【正文】 中必不可少的生活幫手，在家用電器中運用智能科技可以使我們的生活更加方便。本次的課程設(shè)計是先對電飯煲的發(fā)展?fàn)顩r進行了闡述，分析了電飯煲的發(fā)展趨勢，以及智能電飯煲的發(fā)展優(yōu)勢。其次，從實用性、智能化、節(jié)約成本、環(huán)保節(jié)能等角度出發(fā)，對智能電飯煲控制系統(tǒng)的硬件、軟件進行了詳細設(shè)計。 關(guān)鍵詞 ： 智能控制，電飯煲，單片機，傳感器 1 第一章 緒論 背景及發(fā)展 電飯煲，又稱作電鍋、電飯鍋?，F(xiàn)在已經(jīng)成為日常家用電器，電飯煲的發(fā)明縮減了很多家庭花費在煮飯上，在今天， 電飯煲已經(jīng)成了家庭必備的電器之一。近年來，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，元器件的制造成本不斷下降，電飯煲也迎來了智能化的春天。 試設(shè)計電飯煲控制器，要求可以有 預(yù)約煮飯、定時做飯功能、煮飯、煮粥等功率選擇 具體要求如下。 定時 用戶可以是電飯煲在預(yù)約時間 (倒計時方式 )開始工作。 顯示器 本設(shè)計中選用 LCD1602 作為顯示器件，用于向用戶傳遞更多的信息，包括定時時間顯示、工作模式顯示、故障提示等信息。 A T 8 9 C 5 1單 片 機按 鍵 操 作 輸 入 電 路頂 蓋 溫 度 傳 感 器復(fù) 位 電 路時 鐘 電 路2 2 0 V A C D C 5 V 電 源L C D 顯 示 電 路L E D 工 作 狀 態(tài) 指 示 電 路加 熱 電 路 圖 一 智能電飯煲控制系統(tǒng)組成圖 3 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 單片機的選擇 中央處理模塊單片機芯片通過比較，選用了 AT89C521 單片機來作為本系統(tǒng)的核心，圖二所示的是單片機的最小系統(tǒng)電路。因此用它來組成一個測溫系統(tǒng)，具有線路簡單，在一根通信線，可以掛很多這樣的數(shù)字溫度計，十分方便。 (2)、在 DS18B20 中的每個器件上都有獨一無二的序列號。 (4)、測量溫度范圍在－ 55。 C 之間。 (6)、內(nèi) 部有溫度上、下限告警設(shè)置。每種封裝的樣式及引腳排列見圖三，其引腳功能描述見表 32。開漏單總線接口引腳。 3 VDD 可選擇的 VDD 引腳。 液晶顯示器以其微功耗、體 積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧的諸多優(yōu)點，本設(shè)計中選用的字符型液晶模塊是一種用 5x7 點陣圖形來顯示字符的液晶顯示器，根據(jù)顯示的容量可以分為 1 行 16 個字、 2 行 16 個字、 2 行 20 個字等等，本設(shè)計中選用常用的 2行 16 個字的 1602 液晶模塊。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選 擇指令寄存器。當(dāng) RS和 RW 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 RW 為高電平時可以讀忙信號，當(dāng) RS 為高電平 RW 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。需要背光時， BLA 串接一個限流電阻接 VDD， BLK 接地，實測該模塊的背光電流為 50mA 左右 ,一般接 一個幾十歐姆的電阻。 如圖四所示。來完成智能電飯煲的手動控制。為消除觸點式按鍵開關(guān)的機械抖動，單片機內(nèi)部有程序進行消抖處理，然后確定那一個鍵盤被按下后來執(zhí)行程序 完成該系統(tǒng)的指定工作。 7 圖五 控制系統(tǒng)鍵盤輸入電路 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。 原因有二，一是繼電器具有驅(qū)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(guān)頻率不高的應(yīng)用場合。 本電路中加熱盤驅(qū)動電路如圖。當(dāng)與之相連的單片機引腳電平為高時，三極管處于導(dǎo)通狀態(tài)，繼電器線圈中有電流流過，從而觸電吸合。 其中， R8 為限流電阻，阻值定為 。 2 圖六 控制系統(tǒng)熱盤驅(qū)動電路 電源模塊設(shè)計 本設(shè)計中，控制系統(tǒng)電源電路設(shè)計如圖 36 所示。 圖七 整流流程圖 功率調(diào)節(jié)設(shè)計 本電飯煲功率調(diào)節(jié)電路，可獲得四擋火力，用以適應(yīng)不同火候的要求。調(diào)節(jié)波段開關(guān) SA 的擋位，可以改變電容 C1 的充放電速率。 發(fā)光二極管 VD VD5 9 作為信號指示，由于導(dǎo)通角不同，發(fā)光亮度各異。電阻 R電容 C2 為吸收回路，用來吸收 SA 在選擋時所產(chǎn)生的干擾脈沖，否則在 SA 選擋過程中將對電視機、音響及其他電聲器件產(chǎn)生一定的干擾； 元器件選擇 電容 C1 選用 ， C2 選(滌綸電容器 )。二極管 VD VD4 用 1N4004。觸發(fā)二極管 VD3 為 DB3 或 VR60。波段開關(guān) SA 用 KZX12D11W。 圖九 功率調(diào)節(jié)電路 2 第四章 智能電飯煲控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 主程序設(shè)計 系統(tǒng)的軟件設(shè)計采用結(jié)構(gòu)化和模塊化設(shè)計的方法，便于程序的編寫、調(diào)試和排除錯誤，同時也便于檢驗和維護。 主程序流程圖如圖 11 所示。 系統(tǒng)運行后，若按下“ SET”按鍵，系統(tǒng)即可進入預(yù)設(shè)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(shè)定狀態(tài)。 本控制系統(tǒng)支持最大定時 12 小時，當(dāng)小時數(shù)超出 12 后會溢出為 0。 小時數(shù)設(shè)定完成后，按下“ OK”鍵，進入設(shè)定“分”狀態(tài)，同時“分” 位數(shù)值開始閃爍。 若當(dāng)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(dāng)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。 隨后系統(tǒng)暫停所處的工作模式，進入倒計時程序。 2 進 入 預(yù) 約 時 間 設(shè) 定 狀 態(tài) 。其軟件控制流程如圖 13 所示。若當(dāng)前鍋內(nèi)溫度小于目標(biāo)溫度，則控制器接通加熱盤加熱，否則斷開加熱盤，停止加熱。預(yù)約和定時做飯時間可隨意調(diào)節(jié)，預(yù)約結(jié)束后自動進行相應(yīng)的預(yù)約動作。在編寫程序之前，我們查閱了大量的相關(guān)資料，力求做到規(guī)范清晰。經(jīng)過兩個星期的課程設(shè)計，我得到了充分的鍛煉，不僅對單片機的學(xué)習(xí)有深刻的理解，同時也增強了我們的毅力和處理突發(fā)問題的能力。為我們的畢 業(yè)設(shè)計奠定了良好的基礎(chǔ)。神經(jīng)控制和智能控制論 [M].黑龍江：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1998 [3]周鮮成 .模糊電飯煲的控制原理 [J].株洲工學(xué)院學(xué)報， 2020, 14 (6) : 3537. [4]李宇成，盧俊峰 .電飯煲的模糊控制器 [J].北方工業(yè)大學(xué)學(xué)報， 1998, 10 (3) : 8590. 2 附 錄 附錄 1：智能電飯煲控制系統(tǒng)電路原理圖 1234ABCD4321D C B A89158 . 5 V2 2 0 V / 3 8 0 VT1T5WAC1AC2+34N1 DB107C100.1μ+V5C6 0.1μC4100μ/16VC5100μ/16VVin1GND2Vout3N2 78L0512J1 CON2SET/OKDECADDMODELP1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST9P3.0(RXD)10P3.1(TXD)11P3.2(INT0)12P3.3(INT1)13P3.4(T0)14P3.5(T1)15P3.6(WR)16P3.7(RD)17XTAL218XTAL119GND20P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728PSEN29ALE/PROG30EA/Vpp31P0.732P0.633P0.534P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039Vcc40AT89C51U2C2 30P C3 30PY124MVCCRSTR1 10KVCCRSTC1 10uFVCCK1 K2 K3 K4 K5 K6ON OFFK1 K2 K3 K4 K5 K6VCC3DQ2GND1U4 DS18B20VCCR7 4K7DQDQ LED1LED2LED3LED4LED5D2電源D3定時D4保溫D5煲湯D6煮飯VCCR9 RES2R10RES2R11RES2R12RES2R13RES2LED1LED2LED3LED4LED5LCD16021234567891011121314U5LCD1602VCCR3 10KR5 10KR6 10KRSRWED0D1D2D3D4D5D6D7RS RW ED0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7R8 3.3KQ19013VCCHOTD1 M7X201.7X201.8K1 9721C1 2J2 CON2HOT 17 附錄 2：智能電飯煲控制系統(tǒng)軟件源程序清單 CPU:AT89C51 晶振： 24M 版本： 日期： //=========================================/ include include include // define PORT P2 define NEGATIVE 10 define POSITIVE 11 define Y 0XFF define N 0x00 define LOW 0X00 define HI 0x01 //讀端口數(shù)據(jù) define POWERON ((P1amp。(11))1) // define MODEL ((P1amp。(1