【正文】 模塊的背光電流為 50mA 左右,一般接一個幾十歐姆的電阻。 BLK(BL2)：LED 背光地端。 LCD 顯示電路設計本設計中 LCD 顯示電路設計如圖 316 所示。 于 LCD1602 的寄存器選擇端(RS)連接， 與 LCD1602 的讀寫選擇端(RW)連接， 和 LCD1602 的使能端(E)連接。P2 口作為并行數(shù)據(jù)端口分別于 LCD1602 的D0D7 引腳相連。由于 P0 口是準輸入輸出口，內部沒有上拉電阻，故需在 引腳上添加上拉電阻。本電路中選用 10K 上拉電阻，即圖中的 R3R5。圖 316 LCD 顯示電路設計 電飯鍋加熱電路 電飯煲采用加熱盤作為加熱部件，加熱盤需要直接與 220V 交流電壓相連接，而且功率一般在 1500 瓦以上，因此其工作電流也比較大。因此控制系統(tǒng)需要專門設計驅動加熱盤的電路，如圖 318 所示圖 317 加熱盤 本設計中采用繼電器驅動加熱盤與 220V 交流電源接通。 原因有二，一是繼電器具有驅動電流大，控制簡單，穩(wěn)定可靠的優(yōu)點，適合電飯煲中開關頻率不高的應用場合。二是繼電器的線圈與輸出節(jié)點之間有天然的隔離作用，無需另外添加光耦等隔離器件。本電路中加熱盤驅動電路如圖 317 所示。單片機引腳通過驅動 NPN 三極管間接驅動繼電器。當與之相連的單片機引腳電平為高時，三極管處于導通狀態(tài)，繼電器線圈中有電流流過，從而觸電吸合。電路中將繼電器觸點通過插接器件引出，方便將加熱盤與電源串接起來。其中，R8 為限流電阻，阻值定為 。D1 為二極管，在此電路中起到對繼電器線圈續(xù)流作用，避免線圈感生高電壓擊穿三極管。圖 318 控制系統(tǒng)熱盤驅動電路 本章小結本章主要設計電飯煲的模糊智能控制系統(tǒng)的硬件，智能電飯煲控制系統(tǒng)硬件電路按照功能可劃分為七個組成部分，即控制系統(tǒng)單片機最小系統(tǒng)工作電路、控制系統(tǒng)電源電路、按鍵輸入電路、溫度傳感器電路、LED 狀態(tài)指示電路、LCD 顯示電路以及電飯鍋加熱電路，其中還對 AT89C51 單片機的引腳功能進行細致分析。第 4 章 智能電飯煲控制系統(tǒng)軟件設計 軟件整體結構設計電飯煲模糊智能控制系統(tǒng)軟件整體結構設計如圖 41 所示開始對電飯煲工作模式 、 加熱控制 、 L C D工作方式等初始化控制溫度傳感器進行溫度轉換及數(shù)據(jù)讀取對數(shù)據(jù)進行處理輸出顯示工作模式 、 溫度等信息按鍵掃描及處理模式切換控制加熱控制循環(huán)定時時間累計及其處理圖 41 主程序結構圖由主程序流程圖可以看出，單片機開始運行后首先進行控制系統(tǒng)的初始化操作。初始化操作包括對電飯煲初始工作狀態(tài)、加熱狀態(tài)、以及 LCD1602 的工作方式進行設置。本設計中，系統(tǒng)上電運行后，智能電飯煲工作狀態(tài)被初始化為保溫模式，LCD1602 初始化為兩行十六字符無光標顯示的工作模式。初始化工作完成后，程序進入 main()循環(huán)函數(shù)。在該函數(shù)中，程序依次調用多項子程序，分時對系統(tǒng)的各項輸入輸出進行處理。Main()函數(shù)中處理的內容包括：控制傳感器進行溫度轉換及數(shù)據(jù)讀取、對讀入的溫度數(shù)據(jù)進行處理、輸出顯示工作模式溫度等信息、按鍵掃描及處理、定時時間累計及處理、模式切換控制、加熱控制等幾項內容。void main(){T_init()。init()。LCD_display_T(t)。while(1){keyscan()。if(miao==0amp。amp。fen==0amp。amp。shi==0){ TR0=0。}}} 子程序設計 系統(tǒng)工作模式控制流程智能電飯煲有保溫、煲湯、煮飯四種工作模式，每種模式分別對應不同的控制方法以及控制溫度。用軟件實現(xiàn)對電飯煲工作模式的控制與自動切換。系統(tǒng)工作后電飯煲首先進入保溫模式，之后每當 MODEL 按鍵按下一次，工作狀態(tài)就會切換一次，狀態(tài)的切換次序是“保溫模式——煲湯模式——煮飯模式——保溫模式” 。 定時功能控制流程本設計中智能電飯煲控制系統(tǒng)支持用戶預約定時，定時時間到后電飯煲自動進入用戶預先設定的工作模式，進行煮飯、煲湯或者保溫。定時時間可設定在 0 至 12 小時之間的任意數(shù)值。軟件實現(xiàn)該功能的流程如圖 42 所示。系統(tǒng)運行后，若按下“SET”按鍵，系統(tǒng)即可進入預設定時時間狀態(tài)，此時 “時”位數(shù)值開始閃爍，表示“時”位數(shù)值處于可設定狀態(tài)。此時按下“ADD”鍵，預定時間的小時數(shù)將累加 1，若按下“DEC”鍵，預定時間的小時數(shù)減 1。本控制系統(tǒng)支持最大定時 12 小時，當小時數(shù)超出 12 后會溢出為 0。即置“時”位數(shù)值時，若當前示數(shù)為 12，且按下“ADD”鍵，則小時數(shù)由 12 變?yōu)?0 時 0 分。小時數(shù)設定完成后，按下“OK”鍵，進入設定“分”狀態(tài)，同時“分”位數(shù)值開始閃爍。此時按下“ADD”鍵，預定時間的分鐘數(shù)加 1，若按下“DEC”鍵，則預定時間的分鐘數(shù)減 1。若當前的分鐘數(shù)為 59，且按下“ADD”鍵，則分鐘數(shù)溢出為 0，同時小時數(shù)加1；若當前分鐘數(shù)為 0，且按下“DEC”鍵，則分鐘數(shù)溢出為 59，同時小時數(shù)減少 1。分鐘數(shù)設定完成后，再次按下“OK”鍵，系統(tǒng)則保存用戶設定的定時時間并退出定時時間設定狀態(tài)。隨后系統(tǒng)暫停所處的工作模式，進入倒計時程序。定時時間到，系統(tǒng)自動進入預定的工作模式，或煮飯或煲湯或保溫。進入預約時間設定狀態(tài) 。 可設定“ 時 ” ， 且 “ 時 ” 位數(shù)字閃爍提示按下S E T / O K進入設定 “ 分 ” 狀態(tài) ， 且 “ 分 ” 數(shù)字閃爍提示“ 時 ” 位數(shù)值增加 1 （ 減少 1 ）按下 A D D 鍵（ D E C 鍵 ） 一次按下S E T / O K“ 分 ” 位數(shù)值增加 1 （ 減少 1 ）按下 A D D 鍵（ D E C 鍵 ） 一次開始保存設定數(shù)值 ， 并退出設定狀態(tài)按下S E T / O K定時時間到 ？進入預設工作模式倒計時程序是否圖 42 定時功能控制流程void keyscan(){if(s1==0){ uchar num。 LCD_write_(0x80+0x07)。 for(num=0。num10。num++){ LCD_write_date(table2[num])。 delay(5)。 }delay(5)。if(s1==0){ s1num++。while(!s1)。if(s1num==1){TR0=0。LCD_write_(0x80+0x40+6)。LCD_write_(0x0f)。} }if(s1num==2){LCD_write_(0x80+0x40+3)。}if(s1num==3){LCD_write_(0x80+0x40+0)。}if(s1num==4){s1num=0。LCD_write_(0x0c)。TR0=1。 LCD_write_(0x80+0x07)。 for(num=0。num10。num++) { LCD_write_date(table3[num])。 delay(5)。 }}}if(s1num!=0){if(s2==0){delay(5)。if(s2==0){while(!s2)。if(s1num==1){miao++。if(miao==60)miao=0。LCD_write_sfm(6,miao)。LCD_write_(0x80+0x40+6)。}if(s1num==2){fen++。if(fen==60)fen=0。LCD_write_sfm(3,fen)。LCD_write_(0x80+0x40+3)。}if(s1num==3){shi++。if(shi==24)shi=0。LCD_write_sfm(0,shi)。LCD_write_(0x80+0x40+0)。}}}if(s3==0){delay(5)。if(s3==0){while(!s3)。if(s1num==1){/* if(miao==0){miao=59。write_sfm(10,miao)。write_(0x80+0x40+10)。}*/miao。if(miao==1)miao=59。LCD_write_sfm(6,miao)。LCD_write_(0x80+0x40+6)。}if(s1num==2){fen。if(fen==1)fen=59。LCD_write_sfm(3,fen)。LCD_write_(0x80+0x40+3)。}if(s1num==3){shi。if(shi==1)shi=23。LCD_write_sfm(0,shi)。LCD_write_(0x80+0x40+0)。}}}}if(s4==0) { uchar num。 delay(5)。 if(s4==0) { s1num++。 while(!s4)。if(s1num==1) { TR0=0。 LCD_write_(0x80+0x07)。 for(num=0。num10。num++) { LCD_write_date(table4[num])。 delay(5)。 } } } if(s1num==2){ LCD_write_(0x80+0x07)。 for(num=0。num10。num++) { LCD_write_date(table5[num])。 delay(5)。}} if(s1num==3){ LCD_write_(0x80+0x07)。 for(num=0。num10。num++) { LCD_write_date(table6[num])。 delay(5)。 }}if(s1num==4){s1num=0。TR0=1。} } if(s5==0) { TR0=1。 } } 本章小結本章主要是電飯煲的模糊智能控制系統(tǒng)的軟件設計，單片機開始運行后首先進行控制系統(tǒng)的初始化操作。初始化操作包括對電飯煲初始工作狀態(tài)、加熱狀態(tài)、以及LCD1602 的工作方式進行設置。隨后進行系統(tǒng)控制設計，令電飯煲實現(xiàn)有保溫、煲湯、煮飯和定時四種工作模式。第 5 章 智能電飯煲控制系統(tǒng)的仿真驗證 PROTEUS 是英國 Labcenter Electronics 公司研發(fā)的多功能 EDA 軟件。是目前最先進的單片機和嵌入式系統(tǒng)的設計與仿真平臺。它真正實現(xiàn)了在計算機上完成從原理圖與電路設計、電路分析與仿真、單片機代碼調試與仿真、系統(tǒng)測試與功能驗證到形成PCB 的完成的電子設計、研發(fā)過程。在設計智能電飯煲控制系統(tǒng)過程中，利用 PROTEUS 仿真開發(fā)平臺縮短了軟、硬件開發(fā)時間，使設計變得更容易。一方面，在設計之初利用 PROTEUS 的仿真驗證功能對系統(tǒng)的硬件原理圖進行了仿真驗證，調整了一些不足之處，使得硬件設計更加合理。另一方面，在軟件設計過程中，根據(jù)仿真結果不斷調整軟件源程序，明顯縮短了軟件設計時間。此外，利用 PROTEUS 檢驗了設計效果，包括以下兩點：(1)、對控制系統(tǒng)硬件原理設計進行了仿真驗證。包括對復位電路、時鐘電路、按鍵輸入電路、LED 狀態(tài)指示電路、 LCD 信息顯示電路以及加熱盤驅動電路的驗證。(2)、對控制系統(tǒng)軟件實現(xiàn)功能進行了驗證。包括預約定時功能、自動保溫功能、信息輸出指示功能、狀態(tài)指示功能等。仿真結果表明，智能電飯煲控制系統(tǒng)達到了預期的各種設計效果。圖 51 Proteus 仿真整體效果圖圖 52 定時設置狀態(tài)圖 53 煲湯狀態(tài)圖 54 煮飯狀態(tài)圖 55 保溫狀態(tài) 本章小結本章主要利用 PROTEUS 軟件對前面設計的電飯煲的模糊智能控制系統(tǒng)電路圖進行仿真驗證，其中包括整體仿真效果、保溫工作模式、煲湯工作模式、煮飯工作模式。定時設置狀態(tài)的仿真。結論與展望結論本課題設計了基于 PROTEUS 仿真的電飯煲的智能控制系統(tǒng)。文章在第一章概述部分簡述了有關智能電飯煲的背景知識和發(fā)展現(xiàn)狀，同時說明了本課題設計的目的和意義。在第二章介紹了智能電飯煲的控制系統(tǒng)整體設計方案。在文章的第三章和第四章，分別詳細介紹了智能電飯煲控制系統(tǒng)的硬件設計和軟件設計。文章在最后在 PROTEUS 環(huán)境中對所設計的智能電飯煲控制系統(tǒng)進行了仿真驗證。結果表明，智能電飯煲控制系統(tǒng)各個部分全部達到了預期的設計效果。但本設計也存在不足之初，比如由于條件的限制，難以對設計加以實物驗證，對設計效果的驗證僅停留在通過實驗來驗證的方法上，用應到實際生產(chǎn)中可能會出現(xiàn)這樣或那樣的問題。展望電飯煲因其安全、簡便、實用而普及到千家萬戶。隨