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－１１８－通过模糊控制理论的研究，结合目前应用广泛的单片机，本文设计实现了模糊电饭煲的控制系统。
１ 温度模糊控制系统的设计为了实现模糊电饭煲的良好控制，我们采用了二维温度模糊控制系统，如图１所示。
整个系统的核心是模糊控制器，由单片机实现；温控装置由继电器驱动电路控制加热器的开关，达到控制温度的目的；由热敏电阻构成温度检测电路。
系统温度变化主要包括恒温和升温过程，其控制过程类似。
首先系统将温度检测装置得到的实时信号ｙ与设定温度信号ｘ进行比较，得到误差信号ｅ以及误差变化率ｅｃ由模糊控制器进行处理，输出开关控制量ｕ，控制加热过程。
图１温度模糊控制系统２ 硬件方案电饭煲温度控制系统硬件电路方框图如图２所示。
图２温度控制系统框图单片机采用Ｍｏｔｏｒｏｌａ公司的ＭＣ６８ＨＣ５Ｐ９。
单片机用软件完成模糊控制算法，输出信号控制功率驱动电路，实现温度控制。
键盘输入电路由按键Ｋ１、Ｋ２组成。
Ｋ１用于选择５种工作方式，Ｋ２用于启动和停止模糊控制系统。
功率驱动电路采用继电器驱动方式。
通过控制继电器采样周期内闭合的时间，实现一种单片机温度模糊控制系统的实现甄丽平 司绍伟石家庄经济学院信息工程系，河北 石家庄 ０５００３１武警石家庄指挥学院通信基础，河北 石家庄 ０５０００６对加热器的开关式控制。
ＬＥＤ显示电路由两部分组成，一部分是７段ＬＥＤ数码管，用于显示温度，每采样周期刷新一次显示值；另一部分是ＬＥＤ二极管，共６个，其中五个对应于Ｋ１键的五种工作方式，１个用于显示系统开关状态。
３ 系统软件设计３．１ 模糊控制器的实现在模糊电饭煲中，模糊温度控制有两种情况：一种是恒温控制，另一种是匀速升温控制。
其控制原理类似，其结构图如图３所示。
图３ 模糊控制系统结构图模糊量化是将一个精确值化成一个或几个模糊值的单点的过程。
本系统中保温过程中，温差ｅ、温差变化率ｅｃ为语言输入变量；升温过程中，温差变化率及温差变化率的变化率为语言输入变量。
电饭锅模糊控制系统设计
谢宋和
【期刊名称】《家电科技》
【年(卷),期】2000(000)003
【摘要】@@ 1 概述rn模糊控制电饭锅是我们最近刚刚研制成功的一种新型的多功能家用烹饪器具.这种电饭锅与传统的电饭锅相比具有许多优越性.首先是它能自动地判定饭量、水/米比等信息,从而做出合适的控制决策,达到省时、省电的目的;其次是功能多、操作使用方便.本文重点是介绍如何将模糊逻辑应用于电饭锅的温度控制过程以及具体的实现方法.
【总页数】3页(P51-52,62)
【作者】谢宋和
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TM92
【相关文献】
1.电饭锅模糊控制系统设计 [J], 谢宋和
2.单片机模糊控制电饭锅系统设计 [J], 毛兆荣;邓松亮
3.电饭锅模糊控制系统设计 [J], 谢宋和
4.模糊控制技术在电饭锅中的应用 [J], 湛清平;崔光照
5.采用模糊控制的电饭锅原理分析 [J], 王建荣;杨海侠
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单片机模糊控制电饭锅系统设计
毛兆荣;邓松亮
【期刊名称】《河海大学机械学院学报》
【年(卷),期】1997(011)003
【摘要】在我国电饭锅是一种广泛使用的家用电器，但其智能化水平并不高。
作者利用美国Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ公司高性能单片机ＰＩＣ１６Ｃ５６成功地开发了一种模糊控制的电饭锅。
文中简单介绍了其模糊控制原理、硬件电路以及主要的软件流程图。
【总页数】6页(P27-32)
【作者】毛兆荣;邓松亮
【作者单位】河海大学机械学院信息学院;东南大学
【正文语种】中文
【中图分类】TM925.502
【相关文献】
1.电饭锅模糊控制系统设计 [J], 谢宋和
2.基于单片机和模糊控制的LED智能调光系统设计 [J], 罗江
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4.电饭锅模糊控制系统设计 [J], 谢宋和
5.单片机与模糊控制讲座第九讲用MC6805R2控制的电饭锅 [J], 余永权
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单片机在家电控制中的应用随着科技的不断进步和智能化的需求增加，单片机在家电控制中的应用越来越广泛。
单片机作为一种微型计算机芯片，拥有体积小、功能强大、功耗低等特点，使其成为家电控制领域的重要组成部分。
本文将探讨单片机在家电控制中的应用，并分析其优势和未来发展趋势。
一、概述单片机是一种集成了CPU、内存、IO口等功能的微型计算机系统，它能够通过编程实现复杂的功能和控制操作。
在家电控制领域，单片机通常被用于控制家电设备的开关、调节和监控等操作，以实现更智能、更便捷的家居体验。
二、单片机在家电控制中的应用1. 家庭安防系统单片机可以用于控制家庭安防系统中的门窗传感器、红外感应器等设备。
例如，当门窗传感器检测到非法入侵时，单片机可以通过控制警报器发出警报，在家主人的手机上发送警报信息。
同时，单片机还可以实现远程监控和录像功能，让家庭安全得到更全面的保障。
2. 智能照明系统单片机可以控制家庭照明系统的开关、亮度和颜色等参数。
通过与传感器、光照控制器等设备的联动，单片机可以实现按需调光、时间控制、光线感应等智能化功能，提高照明效果的同时降低能耗。
3. 温度和湿度控制单片机可以与温湿度传感器进行连接，实时检测室内的温度和湿度参数，并通过控制空调、加湿器等设备完成温湿度的调节。
通过预设的温湿度范围和自动控制算法，单片机可以实现智能化的温湿度控制，提供更加舒适的居住环境。
4. 智能家电控制单片机可以控制家电设备的开关、电机转速等参数，实现智能化的家居控制。
例如，通过与电视、音响等设备的联动，单片机可以实现一键开关、声控操作等功能，让家庭生活更加便捷和智能。
三、单片机在家电控制中的优势1. 体积小：单片机的体积小，易于安装和布置在家电设备内部，不占用额外的空间。
2. 功耗低：单片机的功耗低，可以节约能源，降低家庭用电成本。
3. 稳定可靠：单片机具有稳定性好、抗干扰能力强的特点，可以确保家电控制系统的正常运行。
4. 灵活可编程：单片机可以根据需要进行编程，可以实现各种自定义的控制功能，满足不同家庭的需求。
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，并在规定时间内把饭煮熟切自动停止工作功能。
设计采用温度传感器DS18B20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AbstractThis article introduces the rice cooker electronic nanny instrument, and is the ordinary household rice cooker after the rice cooker produces a new type of intelligence. The design and development of an intelligent system rice cooker, rice cooker in the past, the advantages of inheriting the same time joined the regular water and regular cooking function, time to start cooking under development, and the rice is cooked within the specified time stop automatically cutting function. Design uses a temperature sensor DS18B20 collecting temperature, low-voltage output by the microcontroller to control the relay off, and thus to control the closed inlet valve, disconnect the effect of automatic circuit, and has display function, the state can work over time shows on the LCD monitor, through the microcontroller to control the whole process.This paper introduces a new type of rice cooker control system detailed design of the overall idea, hardware design and software system, the system and detailed functions and implementation of the system made a presentation and the design of a lack of and improvement.Keyword: MCU; Timing; Relay control; Sensor目录引言 (1)1 系统的总体方案设计 (5)1.1 方案设计 (5)1.2 控制原理 (5)1.3 控制功能 (6)2 系统硬件设计 (7)2.1 单片机的发展趋势与介绍 (7)2.1.1 单片机的分类 (7)2.1.2 单片机的硬件结构及特点 (8)2.1.3 89C51的引脚介绍 (9)2.1.4 单片机最小系统的设计 (11)2.2 显示部分的电路设计 (12)2.2.1 显示器1602电路设计 (12)2.3 按键部分的电路设计 (14)2.3.1键盘的分类 (14)2.3.2 键盘的工作方式 (16)2.4 温度传感器连接 (17)2.4.1 技术性能描述 (18)2.4.2 应用范围 (18)2.4.3 使用说明 (18)3 系统的软件设计 (21)3.1 软件部分的总体设计思想 (21)3.2 控制系统的主程序功能及流程图 (21)3.2.1 主程序流程图 (21)3.2.2 系统子函数设计 (22)4 系统的调试 (29)4.1 硬件部分调试步骤 (29)4.2 软件部分调试 (29)结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录A 英文原文 (34)附录B 中文翻译 (43)附录C 系统设计原理图 (48)附录D 程序清单 (49)附录E 系统实物图 (65)引言自从1955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50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。
SPMC65P2404A在智能电饭煲中的应用
邓伦华
【期刊名称】《今日电子》
【年(卷),期】2005(000)009
【摘要】利用SPMC65P2404A单片机作为整个电饭煲的主控芯片,并且结合模糊控制技术来实现电饭煲的各种功能.
【总页数】3页(P88-90)
【作者】邓伦华
【作者单位】凌阳单片机推广中心
【正文语种】中文
【中图分类】TM92
【相关文献】
1.电子语音在智能电饭煲中的应用及设计 [J], 区校英
2.云智能远程可控一体化电饭煲--智能家电的设计研究 [J], 李敏;许开强
3.SPMC65P2404A在智能IC卡燃气表中的应用 [J],
4.PIC16F872单片机在智能电饭煲控制系统中的应用 [J], 王阳
5.汽车家庭两用自动配水智能电饭煲设计应用研究 [J], 张德昕;黎世锟
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基于51单片机实现智能电饭煲功能的设计与实现目录前言........................................................... I II 第1章绪论..................................................... I V 第1.1节智能家电概述........................................... I V 第1.2节本课题主要任务 (V)第2章智能电饭煲整体设计...................................... V II 第2.1节硬件整体框架.......................................... V II 第2.2节软件整体框架......................................... V III 第3章智能电饭煲硬件部分的详细设计............................. X I 第3.1节单片机外围电路设计..................................... X I 第3.2节时钟电路设计.......................................... X IV 第3.3节复位电路设计........................................... X V 第3.4节 EEPROM扩展电路设计 .................................... X V 第3.5节显示电路设计.......................................... X VI 第3.6节蜂鸣器电路设计....................................... X VII 第3.7节键盘接口电路设计..................................... X VII 第3.8节温度传感器电路设计.................................. X VIII 第4章智能电饭煲软件部分的详细设计............................. X X 第4.1节理想的最佳煮饭方法..................................... X X 第4.2节煮饭功能模糊控制器................................... X XII 第4.3节米量的模糊推理........................................ X XV 第4.4节副加热盘的模糊控制.................................. X XVII 第4.5节整体软件流程图....................................... X XXV 结论.......................................................... X LIV 参考文献....................................................... X LV 致谢............................................ 错误！未定义书签。
分类号编号华北水利水电学院North China Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power 毕业设计题目：基于单片机的电饭煲智能控制系统的设计院系信息工程学院专业电子信息工程姓名李玉平学号 200915512指导教师郑辉2011 年 05 月 24日华北水利水电学院毕业设计任务书题目：基于单片机的电饭煲智能控制系统的设计专业：电子信息工程班级学号：200915512姓名: 李玉平指导教师：郑辉设计期限：2011 年2 月21日开始2011年5 月27日结束院、系：信息工程学院2011年2月21 日一、毕业设计的目的通过本次设计掌握产品设计的流程，能熟练的使用AT89C51单片机，并根据设计要求选择合适的元器件，充分理解相关软件，对整个产品设计时的调试等必要的环节有更深刻的体会。
本设计通过选认元件、连线焊接、调试检测等过程，培养了搜集资料和调查研究的能力，方案论证选择的能力，理论分析与设计运算的能力，巩固了计算机软硬件和应用系统设计方面的能力。
二、主要设计内容及基本要求1．本设计包含以下部分：按键电路、上电复位电路、晶振电路、电源电路、显示电路、MCU系统部分、机械控制电路等部分。
2．基本要求：（1）要求定时工作时间和实时时间对比达到长时间精确地定时功能。
（2）要求定时时间和实时时间相同时通过51单片机控制光耦驱动电路来控制电饭煲的工作。
三、重点研究问题1．单片机的内部结构，显示电路的调试。
2．部分功能电路的软件设计：键盘显示电路、报警电路、工作指示电路。
四、主要技术指标或主要设计参数根据模块电路，设计出完整的电路原理图，焊接出实物，并对产品进行调试。
电源部分为单片机系统提供的电压为5V，为光耦提供的电压为12V。
五、设计成果拟做出一个基于AT89C51单片机对电饭煲的智能控制系统的设计，设计出整体原理图，并做出实物，同时做出一份符合要求的毕业论文。
分类号编号华北水利水电学院North China Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power 毕业设计题目：基于单片机的电饭煲智能控制系统的设计院系信息工程学院专业电子信息工程姓名李玉平学号 200915512指导教师郑辉2011 年 05 月 24日华北水利水电学院毕业设计任务书题目：基于单片机的电饭煲智能控制系统的设计专业：电子信息工程班级学号：200915512姓名: 李玉平指导教师：郑辉设计期限：2011 年2 月21日开始2011年5 月27日结束院、系：信息工程学院2011年2月21 日一、毕业设计的目的通过本次设计掌握产品设计的流程，能熟练的使用AT89C51单片机，并根据设计要求选择合适的元器件，充分理解相关软件，对整个产品设计时的调试等必要的环节有更深刻的体会。
本设计通过选认元件、连线焊接、调试检测等过程，培养了搜集资料和调查研究的能力，方案论证选择的能力，理论分析与设计运算的能力，巩固了计算机软硬件和应用系统设计方面的能力。
二、主要设计内容及基本要求1．本设计包含以下部分：按键电路、上电复位电路、晶振电路、电源电路、显示电路、MCU系统部分、机械控制电路等部分。
2．基本要求：（1）要求定时工作时间和实时时间对比达到长时间精确地定时功能。
（2）要求定时时间和实时时间相同时通过51单片机控制光耦驱动电路来控制电饭煲的工作。
三、重点研究问题1．单片机的内部结构，显示电路的调试。
2．部分功能电路的软件设计：键盘显示电路、报警电路、工作指示电路。
四、主要技术指标或主要设计参数根据模块电路，设计出完整的电路原理图，焊接出实物，并对产品进行调试。
电源部分为单片机系统提供的电压为5V，为光耦提供的电压为12V。
五、设计成果拟做出一个基于AT89C51单片机对电饭煲的智能控制系统的设计，设计出整体原理图，并做出实物，同时做出一份符合要求的毕业论文。
单片机模糊控制在电饭煲中的应用
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、安全可靠等特点。
关键词：单片机；模糊逻辑；电路设计；抗干扰；温度采样；电饭煲
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。
1 电饭煲的工作原理及硬件组成
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：f SYS＝4 MHz：2．2～5．5 V；
·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；
·2 048×14位的程序存储器PROM；
·64×8位的数据存储器RAM；
·在V DD＝5 V且系统时钟为8 MHz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。
1．1 工作原理
电饭煲的工作原理如图2所示。
通电后，系统进入待机状态，此时系统可接收用户的功能选择，用户所选功能通过
显示电路显示出来，当用户按下确定键时，MCU开始对温度进行监测，对各种功能进行相应的加热控制，直至功能结束时，发出声音报警提示。
1．2 硬件电路设计
（1）MCU
MCU是电饭煲的核心部分，完成数据采集、输入、处理、输出、显示等功能。
（2）测温元件数的热敏电阻。
由于热敏电阻值的变化与温度的变化是非线性关系，为了提高温度的测量分辨率和系统的抗干扰性能，设计电路如图3所示。
图3中，R t是负温度系数的热敏电阻；与R1并联后的阻值与温度的变化接近线性关系，提高分辨率；R2起分压作用；O点为测量点：当温度变化时，R t阻值发生变化，O点的电压也跟随变化，测量O点则可测量出温度的变化；C1是防止干扰引起O点的电压突变。
（3）加热执行电路
MCU通过PB1输出方波控制信号，通过电容偶合、整流后送到三极管的B极，放大后驱动继电器工作。
这样有方波输出时，继电器接通发热盘电源，没有方波输出时，则断开发热盘电源。
而方波信号是MCU正常工作时才可输出，当单片机死机时，就不可能输出。
也就是说，当单片机受到严重干扰死机时，PB1不可能输出方波，发热盘的电源会自动断开。
这样就可确保系统的安全性。
（4）声音报警电路
MCU通过PD0口输出方波信号，通过三极管放大，驱动
交流翁鸣器发出声音报警。
（5）显示按键复用电路
显示电路用分时扫描方式输出，3个公共口7个显示段，形式3×7显示输出。
按键复用7个显示段中的4个。
当扫描按键时，将全部显示关掉，并把以按键相联的I／O口设置为输入口，当扫描结束后，再改为输出口。
（6）时钟电源电路为MCU产生必要的工作条件，用于提供MCU工作所需要的时钟和电源。
2 软件设计
模糊控制的软件流程如图4所示。
在图4中，t1，t2，t3，t01，t02是时间参数，要根据电饭锅的不同功率进行设定，其中t01＜t02。
在典型的750 W电饭锅应用中取值如下：
t1＝2 min，t2＝30 s，t3＝5 min，
t01＝4 min，t02＝8 min主要步骤说明如下：
（1）通电加热后，采用全功率加热至60℃，进入（a）。
（2）（a）阶段：记录加热电饭锅胆从60～70℃所需时间t，t是与锅内米和水的质量成正比的；
（3）（b）阶段：以t1为时间单位，测量起止温度T1，T2当T1＝T2时为沸腾状态；
（4）（c）阶段：根据（a）测米量所得到的时间t，和设定的参数t01，t02做比较，选择适当的加热功率进行加热；
（5）以t2为时间单位，测量起止温度T1，T2，当T1＝T2时为水干状态，停止加热；
（6）用余热加热米钣t3时间，最后饭熟报警提示。
3 结语
由于电饭锅采用了模糊逻辑控制，模仿人的思维方式，又结合准确的条件判断，使这种电饭锅即使在不同的海拨高度（有不同的沸点），也能准确地检测到电饭煲内水的沸腾，能做到永不溢出；由于采用模糊逻辑，能准确检测到电饭煲内的水是否已烧干，准确地切断加热的电源，使得煮出的米饭松软、不烧焦。
在模糊逻辑的基础上，再加上时间控制，就使这种模糊控制电饭煲具有的预约定时煮饭、煲汤、煲粥等功能。
另外这种电饭锅电路设计精简可靠，所有控制电路硬件成本只需十多元。
目前，我们设计的这种控制电路已被许多厂家采用，并进行了大批量的生产。
这种单片机模糊控制技术在电饭煲中的广泛应用，对改善人们的生活，将会有深远的影响。
