单片机在智能电饭煲中的应用

控制系统综合实训报告学院计算机与控制工程学院专业班级自动化115学生姓名马洪星指导教师朱玲成绩单片机在智能电饭煲控制系统中的应用摘要随着新科技时代的到来，越来越多的新型智能化家电融入了我们的生活。

而电饭煲作为与人们生活息息相关的家电，其功能也向着智能化的方向发展。

本文基于单片微处理器PICl6F872研制成功了YZ系列微电脑电饭煲智能控制器，阐述了工作原理，并给出了硬件电路。

精度高、稳定性高、易操作是本系统的重要特性，中断嵌套是设计软件的难点，温度控制是本系统的重点。

关键词 PIC单片机智能电饭煲硬件分析YZ系列微机电脑电饭煲系统，是应用美国著名芯片Microchip公司合作开发的新一代模糊、逻辑控制智能电饭煲。

采用日本National模糊控制技术原理，能自动根据米饭量的多少。

利用“煮饭专家”的工艺技术，对吸水、加热、沸腾、焖饭、膨胀、保温等六个阶段的工艺自动进行火力调节，从而煮出比一般电脑电饭煲更加松软可口的米饭同时拥有快速煮饭、精确煮饭、一小时粥汤、二小时粥汤、三小时粥汤保温以及预约定时煮饭等功能。

本系统硬件结构简单，运行稳定可靠，软硬兼备，具有完善的控制功能和抗干扰能力。

一、工作电气图图1工作电气图二、工作原理YZ系列微机电脑电饭煲控制器电路包括如下几个部分：单片机，电源及稳压电路，键盘输入电路，蜂鸣报警电路，LED显示电路，温度检测电路及加热控制电路。

其中单片机控制采用PICl6F872封装，它能满足电饭煲的控制需要。

电源及稳压电路由高压器、整流电路和稳压电路组成；键盘输入电路由K1、R13、K2、R14组成；即在A／D输入端键入键盘信号，蜂鸣报警电路由晶体管Q2、SP1及电阻R12组成；LED显示电路由两部分组成。

一部分是7段数码管用于显示预置定时时问，另一部分是6个LED指示灯，用于显示煮饭、快煮、l小时粥汤、2小时粥汤、3小时粥汤及保温。

温度检测电路十分简单，由偏置电阻R10、R1l 和热敏电阻RT1、KT2组成。

单片机技术在智能家电中的应用随着科技的不断进步，智能家居已经逐渐走进了我们的生活。

在智能家电中，单片机技术发挥了重要的作用。

本文将探讨单片机技术在智能家电中的应用。

一、智能家电的定义和发展趋势智能家电是指借助现代信息技术，通过网络等手段实现家电设备之间的互联互通，提供更加智能便捷的家居生活方式的一类产品。

智能家电的发展是技术进步和消费需求推动的结果，而单片机技术在其中发挥了重要的作用。

二、1. 控制和调节单片机技术在智能家电中的一个重要应用是控制和调节功能。

通过单片机，智能家电可以实现远程控制、定时开关、温度调节、湿度控制等功能。

例如，我们可以通过手机App远程控制空调的开关、模式和温度；通过单片机控制冰箱的温度，让冰箱能够根据实际需要进行自动调节等。

2. 感知和反馈单片机技术还可以使智能家电具备感知和反馈能力。

通过传感器和单片机的配合，家电设备可以实时感知环境的变化，并根据需要采取相应的行动。

例如，智能灯具能够感知周围环境的亮度，并自动调节光线的明暗；智能门锁可以通过单片机感知自身周围的动静，根据不同的情况进行反馈和处理。

3. 状态监测和报警单片机技术还可以在智能家电中用于状态监测和报警功能。

当智能家电设备出现故障或者异常状态时，单片机可以通过传感器或者自身的监测功能进行实时监测，并及时通过报警器或者手机App等方式向用户发出警报。

例如，智能烟雾报警器可以通过单片机感知到环境中的烟雾浓度超过安全值，并发出声光报警信号，提醒用户及时采取应对措施。

4. 节能与环保单片机技术还可以在智能家电中发挥节能和环保的作用。

通过单片机的精确控制和调节，智能家电可以更加高效地运行，减少能源的浪费。

例如，智能洗衣机可以通过单片机控制洗涤时间和水温，达到节能的目的；智能电视可以自动调节屏幕亮度和音量，减少能源的消耗。

三、单片机技术在智能家电中的优势与挑战单片机技术在智能家电中具有以下优势：高性能、低功耗、体积小、价格低廉等。

模糊单片机控制电饭煲摘要：介绍用新型HT46R47型单片机和模糊控制技术实现的电饭煲。

他具有电路简单、成本低廉、节省能源、安全可靠目前，市场上的电饭煲大部分采用固定功率的方式加热，能源利用率低、功能单一，难以满足人们的日益增长的生活需求。

开发功能齐全、成本低廉、节省能源、安全可靠的微电脑电饭煲，是非常有必要的。

系统选用以低成本、功耗小、性能良好的8位A／D型HT46R47单片机为控制核心的控制电路。

引脚如图1所示。

他的主要特性如下：·工作电压：fSYS＝4MHz：2．2～5．5V；·13位双向输入／输出口；·8位带溢出中断的可编程定时／计数器，具有7级预分频器；·石英晶体或RC振荡器；·看门狗定时器；·2048×14位的程序存储器PROM；·64×8位的数据存储器RAM；·在VDD＝5V且系统时钟为8MHz时，指令时钟为0．5μs；·四通道9位的A／D转换器；·指令执行时间皆为1或2个指令周期低电压复位功能。

关键词：单片机；模糊逻辑；电路设计；抗干扰；温度采样；电饭煲Fuzzy control electric cookerAbstract：Introduction of new type HT46R47single-chip microcomputer and fuzzy control technology to realize the electric rice cooker.He has the advantages of simple circuit,low cost,energy saving,safety and reliability.Single chip microcomputer;fuzzy logic;circuit design;interference;temperature sampling; electric cookerAt present,the market of electric cooker used most of fixed power heating,low energy efficiency,single function,difficult to meet people's growing demand for life. Development of complete function,low cost,energy saving,safe and reliable computer electric cooker,is very necessary.System selection with low cost,low power consumption,high performance8bit A/D HT46R47single-chip microcomputer to control the core control circuit.Pin as shown in figure1.His main characteristics are as follows:Working voltage,:fSYS=4MHz:2.2~5.5V;,13bidirectional input/output port;In8,with overflow interrupt the programmable timer/counter,with7prescaler; Quartz crystal oscillator,or RC;,the watchdog timer;"2048x14bit program memory PROM;"64x8bit data memory RAM;In VDD=5V and system clock for8MHz,0.5s instruction clock;In four,channel9bit A/D converter;Keywords：Single chip microcomputer fuzzy logic circuit design interference temperature sampling electric cooker目录模糊单片机控制电饭煲 (1)Fuzzy control electric cooker (2)前言 (4)第一章单片机的工作原理 (5)1.1特殊功能寄存器（SFR） (5)1.2程序状态字寄存器（PSW） (6)1.3MCS-51单片机存储结构 (7)第二章模糊电饭锅的工作原理 (8)2.1吸水阶段 (8)2.2加热阶段 (9)2.3沸腾阶段 (9)2.4焖饭阶段 (9)2.5膨胀阶段 (9)2.6保温阶段 (9)第三章电饭锅模糊控制器的设计 (10)3.1.模糊电饭锅的基本功能 (10)3.2模糊控制的硬件设置 (10)3.2.1.电源电路 (11)3.2.2.检测信号的电路 (11)3.2.3.显示电路 (12)3.2.4.加热控制电路 (12)3.3.模糊控制的软件设计 (12)3.3.1系统初始化 (12)3.3.2参数设定 (12)3.3.3.工艺推理及过程控制 (13)第四章模糊控制算法 (15)4.1模糊控制的基本原理 (15)4.2米量的模糊推理 (16)4.3加热功率的模糊推理 (18)4.4工艺过程控制 (20)参考文献 (22)致谢 (23)前言系统选用以低成本、功耗小、性能良好的220v8位A／D型HT46R47单片机为控制核心的控制电路。

浅谈51单片机的应用与发展51单片机是一种应用十分广泛的单片机，因其功能强大、体积小、成本低廉等特点，在各种电子设备中得到了广泛的应用。

在当前智能化和物联网时代的背景下，51单片机的应用和发展也受到了更多关注和重视。

本文将就51单片机的应用与发展进行浅谈。

一、51单片机的应用1. 家用电器在家用电器中，51单片机可以用于空调、洗衣机、微波炉、电饭煲等家电产品中，实现控制、计时、显示等功能。

通过程序控制，可以实现多种工作模式和智能化操作，为用户提供更便捷、节能的使用体验。

2. 工业控制在工业控制领域，51单片机可以实现对各种设备和机器的控制和监测，如自动化生产线、机械设备等。

通过编程和外围设备的配合，可以实现复杂的逻辑控制和数据处理，提高生产效率和产品质量。

3. 智能穿戴设备随着智能穿戴设备的兴起，如智能手环、智能手表等，51单片机也得到了广泛的应用。

它可以实现对各种传感器的数据采集和处理，实时监测用户的运动、健康状况，并与手机、互联网等进行数据交互和信息推送。

4. 智能家居在智能家居领域，51单片机可以实现对家居设备的远程控制、定时开关、环境监测等功能。

通过与无线通信技术的结合，可以实现家庭设备的智能化管理和联动控制，提升家居的舒适性和安全性。

5. 教育领域在教育领域，51单片机也被广泛应用于电子课件、实验教学等方面。

通过搭建实验平台和编写相关程序，可以帮助学生深入理解单片机原理和应用，培养其动手能力和创新意识。

二、51单片机的发展1. 高性能随着科技的不断进步，单片机的性能也在不断提升。

未来的51单片机将更加注重处理器性能、存储容量、外设接口等方面的提升，以满足更多复杂场景下的需求。

2. 低功耗随着节能环保理念的普及，未来的51单片机将更加注重功耗控制和优化。

通过采用低功耗技术和智能管理，可以延长设备的使用时间，提高能源利用效率。

3. 多功能集成未来的51单片机将更加注重多功能集成的设计，将更多的外设功能集成到一颗芯片中，减小体积、降低成本，提高整体系统的稳定性和可靠性。

智能电饭煲电子语音的应用及设计摘要：本文将研究了如何利用单片机做开发出具有语音功能的电饭煲控制器的核心。

根据煮饭专家加热曲线，使语音电饭煲控制器控制煮饭的过程，同时实现了显示温度和语音提示的功能。

关键词：智能电饭煲；电子语音；应用；设计引言人们在日常生活中对各类家用电器也提出了越来越多的要求，电饭煲也不例外。

它经历了从简单到复杂，从纯手动到半自动化、全自动化和智能化产品升级的过程。

然而，由于智能化电饭煲价格居高不下，不能被大众家庭接受。

一种领先于老式电饭煲，且价格低廉、具有语音功能的人性化的电饭煲的设计是有相当大的市场竞争力的。

1、智能电饭煲控制应用本设计是一个带语音功能的智能电饭煲的控制电路板，控制容量为3L适合1-4人吃饭的电饭煲，控制输出功率为7001左右的加热器，以凌阳16位单片机SPCE061A为核心的电饭煲控制系统。

煮饭过程模拟煮饭专家加热曲线，能做出美味可口的米饭，并对操作和各种情况进行语音提示和报警。

本设计具有煮饭、快速煮饭、煲粥、炖汤、保温等5种煮饭模式和预约定时煮饭功能，同时还具有防空锅保护和高温保护功能。

1.1吸水过程（t0~t1）一般情况下，大米本身含有14%左右的水份，在大功率加热升温之前，小功率低温使米的含水率达到25%左右后，可使米粒内部均匀受热，从而使之烧成柔软鼓胀状。

但是，一旦水温超过60C，米中含有的淀粉将开始转化为a淀粉，变成糊状，因此必须控制水温在60C以下。

通常可使水温在35C左右保持适当的吸水时间来完成理想的吸水过程。

1.2大功率加热快速升温过程（t1~t2）把已吸足水份的米粒采用大功率进行加热，使水温较快地升到沸点。

但是升温的速度要适当，通过对不同升温过程下的米饭进行a化度、还元糖量、硬度、粘着力、色泽等综合分析后发现：温度上升时间大约保持10分钟左右时，烧出来的米饭综合效果最佳。

1.3保沸阶段（t2~t3）在水温达到沸腾状态之后，采取小功率加热保持沸腾，促使米粒中的淀粉变为a淀粉，同时内锅中的水分不断被米粒吸收或蒸发掉，当达到断电温度时停止加热，可使米粒上的水分较少，保证米粒颗粒均匀、色泽感强。

目录引言 (2)1 电饭锅的原理与结构 (3)2 MCS─51单片机在电饭锅上的应用 (6)3 程序设计 (12)6 结束语 (20)参考文献 (20)附录Ⅰ：电路原理接线图 (21)引言电饭锅是一种能够进行蒸、煮、炖、煨、焖等多种加工的现代化炊具。

它不但能够把食物做熟，而且能够保温，使用起来清洁卫生，没有污染，省时省力，是家务劳动现代化不可缺少的用具之一。

随着科技、经济的发展，人们生活水平的不断提高，工作生活节奏亦加快，延时预制食品也成了人们日常工作生活中的需要。

目前，己有的智能电子电饭锅在做饭/粥时，是将米和水同时放入锅中，接通电饭锅的电源后，电饭锅即自动进入做饭/粥程序，当做饭/粥完成后，电饭锅即进入保温状态。

这就需要我们用智能程序控制电饭锅的煮饭保温时间，本设计主要介绍MSC-51系列单片机在电饭锅的应用及程序。

本次设计过程中借鉴的一些智能家电书和设计手册，吸收书中自己本没掌握的知识，并得到徐祖华、肖金凤老师的悉心帮助。

对此深表谢忱。

1、电饭锅的原理及结构1.1电饭锅的原理电饭锅是利用发热板，在铝质锅的底部煮饭。

发热板内藏电热线，这电热线是由自动开关控制，发热板的中央有一圆孔，孔内有一感温软磁，它借着弹簧向上顶贴着锅底。

这是一种纯铁氧体。

它在100℃或以下时，可以被永久磁铁吸引。

但当升至103℃时，则失去磁性，不再受永久磁铁吸引。

当按下开关按键，开关横杆把磁铁向上顶贴着感温软磁；这时，发热线接通，开始加热。

当锅内的饭沸腾后，锅内的水就渐渐减少，当水开始蒸干，锅内的温度就由100℃上升。

当升至103℃时，感温软磁就不受磁铁吸引，开关的杠杆因弹簧的弹力及本身的重力而下降，压使接触点分开，发热线就断电，同时，接通另一保温电路，保持饭的温度在70℃左右。

智能电饭煲主要由电源部分和控制电路组成，主控电路与热敏电阻形成反馈回路，主控电路实现两种功能，一是采集热敏电阻反馈回来的温度值，二是依据用户选用的工作方式，对继电器的工作方式的改变来对电热盘加热的控制。

电饭煲 课程设计 单片机一、课程目标知识目标：1. 理解单片机的基本原理及其在电饭煲中的应用；2. 掌握单片机编程的基础知识，如指令、循环、条件语句等；3. 学习并掌握电饭煲各功能模块的工作原理及其与单片机的接口技术。

技能目标：1. 能够运用所学知识，设计简单的单片机控制程序，实现对电饭煲的基本控制；2. 能够运用调试工具对单片机程序进行调试，解决常见问题；3. 培养学生的动手实践能力，学会使用相关仪器设备进行电路搭建和测试。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发创新意识；2. 培养学生的团队协作精神，学会与他人共同解决问题；3. 增强学生的环保意识，了解电子产品对环境的影响。

分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程将目标分解为以下具体学习成果：1. 学生能够独立完成单片机的基本编程；2. 学生能够运用单片机技术实现电饭煲的简单控制功能；3. 学生通过课程学习，能够关注电子产品在生活中的应用，具备初步的创新能力。

1. 单片机原理：介绍单片机的组成、工作原理及其在电饭煲中的应用；- 教材章节：第三章 单片机原理与应用2. 单片机编程基础：讲解编程语言、指令、循环、条件语句等基本概念；- 教材章节：第四章 单片机编程技术3. 电饭煲功能模块：分析电饭煲加热、保温、定时等模块的工作原理及其与单片机的接口技术；- 教材章节：第五章 常用功能模块及其接口技术4. 单片机控制程序设计：学习设计简单的单片机控制程序，实现对电饭煲的基本控制；- 教材章节：第六章 单片机控制系统设计5. 程序调试与优化：介绍调试工具的使用，学会查找并解决程序中的问题；- 教材章节：第七章 程序调试与优化6. 动手实践：指导学生进行电路搭建、程序编写和调试，培养动手实践能力；- 教材章节：实验指导教学内容安排与进度：第1周：单片机原理及其在电饭煲中的应用第2周：单片机编程基础第3周：电饭煲功能模块及其接口技术第4周：单片机控制程序设计第5周：程序调试与优化第6-8周：动手实践与成果展示本课程将采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：教师通过生动的语言、形象的比喻，为学生讲解单片机原理、编程基础等理论知识，使学生掌握基本概念和原理。

浅谈单片机系统的作用在当今科技飞速发展的时代，单片机系统已经成为了众多电子设备中不可或缺的核心组件。

它虽然看似小巧，但其作用却不容小觑。

从日常生活中的家用电器，到工业生产中的自动化设备，单片机系统都发挥着至关重要的作用。

单片机系统，简单来说，就是将计算机的主要功能集成在一个芯片上的系统。

它包含了中央处理器（CPU）、存储器、输入输出接口等基本组件，能够实现对数据的处理、存储和传输，从而完成特定的任务。

在家庭生活中，单片机系统的应用随处可见。

比如，我们常见的智能电饭煲。

它能够根据用户设定的程序，精确地控制加热时间和温度，煮出美味可口的米饭。

这背后，就是单片机系统在发挥作用。

它接收用户输入的指令，如煮饭模式、预约时间等，然后根据内置的算法和程序，控制加热元件的工作状态，实现智能化的烹饪过程。

再比如，空调也是一个很好的例子。

通过单片机系统，空调能够感知室内温度、湿度等环境参数，并根据用户设定的目标温度，自动调节制冷或制热模式，以及风速大小，为我们创造一个舒适的居住环境。

在交通领域，单片机系统同样有着广泛的应用。

汽车中的电子控制系统，如发动机管理系统、防抱死制动系统（ABS）等，都离不开单片机系统的支持。

以发动机管理系统为例，单片机系统能够实时监测发动机的工作状态，包括转速、油温、油压等参数，并根据这些参数精确地控制燃油喷射量和点火时机，从而提高发动机的性能，降低油耗和尾气排放。

在工业生产中，单片机系统更是扮演着重要的角色。

自动化生产线中的各种设备，如数控机床、工业机器人等，都依靠单片机系统来实现精确的控制和高效的运行。

例如，数控机床通过单片机系统接收加工程序，然后控制刀具的运动轨迹和切削参数，完成复杂零件的加工。

工业机器人则在单片机系统的指挥下，完成各种搬运、焊接、装配等任务，大大提高了生产效率和产品质量。

单片机系统在医疗设备中也发挥着关键作用。

像心电图机、血压计、血糖仪等常见的医疗检测设备，都需要单片机系统来进行数据采集、处理和分析。

基于单片机的智能电饭煲传统的电饭煲也就是机械式的电饭煲，它的工作原理是利用了磁钢在受到大量的热量之后会失去原有磁性的原理来设计的，加热性能差，功能单一，本文所研究的一种智能电饭煲，可实现远程控制及监测其工作状态，并能实现对水的加热和净化。

其包括：电饭煲主体、互联网设备、移动终端。

此智能电饭煲涉及底层功能加热模块以及监测功能模块。

移动终端已预设相应指令的代码，经过入网路由器，由WiFi 模块传送到智能微处理器，进而协调各个功能模块的工作，实现远程控制。

此智能电饭煲实现了远程控制，通过传感器得到工作状态的数据，传送到移动终端，实现了监控作用。

标签：芯片;智能;电饭煲传统的电饭煲需要手动操作才能选择煮食的模式以及启动，而且无法准确的知晓所需要的时间以及水质情况，也无法进行远程的操控。

随着物联网的时代到来，智能移动终端设备更走进千家万户，如果通过网络与电饭煲相连，就能实现对其的远程操控，极大的节约了时间，且能监测到电饭煲的工作数据以及进一步加强对水质的检测与净化功能，消除了安全隐患。

1.系统整体设计主要分为三部分：电饭煲主体、互联网设备、移动终端，如图1所示：智能电饭煲主体的功能处理器用于实现底层的电饭煲加热、保温以及自动冷却，由智能微处理器调控。

智能微处理器用于接收信息、处理信息以及发送指令。

智能微处理器在电饭煲中作为核心控制与之相连的功能模块还有：水质检测模块、水净化处理模块、定时模块、测温模块、水量监测模块、湿度监测模块、WiFi 模块。

互联网设备：已入网的路由器，用于与WiFi 的无线连接，从而实现智能电饭煲与移动智能终端的通信。

移动终端：进行远程操控，通过互联网将所需要的指令由路由器发送给WiFi 模块，进而传送到智能微处理器，从而调用各个功能模块，达到相应的效果。

同时智能微处理器将电饭煲的工作状态信息反馈到移动终端。

通过移动终端既可以远程控制电饭煲的工作，也可以及时了解电饭煲的工作状态及时间信息。