【正文】 通時(shí)間的精確量來(lái)控制加熱盤(pán)功率以實(shí)現(xiàn)電飯煲通過(guò)模糊控制技術(shù)來(lái)煮飯的目的，使其達(dá)到智能化。 當(dāng)前，模糊技術(shù)還處在發(fā)展階段，有待進(jìn)一步完善。 (3)、 模糊控制具有很好的魯棒性，對(duì)參數(shù)的變化適應(yīng)性強(qiáng)，具 有較好的抗干擾能力，第 5 頁(yè) 消除了常規(guī)控制系統(tǒng)常存在的魯棒性與靈敏度之間的矛盾，提高了系統(tǒng)的可靠性。 與經(jīng)典控制技術(shù)、現(xiàn)代控制理論相比，模糊控制具有以下特點(diǎn)： (1)、 模糊控制是模擬人的直覺(jué)或經(jīng)驗(yàn)，用自然語(yǔ)言描寫(xiě)被控對(duì)象的輸入、輸出關(guān)系以及凋節(jié)規(guī)則，避開(kāi)了對(duì)被控對(duì)象建立數(shù)學(xué)模型的困難?，F(xiàn)在，歐洲、美國(guó)、日本和國(guó)內(nèi)的一些家電公司都已提出了智能家電的解決方案，并已實(shí)現(xiàn)成品化，盡管各方提出的方案不同，但都本著標(biāo)準(zhǔn)化、開(kāi)放性、面向未來(lái)的宗旨，體現(xiàn)以人為本的設(shè)計(jì)思路，讓消費(fèi)者全方位的感受數(shù)字生活。雖然各個(gè)公司的產(chǎn)品各 有特色，但是從產(chǎn)品的電器性能來(lái)說(shuō)，都是應(yīng)用了嵌入式系統(tǒng)，使產(chǎn)品的功能智能化、人性化、小型化、節(jié)能化等。日本、臺(tái)灣等地區(qū)對(duì)嵌入式小家電的研究及生產(chǎn)要早于其他地區(qū)。正是基于這一美好的前景，本課題將嵌入式微控制系統(tǒng)應(yīng)用到很常見(jiàn)的小家電 —— 電飯煲之中。 . 嵌入式家電的發(fā)展現(xiàn)狀 嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用到家用電器中，并作為核心控制部件，早已成為了一種歷史趨勢(shì)。在嵌入式系統(tǒng)中，單片機(jī)是最重要也是應(yīng)用最多的智能核心器件。而人工智能的載體通過(guò)傳統(tǒng)的邏輯電路實(shí)現(xiàn)顯然是不現(xiàn)實(shí)的，而通過(guò)嵌入式系統(tǒng)就能輕松實(shí)現(xiàn)。 第 4 頁(yè) 第 1章 緒論 第 智能家電概述 所謂智能化家電，是指運(yùn)用現(xiàn)代最新科技研制開(kāi)發(fā)的新一代具有智能功能的家用電器。作為傳統(tǒng)家電代表，電飯煲也已融入到系統(tǒng)化的信息家電系統(tǒng)中，它的功能已不再只是單純的煮飯，功能齊全、操作簡(jiǎn)便、人性化的界面，烹調(diào)過(guò)程自動(dòng)化，甚至是網(wǎng)絡(luò)控制的信息化電飯煲已成為現(xiàn)代人的新需求。 隨著以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的信息 技術(shù)，特別是數(shù)字化技術(shù)、多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，智能家電產(chǎn)業(yè)也在迅速崛起。本課題研究的是智能電飯煲的硬件和軟件的設(shè)計(jì)以及煮飯功能的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。 【關(guān)鍵詞】： 電飯煲 ； 單片機(jī) ； 炊煮曲線 ； 模糊控制 ； [Abstract] : Rice cooker is the most mon household electrical appliances in daily life. As people life standard motioned, rice cooker has bee more and more intelligent. This topic is based on the background of home appliance intelligent, according to the development and status of intelligent rice cooker. Discussing how to realize the intelligence function of cooking rice , booking and reheating. This topic reference of Midea rice cooker .Realizing most of function from the control panel .When the discussion of temperature control of boils. This topic mainly adopts the fuzzy control technology to achieve its heating temperature control. About the hardware． it is designed in detail that includes the controlling circuits that are based on MCU． 8052． which is made in USA． The peripheral circuits include reset circuit, oscillation circuit, key scanning circuit， LCD drive circuit and INTl circuit ( power detecting circuit)． About the software． according to the typical and best cooking curves of each function， the debugging program is programmed firstly． Then， the best cooking curves， that are applicable to the rice cooker， are found out by the debugging program． According to cooking rice method． a onedimension fuzzy controller that can calculate the weight of rice and the heating power more easily is designed． Different kinds of fuzzy control ways that correspond to different cooking functions are provided in the Paper． 第 2 頁(yè) [Key words]: Rice cooker； MCU； Cooking curves； Fuzzy controller； 第 3 頁(yè) 前言 電飯煲因其安全、簡(jiǎn)便、實(shí)用而普及到千家萬(wàn)戶(hù)。 在軟件設(shè)計(jì)上，首先根據(jù) 各個(gè)功能的典型最佳炊煮溫度曲線編寫(xiě)出調(diào)試（測(cè)試）程序，通過(guò)調(diào)試程序找出針對(duì)產(chǎn)品的對(duì)應(yīng)各個(gè)功能的最佳炊煮溫度曲線。本文參考的是美的電飯煲，在本設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)了其控制面板上的大部分功能，在討論炊 煮時(shí)溫度控制方面，本文主要采用模糊控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)其加熱溫度的控制 。 i 基于 51 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)智能電飯煲功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 目 錄 前言 ........................................................... 3 第 1 章 緒論 .................................................... 4 第 節(jié) 智能家電概述 .......................................... 4 第 節(jié) 本課題主要任務(wù) ........................................ 5 第 2 章 智能電飯煲整體設(shè)計(jì) ...................................... 6 第 節(jié) 硬件整體框架 .......................................... 6 第 節(jié) 軟件整體框架 .......................................... 7 第 3 章 智能電飯煲硬件部分的詳細(xì)設(shè)計(jì) ............................. 9 第 節(jié) 單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì) .................................... 9 第 節(jié) 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) ......................................... 11 第 節(jié) 復(fù)位電路設(shè)計(jì) ......................................... 11 第 節(jié) EEPROM 擴(kuò)展電路設(shè)計(jì) ................................... 12 第 節(jié) 顯示電路設(shè)計(jì) ......................................... 12 第 節(jié) 蜂鳴器電路設(shè)計(jì) ....................................... 13 第 節(jié) 鍵盤(pán)接口電路設(shè)計(jì) ..................................... 13 第 節(jié) 溫度傳感器電路設(shè)計(jì) ................................... 14 第 4 章 智能電飯煲軟件部分的詳細(xì)設(shè)計(jì) ............................ 15 第 節(jié) 理想的最佳煮飯方法 ................................... 15 第 節(jié) 煮飯功能模糊控制器 ................................... 16 第 節(jié) 米量的模糊推理 ....................................... 18 第 節(jié) 副加熱盤(pán)的模糊控制 ................................... 20 第 節(jié) 整體軟件流程圖 ....................................... 25 結(jié)論 .......................................................... 32 參考文獻(xiàn) ...................................................... 33 致謝 ........................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 附錄 .......................................................... 34 整體電路圖 .................................................... 34 部分源程序 .................................................... 35 第 1 頁(yè) 基于 51 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)智能電飯煲功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 【 摘要 】 ： 電飯煲是人們?nèi)粘Ｉ钪凶钇毡榈募矣?電器，隨著人們生活水平的提到，電飯煲也日趨智能化，本課題主要基于家電智能化的背景下，根據(jù)智能電飯煲的發(fā)展和現(xiàn)狀，探討智能電飯煲如何實(shí)現(xiàn)智能化的煮飯、預(yù)約、再加熱等功能。 在硬件設(shè)計(jì)上，論文設(shè)計(jì)了以 INTEL 公司的 8052 單片機(jī)為核心的控制電路，包括復(fù)位電路、振蕩電路、 LCD 顯示電路、按鍵掃描電路、數(shù)字溫度傳感器電路、 EEPROM 擴(kuò)展電路和時(shí)鐘電路。針對(duì)煮飯功能，提出了易于實(shí)現(xiàn)并且有效的米量與實(shí)時(shí)溫度控制的模糊控制理論，制定了不同的煮飯功能對(duì)應(yīng)的炊煮模糊控制方案。隨著科技的不斷發(fā)展，這類(lèi)小家電也在不斷的完善和提升自己，并向著智能化、節(jié)能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。智能家用電器不僅僅實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的原始屬性，更融入了我們?nèi)祟?lèi)的智慧結(jié)晶。世界著名的電腦和家電企業(yè)如 IBM、夏普、微軟、英特爾、松下、 NEC、東芝等都大力開(kāi)發(fā)研制自己的智能家電產(chǎn)品，我國(guó)的許多公司如聯(lián)想、長(zhǎng)虹、海信、 TCL、海爾等也都投入到智能家電的開(kāi)發(fā)工作。伴隨著生活水平的提高，電飯煲的智能化和網(wǎng)絡(luò)化將成為一種趨 勢(shì)，機(jī)械式飯煲必將退出市場(chǎng)舞臺(tái)。它所涉及的高新技術(shù)領(lǐng)域十分廣泛，其中包括：多媒體技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、模糊控制技術(shù)、太陽(yáng)能技術(shù)、專(zhuān)家系統(tǒng)、人工智能、生物技術(shù)等。嵌入式系統(tǒng)是將計(jì)算機(jī)硬件和軟件結(jié)合起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)專(zhuān)門(mén)的計(jì)算裝置，完成特定的功能和任務(wù)。從結(jié)構(gòu)的角度講，由于單片機(jī)是嵌 入家用電器內(nèi)部并作為核心部件，故智能家用電器的結(jié)構(gòu)體系很明顯就是一個(gè)嵌入式系統(tǒng) [4]。在中國(guó)市場(chǎng)上銷(xiāo)售的家用電器，應(yīng)用了嵌入式微控系統(tǒng)的智能產(chǎn)品層出不窮。 嵌入式系統(tǒng)在小家電上的應(yīng)用遠(yuǎn)晚于其在黑色家電及其他大型家電上的應(yīng)用。比較出色的公司主要集中在日本。 當(dāng)今社會(huì)科技發(fā)展迅速，人們生活水平迅速提高，家用電器越來(lái)越受到人們的重視，許多家用電器制造商都投入大量的人力、資金進(jìn)行家電的升級(jí)和智能化。 . 家電中的模糊控制技術(shù) 為了探索人工智能，使電腦模仿人腦，進(jìn)行更 多的智力勞動(dòng)，模糊數(shù)學(xué)便應(yīng)運(yùn)而生，1965 年美因著名系統(tǒng)及控制論專(zhuān)家、加州大學(xué)教授 Zandeh 創(chuàng)立的模糊集合論，在電腦與人腦之間架起了一座橋梁 [14]。 (2)、 對(duì)一些很難或根本無(wú)法建立數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜系統(tǒng)和長(zhǎng)時(shí)滯、非線性、多因素交互影響的時(shí)變系統(tǒng)，應(yīng)用模糊控制技術(shù)可對(duì)其實(shí)施有效的閉環(huán)控制。 (4)、 模糊控制器的設(shè)計(jì)相對(duì)較簡(jiǎn)單，開(kāi)發(fā)周期短、成本低，用傳統(tǒng)控制方法需 PC 機(jī)才能完成的，控制目標(biāo)用一個(gè) 8 位單片機(jī)就可實(shí)現(xiàn)，因此它具有很強(qiáng)的滲透性，應(yīng)用前景十分廣泛。但可以相信，它是一項(xiàng)控制工程領(lǐng)域的高新技術(shù)，有著誘人的發(fā)展前景和廣闊的應(yīng)用天地。 本課題主要任務(wù)及相關(guān)問(wèn)題： ? 在硬件上的設(shè)計(jì)主要以 8052 單片機(jī)為主要控制芯片的功能電路，以模塊化的設(shè)計(jì)理念分別設(shè)計(jì)溫度傳感器電路、時(shí)鐘電路、 LCD 顯示電路、 EEPROM 擴(kuò)展電路、蜂鳴器電路、按鍵電路和溫度采集電路。 ? 在軟件上的實(shí)現(xiàn)預(yù)約、保溫、米量推算、智能炊煮和冷飯加熱等功能。 ? 根據(jù)人們生活經(jīng)驗(yàn)中得到的最佳炊煮曲線中的溫度信息 值 與實(shí)際采集溫度進(jìn)行對(duì)比，經(jīng)過(guò)單片機(jī)的模糊推理后來(lái)控制可控硅的導(dǎo)通時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)煮飯的模糊化控制。其中包括用何種方法進(jìn)行米量推算。 第 6 頁(yè) 第 2章 智能電飯煲整體設(shè)計(jì) 智能電飯煲整體設(shè)計(jì)包含兩部 分：硬件的整體設(shè)計(jì)和軟件的整體設(shè)計(jì)，硬件的整體框架主要是以單片機(jī)為核心集