电子定时式燃气灶研究

1、    电子定时式燃气灶研究    陈蒙韩帮国摘 要：本文预设计出一种可以定时的燃气灶，此次设计中预采用电子定时的方式，用stc89c51单片机控制舵机转动，从而实现关闭燃气灶的目的，通过矩阵键盘输入定时时间后，可在预设时间完成后关闭燃气灶，给生活带来了便利，也减少了安全隐患。最后通过solid works验证了其机械结构，并对其电路进行了设计及其仿真，验证了其合理性。关键词：电子定时;燃气灶;stc89c51;solidworksdoi：10.16640/ki.37-1222/t.2019.22.1010 引言现今生活中经常性的突发火灾，其中因燃气原因

2、而引发火灾的情况占很大一部分，一种可以定时的燃气灶的出现，可以很好的减少这方面的安全隐患。本文的燃气灶的设计采用了键盘旋钮作为输入，stc89c51作为主控板，舵机作为输出的方式，可实现精准的定时，以及良好的控制，并加装有显示屏模块，报警模块，多种传感器，以及物理阻断按钮等，更进一步的保证了，燃气灶的安全性及实用性1。1 整体结构设计相对于传统的燃气灶，此电子定时式燃气灶采用了电子打火，舵机控制燃气阀2。灶头与传统燃气灶灶头相似，底座为大理石板结构，美观光滑不易传热，控制部分为键盘、旋钮、指示灯、蜂鸣器、显示屏等的集成，安装在传统燃气灶旋钮的位置附近，电池燃气管等结构集成在底座下侧，进行封闭处

3、理不影响整体美观性，整体进行灭弧处理3。2 控制部分设计本设计采用stc89c51芯片为主控芯片，由输入模块，控制模块，输出部分，三部分组成，输入部分为：矩阵键盘输入定时时间，并启停定时功能;旋钮控制火候大小;传感器检测有无气体泄漏，进一步保证安全。考虑到实用性及经济性，控制模块采用了stc89c51芯片，其提供的引脚可完全满足正常设计及使用，以及开发功能4。输出部分主要由舵机控制燃气阀来完成，完成火候启闭，火候大小的调节;电子打火成功率高，显示屏可显示定时时间，火候大小等;指示灯可分辨燃气阀是否打开，是否定时以及传感器的输出;蜂鸣器可实现定时完成后报警，以及传感器检测泄露报警等。（1）输入部

4、分设计。1）矩阵键盘部分设计：此矩阵键盘输入部分采用了，4×4矩阵键盘，结合程序设计实现了，燃气灶总体的打火启用停火关闭，即按钮按下控制进气阀启闭的舵机工作，同时电子打火装置工作实现了电动控制;对实现了定时功能的启停，定时时间的输入以及通过矩阵按键调节燃气灶火候的大小。2）旋钮部分设计：考虑到传统火候调节的习惯，本设计在矩阵键盘调节火候的基础上，添加了旋钮调节，通过旋钮控制输入电流的变化，控制传动电机的转动，从而控制火候的微弱变化，精准并且方便快速精准调节。3）传感器输入部分设计：本设计充分的考虑到安全问题，在各电器部件采用灭弧处理后并且加装了多种传感器，温度传感器、各电器部分如果温

5、度过高会引起蜂鸣器工作报警，并控制进气阀舵机工作切断燃气供应。（2）输出部分设计。燃气阀控制舵机，火候控制舵机，舵机工作温度为-30-60，工作扭矩为13kg/cm，控制精度为0.13°，精度高扭矩大并且适用于此工作环境;提示指示灯，此装置有三个指示灯，指示灯一显示燃气灶的启停，指示灯二显示定时功能的启停，以及定时结束指示灯闪烁，指示灯三显示传感器状态，传感器报警时知指示灯三闪烁，蜂鸣器在定时结束以及传感器检测到信號时都会工作报警;并且此装置加装了液晶显示屏，以便显示定时时间以及其他功能信息。3 功能实现原理整体功能实现为，使用时按下开始按钮，燃气阀舵机以及电子打火装置工作，燃气灶工

6、作，通过键盘火候大小调节或者旋钮火候大小调节，通过调节火候控制舵机从而间接精准的控制火候的大小;当需要启用定时功能的时候时，通过矩阵键盘输入定时时间，按下定时启用按钮，定时开始，定时结束后通过控制燃气阀舵机，自动关闭燃气灶。4 仿真及验证本设计的机械结构采用了solidworks软件进行了检测及仿真，验证了其机械结构的可行性及稳定性，电子电路部分进行了protues设计及程序烧录，验证了其电控部分的稳定正常运行，此燃气灶设计所选用的机械结构材料及其电子部分元器件，皆考虑并满足工作环境及工作条件的需要，下一阶段将进行实物测试。5 结论及展望本文设计了定时燃气灶的整体外观结构及整个装置的控制部分。采用solidworks软件检测了定时燃气灶机械结构的可行性和稳定性。通过对电路部分进行了protues设计及程序烧录，验证了其电控部分的运行稳定性。为下一阶段实物制作垫下了坚实基础。在现在较为忙碌的社会生活中，可以定时的燃气灶有着广泛的需求，一种电控定时式燃气灶将成为社会的主流，将会解决人们在日常生火做饭时，对时间的把握，以及火候的控制，以及更简洁安全方便的控制，可以使日常家居的燃气灶向着人工智能的方向更进一步。参考文献：1刘敏.传感器原理及应用m.北京：机械工业出版社，2009：280-284.2李奇兵，周建梅，冯乙轩等.一种智能燃气灶保护装置的设计j.中国科技投资，2017（23