021年第12期作者：刘林蔚[导读] 传统的煤气灶具在应用的过程中存在较多的缺陷，因为相关设备的结构比较简单，智能化应用水平比较低，在使用的过程中，经常会出现故障问题。

要想满足我国居民的生活需求，在进行燃气灶具设计的过程中，要融合智能技术，构建智能燃气灶系统。

对设备的运行情况进行全方位的监控和管理，才能降低故障问题的发生几率，为居民的日常生活提供更多的便利。

刘林蔚佛山市顺德区美的洗涤电器制造有限公司 528311摘要：传统的煤气灶具在应用的过程中存在较多的缺陷，因为相关设备的结构比较简单，智能化应用水平比较低，在使用的过程中，经常会出现故障问题。

要想满足我国居民的生活需求，在进行燃气灶具设计的过程中，要融合智能技术，构建智能燃气灶系统。

对设备的运行情况进行全方位的监控和管理，才能降低故障问题的发生几率，为居民的日常生活提供更多的便利。

因此生产企业在进行燃气灶设计时，要提高对智能化技术应用的重视程度。

本文就智能燃气灶系统设计进行相关的分析和探讨。

关键词：智能；燃气灶系统；设计；分析探讨应用智能化技术对燃气灶具进行优化和完善，构建了专门的控制系统。

这项系统在运行的过程中，采用了电容式感应按键的建设形式，通过数据信息的处理，取代了人工的调节，可以融合大数据以及云端等技术，智能化运行水平更高。

在进行产品定位时更加明确，可以将软件和硬件进行有机结合，提高产品的应用品质。

在对产品进行性能检测时可以发现，相关产品的设计，能够满足时代的发展要求以及居民的应用需求。

在进行智能燃气灶系统设计时，要在现有技术的基础上，对其进行更新和优化，才能完善系统的功能[1]。

一、煤气灶具的运行现状20世纪80年代煤气灶具正式投入使用，因为在进行灶具设计时结构过于简单、功能过于单一，只存在电子点火装置，在使用时仅仅能满足基本的功能需求。

燃气智慧系统设计设计方案燃气智慧系统是一个以智能化技术为核心，通过网络连接和数据分析来实现对燃气供应系统的监测、管理、控制和优化的系统。

下面是一个关于燃气智慧系统设计的方案。

一、系统需求分析1. 监测需求：实时监测燃气供应系统的压力、流量、温度等参数，并能够进行故障报警和远程巡检。

2. 管理需求：对燃气供应系统的设备、管线进行管理，包括设备状态的监测、维护计划的制定和执行、设备故障的处理等。

3. 控制需求：实现对燃气供应系统的远程控制，包括开关阀门、调节流量等。

4. 优化需求：通过数据分析和算法优化，提升燃气供应系统的效率和稳定性。

二、系统设计方案1. 硬件设备部分(1) 传感器模块：包括压力传感器、流量传感器、温度传感器等，用于监测燃气供应系统的参数。

(2) 通信模块：用于将传感器数据传输至云平台，可以选择无线通信模块如Wi-Fi或LoRaWAN等。

(3) 控制模块：用于远程控制阀门、执行开关操作等。

(4) 数据存储设备：用于存储传感器数据和系统日志，可以选择云服务器或本地存储设备。

(5) 人机交互设备：包括显示屏、触摸屏、声音提示等，用于操作和监控系统。

2. 软件系统部分(1) 云平台：用于接收、存储和分析传感器数据，可以使用云计算平台如AWS、Azure等。

(2) 数据分析和算法模块：对传感器数据进行分析和处理，提供故障诊断、预测分析和优化算法等功能。

(3) 运维管理平台：用于设备的管理和维护，包括设备状态监控、维修计划制定和执行等。

(4) 用户界面：提供用户可视化交互的界面，可以通过Web页面、手机App等方式进行操作和监控。

三、系统实施和运维1. 硬件设备的安装和调试：根据系统设计方案，安装传感器和控制设备，并进行调试和联网。

2. 软件系统的部署和配置：根据系统需求，配置云平台、数据分析模块和运维管理平台，确保系统正常运行。

3. 数据采集和分析：系统运行后，定期收集传感器数据，并进行数据分析和故障诊断，提供系统优化建议。

燃气灶智能控制器总体设计方案毕业论文目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1燃气灶的现状 (1)1.2燃气灶的系统构成 (1)1.3燃气灶的控制方法 (3)1.4智能燃气灶具的发展和展望 (4)第二章总体设计方案 (6)2.1总体设计 (6)2.2单片机的选择 (6)2.3 功能设计 (7)2.4热电偶及转换模块 (8)2.4.1 K型热电偶工作原理 (8)2.4.2 K型热电偶参数 (8)2.4.3 MAX6675参数及工作原理 (9)2.4.4 测温应用 (11)2.5计时模块 (12)2.5.1 DS1302 简介 (12)2.5.2 读写时序说明 (15)2.6显示模块 (16)2.6.1 1602字符型LCD简介 (16)2.6.2 1602液晶模块部控制说明 (18)2.7 熄火保护装置 (19)第三章燃气灶智能控制器的硬件接口电路设计 (21)3.1 硬件接线总图 (21)3.2 温度采集模块接口电路设计 (21)3.3 按键接口电路设计 (22)3.4 状态指示灯灯接口电路设计 (23)3.5 显示器接口电路设计 (23)3.6 计时器接口电路设计 (24)第四章燃气灶智能控制器的软件设计 (26)4.1 主程序设计 (26)4.1.1 主程序流程框图 (26)4.1.2 主程序 (26)4.2 显示程序设计 (29)4.2.1 显示流程框图 (29)4.2.2 显示程序 (29)4.3 温度采集程序设计 (30)4.3.1 温度采集流程框图 (30)4.3.2 温度采集程序 (31)4.4 温度数据处理程序设计 (33)4.4.1 温度数据处理流程框图 (33)4.4.2 温度数据处理程序 (34)4.5 按键功能处理程序设计 (35)4.5.1 按键界面操作说明 (35)4.5.2 按键功能处理流程框图 (36)4.5.1 按键功能处理程序 (36)4.6 时间设定程序设计 (37)4.6.1 时间设定流程框图 (37)4.6.2 时间设定程序 (39)4.7 定时程序设计 (40)4.7.1 定时流程框图 (40)4.6.2 定时程序 (41)4.8 火力调节程序 (43)4.8.1 火力调节流程框图 (43)4.8.2 火力调节程序 (43)4.9 煮饭程序设计 (45)4.9.1 煮饭流程框图 (45)4.9.2 煮饭程序 (46)4.10 煲汤程序设计 (47)4.10.1 煲汤流程框图 (47)4.10.2 煲汤程序 (48)结论 (50)参考文献 (51)致谢 (52)附录 (53)第一章绪论所谓燃气灶，系指以液化石油气、人工煤气、天然气等气体燃料进行直火加热的厨房用具。

毕业设计（论文）开题报告自动化基于单片机智能燃气灶控制系统设计一、选题的依据及意义：现在可以说单片机是百花齐放，百家争鸣的时期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机，从8位、16位到32位，数不胜数，应有尽有，有与主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但它们各具特色，互成互补，为单片机的应用提供广阔的天地。

纵观单片机的发展过程，可以预示单片机的发展趋势，大致有：1.低功耗CMOS化MCS-51系列的8031推出时的功耗达630mW，而现在的单片机普遍都在100mW左右，随着对单片机功耗要求越来越低，现在的各个单片机制造商基本都采用了CMOS(互补金属氧化物半导体工艺)。

象80C51就采用了HMOS(即高密度金属氧化物半导体工艺)和CHMOS(互补高密度金属氧化物半导体工艺)。

CMOS虽然功耗较低，但由于其物理特征决定其工作速度不够高，而CHMOS则具备了高速和低功耗的特点，这些特征，更适合于在要求低功耗象电池供电的应用场合。

所以这种工艺将是今后一段时期单片机发展的主要途径2.微型单片化现在常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口，中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上，增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上，这样单片机包含的单元电路就更多，功能就越强大。

甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做，制造出具有自己特色的单片机芯片。

此外，现在的产品普遍要求体积小、重量轻，这就要求单片机除了功能强和功耗低外，还要求其体积要小。

现在的许多单片机都具有多种封装形式，其中SMD(表面封装)越来越受欢迎，使得由单片机构成的系统正朝微型化方向发展。

3.主流与多品种共存现在虽然单片机的品种繁多，各具特色，但仍以80C51为核心的单片机占主流，兼容其结构和指令系统的有PHILIPS 公司的产品，ATMEL公司的产品和中国台湾的windows系列单片机。

智慧燃气系统平台设计方案智慧燃气系统平台设计方案1. 引言燃气是一种重要的能源，被广泛应用于工业、商业和家庭生活中。

然而，传统的燃气系统存在很多问题，如不智能、不安全、不便捷等。

为了解决这些问题，设计一个智慧燃气系统平台是非常必要的。

2. 设计目标（1）提高燃气系统的智能化水平，提供用户友好的操作界面和智能控制功能；（2）增加燃气系统的安全性，保护用户和设备的人身安全；（3）优化燃气系统的使用效率，减少能源的浪费；（4）提供数据统计和分析功能，帮助用户更好地了解和管理能源使用情况。

3. 系统架构智慧燃气系统平台由硬件和软件两部分组成：（1）硬件部分包括传感器、控制器、通信设备等，用于感知用户的需求和环境变化，并传递控制指令。

（2）软件部分包括数据处理和分析功能，用于收集和处理传感器数据，实现智能控制和优化管理。

4. 关键技术（1）传感技术：采用多种传感器，如气体传感器、温湿度传感器等，监测燃气的供应和使用情况，实时反馈给系统。

（2）控制技术：通过控制器，对燃气系统进行远程控制和管理，实现智能化操作。

（3）通信技术：利用无线通信技术，将传感器和控制器连接到云端服务器，实现数据传输和命令控制。

（4）数据处理和分析技术：利用大数据分析技术，对传感器数据进行处理和分析，提取有用信息，为用户提供智能化的建议和决策支持。

5. 主要功能（1）智能控制：根据用户需求和环境变化，自动调节燃气供应和使用参数，提高能源利用效率。

（2）安全保护：监测燃气泄漏等危险情况，及时发出警报，并自动断开燃气供应，确保用户和设备的安全。

（3）数据统计和分析：收集和分析燃气使用数据，提供能源使用情况的统计报告和分析结果，帮助用户了解和管理能源消耗。

（4）远程监控和管理：通过云端服务器，实现对系统的远程监控和管理，随时随地掌握燃气系统的工作状态。

6. 实施步骤（1）需求分析：与用户深入沟通，了解实际需求和问题，明确设计目标。

（2）系统设计：根据需求，设计硬件和软件架构，选用合适的技术和设备。