门窗传感器原理及低成本无损改造燃气灶与油烟机的烟灶联动

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写在前面

自从用过米家智能净烟机S2之后，我就对烟灶联动的功能念念不忘。春节前把米家智能净烟机S2给装到了父母家，他们用过之后也是赞不绝口，说比之前使用的烟灶好用太多，三千多的价格也觉得很有性价比。

我的新房装修之前买的烟灶是美的MK系列，燃气灶具为K5，主要看中的是三头灶 5.0KW并支持定时；吸油烟机是MK16D5，顶侧双吸支持手势控制和蒸汽洗。燃气灶本身是支持烟灶联动，带有对应的蓝牙模块，无奈吸油烟机不支持，所以无法实现烟灶联动功能。但是吸油烟机支持WiFi控制，所以我一直想办法改造让现有的烟机和灶具实现烟灶联动。

给油烟机加装联动模块肯定是不可能，作为一个外行，咱也不知道他们是如何通讯的。因为油烟机能接入到美的美居进行控制，所以最简单的方法就是用万能的门窗传感器进行智能联动。

门窗传感器

美的一共有两款门窗传感器，MSSR-DA011为Zigbee协议，需要单独的Zigbee网关接入，现在已经买不到了。新款的SS-D1为蓝牙mesh协议，价格不贵，接入起来也比较方便。本来蓝牙门窗传感器也是需要网关设备才能接入，但是后来发现美居上有一个设备变网关的功能，可以把家里的美的烤箱开启蓝牙网关，这样就可以直接接入门窗传感器，省去了单独购买网关的成本。

门窗传感器买到了，如何触发是个问题，看到有值友直接把门窗传感器粘到燃气灶面板上的，既不美观，也不方便清洁，不符合咱的要求，那就只能从在燃气灶内部入手了。

（图片引自值友8939234022）

关于门窗传感器的工作原理

大家都知道门窗传感器是靠磁铁触发，不过根据工作原理来分主要有两种，一种是干簧管，另一种是霍尔传感器。

干簧管门窗传感器

工作原理：磁铁靠近干簧管，使两个簧片导通，门窗传感器关。磁铁远离，两个簧片断开，门窗传感器开。

霍尔门窗传感器

现在新款的门窗传感器基本上都是采用MT6131霍尔传感器了，体积较小，有GND、VCC和OUT三个针脚。当磁铁靠近，霍尔输出低电平，门窗传感器关。磁铁远离，霍尔转为高电平，门窗传感器开。

美的门窗传感器SS-D1采用的是霍尔MT6131

我把门窗传感器的霍尔用电烙铁拆下，发现门窗传感器默认输出开的状态，当把GND与OUT短接后，门窗传感器输出关的状态。

改造思路

1. 燃气灶采用了3V干电池供电，本来想着从灶具的电磁阀入手，电磁阀有电，触发3V常闭继电器打开，门窗传感器输出开，电磁阀没电，3V常闭继电器闭合，门窗传感器关。但是燃气灶有三个电磁阀，每个电磁阀都接一个门窗传感器和继电器，成本略高。

2. 燃气灶本身有定时和烟灶联动的功能，每次打开燃气灶，都会有3V电压给到联动模块发射信号，不过十几秒后就没电了。如果用继电器接这里的话只能联动开，无法准确联动关。

3. 最后就只能从燃气灶的旋钮开关入手了，在每个旋钮上安装电位器，任意一个电位器打开，触发门窗传感器输出开，三个电位器都关闭，门窗传感器关。这貌似是一个完美的方法。

电位器改造

通过万能的网友推荐，找到这么一款R1809电位器，正好可以直接套在燃气灶的旋钮开关上，不过还需要对其改造后才能使用。

电位器有A、B、C三个引脚，还有一个电刷，通过电刷的旋转使的电位器输出不同的阻值。不过，我们只需要用其中B、C两个引脚。前面说到，如果把门窗传感器的GND和OUT短接，那么门窗传感器为关。如果把电位器的B、C分别接到门窗传感器的GND和OUT，通过电刷把B、C连接起来，门窗传感器同样是关闭的。

如果我们转动燃气灶的旋钮开火，带动电刷向左旋转。如果需要门窗传感器输出开的状态，就需要把B、C断开，我用壁纸刀把电位器C路左上角割断，这样电刷就成了A、B相连了。B、C是断开的。门窗传感器输出开，满足我们的需求。

最后用导线把三个电位器串接起来。黑线连接门窗传感器GND，红线连接门窗传感器OUT。当电位器都是关的时候，电刷使的黑线和红线短接，门窗传感器为关。任意一个电位器打开，黑线和红线断开，门窗传感器为开。

用热熔胶把电位器横着固定到燃气灶的旋钮上，燃气灶恢复。

门窗传感器粘到燃气灶底部即可。

智能联动

在美的美居设置三条自动化：

1、 当门窗传感器打开时，执行打开吸油烟机。

2、 当门窗传感器关闭时，执行关闭抽油烟机。

3、 当门窗传感器打开超过60分钟，给手机推送消息。

总结

本次改造的成本是一个门窗传感器59元+三个电位器21元，一共80元。不但实现了烟灶联动，还多了久开提醒功能，一举两得，且对燃气灶无任何损坏，方便更安全。

前提条件是抽油烟机需要支持Wi-Fi联动控制，如果是用米家抽油烟机同样可以用米家的门窗传感器改造使用。

如果油烟机也不支持联动控制的话，则可以根据情况去改造下抽油烟机，比如通过干节点模块或者智能插座等。

智能家居组件漫谈——门窗传感器

门窗传感器用于感应门、窗等的开关状态。

目前常见的门窗传感器是基于干簧管原理，所以也被称为门磁。干簧管通常采用软磁性材料制成，在周边没有磁场的情况下，两个触点是分开的，而当收到磁场磁化后，两个触点即接触，从而接通电路。如果旁边有一块磁铁，那么当磁铁靠近干簧管的时候，电路即可接通，而当磁铁远离干簧管的时候，电路即断开，如果将磁铁固定在门上，而干簧管组件固定在贴近磁铁的门框上，那么当门关闭的时候，电路即可接通，而门打开，则电路断开，通过这种方式实现了对门、窗、抽屉等的开关状态的传感。从本质上讲，这种原理的门窗传感器检测的是与磁铁接近的状态，所以也可以作为接近传感器使用，磁铁接近干簧管和远离干簧管都可以被感应到。

在实际的智能家居系统中，门窗传感器是一个基础的传感器，如果仅使用门窗传感器，能获得的实用信息并不多，更多的是配合其他传感器一并工作。例如，一些朋友觉得房间是否有人就靠门磁监测了，其实有人没人更适合用人体传感器监测；与智能门锁结合，就可以完全判断门的锁定状态，智能门锁可以判断是否上锁但无法判断门是否关好，而门窗传感器可以传感门是否关好但无法判断门是否上锁，所以两者结合，就可以更好的判断门的状态。

受限于原理，在实际使用中，门窗传感器需要注意以下几点：

1、要注意磁场干扰。因为门窗传感器使用软磁性材料，所以只要有比较强的磁场，门窗传感器就会判断为关闭，可能发生误判。

2、如果是铁质的门窗，要注意门窗传感器的安装位置。铁质的门窗，特别是门，对无线信号有很强的衰减作用，所以门窗传感器安装位置不合理的话，可能导致与网关的通讯不可靠甚至无法通讯。一般门窗传感器都建议避免安装在铁质安全门上，一方面影响通讯，另一方面可能导致铁门被磁化影响传感器，但是目前大部门安全门都为铁质，所以在应用的时候要特别注意，让网关尽量靠近门窗传感器以保证通讯，同时要注意避免用强磁性材料接近或者磁化铁门。

3、强烈的震动可能导致门窗传感器误判。因为干簧管内部的触点本身并不是固定的，而是可以移动的，所以对于强烈的震动，可能会导致干簧管的两个触头碰触从而误判。因此，建议将门窗传感器包含干簧管的部分安装在门窗框等震动较小的部位，以减小震动影响。

4、门窗传感器的传感距离有限。所以每种型号的门窗传感器都有有效距离限制，也就是门窗关闭状态下，干簧管与磁铁的最大距离。在安装过程中要注意一定要在有效距离以内，否则会导致无法探测关闭状态的情况。

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