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基于单片机的电饭锅电子保姆仪的设计与实现毕业设计_说明.doc
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基于单片机的电饭锅电子保姆仪的设计与实现毕业设计_说明.doc
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摘 要
本文所介绍的电饭锅电子保姆仪,是继普通家庭电饭锅之后所产生的新型智能化
电饭锅。设计研制了一个智能化的电饭锅系统,在继承以往电饭锅的优点同时加入了
定时进水与定时煮饭功能,达到根据制定时间开始煮饭,并在规定时间把饭煮熟切自
动停止工作功能。设计采用温度传感器 采集温度,通过单片机的低电压输
出来控制继电器的关断,从而达到控制关闭进水阀、自动电路断开效果,并且具有显
示功能,能将工作的状态随时间而显示在液晶显示器上,整个过程通过单片机来控制。
本文介绍了一种新型的电饭锅控制系统,详细介绍了设计的总体思想、硬件设计
与软件系统,系统而详细地对该系统的功能与实现做出了介绍,并对该设计提出了不
足与改进。
关键词:单片机控制;定时功能;继电器控制;传感器
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目 录
引 言.......................................................................................................................................1
1 系统的总体方案设计.........................................................................................................4
1.1 方案设计..........................................................................................................................4
1.2 控制原理..........................................................................................................................4
1.3 控制功能..........................................................................................................................5
2 系统硬件设计.....................................................................................................................5
2.1 单片机的发展趋势与介绍..............................................................................................5
2.1.1 单片机的分类................................................................................................................6
2.1.2 单片机的硬件结构与特点...........................................................................................6
2.1.3 89C51 的引脚介绍........................................................................................................7
2.1.4 单片机最小系统的设计................................................................................................8
2.2 显示部分的电路设计......................................................................................................9
2.2.1 显示器 1602 电路设计..................................................................................................9
2.3 按键部分的电路设计.....................................................................................................11
2.3.1 键盘的分类..................................................................................................................11
2.3.2 键盘的工作方式.........................................................................................................13
2.4 温度传感器连接............................................................................................................14
2.4.1 技术性能描述.............................................................................................................14
2.4.2 应用围.........................................................................................................................14
2.4.3 使用说明.....................................................................................................................15
3 系统的软件设计...............................................................................................................16
3.1 软件部分的总体设计思想............................................................................................16
3.2 控制系统的主程序功能与流程图................................................................................17
3.2.1 主程序流程图.............................................................................................................17
3.2.2 系统子函数设计.........................................................................................................18
4 系统的调试.......................................................................................................................23
4.1 硬件部分调试步骤........................................................................................................23
4.2 软件部分调试................................................................................................................23
结 论.....................................................................................................................................24
致..........................................................................................................................................25
参考文献..............................................................................................................................26
附录 A 英文原文..................................................................................................................27
附录 B 中文翻译..................................................................................................................35
附录 C 系统设计原理图......................................................................................................39
附录 D 程序清单..................................................................................................................40
附录 E 系统实物图..............................................................................................................52
(中期教学检查用)......................... . . . . . . . . . . . . . . . . ....... ....... ....... ....... ....... .....4
III / 82
. . .
IV / 82
. . .
引 言
自从 .// 年东芝开发出世界上第一台电饭煲,电饭煲的发展已经过了 / 年,到
现在,电饭煲已经成为了现代家庭必备的生活电器之一。随着电饭煲技术的发展,电
饭煲的控制技术也经历了几个重要的阶段,首先是机械式控制,然后是电子式控制,
再是微电脑控制,再是目前将要成为主流的电磁电饭煲和微压力电饭煲。今天,我们
正经历着一个电脑技术迅速发展的时代,电脑芯片、网络和 0( 技术已经开始成熟和普
与,成本大幅度下降,这就为我们提供了一个绝好的平台和环境,我们应该有理由也
有信心将包括电饭煲在的所有智能家电控制技术作一次大的提升。因为随着人们生活
水平的提高,对电饭煲的要求也越来越高。日后,煮出来的米饭的可口程度、营养以
与是否多功能、是否节能这些因素将成为判断一个电饭煲好坏的新标准
12
。
综合各方面的需求和目前技术的发展,今后电饭煲控制技术将向以下几个方向发
展:
()更高端
目前市场上高档电饭煲越来越受欢迎,这是因为以前的消费者购买电饭煲是因为
电饭煲使用方便,而现在的消费者更注重使用的效果。煮饭的过程实际是通过加热将
大米由 3 淀粉转为 4 淀粉的过程,控制系统需要将这个过程处于一个可控的状态,按
设定的温度曲线变化。在这个过程中,使用模糊控制技术是目前最好的选择。同时,
也要求电饭煲设计工程师对大米以与烹饪方面有丰富的知识。有了这些条件,制造出
来的电饭煲将能煮出美味的米饭。因此,为了提升电脑电饭煲的煮饭效果,有必要制
定电脑电饭煲煮饭效果的行业标准,对电脑电饭煲煮出来的米饭的含水率、4 化程度、
还原糖量、硬度、粘度、色泽以与均匀程度等指标进行测量,以提高电饭煲行业的整
体水平。
() 更智能
目前国的电脑电饭煲大部分都是使用模糊控制理论来控制加热系统,模糊控制的
优点在于它可以模拟人的思维,用推理的方式进行饭量的检测和加热的控制。这种控
制技术在国已经开始普与和成熟。但模糊控制也有它的缺点,就是没有学习能力。在
电饭煲的使用过程中存在外部环境差异、部零件损耗与用户使用习惯的问题,这就需
要电饭煲在使用过程过工作的积累对这些状态进行学习。举个简单的例子,一台电饭
煲煮饭有偏软、适中、偏硬三种功能给用户选择,但一般用户的口味只有一种。假如
用户的口味是偏硬,而电饭煲的首选默认功能是适中,那么这个用户每次都需要按下
功能键将功能选到“偏硬”这一菜单上,这就增加了用户的操作难度。但如果是带学习功
能的电饭煲,它可以根据用户使用功能菜单的次数进行计算,将默认功能设定在用户
使用最多的菜单上,这样用户就可以省却繁琐的操作,轻轻一按就可以实现想要的功
能。因此,人工智能模糊控制技术将是今后电饭煲控制技术的一个发展方向。
(0) 电磁加热控制
电磁炉在这两年的发展大家有目共睹。从市场上看,消费者已经接受了电磁加热
比传统加热效率更高的事实,在讲究环保和节能的今天,电饭煲使用电磁加热已经是
不二的选择。从技术上看,经过大批量生产和广大用户的考验,电磁加热技术已经日
趋成熟,在前几年一直困扰各个厂家的返修率问题,现在已经有部分厂家通过技术提
升和生产控制得到解决。另外,电磁炉已经进入大规模的生产,电磁加热所需要的成
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