本發(fā)明專利屬于自動控制或智能控制領(lǐng)域，可用于食品機械制造行業(yè)、食品加工行業(yè)、小家電制造行業(yè)、饅頭制做商戶以及居民廚房用具等等，實現(xiàn)對制備好的成型生面饅頭，從發(fā)酵到蒸熟的整個過程的自動智能控制。

背景技術(shù)：

本發(fā)明專利使用lm35溫度傳感器和pic單片機，實現(xiàn)對時間和溫度的控制、參數(shù)的修改和保存，以及運行階段、剩余時間和實時測量溫度的顯示等功能。同時利用有中間開口(開口上蓋有可動薄蓋片)的金屬密封隔片，實現(xiàn)饅頭發(fā)酵過程中濕度的控制，以及利用蒸汽壓力打開金屬密封隔片上中間開口上的可動薄蓋片，實現(xiàn)發(fā)酵過程結(jié)束后到蒸饅頭過程開始的物理環(huán)境的自動轉(zhuǎn)換。本發(fā)明專利綜合利用以上介紹的控制技術(shù)實現(xiàn)在一個相對密封的底部有水(蒸饅頭時產(chǎn)生水蒸汽用)的容器里，完成饅頭從發(fā)酵到蒸熟的全過程的自動智能控制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實現(xiàn)制做饅頭時，從發(fā)酵開始到饅頭蒸熟的全過程自動智能控制。饅頭面柔好成型后，首先要進行發(fā)酵，在發(fā)酵過程中，需要控制發(fā)酵溫度、時間和濕度。在發(fā)酵過程結(jié)束繼而轉(zhuǎn)換為蒸饅頭的過程時，需要供給大量的高溫水蒸氣，也需要控制蒸饅頭的時間、溫度。這兩個過程所需要控制的時間長短和溫度范圍都是不同的，而且在發(fā)酵過程中還要控制濕度不能太大，在蒸饅頭時又需要大量的高溫蒸汽。而且除了上述兩個過程各自按各自的參數(shù)控制外，還要在同一個容器里實現(xiàn)發(fā)酵和蒸的兩個過程的自動轉(zhuǎn)換。本發(fā)明中溫度和時間的控制采用溫度傳感器lm35和pic單片機來實現(xiàn)，而濕度控制本發(fā)明采用中間有開口的金屬密封隔片，中間開口上蓋有可動薄蓋片。金屬密封隔片的直徑與容器(鍋)內(nèi)徑一致，此隔片放在容器(鍋)底部水與饅頭籠篦之間。在饅頭發(fā)酵階段，由于隔片的放置，而且因為隔片直徑與鍋內(nèi)徑一致，所以隔片周邊一圈幾乎密閉，而中間開口上的可動薄蓋片由于自身的重量也把中間的開口幾乎密封。水蒸氣無法上升到放饅頭的空間，而饅頭發(fā)酵時所需要的熱量則需依靠金屬隔片和蓋片傳遞(饅頭發(fā)酵時的溫度一般控制在36℃度到40℃度之間，發(fā)酵過程中產(chǎn)生的水蒸氣較少)。同時，在放饅頭的空間的上面開有可調(diào)節(jié)大小的孔，用來讓發(fā)酵過程中饅頭面中的水分揮發(fā)出來后散發(fā)出去，這樣就保證了饅頭發(fā)酵過程中的濕度不會太大，從而使饅頭的發(fā)酵良好、蒸熟后的饅頭口感和外觀都比較好。而當發(fā)酵過程結(jié)束后，蒸饅頭時使用大功率的電加熱器，會產(chǎn)生大量的蒸汽，足以克服隔片的中間開口上的可動薄蓋片的自重，沖開可動薄蓋片上升到上面放饅頭空間，以利于饅頭吸收大量的水蒸汽和熱量。所以本發(fā)明專利中，有中間開口(開口上蓋有可動薄蓋片)的金屬密封隔片起四個作用：1、在饅頭發(fā)酵過程中的密封隔離作用，防止容器底部的水加熱時產(chǎn)生的水蒸氣上升的放饅頭的空間，造成饅頭濕度過大。2、饅頭發(fā)酵過程中傳遞維持發(fā)酵溫度的熱量。3、發(fā)酵過程結(jié)束到開始蒸饅頭的過程的自動轉(zhuǎn)換，即利用水蒸氣壓力升高自動打開開口上的可動薄蓋片，以便讓容器底部大量的水蒸氣上升的放饅頭的空間。4、在蒸饅頭過程中成為大量蒸汽上升到放饅頭空間的入口(通過金屬密封隔片的中間開口)。

附圖說明

附圖1是實現(xiàn)發(fā)酵過程中的濕度控制的裝置示意圖，蒸饅頭前，鍋里加上適量的水，水上面放置金屬密封隔片(與水面有一定距離)，金屬密封隔片中間開有適當大小的開口，開口上蓋有可動薄蓋片，此可動薄金屬蓋片發(fā)酵時依靠自身重量密封開口。金屬密封隔片外邊緣與鍋內(nèi)壁接觸，依靠其自身重量產(chǎn)生密封作用。金屬密封隔片之上放置放饅頭的籠篦(它們之間有一定距離)，也就是說此時鍋底的水與饅頭之間被金屬密封隔片隔開。在饅頭發(fā)酵過程中，由于溫度較低(正常發(fā)酵溫度為36℃-40℃)，不會產(chǎn)生很多的水蒸氣，依靠中間開口上的可動薄金屬蓋片自身的重量，以及金屬密封隔片自身的重量與鍋內(nèi)壁的接觸便可起到阻止鍋底水受熱產(chǎn)生的絕大部分水蒸氣上升到上面放饅頭的空間，同時饅頭自身在發(fā)酵過程中也揮發(fā)出一定量的水蒸氣，可通過鍋蓋頂部的可調(diào)放氣孔跑掉一部分，這樣就保證了發(fā)酵過程中饅頭的濕度不會太大。饅頭發(fā)酵結(jié)束后，開始蒸，這時將使用大功率的電加熱器加熱，很快就產(chǎn)生大量的水蒸氣，當水蒸氣集聚到一定壓力，便克服可動薄蓋片重量，沖開可動薄蓋片，蒸汽便上升到上面放饅頭的空間，提供蒸饅頭時所需要的大量的高溫水蒸汽。

附圖2為本發(fā)明專利的電氣控制原理圖，由lm35溫度傳感器和pic16f883單片機構(gòu)成控制的核心，使用單片機內(nèi)置的模數(shù)轉(zhuǎn)換口，實現(xiàn)對lm35的模擬電壓的數(shù)字轉(zhuǎn)換。有三個按鍵輸入，用于設(shè)置、修改、保存運行參數(shù)，用一個5位共陰極led數(shù)碼管顯示運行階段、本階段剩余時間以及實時溫度顯示。采用了tl431提供的穩(wěn)定電壓作為模數(shù)轉(zhuǎn)換的參考電壓。tl604為運算放大器，構(gòu)成了穩(wěn)定lm35的測量值的電壓跟隨器，同時起阻抗變換作用。設(shè)定的參數(shù)保存在單片機內(nèi)的eeprom里，不會因斷電丟失。單片機程序通過對實際運行溫度、時間與設(shè)定的溫度、時間比較，來判斷是否需要開大加熱器或小加熱器，實現(xiàn)對溫度和時間的控制。

具體實施方式

本發(fā)明專利溫度的測量是由lm35溫度傳感器、pic16f883單片機、tl431精密電壓參考ic完成的，lm35溫度傳感器把鍋內(nèi)的溫度轉(zhuǎn)變?yōu)?0mv/度的模擬電壓，pic16f883單片機片內(nèi)模數(shù)轉(zhuǎn)接口將其轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號供單片機處理，模數(shù)轉(zhuǎn)換的參考電壓由tl431ic提供。tl604起穩(wěn)定電壓和阻抗匹配的作用。五位共陰極led數(shù)碼管用于顯示運行階段、剩余時間和鍋內(nèi)實時測量溫度的顯示，模式鍵、增加鍵和確認鍵三個按鍵用于設(shè)置修改并保存參數(shù)，利用該單片機內(nèi)部的eeprom實現(xiàn)參數(shù)的保存，做到掉電不丟失，下次開機仍可使用，避免頻繁設(shè)定。

本發(fā)明專利的溫度和時間控制編程是這樣的：共可設(shè)定三個時間控制段，每段的時間可以分別設(shè)定，每段時間的設(shè)定范圍為：1分-100小時，每段的溫度控制范圍也可以分別設(shè)定，每段的溫度設(shè)定范圍為0℃-99.5℃。在饅頭發(fā)酵階段，為了加快容器內(nèi)的溫度盡可能快的達到發(fā)酵所需的溫度，程序根據(jù)啟動時的實測溫度，首先采用大加熱器加熱適當時間，再使用小加熱器加熱到發(fā)酵所需的溫度。此時，當實測溫度小于設(shè)定溫度范圍的低值時，接通小加熱器加熱，當實測溫度高于設(shè)定溫度范圍的高值時，關(guān)斷小加熱器。這樣溫度便保持在設(shè)定發(fā)酵溫度范圍之內(nèi)，直到設(shè)定的發(fā)酵時間到。另外，為防止沒有達到發(fā)酵溫度但發(fā)酵時間已經(jīng)用完而造成發(fā)酵不良的現(xiàn)象，在發(fā)酵階段只有溫度達到36℃時才計算發(fā)酵時間。發(fā)酵時間到后立即轉(zhuǎn)到蒸饅頭的時間段，若此時實測溫度小于該段設(shè)定溫度范圍的低值(如98℃)則接通大加熱器開始加熱，若實測溫度高于該段設(shè)定溫度范圍的高值時(如99.5℃)則停止加熱，利用電加熱器的剩余熱量維持設(shè)定的溫度范圍，以節(jié)省電力、提高電能利用率，保護電加熱器。這樣鍋內(nèi)的溫度將一直保持在設(shè)定的溫度范圍，直到設(shè)定的蒸饅頭時間段到后，結(jié)束整個過程停機。

在饅頭發(fā)酵階段的濕度控制是這樣的：先給鍋里加適量的水，然后放上金屬密封隔片，蓋好隔片中間開口的可動薄金屬蓋片，使鍋底下面的水與上面的饅頭隔離開，再放需要發(fā)酵的生面成型饅頭，蓋上鍋蓋，插上電源開始發(fā)酵(若設(shè)定了預(yù)定時間，要等預(yù)定時間到了后才能開始發(fā)酵)。在饅頭發(fā)酵階段，由于發(fā)酵溫度一般為36℃-40℃之間，產(chǎn)生的蒸汽很少，隔片的密封作用阻止了絕大部分的蒸汽上升到上面放饅頭的空間，而金屬密封隔片基本上只起傳熱的作用，而饅頭發(fā)酵過程中饅頭自身揮發(fā)的水蒸氣可以通過鍋蓋上面的通氣孔散發(fā)出一部分(當然也會帶走一些熱量)。這樣就保證了在發(fā)酵過程中饅頭所在空間的濕度不是很大。當設(shè)定的發(fā)酵時間已到，立即轉(zhuǎn)為蒸饅頭階段，接通大電加熱器，鍋底的水很快產(chǎn)生大量的水蒸汽，當水蒸氣的壓力達到一定大小時，將克服中間開口的可動薄金屬蓋片自身重量，沖開蓋片，水蒸氣便不斷地上升的上面放饅頭的空間，滿足蒸饅頭時所需要的大量的高溫水蒸汽。

由于本發(fā)明專利兼顧了普通電飯煲的功能，故增加了一個轉(zhuǎn)換開關(guān)來實現(xiàn)普通電飯鍋功能和蒸饅頭功能的切換。所以若普通的電飯煲配以本發(fā)明專利的控制電路和金屬密封隔片，只要將接線稍微改動一下，就可實現(xiàn)即具有普通電飯鍋蒸米飯的功能又可以用于蒸饅頭的多功能電飯煲。