本發(fā)明屬于油煙機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可檢測(cè)一氧化碳濃度的油煙機(jī)控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前家庭中的燃?xì)庥腥N：

1.天然氣，主要成分是甲烷；

2.液化石油氣，主要成分是丙烷、丁烷；

3.水煤氣，主要成分是氫氣和一氧化碳。

其中天然氣和液化石油氣在不充分燃燒時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一氧化碳?xì)怏w，二水煤氣本身含有一氧化碳?xì)怏w，保存不好也會(huì)發(fā)生泄漏。

一氧化碳的主要危害一方面是與人體內(nèi)血紅蛋白結(jié)合，使其無(wú)法再結(jié)合氧而使人中毒，嚴(yán)重的可導(dǎo)致昏迷甚至死亡；另一方面則是與空氣混合達(dá)到爆炸極限時(shí)，由于電火花或是與某些物體發(fā)生碰撞而爆炸造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。

目前，市場(chǎng)上存在一些檢測(cè)一氧化碳濃度的儀器，由于其質(zhì)量、體積和易用性等方面的限制，一般廣泛用于礦山、汽車等空氣安全質(zhì)量檢測(cè)的地方，很少將其用于家庭生活。此外，由于一氧化碳可能來(lái)自于燃燒中，也可能來(lái)自于泄漏，因此一氧化碳檢測(cè)必須不斷進(jìn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種可檢測(cè)一氧化碳濃度的油煙機(jī)控制系統(tǒng)，能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)廚房?jī)?nèi)一氧化碳濃度，并在濃度超標(biāo)之后報(bào)警，防止出現(xiàn)一氧化碳中毒的情況。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：一種可檢測(cè)一氧化碳濃度的油煙機(jī)控制系統(tǒng)，包括：一氧化碳濃度檢測(cè)模塊、蜂鳴器、顯示模塊、風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和單片機(jī)，所述一氧化碳濃度檢測(cè)模塊、蜂鳴器、顯示模塊和風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊均與單片機(jī)相連，所述一氧化碳濃度檢測(cè)模塊包括一氧化碳傳感器和電流放大電路，所述一氧化碳傳感器的輸出端與電流放大電路的輸入端相連，電流放大電路的輸出端與單片機(jī)中具有ad轉(zhuǎn)換功能的輸入引腳相連。

進(jìn)一步的，所述電流放大電路包括運(yùn)放u1a、電阻r1、電阻r2、電容c1和電容c2；其中，所述電阻r2的一端、電容c2的一端以及一氧化碳傳感器12均與運(yùn)放u1a的負(fù)極輸入端相連；運(yùn)放u1a的正極輸入端接地；運(yùn)放u1a的輸出端與電阻r1的一端相連，電阻r1的另一端、電阻r2的另一端、電容c2的另一端以及電容c1的一端相連后作為電流放大電路的輸出端與單片機(jī)中具有ad轉(zhuǎn)換功能的輸入引腳相連；電容c1的另一端接地。

進(jìn)一步的，所述單片機(jī)的型號(hào)為tms320f2812。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明通過(guò)一氧化碳檢測(cè)模塊的作用，能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)用戶廚房的一氧化碳濃度，在一氧化碳濃度超標(biāo)時(shí)，由蜂鳴器發(fā)出警報(bào)，提醒用戶采取進(jìn)一步措施；在油煙機(jī)已經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下還可以自動(dòng)增大風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速排出一氧化碳，防止發(fā)生一氧化碳中毒的情況。

其中起到核心作用的一氧化碳檢測(cè)模塊包含了一種電流放大電路，可以將一氧化碳傳感器輸出的微弱的電流信號(hào)放大，增強(qiáng)抗干擾能力。

選擇一款集成有ad轉(zhuǎn)換模塊的單片機(jī)芯片如tms320f2812，通過(guò)單片機(jī)芯片對(duì)放大電路輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行ad轉(zhuǎn)換，得到當(dāng)前空氣中一氧化碳濃度。將該濃度與允許值對(duì)比，然后輸出相應(yīng)的控制信號(hào)來(lái)控制其他外設(shè)的工作(如蜂鳴器、風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和led數(shù)碼管)。選擇恰當(dāng)?shù)姆澍Q器和數(shù)碼管，使得數(shù)碼管能夠?qū)崟r(shí)顯示當(dāng)前環(huán)境一氧化碳的濃度，蜂鳴器根據(jù)單片機(jī)的控制信號(hào)在一氧化碳濃度超過(guò)允許值后發(fā)出警報(bào)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)電路原理框圖；

圖2為本發(fā)明的電流放大電路圖；

圖3為本發(fā)明控制核心單片機(jī)運(yùn)行的流程圖。

具體實(shí)施方式

為了更為具體地描述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示，一種可檢測(cè)一氧化碳濃度的油煙機(jī)控制系統(tǒng)，包括：一氧化碳濃度檢測(cè)模塊、蜂鳴器、顯示模塊、風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和單片機(jī)，所述一氧化碳濃度檢測(cè)模塊、蜂鳴器、顯示模塊和風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊均與單片機(jī)相連，所述一氧化碳濃度檢測(cè)模塊包括一氧化碳傳感器和電流放大電路，所述一氧化碳傳感器的輸出端與電流放大電路的輸入端相連，電流放大電路的輸出端與單片機(jī)中具有ad轉(zhuǎn)換功能的輸入引腳相連。將一氧化碳傳感器安裝在油煙機(jī)的吸氣口旁，將風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與油煙機(jī)的電機(jī)相連。

選擇一款具有優(yōu)良特性的一氧化碳傳感器，能夠產(chǎn)生與co氣體濃度成正比的電流信號(hào)，本發(fā)明的一氧化碳傳感器采用surecell--co(m)型敏感元件，一氧化碳?xì)怏w通過(guò)微小的傳感器透氣孔進(jìn)入到傳感器內(nèi)部，在過(guò)濾器中可以加入活性炭過(guò)濾一些不需要的氣體，同時(shí)將一氧化碳保留，最終一氧化碳?xì)怏w分子到達(dá)工作電極表面。采用這種方法可以允許適量氣體與傳感電極發(fā)生反應(yīng)，以形成充分的電信號(hào)，同時(shí)防止電解質(zhì)漏出傳感器。

在工作電極表面，一氧化碳發(fā)生氧化還原反應(yīng)，化學(xué)方程式為：

co+h2o→co2+2h++2e-

o2+4h++4e-→h2o

其中，自由電子的數(shù)量與一氧化碳?xì)怏w的濃度成正比，經(jīng)過(guò)工作電極引出，放大后檢測(cè)處理。輔助/參考電極的作用是給工作電極提供穩(wěn)定的電動(dòng)勢(shì)。

如圖2所示，所述電流放大電路包括運(yùn)放u1a、電阻r1、電阻r2、電容c1和電容c2；其中，所述電阻r2的一端、電容c2的一端以及一氧化碳傳感器12均與運(yùn)放u1a的負(fù)極輸入端相連；運(yùn)放u1a的正極輸入端接地；運(yùn)放u1a的輸出端與電阻r1的一端相連，電阻r1的另一端、電阻r2的另一端、電容c2的另一端以及電容c1的一端相連后作為電流放大電路的輸出端與單片機(jī)中具有ad轉(zhuǎn)換功能的輸入引腳相連；電容c1的另一端接地。

電流放大電路選擇了反饋式安培計(jì)的接法輸入電流i_in流入運(yùn)放u1a的輸入端，也流經(jīng)反饋電阻r2。所以輸出電壓反映的是輸入電流，靈敏度由反饋電阻r2決定：vout＝-i_in*r2。

進(jìn)一步的，所述單片機(jī)的型號(hào)為tms320f2812；顯示模塊為數(shù)碼管，單片機(jī)的控制數(shù)碼管顯示的輸出引腳連接至數(shù)碼管，單片機(jī)控制蜂鳴器報(bào)警的輸出引腳連接至蜂鳴器。所述風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊可以采用db6-s2型號(hào)的產(chǎn)品，但不限于此。

選擇一款集成有ad轉(zhuǎn)換模塊的單片機(jī)芯片如tms320f2812，通過(guò)單片機(jī)芯片對(duì)放大電路輸出的電壓信號(hào)進(jìn)行ad轉(zhuǎn)換，得到當(dāng)前空氣中一氧化碳濃度。將該濃度與允許值對(duì)比，然后輸出相應(yīng)的控制信號(hào)來(lái)控制其他外設(shè)的工作(如蜂鳴器、風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和led數(shù)碼管)以及實(shí)現(xiàn)對(duì)燃?xì)鉄崴骺傠娫吹目刂啤纹瑱C(jī)tms320f2812內(nèi)置12位adc轉(zhuǎn)換模塊，采樣幅值為0～3v，用來(lái)對(duì)上述放大信號(hào)進(jìn)行ad轉(zhuǎn)換和濾波處理，將濾波后的結(jié)果顯示在數(shù)碼管上，并與允許值比較，若小于，則繼續(xù)檢測(cè)一氧化碳濃度值；若大于，檢查此時(shí)油煙機(jī)是否處于工作狀態(tài)，若未處于工作狀態(tài)，則啟動(dòng)蜂鳴器報(bào)警；若已經(jīng)處于工作狀態(tài)，則在啟動(dòng)蜂鳴器報(bào)警的同時(shí)，增大風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以便于排出一氧化碳，防止室內(nèi)人員發(fā)生一氧化碳中毒的情況，如圖3所示。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種可檢測(cè)一氧化碳濃度的油煙機(jī)控制系統(tǒng)，包括均與單片機(jī)相連的一氧化碳濃度檢測(cè)模塊、蜂鳴器、顯示模塊和風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，一氧化碳濃度檢測(cè)模塊包括一氧化碳傳感器和電流放大電路，一氧化碳傳感器的輸出端與電流放大電路的輸入端相連，電流放大電路的輸出端與單片機(jī)中具有AD轉(zhuǎn)換功能的輸入引腳相連。本發(fā)明通過(guò)一氧化碳檢測(cè)模塊的作用，能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)用戶廚房環(huán)境中的一氧化碳濃度，在一氧化碳濃度超過(guò)允許值時(shí)，由蜂鳴器發(fā)出警報(bào)，提醒用戶采取進(jìn)一步措施；在油煙機(jī)已經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下還可以自動(dòng)增大風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速排出一氧化碳，防止發(fā)生一氧化碳中毒的情況。

技術(shù)研發(fā)人員：李羽晨
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.02.28
技術(shù)公布日：2017.07.14