【正文】 的頂部溫度可高達80℃。如前所述，在米量的推理過程中使用了二維模糊推理機，模糊推理機的結(jié)構(gòu)示意圖如圖25所示。輸入量和輸出量的模糊語言描述頂部溫度值Tbot100的大小分為六檔，語言描述為很高、較高、偏高、偏低、較低、很低，其對應(yīng)的模糊子集為 {PB，PS, PO, NO, NS, NB}量化為七個等級，則有Tbot100= {3，2，1, 0, 1, 2, 3}其對應(yīng)的隸屬度曲線選用三角形和Z形函數(shù)，主要是為了計算簡單。 由圖可得如表21所示的模糊變量的賦值表。同樣量化為七個等級，則有R={3,2,1,0,1,2,3 }采用和t100相同的隸屬度曲線，故米量R的賦值表同上表22。 如果頂溫很高，且加熱時間較長，則米量很小。 如果頂溫較高，且加熱時間中等，則米量中等 如果頂溫較低，且加熱時間很長，則米量很大。 如果頂溫很低，且加熱時間較長，則米量很大。R是控制規(guī)則的總和，由基于模糊關(guān)系R的MAMDANI推理法，對任意一組精確輸入量Tbot100和t100，由模糊集合的合成運算，即可得到輸出的基于隸屬度的米量的模糊向量，通過適當(dāng)?shù)慕饽：幚?，即可得到精確的米量的值。這里取32s為一個周期(在小段時間內(nèi)可以取16s為一個周期)，通過調(diào)節(jié)這32s中主輔加熱器的通斷來控制電飯煲加熱的功率Pw。定義為單點。模式三表示非香米的少量米模式。由于電飯煲屬于一種家電產(chǎn)品，所以，在硬件實現(xiàn)時要充分考慮到成本、易用性等因素。各種功能結(jié)束時，會發(fā)出相應(yīng)的報警提示。不使用看門狗定時器時，3V下靜態(tài)(standby)電流小于l uA (5)周期時間: (6)溫度范圍:工作溫度40℃到85℃ (工業(yè)級規(guī)格)。而VDD通過負載作用于Q2的發(fā)射極，通過估算知，Q2處于放大狀態(tài)，VDD比Q2發(fā)射極電壓高出約5V, Q2的發(fā)射極構(gòu)成了數(shù)字地。當(dāng)鍋底溫度過高時，熱保險絲會自動熔斷，起保護作用?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)計數(shù)初值而得到不同頻率的聲音，系統(tǒng)中分為音樂聲音和報警聲音兩類。其中底部加熱器為主加熱器，由一個繼電器控制。過零檢測電路輸出的方波輸入到MCU的外部中斷1輸入引腳INT1，這樣每當(dāng)正弦波過零點的時候，都會在INT1引腳產(chǎn)生上升沿或下降沿，從而觸發(fā)中斷，進而觸發(fā)可控硅。顯示電路分為兩部分，一個是發(fā)光二極管顯示，共有6個單色發(fā)光二極管和1個雙色發(fā)光二極管，另一部分是LCD顯示，共有14X4個定制的顯示標志，它們在一起用來記錄和顯示電飯煲運行的各種狀態(tài)。接下來程序分析當(dāng)前正在執(zhí)行何種功能程序并執(zhí)行之。上電自檢子程序。但是，因為本單片機芯片內(nèi)含A/D和LCD功能，故上述可省略。一種常用煮飯工作過程的程序流程圖見圖213。 如果T=0且t1，則R=1，否則R}O。T1?t1?T=1?T=0?T=1?開始addr=addr6t1?t1?t1?t1?t0?addr=addr1addr=addr3查表得控制量addr=addr6addr=addr5addr=addr4addr=addr2返回YYYYYNNNNNNNYYNYNYYN圖214米量判斷流程圖在實際算法中是沒有體現(xiàn)具體米量的值的，這是因為得到米量的值只不過是為了決定后續(xù)階段中的加熱功率及溫度點。在準確判斷出米量后，程序根據(jù)米量的大小要決定后續(xù)階段的加熱功率及相應(yīng)應(yīng)該達到的溫度點。首先，不同的電飯煲的吸熱散熱特性存在差異，其次，控制器的元器件本身也存在差異。往往工程師為了調(diào)整某個參數(shù)而不得不做大量的測試，這不但浪費了物力，增加了成本，更重要的是浪費了寶貴的開發(fā)時間，使開發(fā)效率大大降低。當(dāng)然，這是電飯煲開發(fā)過程中存在的客觀現(xiàn)象，其根本原因還是因為電飯煲本身是一個模糊的被控對象，電飯煲控制系統(tǒng)是一個模糊控制系統(tǒng)。一個實用的專家系統(tǒng)必須包含以下幾部分子系統(tǒng):知識庫、推理機、數(shù)據(jù)庫、知識獲取及良好的用戶圖形界面，其中，知識庫和推理機是專家系統(tǒng)的核心部分。隨著推理的進行和與用戶的對話，數(shù)據(jù)庫內(nèi)的內(nèi)容是隨時變化的。人機界面同樣是一組計算機程序，對推理過程給出必要的解釋，并回答用戶的提問。測試人員將測試結(jié)果通過測試信息反饋界面輸入到計算機中，信息處理程序?qū)Ψ答伣Y(jié)果進行處理，將處理結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫，同時數(shù)據(jù)庫中還保存了上次測試過程的一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)，如通過傳感器獲得的溫度點和時間長度。這樣做的好處在于避免了在測試過程中反復(fù)燒寫程序，從而避免了對MCU的浪費。當(dāng)然，由于PC和MCU利用RS232總線進行通信，所以，MCU中同時還多了一個RS232的串口通信子程序。 (3)尋優(yōu)算法該算法結(jié)合PC保存的各階段的溫度值及測試結(jié)果分析后的數(shù)據(jù)，按照規(guī)則庫中的參數(shù)調(diào)整規(guī)則，對參數(shù)進行調(diào)整并保存其結(jié)果。開始測試已完成？測試結(jié)果反饋現(xiàn)象輸入完畢？尋優(yōu)算法通信子程序，傳遞調(diào)整后參數(shù)值結(jié)束同MCU通信繪溫度圖YNYN 圖42上位機工作流程圖 為了使上述系統(tǒng)能夠健康地運行，必須完成的關(guān)鍵工作有:（1）完善單片機中的功能程序，首先必須保證其結(jié)構(gòu)的正確與合理，同時程序存入EEPROM的待調(diào)整數(shù)據(jù)必須要盡可的少，更重要的是，這些數(shù)據(jù)必須是能夠?qū)y試結(jié)果產(chǎn)生較大影響的關(guān)鍵量。 到目前為止，在關(guān)鍵數(shù)據(jù)的確定和規(guī)則調(diào)整方面積累了一些經(jīng)驗，但是具體效果如何，還要靠大量的實驗來檢驗。正是基于這種考慮，本章提出一種基于模糊電飯煲開發(fā)的專家系統(tǒng)，旨在利用電飯煲開發(fā)工程師在參數(shù)調(diào)整方面的經(jīng)驗，建立一種用于參數(shù)調(diào)整的專家系統(tǒng)，并使用該專家系統(tǒng)代替工程師本人進行參數(shù)整定。當(dāng)然，文中僅部分設(shè)計完成了此種專家系統(tǒng)，真正完善還有許多工作要做，如規(guī)則庫的完善及尋優(yōu)算法的設(shè)計等。同時針對模糊電飯煲控制系統(tǒng)設(shè)計過程中參數(shù)整定問題的復(fù)雜性，設(shè)計了一種利用工程師經(jīng)驗進行參數(shù)調(diào)整的專家系統(tǒng)。(4)在前述工作的基礎(chǔ)上，初步設(shè)計一種實現(xiàn)模糊電飯煲參數(shù)整定的專家系統(tǒng)，實現(xiàn)了其硬件設(shè)計，調(diào)試。實驗結(jié)果表明，這是一種有效的判斷方法，能夠進行準確的米量判斷。目前，隨著人們生活水平的提高，用微電腦控制的模糊電飯煲己經(jīng)逐漸走入人們的日常生活。而實際的煮飯效果在很大程度上取決于對米量大小的準確判斷。正因為如此，本文所提出的一種為實驗證明效果良好的二維的模糊米量推理機對實際的電飯煲控制系統(tǒng)設(shè)計是具有深遠的意義的，可以成為電飯煲開發(fā)工程師的參考。如能最終投入使用，將能夠大大提高電飯煲的設(shè)計開發(fā)效率。經(jīng)濟分析報告所有元件（芯片）個數(shù)/個單價/元總計/元備注HT46R6511212 三極管1EPROM2764122變壓器1電容189可控硅1電池1CON923BD4723G133熱敏電阻RT2二極管IN400721電阻3216保險絲2插口14LED發(fā)光二極管8電熱絲3晶振3開關(guān)42通過以上計算可知，而平均一個所需機器損害和人工費用大概為46元左右，而據(jù)現(xiàn)在市場賣價為286元左右，即除去那些雜七雜八費，可獲得100元左右的利潤。在做畢業(yè)設(shè)計的時候，剛開始，我都無從下手，沒有一點頭緒，但朱教授介紹了一些參考書給我，通過認真的學(xué)習(xí)和請教，慢慢的我終于找到了思路，一步一步完成了這次畢業(yè)設(shè)計。參 考 文 獻1 ，2003年第5期(1).北京航空航天大學(xué)出版社，19973 劉增良編，模糊技術(shù)與應(yīng)用選編(2).北京航空航天大學(xué)出版社，19971998，199314余永權(quán)，1993(10)15韓啟綱，199916張曉華控制系統(tǒng)數(shù)字訪真與CAD機械工業(yè)出版社，199917張建仁，2003年第一期18吳曉莉，林哲輝等編著，2002，199921涂序彥，(1)一(6)知識天地22陳燦煌，2001，24岳慶生:1230 ，:403407,25726125暴金生，:機械工業(yè)出版社，1999.，2000, 19 (1) : 5054.，2002, 26 (11) : 4953.:(碩士學(xué)位論文).哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2004.，2001, 1(4) :6769.，2000, 14 (6) : 3537.31李宇成，1998, 10 (3) : 8590.32韓啟綱，:中國計量出版社，1999.附錄A圖A 電源板電路圖附錄B圖B控制板電路圖。電子工業(yè)出版社，199510修志宏，任光。 最后，我要感謝我的父母。首先，我要感謝朱永紅教授，一直以來，他那對學(xué)術(shù)嚴謹和認真的態(tài)度深深影響了我。后續(xù)工作將圍繞該專家系統(tǒng)的設(shè)計來進行。這也就意味著，電飯煲的設(shè)計開發(fā)對一個新手來說是一件困難的工作。因此，米量判斷實際上是電飯煲控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵一環(huán)，準確的米量判斷是電飯煲控制程序?qū)崿F(xiàn)有效的控制的前提條件。目前，市場上流行的微電腦電飯煲的功能越來越多，但是，無論電飯煲的功能如何的多樣化，煮飯功能始終是電飯煲最重要的功能，煮飯效果的好壞始終是評價一個電飯煲性能優(yōu)劣的最重要的依據(jù)。在基于試錯法設(shè)計的模糊電飯煲控制系統(tǒng)中，最后階段的參數(shù)微調(diào)是一個復(fù)雜的過程，工