智能模糊電飯煲控制系統(tǒng)設計(共71頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)摘摘 要要信息家電是 21 世紀家用電器發(fā)展的主流方向。論文通過探討信息家電的發(fā)展和技術要點，從實際工程出發(fā)，對傳統(tǒng)家用電飯煲進行深入細致研究，實現(xiàn)電飯煲智能化控制設計。針對電飯煲的加熱控制方法和電飯煲炊煮的最佳炊制加溫曲線進行理論研究，提出了一種電飯煲炊煮工藝流程的設計方案，詳盡分析炊煮流程的各個階段和異常處理對策。針對炊煮流程，研制了一個易于實現(xiàn)的米量推算和加熱功率的一維模糊控制器。定制了不同煮飯模式、不同米種、不同米量的炊煮模糊控制和保溫、煲粥、蒸煮等狀態(tài)的加熱控制方案，并給出在炊煮各個階段的參數(shù)。論文分析了模糊電飯煲控制系統(tǒng)的硬件結構和軟件系統(tǒng)

2、的設計。本文重點研究了 HT46R47 單片機在硬件設計過程中的低成本設計方法。在軟件方面，研究了模糊電飯煲控制系統(tǒng)的軟件控制流程并給出其流程圖，同時重點介紹了根據(jù)推理結果設計的米量判斷程序的流程。關鍵詞：關鍵詞：電飯煲電飯煲 HT46R47HT46R47 模糊控制模糊控制精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)AbstractThe information appliances is the main products of the appliances in the 21th century. The paper discusses the core technique and the

3、development of the information appliances. According to the practical project, the research on the traditional electronic rice cooker has been made and the application of the network and intelligence technique on the electronic rice cooker is realized.According to the heating control rules and the b

4、est heating curve of the electronic rice cooker, the paper puts forward a new cooking process of the cooker, analyses all the steps of the cooking process and the exceptions at large. With the new cooking process, a one-dimension fuzzy controller that can calculate the weight of rice and the heating

5、 power more easily is designed. In the paper, the fuzzy control way for different cooking modes, different kinds of rice and different weight of rice is provided o The paper also provides the heating control rules and the parameters in the status of heat preservation, cooking conjee, steaming etc. T

6、he paper analyses the design of the fuzzy rice cooker form of the hardwares control circuit and the software system. The emphasis of the introduction is HT46R47 MCU. The main software flowchart is show to analysis how the cooker works.Whats more,procedure of getting the quantity of rice by reasoning

7、 is contrived and the main flow chart is shown.Key words:Electrical Cooker;HT46R47;Fuzzy Control精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)目目 錄錄第一章 緒 論.11.1 研究的目的和意義及課題來源.11.2 國內(nèi)外在模糊控制方面的研究及分析.11.2.1 國外在模糊控制方面的研究現(xiàn)狀 .11.2.2 國內(nèi)發(fā)展狀況分析 .21.3 國內(nèi)外在模糊家電方面的狀況分析及發(fā)展展望.21.4 主要研究內(nèi)容.2第二章 智能化電飯煲的設計.42.1 電飯煲工作流程設計.42.2 電飯煲模糊控制器設計.92.2.

8、1 模糊控制的基本思想.102.2.2 炊飯量的模糊推理.112.2.3 加熱功率的模糊控制.13第三章 電飯煲控制系統(tǒng)的硬件設計.153.1 電飯煲硬件系統(tǒng)構成.153.2 HT46R47 單片機介紹.163.2.1 HT46R47 引腳配置圖.163.2.2 HT46R47/HT46C47 主要特性.163.2.3 HT46R47/HT46C47 引腳說明.173.3 電飯煲各部分硬件電路設計 .18第四章 電飯煲控制系統(tǒng)的軟件設計.234.1 模糊電飯煲控制系統(tǒng)軟件設計 .234.2 模糊電飯煲模糊控制軟件設計.24結 論.26參考文獻.28致 謝.29附錄一：電路原理圖.30精選優(yōu)質(zhì)文

9、檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第一章第一章 緒緒 論論1.11.1 研究的目的和意義及課題來源研究的目的和意義及課題來源在科學技術進步、日新月異的今天，節(jié)能、高效、環(huán)保的觀念逐漸深入人心，人們對家電智能化的要求也越來越高。本文研究的一種模糊控制的微電腦電飯煲正是智能化家電的典型代表?；谀：刂频碾婏堨夷軌蚺袛喑雒琢康拇笮?，并對不同的米量選擇不同的加熱方案，因此不但控制效果好，而且高效、節(jié)能。微電腦控制的電飯煲還可以實現(xiàn)預約、記憶等功能，大大方便了人們的生活。本文從實際工程出發(fā)，對模糊控制的微電腦電飯煲進行了深入的研究，主要討論了一種準確判斷米量的方法，真正實現(xiàn)了電飯煲的模糊控制。這對電飯煲

10、控制程序的研究將是很有意義的，將使之在高效、節(jié)能方面做得更好。1.21.2 國內(nèi)外在模糊控制方面的研究及分析國內(nèi)外在模糊控制方面的研究及分析1.2.11.2.1 國外在模糊控制方面的研究現(xiàn)狀國外在模糊控制方面的研究現(xiàn)狀自從1965年美國的控制論專家L.A.Zadeh教授創(chuàng)立了模糊集合論以來，將模糊集合理論運用于自動控制而形成的模糊控制理論，在近年來得到了迅速的發(fā)展。模糊控制作為智能領域中最具有實際意義的一種控制方法，已經(jīng)在工業(yè)控制領域，家用電器自動化領域和其他很多行業(yè)中解決了傳統(tǒng)控制方法無法或者是難以解決的問題，取得了令人矚目的成效。已經(jīng)引起了越來越多的控制理論的研究人員和相關領域的廣大工程技

11、術人員的極大興趣。隨著計算機及其相關技術的發(fā)展，模糊控制也由最初的經(jīng)典模糊控制發(fā)展到自適應模糊控制、專家模糊控制和基于神經(jīng)網(wǎng)絡的自學習模糊控制。其實現(xiàn)方式也由最初在微型機(單片機)上用軟件方法實現(xiàn)發(fā)展到應用模糊控制開發(fā)出模糊計算機進行直接控制。但是我們也應該看到，模糊控制的理論和應用雖然已經(jīng)取得了很大的進展，但是就目前的狀況來看，尚缺乏重大的突破，因此模糊控制無論在理論和應用上都有待于進一步的深入研究和探討。目前，最令模糊控制專家們感興趣的是模糊邏輯同神經(jīng)網(wǎng)絡算法的結合。神經(jīng)網(wǎng)絡在知識的獲取方面表現(xiàn)卓越，它能夠生成無須明確表現(xiàn)知識的規(guī)則和具有強大的自學習能力。而模糊技術的優(yōu)點在于可以用模糊性的

12、自然語言表現(xiàn)知識，和可以用簡單的max-min運算實現(xiàn)知識的推理，但在知識的獲取方面十分脆弱。模糊邏輯同神經(jīng)網(wǎng)絡算法互相結合，取長補短，可以通過學習自動地進精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)行模糊規(guī)則的產(chǎn)生和修改，從而在智能控制方面產(chǎn)生強大的威力。1.2.21.2.2 國內(nèi)發(fā)展狀況分析國內(nèi)發(fā)展狀況分析在我國，模糊控制技術的研究起步較晚，近年來，隨著模糊家用電器的興起，模糊控制在各個領域的應用獲得了飛速的發(fā)展，同時培養(yǎng)了一大批進行模糊控制研究的優(yōu)秀人才。但總的來說，在我國，模糊控制的應用水平落后于模糊控制理論方面的研究。這主要是因為研究者常常把模糊控制器的設計分成幾個獨立的部分來進行，如

13、隸屬度函數(shù)的確定，規(guī)則的獲取，控制器的合成等。這樣做的好處是把問題簡單化，便于初學者上手，快速進行問題的分析和解決。但是這樣做帶來的問題是很難對設計好的系統(tǒng)進行理論分析和設計優(yōu)化。當然，在我國，也有一批學者走在了模糊控制理論研究的前列。如，作為模糊論的創(chuàng)始人L.A.Zadeh的學生，香港科技大學的王立新教授，在模糊系統(tǒng)與模糊控制理論領域做出了很大貢獻，給模糊系統(tǒng)與模糊控制理論帶來了三個突破，具體是:(1) 證明了一類模糊系統(tǒng)是萬能逼近器；(2) 發(fā)明了Wang-Mendel方法，實現(xiàn)從數(shù)據(jù)中獲取模糊規(guī)則；(3) 提出了一種能夠確保穩(wěn)定的自適應模糊控制器的設計方法。1.31.3 國內(nèi)外在模糊家電

14、方面的狀況分析及發(fā)展展望國內(nèi)外在模糊家電方面的狀況分析及發(fā)展展望在智能家電的研究方面，日本走在世界的前面。資料統(tǒng)計表明，目前日本家用電器的單片機使用率在85%-94%之間，其中使用模糊控制的家電產(chǎn)品約占50%。日本甚至在幾乎所有的模糊控制應用領域都在世界上領先。日本在九十年代初期就有模糊家電問世，而那時我國的模糊家電尚未起步?，F(xiàn)在，在家電控制器中應用模糊控制在我國受到普遍重視。由于我國家電行業(yè)的飛速發(fā)展，模糊家電在我國大有可為。目前看來，模糊家電的發(fā)展有三大發(fā)展動向:(1) 進一步擴大傳感器的組合利用多個傳感器的功能組合可以不斷改 進家電的控制技術，而對多個量采樣后再進行綜合判斷正是模糊家電之

15、所長。(2) 與AI(人工智能)和神經(jīng)網(wǎng)絡技術相結合如前所述，與AI(人工智能)和神經(jīng)網(wǎng)絡技術相結合將進一步提高模糊家電的智能化水平。(3) 模糊家電網(wǎng)絡化隨著網(wǎng)絡經(jīng)濟的逐步發(fā)展，未來的家用電器必將改變目前這種單機運作的模式，而具有與Internet網(wǎng)通信的能力。家用電器走網(wǎng)絡化的道路，這也是當今家電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢之一。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)1.41.4 主要研究內(nèi)容主要研究內(nèi)容本課題以單片機為主要手段，以電飯煲為控制對象，將模糊控制技術應用于電飯煲的控制當中。由于在模糊電飯煲的開發(fā)方面，許多前輩已經(jīng)做了大量卓有成效的工作，即使在今天，模糊電飯煲在市場上也是比比皆是。本文在

16、借鑒前人工作的基礎上，研制出了一種模糊電飯煲控制系統(tǒng)，并重點研究了如下內(nèi)容:(1) 在進行大量測試及實驗之后，提出一種新的判斷米量的方法，并取得良好的應用效果；(2) 研究了電飯煲硬件控制系統(tǒng)，重點研究了低成本化設計方法；(3) 對硬件系統(tǒng)的各單元電路設計詳細的進行了敘述；(4) 根據(jù)新的米量判斷方法，設計了相應的軟模糊控制流程及模糊電飯煲控制軟件流程，并給出了相應的程序源代碼。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第二章第二章 智能化電飯煲的設計智能化電飯煲的設計為了得到最佳的炊煮質(zhì)量，電飯煲炊煮過程中，需要解決的主要問題往往是確定合理的炊煮工藝流程設計方案，找到一個易于實現(xiàn)的控制方法，

17、同時對異常處理采取的何種策略，最終實現(xiàn)準確推算炊煮量和最佳的升溫控制過程。當前的模糊控制電飯煲普遍采用二維控制器，雖然可以較準確的推算出米量，但由于算法復雜和存儲空間限制等原因，致使米量不能細致劃分，影響米飯的煮出效果，而且限制了其智能化功能的擴展。2.12.1 電飯煲工作流程設計電飯煲工作流程設計 要想做出松軟香滑的米飯，必須掌握加熱對象的性質(zhì)及詳細的加熱過程，只有這樣，才能夠?qū)⒚字胁灰兹苡谒㈦y以消化的 淀粉轉(zhuǎn)變?yōu)橐兹苡谒?、易于消化?淀粉。電飯煲作為加熱對象，其特性的影響因素是多方面的，如結構、材料、發(fā)熱盤的形狀、甚至是頂蓋出氣孔的大小對其吸熱散熱都有影響。當然，在電飯煲煮飯的過程中，米

18、量的大小對其吸熱散熱特性的影響是最大的，米量的大小甚至影響到烹調(diào)的工藝過程。換句話說，電飯煲必須對不同的米量采取相應的不同的控制方案和工藝過程，才能達到期望中的效果。所以，在其它因素(如結構、材料、發(fā)熱盤的形狀、頂蓋出氣孔的大小等)一定的情況下，對米量進行模糊判斷是決定控制效果好壞的關鍵。為了選取合適的輸入量進行米量的估算，首先必須確定電飯煲的炊煮工藝。圖 2.1 為最佳米飯炊制底部升溫曲線。圖中顯示出，米飯的炊制過程大致分為吸水、加熱、沸騰、燜飯和保溫五個階段。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)吸水加熱沸騰燜飯保溫t0t1t2t3t4時間（s）溫度（）1251007060圖 2. 1

19、 最佳米飯炊制升溫曲線 (1)吸水階段(t0 一 t1)吸水階段的作用是在對大米進行加熱之前，使大米在一定的溫度下充分吸水，使大米含水率從 14%上升到 25%左右，以保證米粒在加熱過程中內(nèi)外均勻受熱，熱量透到大米的芯部，從而使之燒成柔軟鼓脹狀。但是，一旦水溫超過60，米中含有的 淀粉開始轉(zhuǎn)化為 淀粉，米將變成糊狀。所以，一般將水溫控制在 60以下。 (2)加熱階段(t1 一 t2 )加熱升溫階段把已吸足水份的米采用大功率進行加熱。這樣，米、水的溫度迅速升高，將較快的達到沸點。而且隨著水的對流，米被均勻加熱。在此階段，必須完成米量的判別工作，根據(jù)投入米量的多少以及溫度的變化來調(diào)節(jié)加熱功率。(3

20、)沸騰階段(t2 一 t3)沸騰階段是促成米粒由 淀粉轉(zhuǎn)化為 淀粉的主要階段，應保持一定的時間。沸騰階段電飯煲內(nèi)的溫度保持在 100的水平。大米充分吸水后，鍋內(nèi)的水逐漸減少，鍋底趨于干燥，當鍋底的水份減少到一定程度后，鍋底溫度就會迅速上升，這時沸騰過程結束。由圖 2.1 可見，在沸騰階段的最后部分使鍋底溫度上沖，升高到 125左右，一般根據(jù)飯量不同，控制沸騰階段的時間和鍋底部上沖溫度也不同。(4)燜飯階段(t3 一 t4)燜飯階段是為了讓熱量透到米飯的芯部，使之充分受熱而內(nèi)外質(zhì)量趨于一致，也就是使米芯的淀粉 化。燜飯階段還使大米外部的水份一部分滲透入米芯，促使內(nèi)部的成熟變化，另一部分蒸發(fā)掉，這

21、樣就使得整粒米飯內(nèi)外一致。一般燜飯之后的米飯含水率在 69%左右。在燜飯階段一般可采用間歇加熱，目的是使鍋內(nèi)的溫度達到燜飯的溫度，當達到一定的溫度時，停止加熱或小功率加熱，由飯鍋利用余熱對米飯進行熱燜，燜飯結束后，米飯將完全成熟，無論硬度或黏度都會令人滿意。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)(5)保溫階段(大于 t4 )保溫階段可使米飯維持在 70左右等待食用。日常使用的機械式電飯煲，利用磁鋼受熱后磁性減弱來控制加熱絲的通斷。電源一旦接通，就持續(xù)加熱。達到最高溫度后，開關自動斷開，結束煮飯。這種電飯煲無法實現(xiàn)吸水和保溫過程，因而不可能實現(xiàn)圖 2.1 所示的煮飯過程，使得米飯的口感和質(zhì)量

22、較差，也無法實現(xiàn)和用戶之間的交互以完成各種附加功能。普通電腦式電飯煲，一般都能夠?qū)崿F(xiàn)上述工藝曲線。但也存在不少質(zhì)量問題:例如，在低電壓下，煮飯米多時，表面夾生;在高電壓下，底部燒焦現(xiàn)象比較嚴重，且快速煮飯時有米湯溢出情況;煮粥過程中，由于擔心沸騰后米湯溢出，普遍保守地采用過小的火力煮粥，在水多時，造成粥始終不沸騰，或沸騰時間極短，煮成清水粥；和用戶的交互性差，實現(xiàn)的功能少，使用時不方便;還有就是不能區(qū)分米種，由于各個米種在吸水性等指標上的區(qū)別，若統(tǒng)一用一個固定的加熱火力來進行，同樣會造成米飯夾生、燒焦，甚至根本無法煮熟(例如什錦米)。主要解決的方法是增加內(nèi)鍋厚度和采用三維立體加熱模式，這都會使

23、米飯的加熱更加均勻，避免燒焦和夾生等情況的發(fā)生。另外，基于專家經(jīng)驗，采用模糊控制算法準確的判斷炊煮的米量，找出在炊煮過程中出現(xiàn)的異常問題的處理對策，針對不同的米種會實施不同的加熱火力，都是解決上述問題的關鍵。圖 2.2 是一種國外三維立體加熱式電飯煲的煮飯過程頂?shù)诇囟惹€，圖 2.3 是它的煲粥、煲湯、蒸煮過程頂?shù)诇囟惹€。實驗中發(fā)現(xiàn)，由于它的內(nèi)鍋較厚并且采用三維立體式加熱，所以在煮飯和煲粥的過程中火力比較均勻，煮出的米飯和粥口感較好，而且未出現(xiàn)燒焦、夾生等情況。在程序中使用模糊控制算法，即所謂的“模糊控制電飯煲”與普通電腦式電飯煲不同之處在于控制中運用了模糊控制技術。傳統(tǒng)控制方式中，控制效果

24、的好壞取決于是否知道受控對象的精確數(shù)學模型，而在電飯煲的控制中，隨著烹煮的米量和水量的不同，受控對象的數(shù)學模型變化是很大的。初始水溫、環(huán)境溫度和電飯煲頂蓋的密封程度等參數(shù)對控制效果也有較大影響，很難用一個精確的數(shù)學模型來描述受控對象。此外，煮飯工藝曲線的各個過程，控制目標也不相同，這是傳統(tǒng)控制方法用于煮飯和煮粥等功能的困難之處。尤其是在煮粥的過程中，由于米量和水量的不同和半導體熱敏電阻的誤差，當鍋內(nèi)水沸騰時，鍋底溫度的差異可能達到 10左右。而火力稍大一點，要溢出;火力小一點，水不開鍋。要在煮粥的 lh6h 之內(nèi)，保持最短約 40min 的沸騰狀態(tài)而不溢出，是一件相當困難的事情。所以，即使是已

25、經(jīng)采用模糊邏輯控制的電飯煲，如果不對模糊控制策略和規(guī)則進行精心調(diào)整，也難于達到滿意的控制效果。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)預熱吸水加熱沸騰燜飯約64約52主加熱器占空比32/32溫度控制32/328/32-26/320/324/320/32煮飯：14min快速: 5min鍋底曲線鍋頂曲線約124約100128s煮飯:13min 快速：10min圖 2. 2 三維立體加熱式電飯煲的煮飯?zhí)匦詧D約64占空比加熱沸騰主加熱器鍋底曲線鍋頂曲線粥、湯調(diào)節(jié)時間約1005min40min蒸煮調(diào)節(jié)時間燜飯蒸煮：20/32粥：20/32湯：20/32蒸煮：5/32粥：4/32湯：6/32蒸煮：5/3

26、2粥：3/32湯：6/320/32圖 2. 3 三維立體加熱式電飯煲的煲粥、煲湯、蒸煮特性圖電飯煲的炊煮流程和模糊控制策略是密切相關的，在設計炊煮流程的過程中要考慮模糊控制策略。不但如此，由于電飯煲是一個家庭日用品，所以要考慮到各種異常情況的發(fā)生，炊煮流程中要有這些異常情況的對策。經(jīng)過對各種電腦式電飯煲進行測量分析，結合己有的一些經(jīng)驗，本著控制算法易于在程序中實現(xiàn)的原則，針對炊煮模式，確定出炊煮流程如圖 2.4 所示。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)開始等待階段BTM:ONTOP:OFF預熱階段1BTM:ONTOP:OFF預熱階段2BTM:ONTOP:OFF異常：過早結束BTM:OF

27、FTOP: 上蓋控制2加熱階段BTM:ONTOP:OFF吸水階段BTM：吸水控制TOP：OFF燜飯及保溫結束沸騰維持階段BTM：沸騰控制TOP：上蓋控制1異常：常溫對策BTM： 8/32TOP:OFF底部溫度結束禁止量判定4min經(jīng)過頂部溫度T2取得量判定值21min經(jīng)過禁止量判定底部溫度T3吸水時間經(jīng)過1min經(jīng)過底部溫度T1&頂部溫度T21min經(jīng)過&底部溫度圖 2. 4 電飯煲煮飯流程圖在此流程中有以下異常情況的對策:(1)用熱水煮飯，即“熱水冷鍋”(2)做完飯后，又立刻做第二鍋飯，即“熱鍋冷水”(3)加熱盤上有米(4)做飯過程中開頂蓋(5)水量過多(6)水燒干在本流程中，相對于傳統(tǒng)的炊

28、煮流程增加了等待階段，目的是對開始煮飯時電飯煲的初始狀態(tài)進行判定。開始煮飯時水和鍋的狀態(tài)并不一定是一致的，有可能是“熱鍋冷水” ，或是“熱水冷鍋” 。這一階段就是采用計時等待的辦法，等待大約 3 min 的時間，使鍋和水的狀態(tài)達到一致，以便對初始的煮飯狀態(tài)做出準確的判斷。若 3min 后，不滿足等待階段跳轉(zhuǎn)條件，則可斷定是“熱水冷鍋”，直接跳入加熱階段，禁止米量的判定。若是在 3min 之內(nèi)，滿足跳轉(zhuǎn)條件，則可以認定為“熱鍋冷水”或是“冷水冷鍋” 。可以把傳統(tǒng)流程的吸水階段細化為三個階段。預熱階段 1 是全速加熱，使加熱對象快速進入吸水狀態(tài)，從而縮短總體煮飯時間。預熱階段 2 是使加熱對象進入

29、吸水階段時的慣性小一些，便于恒定溫度控制。在吸水階段，主要是進行恒溫控制。不同的米種在吸水階段的吸水時間和吸水溫度是不同的，這主要取決于米種的吸水特性。一般說來，米種的吸水特性越好，它的所需吸水時間越短，吸水溫度越低。不同的煮飯模式在吸水階段的吸水時間和吸水溫度也是不同的，這主要取決于各種功能下加熱模式對米種含水量的要求，具體的吸水參數(shù)如表 2.1 所示。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)表 2. 1 吸水時間和溫度特性表大米免淘香米什錦糯米標準精煮少量高速稍硬稍軟壽司咖喱煲仔13min5215min5218min5270min5913min5215min5218min5220min5

30、215min5215min18min20min15min5959595210min5252525210min12min16min13min15min18min40404013min15min18min59595912min12min494910min10min393913min15min5252在加熱階段要完成米量的判斷工作，由于采用到達頂部某一溫度所需時間來判斷米量，所以在加熱階段前頂部加熱器一直是關閉的。當加熱盤上有米粒時，內(nèi)鍋的鍋底和底部加熱盤之間不完全接觸，加熱盤的熱量沒有被內(nèi)鍋很好的吸收，造成熱量的大量集聚，這就使得底部傳感器的溫度迅速升高，造成異常。當?shù)撞繙囟却笥?T3 時，進入異

31、常模式，禁止米量的判斷，4min 后緩和進入沸騰狀態(tài)。若在煮飯的過程中頂蓋處于未關合狀態(tài)，此時鍋內(nèi)的蒸汽不會影響頂部傳感器的溫度，頂部永遠不會達到 T2 溫度，這樣經(jīng)過 21 min 后，禁止米量判斷，進入沸騰狀態(tài)。沸騰階段的主要作用是完成鍋內(nèi)剩余水份的吸收。不同的米量，不同的米種以及不同的煮飯模式要采用不同的加熱功率。對于加熱階段中禁止米量判斷的情況，可以默認為它的米量為“較大” ，這樣在沸騰中會采取一種比較溫和的方式進行加熱，來保證米飯的質(zhì)量。對于什錦米，它的沸騰維持階段較為復雜一些，因為它是小米、燕麥、黑米、糙米、高粱米、珍珠米、小麥等米種的組合，而以上這些米的吸水特性都很差。如果進入沸

32、騰階段之后立即開始對其進行加熱，由于它的吸水不夠充分，鍋內(nèi)溫度會升高很快，當鍋底溫度大于 T3 時，進入燜飯階段。它的沸騰維持是不充分的，往往會造成米飯夾生，或者根本未被煮熟。所以，什錦米沸騰維持要分若干個階段，本著邊吸水邊沸騰的原則，才能使米飯煮出的效果較好。從什錦米的煮出效果來看，沸騰維持階段對其的影響是最大的。還有一點需要說明的是，如果在初始煮飯時刻水量添加過多，在沸騰維持階段有可能很長時間內(nèi)都無法將鍋內(nèi)剩余水份吸收，這樣 25min 過后，會進入附加沸騰維持階段，直至鍋內(nèi)的水份被完全的吸收。為了避免這種情況多次發(fā)生，要進行米水配比實驗，定出最佳水位線。燜飯分 3 個階段，根據(jù)米量、米種

33、、煮飯模式的不同，各個階段的時間和加熱功率都是不同的，燜飯時間結束后進入保溫狀態(tài)。在沸騰、燜飯及保溫階段，要采用統(tǒng)一的上蓋控制，防止鍋內(nèi)的水蒸汽在鍋頂蓋凝結成水。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)在所有以上流程中，都有水燒干的防護措施。一旦水燒干，鍋底溫度迅速升高，電飯煲會進行報警和自動斷電，以免發(fā)生危險。2.22.2 電飯煲模糊控制器設計電飯煲模糊控制器設計模糊控制器的設計方法可以分為兩類:試錯法(Trial-and-error Approach)和理論法( Theoretical Approach )。在試錯法中，首要任務是建立一個模糊IF-THEN 規(guī)則集合，規(guī)則可以通過總結經(jīng)驗

34、知識而得到，也可以通過精心組織的問卷向領域內(nèi)專家請教而得到;然后，基于這些模糊 IF-THEN 規(guī)則建立模糊控制器;最后，在實際系統(tǒng)中檢驗模糊控制器，如果性能指標不滿意，則對上述規(guī)則進行細微調(diào)整或通過反復用試錯法進行再設計，直至效果達到指標要求為止。用理論法進行設計，模糊控制器的結構和參數(shù)是以保證某一性能標準為設計原則的。本文所采用的模糊控制器的設計方法為試錯法。其設計方法可以概括為以下三步: (1)分析實際系統(tǒng)并選擇狀態(tài)變量和控制變量。狀態(tài)變量應能描述系統(tǒng)關鍵特性，控制變量應該能夠影響系統(tǒng)的狀態(tài).狀態(tài)變量是模糊系統(tǒng)的輸入，控制變量是模糊系統(tǒng)的輸出。(2)推演連接狀態(tài)變量與控制變量的模糊規(guī)則。

35、(3)將推演出的模糊 IF-THEN 規(guī)則組合成模糊系統(tǒng)，并檢驗此模糊系統(tǒng)作為控制器的閉環(huán)系統(tǒng)。機試運行帶有模糊控制器的閉環(huán)系統(tǒng)，如果不滿意其性能指標，則對其進行微調(diào)或再設計，并重復此過程，直至效果滿意為止。2.2.12.2.1 模糊控制的基本思想模糊控制的基本思想模糊控制是一種計算機數(shù)字控制，所以其控制系統(tǒng)框架同一般的數(shù)字控制系統(tǒng)一樣，只不過它的控制器是模糊控制器。模糊控制器的控制規(guī)律由程序?qū)崿F(xiàn)，在實現(xiàn)的過程中要經(jīng)過以下三個步驟:輸入量的模糊化、模糊推理和輸出量的解模糊。在模糊控制過程中，將測到的過程精確量轉(zhuǎn)化為模糊量，再經(jīng)過根據(jù)經(jīng)驗總結成的若干模糊規(guī)則和必要的模糊處理后，模糊判斷系統(tǒng)根據(jù)輸

36、入的模糊信息按照控制規(guī)則和推理法則，做出模糊決策，然后輸出解模糊后的控制量并作用于執(zhí)行系統(tǒng)，完成控制動作，且這種動作是以精確量表現(xiàn)出來的。 (1)模糊化模糊化是將模糊控制器輸入量的確切值轉(zhuǎn)換為相應模糊語言變量值的過程，此相應語言變量值均由對應的隸屬度來定義。在實際應用中，常常選擇三角形作為語言變量的隸屬度曲線。在模糊化的過程中，一般利用最大隸屬度原則，精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)即在語言集中選擇該元素對應的隸屬度最大的語言變量，作為該項確切值的模糊子集。 (2)模糊推理模糊推理包括三個組成部分:大前提、小前提和結論。大前提是多個模糊條件語句，構成規(guī)則庫;小前提是一個模糊判斷句，又

37、稱事實。模糊推理就是以已知的規(guī)則庫和輸入變量為依據(jù)，基于模糊變換推出新的模糊命題作為結論的過程。 （3)解模糊解模糊是將模糊推理后得到的模糊集轉(zhuǎn)換為用作控制的數(shù)字值的過程。它的目標是產(chǎn)生確切的控制動作，應該能夠最好的反映出推理出的模糊控制動作分配的可能性。常用的方法有最大隸屬度法、加權平均法和重心法。目前，實用模糊邏輯控制常用的方法有查表法和軟件模糊推理等。查表法是將輸入的隸屬度函數(shù)、模糊控制規(guī)則和輸出隸屬度函數(shù)都用表格來表示，從輸入量的模糊化、模糊推理和模糊判決都通過查表來實現(xiàn)。軟件模糊推理的模糊化、模糊推理和模糊判決三個過程都用軟件來實現(xiàn)。對于本文研究的米量和加熱功率模糊推理機來說，其推理

38、過程是開環(huán)的，模糊推理機只包含輸入量的模糊化、利用規(guī)則的模糊推理及輸出量的解模糊，隸屬度函數(shù)、模糊控制規(guī)則可以用表格來表示，模糊推理機的最終輸出量為具體米量的值和加熱功率的值。2.2.22.2.2 炊飯量的模糊推理炊飯量的模糊推理因為影響炊飯量檢測的因素眾多，所以不能采用稱重傳感器或其它直接側量的方法，而只能用溫度傳感器測出飯溫信號，利用模糊推理，組成測定飯量的軟傳感器，最后通過模糊決策來判斷米量的值。通過實驗和分析，發(fā)現(xiàn)幾種有代表性的電飯煲均在預熱段進行米量推理過程。但是，若在預熱段對米量進行推理，會受到初始水溫和環(huán)境溫度的嚴重影響，而難以得到準確的判斷。實驗表明，當米水經(jīng)過吸水階段之后，鍋

39、內(nèi)溫度處于 60左右，在此基礎上再進行加熱和推理，能排除初始水溫不一致的影響，因此，控制器采用在加熱階段來進行米量的推理是更為可行的選擇方案。圖 2.6 是在室溫 20下，采用 DUT4000 溫度采集模塊測量的電飯煲樣品用標準煮飯模式炊煮 3 杯和 10 杯大米的溫度曲線圖，其中 3 杯、10 杯表示米量的大小(每杯大米 O.15Kg)，a 是 3杯米底部溫度曲線，b 是 10 杯米底部溫度曲線，c 是 3 杯米頂部溫度曲線，d是 10 杯米頂部溫度曲線。由圖 2.6 可見，不同米量下的底部溫度從 60上升到 100的時間差別并精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)不是很大;從底部溫度

40、60加熱到頂部溫度 60在不同米量下的時間差別卻很顯著。當米量少 3 杯時，底部加熱產(chǎn)生的熱量很容易從底部滲透到液面的頂部，產(chǎn)生對流，底部溫度到達 100時頂部溫度為 40 0C;反之，當米量很大 10 杯時，熱量很難從底部滲透到液面的頂部，底部溫度到達 100時頂部溫度僅為300C。從圖 2.6 中還可以發(fā)現(xiàn)，當頂部溫度在 40到 80之間的線性度比較好，而這個階段對應著加熱階段的主上升期，所以，在加熱階段的主上升期來進行米量判斷是一個最為合適的選擇。從理論上來說，模糊控制器的維數(shù)越高，控制越精細。但是維數(shù)過高，模糊控制的規(guī)則將變得過于復雜，控制算法的實現(xiàn)相當困難。所以，在電飯煲中普遍采用二

41、維模糊控制器，能較準確的判斷出米量。這種控制器的輸入變量往往選用鍋底部溫差、鍋底溫差變化率或者頂蓋溫度、頂蓋溫度增量。在實驗中發(fā)現(xiàn)，如果等待階段中，在頂蓋溫度和初始水溫異常時禁止米量判斷，那么單純的選取進入加熱階段開始到頂部溫度達到一固定溫度 T2 （400CT28000C）的時間差作為判斷量，一樣可以取得滿意的效果。實驗中還發(fā)現(xiàn)，在進入加熱階段時，由于吸水階段溫度的波動，可能導致進入加熱階段時底部溫度不一致，這會增加米量的判斷誤差，所以，可以采用當?shù)撞繙囟冗_到一致時再進行米量判斷的計時。米量判斷的這種方案，簡化了控制算法，易于在程序中實現(xiàn)，經(jīng)過大量實驗證明，推算的米量偏差在 0.5 杯米之內(nèi)

42、，同樣達到了二維控制器的控制效果，下面將講述其具體推理過程。(1)輸入輸出變量的模糊化通過上述對電飯煲炊飯過程的機理分析可知，在加熱階段電飯煲底部溫度相同時，取頂部一個適當?shù)墓潭ǖ臏囟?T2，不同的米量加熱到電飯煲頂部達到這個溫度 T2 的時間 Trx是不同的。這樣，米量模糊控制器就可以看成輸入量為時間 Trx，輸出量為米量的一維模糊控制器。在采用 CRI 推理方法時，若連續(xù)域圖 2. 6 實驗用樣品 3, 10 杯大米溫度曲線圖精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)的范圍是 XL表示下限值，XH表示上限值。量化因子可表示HLXXX,為: （2-2HLnkXX1）對于 X 論域的清晰量 a

43、,對應離散論域中的元素 b 為: （2-2HLXXbka2）通過這樣的量化，就轉(zhuǎn)換成離散論域 N=-n,-n+1,-1,0,1, HLXXX,n-1,n這樣，就可以在離散論域中對語言變量進行分檔，每一檔成為語言變量的語言值，這些語言變量值可以用圖或表來表示。 輸入變量的模糊化，n=9，則 N=-9,-8,-7,-6,-5,-4,-3, -2,-1,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9，構成含 19 個整數(shù)元素的離散集合。設當鍋底溫度一致時，達到頂部溫度 T2 所用時間 T,的論域為420s,840s，則量化因子: （2-32370HLnkXX）定義：“非常小（ES） ” 、 “很?。╒S）

44、” 、 “小（S） ” 、 “較?。∣S） ” 、 “較大（OB） ” 、“大（B） ” 、 “很大（VB） ” 、 “非常大（EB） ”為 Q 的語言值。Trx和 Q 的隸屬度 u 的曲線如圖 2.7 所示：N01-99(Tts)極其小極其大非常小非常大.N(Q)01-5-4-3-2-1012345非常小很小較小小較大大很大非常大圖 2. 7 輸入變量大二和輸出變量口的隸屬度曲線在實驗中發(fā)現(xiàn)，中間米量(2.5 杯一 5.0 杯)對沸騰階段的加熱功率最為敏感，所以在設定米量 Q 的語言值時，需要在中間米量劃分的較為精細。(2)模糊控制規(guī)則構成精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)米量的模糊

45、推理是在加熱階段主上升期進行的?？梢栽阱伒诇囟冗_到 60時開始計時，當鍋頂溫度達到 T2時停止計時，這個時間就是 Trx，而后通過應用模糊推理判斷出鍋內(nèi)米量。模糊推理的規(guī)則，根據(jù)專家經(jīng)驗和對系統(tǒng)的觀察測量數(shù)據(jù)生成。由于所設計電飯煲在炊煮時有標準、精煮、少量米、高速、稍硬等 9 種工作模式，而且操作的米種還有 5 種不同的選擇，模糊規(guī)則生成時要考慮不同模式、不同米種、不同水量、不同米量、不同電源電壓等因素，編程階段中程序存在的任何隱患和錯誤以及電飯煲模具結構上的問題也會造成大量的重復實驗，所以，規(guī)則的生成所需實驗周期很長。在這里，給出 4 種米(不包含什錦米)標準煮飯模式和大米 8 種煮飯模式(

46、不包含少量米模式)的米量推理規(guī)則，見表 2.2。模糊控制規(guī)則表可以由模糊控制規(guī)則直接導出，這里不再另行列出。2.2.32.2.3 加熱功率的模糊控制加熱功率的模糊控制模糊控制電飯煲加熱控制是逼近最佳加熱曲線進行的，在沸騰階段的加熱功率 Pw 直接影響著米飯的質(zhì)量。在實際應用中，利用加熱時間占空比參數(shù) Tp來替代 Pw。通過改變 Tp，可改變熱元件上的有效電壓 Ue，從而改變熱元件的加熱功率 Pw。這里取 32s 為一個周期(在小段時間內(nèi)可以取 16s 為一個周期)，通過調(diào)節(jié)這 32s 中主輔加熱器的通斷來控制電飯煲加熱的功率 Pw。綜上所述，在沸騰階段，不同的米量要采用不同的底部 Pw，這是建

47、立以米量 Q 為輸入，底部 Tp 為輸出，實現(xiàn)對 Pw 控制的一維模糊推理過程原因所在。表 2. 2 各種米標準煮飯模式及大米各種煮飯模式控制規(guī)則精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)模式米種高速精煮稍硬標準壽司咖喱煲仔稍軟白米免淘香米糯米極其小非常小很小相當小小比較小略小稍許小中有點大稍許大略大 有點小比較大大相當大很大非常大極其大ESESESESESESESESESESESESVSVSVSVSVSVSVSVSESESVSESSVSESVSSVSVSSVSVSSVSSVSVSSSSSSSSVSSSSSSSSSSSSOSOSOSOSOSOSOSOSOSOSSOBOSOSOBOSSOBOSO

48、SOBOBOBOBOBOBOBOBOBOBOBOBOBOSBBOBOBOBOBOBOBOBOBOBVBVBBBOBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBBOBOBBBOBBVBBVBVBVBVBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBVBVBEBEBEBEBEBEBEBEBEBEBVBVBVBVBBVBVBVBVBVBVBEBVBEBEBEBOBVBVBVBVBEBVBVBVBVBVBBOBVBVBVBBVBEBVBVBVB 在保證可以實現(xiàn)最佳加

49、熱曲線的前提下，以簡化算法，易于實現(xiàn)為原則，可以設計一個一維的模糊控制器，其輸入是米水總量 Q，輸出為底部加熱器的TP。根據(jù) Q 的模糊化，將輸出變量的隸屬度函數(shù)。定義為單點，底部加熱器 Tp的單點隸屬度函數(shù)如圖 2.8 所示。01u16/3232/32 Tp圖 2. 8 輸出變量的單點隸屬度函數(shù)曲線精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第三章第三章 電飯煲控制系統(tǒng)的硬件設計電飯煲控制系統(tǒng)的硬件設計前兩章給出了電飯煲的炊煮工藝流程和模糊控制器的設計，這一章將重點闡述電飯煲控制系統(tǒng)的的硬件實現(xiàn)。由于電飯煲屬于一種家電產(chǎn)品，所以，在硬件實現(xiàn)時要充分考慮到成本、易用性等因素。3.13.1 電飯煲

50、硬件系統(tǒng)構成電飯煲硬件系統(tǒng)構成電飯煲工作原理如圖 3.1 所示。上電后，系統(tǒng)進入待機狀態(tài)，此時系統(tǒng)可接受用戶的功能選擇，用戶所選功能通過顯示電路顯示出來，當用戶按下相應按鍵時，MCU 可以對溫度進行檢測，對各種功能進行相應的加熱控制。各種功能結束時，會發(fā)出相應的報警提示。具體電路原理框圖如圖 3.1 所示：圖 3.1 電飯煲硬件原理圖HT46R47/HT46C47 是 8 位高性能、高效益的 RISC 結構單片機，用于直接處理模擬信號，例如直接連接傳感器。該系列單片機包含一個集成的多通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器，以及一個或多個脈沖寬度調(diào)制輸出。同時也增強了單片機的其它內(nèi)部特性，如暫停、喚醒功能、振蕩器選擇和

51、可編程分頻器等，增加了單片機的使用靈活度，而這些特性也同時保證實際應用時只需要最少的外部器件，進而降低了整個產(chǎn)品的成本。有了集成的 A/D 和 PWM 功能的優(yōu)勢，再加上低功耗、高性能、靈活控制的輸入/輸出和低成本等特性，此系列單片機廣泛被應用在傳感器信號處理、馬達驅(qū)動、工業(yè)控制、消費性產(chǎn)品和子系統(tǒng)控制器等場合。HT46R47 屬于一次可編程(One-Time Programmable, OTP)單片機，當配合使用盛群半導體的程序開發(fā)工具時，可簡單有效的更新程序，這提供了設計者快速有效的開發(fā)途徑。過零檢測電路時鐘與復位電路電源供電電路聲音報警電路顯示及按鍵電路加熱執(zhí)行電路M C U測溫電路精選

52、優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)3.23.2 HT46R47HT46R47 單片機介紹單片機介紹3.2.13.2.1 HT46R47HT46R47 引腳配置圖引腳配置圖HT46R47 引腳配置圖如圖 3.2 所示： 圖 3.2 HT46R47 引腳配置圖3.2.23.2.2 HT46R47/HT46C47HT46R47/HT46C47 主要特性主要特性（一）技術特性： 高性能 RISC 結構 低功率完全靜態(tài) CMOS 設計 工作電壓：在 4MHz 下，由 2.2V 到 5.5V在 8MHz 下，由 3.3V 到 5.5V 功率損耗：在 5V/4MHz 下，典型值為 2mA（針對 ADC

53、除能時的晶體振蕩器）不使用看門狗定時器時，3V 下靜態(tài)(standby)電流小于 1A 溫度范圍：工作溫度.40C 到 85C(工業(yè)級規(guī)格)儲存溫度.50C 到 125C（二）內(nèi)核特性 程序存儲器精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)2K14 OTP/Mask ROM 數(shù)據(jù)存儲器648 SRAM 表格讀取功能 多層硬件堆棧6-level 直接和間接數(shù)據(jù)尋址模式 位操作指令 63 條強大的指令 大多數(shù)指令執(zhí)行時間只需要一個指令周期（三）周邊特性 13 個具有上拉功能的雙向輸入輸出口 9 位多通道 A/D 轉(zhuǎn)換器 脈沖寬度調(diào)制輸出 PA 端口具有喚醒功能 外部中斷輸入 事件計數(shù)輸入 具有預分頻

54、器(Prescaler)及中斷功能的定時器 看門狗定時器(WDT) 暫停與喚醒特性可以節(jié)省功耗 PFD 輸出 芯片內(nèi)置晶體及電阻電容振蕩器 具有低電壓復位（LVR）特性 具有燒錄電路接口及程序代碼保護功能 掩膜版單片機適用于大量生產(chǎn) 提供高效的軟硬支持工具3.2.33.2.3 HT46R47/HT46C47HT46R47/HT46C47 引腳說明引腳說明表 3-1 HT46R47/HT46C47 引腳說明引腳名稱I/O掩膜選項說明PA0PA2PA3/PFDPA4/TMRI/OPull-highWake-upPA3 orPFD8 位雙向輸入/輸出口，每個位可由掩膜選項設置成喚醒輸入。軟件指令決定

55、引腳是CMOS 輸出或斯密特觸發(fā)器輸入掩膜選項決定端口上哪個位帶上拉電精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)PA5/INTPA6PA7阻。PA3、PA4 和PA5 分別與PFD、TMR 和引腳共INT用。PB0/AN0PB1/AN1PB2/AN2PB3/AN3I/OPull-high4位雙向輸入/輸出口。軟件指令決定引腳是CMOS 輸出或斯密特觸發(fā)器輸入。掩膜選項決定端口上哪個位帶上拉電阻。PB 和A/D 輸入引腳共用。A/D 輸入通過軟件指令選擇，一但被選擇作為A/D 輸入，I/O 功能和上拉電阻功能將自動無效。PD0/PWMI/OPull-highI/O orPWM1位雙向輸入/輸出口

56、。軟件指令決定引腳是CMOS 輸出或斯密特觸發(fā)器輸入。掩膜選項決定此引腳是否帶上拉電阻通過掩膜選項選擇PWM 輸出，PWM 輸出與PD0 引腳共用。OSC1OSC2I/OCrystal or RCOSC1、OSC2 連接外部RC 電路或晶體振蕩器(由掩膜選項決定) 作為內(nèi)部系統(tǒng)時鐘。在RC 模式下，OSC2 的輸出端信號是系統(tǒng)時鐘四分頻。RESI/O斯密特觸發(fā)器復位輸入。低電平有效。VDD正電源供應VSS負電源供應，接地。3.33.3 電飯煲各部分硬件電路設計電飯煲各部分硬件電路設計(1)電源/電池供電電路電源/電池供電電路如圖 3.3 所示。帶中心抽頭的變壓器和整流二極管 D4, D5 構成

57、了全波整流電路，C3 和 C4 為濾波電容。當交流電源供電時，通過對分流電阻 R2 和限流電阻 R3 的適當取值，使三級管 Ql 飽和導通，這樣使 VDD 接V1。而 VDD 通過負載作用于 Q2 的發(fā)射極，通過估算知，Q2 處于放大狀態(tài)，VDD比 Q2 發(fā)射極電壓高出約 3V, Q2 的發(fā)射極構成了數(shù)字地。二極管 D6 處于截止狀態(tài)，電池電路斷路。當電源掉電，電池供電時，Q1 和 Q2 都截止，D6 導通，VDD對數(shù)字地約等于電池電壓 3.5V，此時 V1 懸空。圖中有兩個保險絲，一個是限流保險絲，另一個是熱保險絲。當鍋底溫度過高時，熱保險絲會自動熔斷，起保護作用。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上

58、專心-專注-專業(yè)圖 3.3 電源供電原理圖(2)時鐘與復位電路系統(tǒng)采用 4MHz 晶振作為系統(tǒng)時鐘振蕩器，復位電路由 C1 和 C2 還有電阻 R構成 RC 電路.123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:30-Jun-2008Sheet of File:D:protel99seLibrarySchMiscellaneous Devices.ddbDrawn By:C330PC230PRY14MHT46247圖 3.4 時鐘與復位電路圖(3)聲音報警電路聲音報警采用蜂鳴器，報警頻率由 MCU 的 PA3 輸出進行控制，通過設置定時/計數(shù)器

59、 0 中的 TMROL, TMROH, TMROC，PFD 在 PA3 以頻率 f 輸出，f 可由下式得出: （3-162(2PFDsysff計數(shù)初值）1）公式 3-1 中，fPFD為系統(tǒng)時鐘?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)計數(shù)初值而得到不同頻率的聲音，系統(tǒng)中分為音樂聲音和報警聲音兩類。(4)測溫電路測溫元件是準確檢測溫度的關鍵，采用負溫度系數(shù)的熱敏電阻 PXN-51E。電飯煲中有頂部和底部兩路溫度檢測，可以隨時監(jiān)測頂部和底部的溫度。溫度精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)檢測模塊將溫度變化轉(zhuǎn)換為電壓變化,經(jīng)單片機 PB0-PB1 引腳輸入，經(jīng)內(nèi)部的A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成相應的數(shù)據(jù),單片機根據(jù)鍋底溫度,采用

60、模糊推理對鍋內(nèi)飯量進行模糊識別,并根據(jù)不同的米量選擇炊煮選項,執(zhí)行相應的加熱控制程序。電路圖如下圖所示：圖 3.5 測溫電路(5)加熱執(zhí)行電路為了更加均勻的加熱，電飯煲中安裝了 3 個加熱器:頂部加熱器、底部加熱器、側面加熱器。其中底部加熱器為主加熱器，由一個繼電器控制。頂部和側面加熱器為輔加熱器，由另外兩個繼電器控制。三個繼電器分別由單片機的PA0-PA2 來進行控制。 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)圖 3.6 加熱執(zhí)行電路(6)顯示/按鍵電路顯示電路：顯示電路由 R17R20、LED1LED10、Q1Q3、R3R5、DS1DDS2等組成。用來指示設定的工作模式(選中時長亮,運行