基于單片機(jī)的電飯煲控制系統(tǒng)開題報(bào)告

1、一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題的依據(jù)（包括課題來源、依托的項(xiàng)目名稱、研究或應(yīng)用意義、國內(nèi)外研究或應(yīng)用現(xiàn)狀，附主要參考文獻(xiàn)） 1.選題的背景電飯煲因其安全、簡便、實(shí)用而普及到千家萬戶。隨著科技的不斷發(fā)展，這類小家電也在不斷的完善和提升自己，并向著智能化、節(jié)能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。本課題研究的是智能電飯煲的硬件和軟件的設(shè)計(jì)以及煮飯功能的實(shí)現(xiàn)過程。智能家用電器不僅僅實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的原始屬性，更融入了我們?nèi)祟惖闹腔劢Y(jié)晶。 隨著以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的信息技術(shù)，特別是數(shù)字化技術(shù)、多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，智能家電產(chǎn)業(yè)也在迅速崛起。世界著名的電腦和家電企業(yè)如IBM、夏普、微軟、英特爾、松下、NEC、東芝等都大力開

2、發(fā)研制自己的智能家電產(chǎn)品，我國的許多公司如聯(lián)想、長虹、海信、TCL、海爾等也都投入到智能家電的開發(fā)工作。作為傳統(tǒng)家電代表，電飯煲也已融入到系統(tǒng)化的信息家電系統(tǒng)中，它的功能已不再只是單純的煮飯，功能齊全、操作簡便、人性化的界面，烹調(diào)過程自動(dòng)化，甚至是網(wǎng)絡(luò)控制的信息化電飯煲已成為現(xiàn)代人的新需求。伴隨著生活水平的提高，電飯煲的智能化和網(wǎng)絡(luò)化將成為一種趨勢，機(jī)械式飯煲必將退出市場舞臺(tái) 2.項(xiàng)目的名稱 通過對現(xiàn)有產(chǎn)品的調(diào)查與研究，市場上的電飯煲種類繁多，按照市場的結(jié)構(gòu)來看，我國電飯煲主要是美的電飯煲、松下和格蘭仕電飯煲，目前這幾種品牌的電飯煲在市場上占據(jù)著主要的地位，這幾家公司的電飯煲都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)

3、，目前最先進(jìn)的要屬于微電腦型?？偟膩碚f，市場上的電飯煲質(zhì)量良莠不齊，質(zhì)量好的價(jià)格貴，價(jià)格便宜些的質(zhì)量不好，存在著許多的問題，基于此，利用單片機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)一款質(zhì)量好的，價(jià)格適中的電飯煲。以此適應(yīng)市場的需求。3.國內(nèi)外的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀 自從1965年美國的控制專家LAZadeh教授創(chuàng)市了模糊集合論依賴，將模制集合理論運(yùn)用于自動(dòng)動(dòng)控制而形成的模糊控制理論，在近年來得到了迅速發(fā)展，模糊控制作為智能控制領(lǐng)域最具有實(shí)際意義的一種控制方法，已廣泛運(yùn)用在工業(yè)領(lǐng)域、自動(dòng)化領(lǐng)域，智能家電控制領(lǐng)域和其他的許多領(lǐng)域中的控制體系，都取得了矚目的成效，并且這一引起了越來越多的控制理論的研究人員和相關(guān)工程人員的極大興趣，隨著

4、計(jì)算機(jī)及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，模糊控制也最初由經(jīng)典模糊控制發(fā)展到自適應(yīng)模糊控制、專家模糊控制和基于神經(jīng)網(wǎng)路的自學(xué)習(xí)模糊控制。模糊控制理論和應(yīng)用雖然已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，但就目前的狀況來看，還是缺乏重大的突破，因此模糊控制無論在理論和應(yīng)用上都有待于進(jìn)一步的深入討論和研究。 近年來，電飯煲市場規(guī)模穩(wěn)中有增，據(jù)中怡康測算數(shù)據(jù)顯示，2014年上半年電飯煲零售額達(dá)到67億，同比增長8.3%。在電飯煲市場穩(wěn)健增長的背景下，電腦型電飯煲主流市場地位得到進(jìn)一步鞏固，其零售額份額從2012年的67.8%上升到2014年上半年的77.8%。目前，普通加熱電腦型產(chǎn)品是市場主流，其零售額占比63.6%。隨著主要品牌開始對

5、IH加熱產(chǎn)品加大投入，今年上半年IH加熱電腦型電飯煲零售額份額已達(dá)到14.2%，較2013年大幅上升6.1%。美的、蘇泊爾、九陽、松下等品牌IH加熱電腦型電飯煲在其品牌內(nèi)部的零售額占比也有明顯提升4.主要參考文獻(xiàn)1劉志運(yùn). 一種新型電飯煲P. 廣東：CN106821019A,2017-06-13.2曹彥博. 基于單片機(jī)的雞舍智能環(huán)境控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)D.山東農(nóng)業(yè)大學(xué),2017.3包漢斌. 基于單片機(jī)的日光溫室遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)D.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué),2017.4王鵬. 基于單片機(jī)的智能磁滯回線測量系統(tǒng)的程序控制D.吉林大學(xué),2017.5李豪. 電飯煲內(nèi)膽生產(chǎn)線升級(jí)換代及上下料機(jī)器人本體設(shè)計(jì)D.廣東海洋大學(xué)

6、,2017.6不公告發(fā)明人. 一種基于單片機(jī)的智能電飯煲的控制P. 廣西：CN106773976A,2017-05-31.7李森. 基于單片機(jī)的智能家居安防監(jiān)控系統(tǒng)D.石家莊鐵道大學(xué),2017.8吳光杰,王海寶,吳麗芳,彭承軍. 一種智能電飯煲語音報(bào)時(shí)系統(tǒng)P. 重慶：CN205450687U,2016-08-10.9李強(qiáng). IH電飯煲的磁場及熱場分布仿真的設(shè)計(jì)D.電子科技大學(xué),2014.10古志堅(jiān). 基于單片機(jī)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)研究D.華南理工大學(xué),2013.11李雪梅. 單片機(jī)控制電飯煲預(yù)約和智能煮飯N. 電子報(bào),2007-03-25(015).12譚啟仁. 單片機(jī)控制的電飯煲通用的防電墻裝

7、置P. 浙江：CN2785224,2006-05-31.13鐘幼泉,冼曉德.單片機(jī)在電飯煲中的應(yīng)用J.電子技術(shù),1993(04):19-22.二、設(shè)計(jì)或研究內(nèi)容、預(yù)期目標(biāo)及擬解決的關(guān)鍵問題（此部分為重點(diǎn)闡述內(nèi)容） 1.研究的主要內(nèi)容本課題主要內(nèi)容及相關(guān)問題：在硬件上的設(shè)計(jì)主要以8052單片機(jī)為主要控制芯片的功能電路，以模塊化的 設(shè)計(jì)理念分別設(shè)計(jì)溫度傳感器電路、時(shí)鐘電路、LCD顯示電路、EEPROM擴(kuò)展電路、蜂鳴器電路、按鍵電路和溫度采集電路。使其具備智能電飯煲基本功能。 在軟件上的實(shí)現(xiàn)預(yù)約、保溫、米量推算、智能炊煮和冷飯加熱等功能。其中智能炊煮、米量推算和保溫功能采用模糊控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化煮飯

8、，外加一些預(yù)約、聲音、燈光提示等附加功能。根據(jù)人們生活經(jīng)驗(yàn)中得到的最佳炊煮曲線中的溫度信息值與實(shí)際采集溫度進(jìn) 行對比，經(jīng)過單片機(jī)的模糊推理后來控制可控硅的導(dǎo)通時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)煮飯的模糊化控制。主要遇到問題是要實(shí)現(xiàn)智能電飯煲預(yù)約、炊煮功能所對應(yīng)的硬件電路該如何選 擇，在整個(gè)炊煮過程中如何進(jìn)行相應(yīng)的模糊化控制。其中包括用何種方法進(jìn)行米量推算。在確定米量后如何進(jìn)行實(shí)時(shí)的溫度模糊化控制，此問題還包含有如何劃分模糊控制器輸入的量的隸屬度函數(shù)，采用何種方法計(jì)算控制量，這些問題也是本課題所要解決的 2.預(yù)期目標(biāo) 在軟件上的實(shí)現(xiàn)預(yù)約、保溫、米量推算、智能炊煮和冷飯加熱等功能。其中智能炊煮、米量推算和保溫功能采用

9、模糊控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能化煮飯，外加一些預(yù)約、聲音、燈光提示等附加功能。 3.擬解決的關(guān)鍵問題 對各個(gè)設(shè)計(jì)模塊的解決方法如下：1.主控模塊單片機(jī)的選擇本系統(tǒng)主控單片機(jī)選用贈(zèng) v半導(dǎo)體公司的8位閃速存器（ f shROM）型單片機(jī)芯片 MC80F7708A。 MC80F7708A是擁有8K字節(jié) FLASH程序存器的 CONE8位單片機(jī)。本芯片功能強(qiáng)大，可以為許多 LCD應(yīng)用提供高度靈活和低成本的解決方。該芯片有如下特點(diǎn)：8K字節(jié) FLASHROM,256字節(jié) M，20字節(jié)分段 LCD顯示 M，8/16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，10位 A/ D轉(zhuǎn)換器，7位看門狗定時(shí)器，擁有7位自動(dòng)重計(jì)數(shù)的21位實(shí)時(shí)定時(shí)器，8位

10、 UART,片內(nèi)晶振和時(shí)鐘電路等。另外，本芯片還支持節(jié)電模式以降低功耗。故 MC80F7708A是使用 LCD顯示和 ADC的系統(tǒng)中最好的控制器解決方2 LED顯示模塊的選擇本次設(shè)計(jì) LED模塊選用智能電飯煲專用 LED CY6905，該芯片采用公陰的連接方式，有黃、橙、藍(lán)三種發(fā)光顏色，其表面狀態(tài)有黑色表面，白色字段，是客戶最好的選擇。3 LED驅(qū)動(dòng)模塊選擇TM29C系列產(chǎn)品是一種專用的 LED數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片，性價(jià)比高，可替代74HC16雲(yún)、74HC5g5，374等芯片傳統(tǒng)繁瑣的 LED數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路， TM29C無需加三極管及電阻而直接驅(qū)動(dòng) LED數(shù)碼管，且驅(qū)動(dòng)電流大（8級(jí)輝度可調(diào)）。在單片

11、機(jī)程序方面，只要刷新次顯示 M數(shù)據(jù)而不用動(dòng)態(tài)掃描，而且芯片帶有鍵盤接囗，3線或2線串行單片機(jī)通信，非常省單片機(jī)硬件和軟件資源。輕輕松松2個(gè)或3個(gè) I/就可驅(qū)動(dòng)十幾段到高達(dá)120多段數(shù)碼管。圭電容觸摸按漣傳感模塊的選擇本次設(shè)計(jì)的電容傳感模塊選用 CY8C20524芯片，該芯片具有低功耗、抗干擾能力強(qiáng)、簡化硬件電路的設(shè)計(jì)、能夠驅(qū)動(dòng)28個(gè)通用 I/O等功能，是此次設(shè)計(jì)電容傳感最好的選擇。三、研究方案（包括有關(guān)方法、技術(shù)路線、實(shí)驗(yàn)手段、關(guān)鍵技術(shù)等） 1.設(shè)計(jì)構(gòu)圖的主要思想方法及技術(shù)路線 本次設(shè)計(jì)是以 MC80F7708A單片機(jī)為主控制器的基本系統(tǒng)為核心的一套控制系統(tǒng)，其中包括單片機(jī)、復(fù)位電路、溫度傳感

12、電路、鍵盤及顯示、驅(qū)動(dòng)電路、系統(tǒng)軟件等部分設(shè)計(jì)。 2.研究的重點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)手段 重點(diǎn)可分為軟件部分和硬件部分。系統(tǒng)軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，是根據(jù)其硬件電路結(jié)構(gòu)和所需達(dá)到的功能來進(jìn)行編制的。全部軟件流程由主程序、峰鳴器子程序、整個(gè)系統(tǒng)初始化子程序、延時(shí)子程序、液晶顯示子程序組成。，系統(tǒng)開始先進(jìn)行上電復(fù)位，檢測各個(gè)模塊初始化是否處于工作狀態(tài)，處于工作狀態(tài)則發(fā)出檢測命令，等待返回?cái)?shù)據(jù)并 3.關(guān)鍵技術(shù) 用protel DXP設(shè)計(jì)原理圖，用軟件進(jìn)行自檢后生成原理圖，然后制作PCB圖，手動(dòng)進(jìn)行布線，盡量保證布線美觀，少用或不用跳線，規(guī)劃電路板尺寸，合理的把元器件放在電路板上，完成電路板的設(shè)計(jì)。 4.設(shè)計(jì)材料 ST

13、C89C52單片機(jī)、超聲波模塊、MCU、溫度傳感器、LCD顯示、EEPROM、RTC、加光敏電阻、ADC0832、蜂鳴器、按鍵電路等。DXP軟件、軟件開發(fā)及合適的硬件、電路板的制作工具和材料。四、設(shè)計(jì)或研究計(jì)劃進(jìn)度 總時(shí)間為20周，自2016年12月12日開始，至2016年6月結(jié)束。分5階段： 1.畢業(yè)實(shí)習(xí)階段：4周，2016年12月12日2017年1月6日,在單位實(shí)習(xí),增強(qiáng)實(shí)踐動(dòng)手能力； 2.分析、研究、開題論證階段：2017年3月10日3月20日,查閱資料書和閱讀相關(guān)文獻(xiàn)； 3.設(shè)計(jì)、實(shí)施階段、論文編寫。2017年3月20日5月30日,按照自己的設(shè)計(jì)思想,做出實(shí)物并調(diào)試和編寫論文； 4.初審、打印、評閱階段。2017年6月1日6月15日。指導(dǎo)教師進(jìn)行論文審閱（至少審三稿）； 5.答辯、總結(jié)、成績評定階段。2017年月16日7月15日。五、設(shè)計(jì)（論文）的預(yù)期成果與特色或創(chuàng)新之處系統(tǒng)選用單片機(jī)S