智能电饭煲.doc

1、目前，市场上的电饭煲大部分采用机械式或者是采用固定功率的方式加热，能源利用率低，功能单一，难以满足人们日益增长的生活需求。因此，开发功能齐全，安全可靠的微电脑电饭煲是非常用必要的。电饭煲从机械式原理到现在的智能电饭煲，期间经历了许多的阶段。电饭煲发挥高新技术优势，以美味炊煮为主导，使产品更加丰富与时尚化，现已形成微电脑、电脑与机械三大类型、十大不同款式。机械电饭煲虽然价格方面体现它的优势之外，其他方面就很难满足人们对现代生活高品质的需求。微电脑或电脑控制的智能电饭煲符合现代人的要求，人性化的界面设计，使得人们一眼看出当前工作状态，让您更安心，各种烹调过程全部由电脑自动控制，并且大多的智能电饭煲

2、采用太空“黑晶”内胆，超硬耐磨，恒久美观，所有的这些特点符合现代人的省时、省力、耐用的观念。 本文主要介绍利用 SPMC65P2404A 芯片来对电饭煲的过程进行控制，SPMC65P2404A 是凌阳公司的 8 位元单片机，最高工作频率为 8MHz，工作电压 2.5V5V，有 192 字节的 RAM 和 4K 字节的 OTP ROM，有 23 个可编程 IO 口，8通道 10 位 A/D 转换器，2 通道 8 位定时/计数器，2 通道16 位定时/计数器，1 个 12 位 PWM 输出口，有低电压、上电、看门狗、外部信号、错误地址复位，并且有一个蜂鸣器输出口。 2 总体方案介绍 利用凌阳 8

3、位 MCU 设计的智能电饭煲控制系统原理框图如图 2-1 所示，通过按键来选择功能模式、显示电路完成显示当前状态和定时时间；通过温度传感器来对温度进行采样；通过 MCU 的控制最终实现对继电器的控制，从而来控制对加热盘的加热与否，电源部分完成对单片机系统和外围电路提供 5V 电源，并且对加热盘进行加热。 图 2-1 控制系统构成框图 3 系统硬件设计 1、由单片机 SPMC65P2404A 控制的电饭煲的硬件原理图如图 3-1 所示，它包括按键输入部分，温度检测输入电路，复位和晶振电路，PA6、PA7 完成对顶盖和底盘的温度的检测，PA5 完成对继电器的控制，SPMC65P2404A 是系统的

4、核心部分。 图 3-1 电饭煲的电路原理图 芯片特性简介 SPMC65P2404A 是凌阳公司的 8 位元单片机，最高工作频率为8MHz，工作电压 2.5V5V，有 192 字节的 RAM 和 4K 字节的 OTP ROM，有 23 个可编程 IO 口，8 通道 10 位 A/D 转换器，2 通道 8 位定时/计数器，2 通道 16 位定时/计数器，1 个 12 位 PWM 输出口，有低电压、上电、看门狗、外部信号、错误地址复位，并且有一个蜂鸣器输出口。利用这些资源，能够实现电饭煲的功能。 2、显示电路： 显示电路由共阳极数码管和 10 个 LED 组成，通过单片机位选和所送的数据来点亮相应的

5、 LED 和数码管的显示状态。其电路原理图如图 3-2 所示： 1 引言 目前，市场上的电饭煲大部分采用机械式或者是采用固定功率的方式加热，能源利用率低，功能单一，难以满足人们日益增长的生活需求。因此，开发功能齐全，安全可靠的微电脑电饭煲是非常用必要的。电饭煲从机械式原理到现在的智能电饭煲，期间经历了许多的阶段。电饭煲发挥高新技术优势，以美味炊煮为主导，使产品更加丰富与时尚化，现已形成微电脑、电脑与机械三大类型、十大不同款式。机械电饭煲虽然价格方面体现它的优势之外，其他方面就很难满足人们对现代生活高品质的需求。微电脑或电脑控制的智能电饭煲符合现代人的要求，人性化的界面设计，使得人们一眼看出当前

6、工作状态，让您更安心，各种烹调过程全部由电脑自动控制，并且大多的智能电饭煲采用太空“黑晶”内胆，超硬耐磨，恒久美观，所有的这些特点符合现代人的省时、省力、耐用的观念。 本文主要介绍利用 SPMC65P2404A 芯片来对电饭煲的过程进行控制，SPMC65P2404A 是凌阳公司的 8 位元单片机，最高工作频率为8MHz，工作电压 2.5V5V，有 192 字节的 RAM 和 4K 字节的 OTP ROM，有 23 个可编程 IO 口，8 通道 10 位 A/D 转换器，2 通道 8 位定时/计数器，2 通道 16 位定时/计数器，1 个 12 位 PWM 输出口，有低电压、上电、看门狗、外部信

7、号、错误地址复位，并且有一个蜂鸣器输出口。 2 总体方案介绍 利用凌阳 8 位 MCU 设计的智能电饭煲控制系统原理框图如图 2-1 所示，通过按键来选择功能模式、显示电路完成显示当前状态和定时时间；通过温度传感器来对温度进行采样；通过 MCU 的控制最终实现对继电器的控制，从而来控制对加热盘的加热与否，电源部分完成对单片机系统和外围电路提供 5V 电源，并且对加热盘进行加热。 图 2-1 控制系统构成框图 3 系统硬件设计 1、由单片机 SPMC65P2404A 控制的电饭煲的硬件原理图如图 3-1 所示，它包括按键输入部分，温度检测输入电路，复位和晶振电路，PA6、PA7 完成对顶盖和底盘

8、的温度的检测，PA5 完成对继电器的控制，SPMC65P2404A 是系统的核心部分。 图 3-1 电饭煲的电路原理图 芯片特性简介 SPMC65P2404A 是凌阳公司的 8 位元单片机，最高工作频率为8MHz，工作电压 2.5V5V，有 192 字节的 RAM 和 4K 字节的 OTP ROM，有 23 个可编程 IO 口，8 通道 10 位 A/D 转换器，2 通道 8 位定时/计数器，2 通道 16 位定时/计数器，1 个 12 位 PWM 输出口，有低电压、上电、看门狗、外部信号、错误地址复位，并且有一个蜂鸣器输出口。利用这些资源，能够实现电饭煲的功能。 2、显示电路： 显示电路由共

9、阳极数码管和 10 个 LED 组成，通过单片机位选和所送的数据来点亮相应的 LED 和数码管的显示状态。其电路原理图如图 3-2 所示： 图 3-2 显示电路 3、电源电路： 电源部分为单片机提供+5V 的直流稳压源，并且通过降压、整流、滤波之后的+14V 电压对继电器进行供电，通过控制三极管射极的导通与否来控制继电器的工作状态。电源电路原理图如图 3-3 所示 图 3-3 电源电路 4、温度采集部分电路图： J2 和 J3 是温度传感器的两个接口，其中 J2 和 J3 分别是顶盖和底盘温度传感器的接口，单片机检测的信号实际上是与温度传感器分压的电阻的电压值，因为温度传感器的电阻值会随温度的

10、上升而减小，所以分压电阻的电压值间接反映了某一时刻的温度，电路原理图如图 3-4 所示： 图3-4 温度传感器电路 4 系统软件设计 4.1 主程序流程 从样机分析中大致设计整个系统，整个系统输入包括 2 个温度传感器，5 个按键；输出包括 2 位七段数码管、10 个发光二极管、继电器控制信号等。根据控制功能，将程序设计为几个主要的模块，程序主流程见图 4-1 所示：4-1 程序主流程图 4.2 子程序介绍 1、 诊断子程序 诊断程序主要进行温度采集并判断传感器是否良好，主要对 2个温度传感器连续检测 20 次，若测到的数据不在范围内（温度范围：-10160），则表明传感器短路或断路错误，数码

11、显示“E”，并禁止按键操作。 2、 键盘扫描子程序 程序每循环一次扫描一次键盘，如果扫描到有键按下，则暂存键值，如果连续 5 次扫描到的键值都一样，则认为是稳定的键值。 3、 系统共有 5 个按键，在不同的状态下，每个键只要轻按一次就有效。系统的五个键接于 PA1 、PA3、PA2 、PA0、PA4，如果按键值有效则返回值的相应位为 0，否则相应位为 1。 4、 温度采集子程序 热敏电阻灵敏度高，为了防止干扰及其它原因导致测出的温度值变化太快，引起控制部件频繁动作，温度采集采用滑动平均值滤波方法。即在同一个通道上连续采集三个数据，取其中的中间值。 5、 显示子程序 系统共有 2 位七段数码管显示及 10 个发光二极管显示。数码管主要有 6 种状态需要显示：待机状态、出错显示、焖饭、保温、煮饭中及定时时间显示。发光二极管显示所选择的功能、开始及保温状态。功能显示需采用轮循方式，在按下开始键之前，开始灯闪烁。进入保温状态后，保温指示灯亮。LED 显示程序由位码扫描子程序及数码显示状态选定子程序组成。