三十年的改革开放让人们物质生活水平得到大幅提高,居住环境得到前所未有的改善,智能家居在这种背景下日渐兴起。因此,厨房电器作为人们日常生活中不可缺少的一部分,迫切需要实现相互之间的协调控制以满足智能家居的要求。目前我国厨房电器的整体技术水平较高,但在智能化、安全、节能、环保等方面仍有较大提升空间。同时,消费者也更加注重这方面的性能,因此本课题灶具与油烟机协调控制系统的开发,正是顺应时代发展潮流。本文在课题组已有灶具研究成果的基础上,进一步研制了油烟机控制电路以及灶具与油烟机协调控制设计方案。其中硬件部分主要包括:(1)电源模块,实现了+3.3V、+5V、+15V三路DC电源;(2)风机调速模块,实现了油烟机无级调速,根据灶具火力大小、烧煮模式及厨房烟雾自动调节风速以达到节能目的;(3)电力线载波通信模块,通过对多种通信方式的比较分析,得出电力线载波通信较适合厨房电器之间的协调控制,并实现了可靠性较高的通信模块;(4)烟雾传感器模块,对厨房环境中的烟雾进行检测,以提高系统的安全性。软件部分主要包括:(1)风机变频调速控制算法VVVF及SVPWM介绍与实现;(2)油烟机控制程序,根据电力线载波通信模块传送的数据及烟雾传感器模块的检测结果自动调节油烟机的运行状态;(3)电力线载波通信程序,通过对两种相关通信协议的研究,取长补短,制定了本系统的通信协议,在软件上确保电力线载波通信的可靠性。通过软硬件的配合,本系统实现了灶具与油烟机之间的协调控制:灶具开启时,油烟机自动工作,灶具关闭,油烟机延时1分钟后自动停止工作;可根据烟雾传感器模块的检测结果、灶具烧煮模式及火力大小自动调节油烟机风速,从而达到最佳节能效果。在待机状态时,灶具不断监测两个灶具机械阀体的位置,一旦发现阀体没有处于关的位置,则尝试重新关闭灶具阀体;油烟机不断检测燃气泄漏情况,一旦发现燃气泄露,则打开油烟机排气,实现双重安全保护。经过大量实验表明,系统采用的电力线载波通信模块具有较高的可靠性,风机变频调速模块达到了灶具与油烟机协调控制的要求,实现了课题的预期目标。本文对灶具与油烟机协调控制系统的研究,可以推广到其他家用电器上,从而实现家庭内部各类电器之间的协调控制,为智能家居的进一步发展助力。