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SPMC65P2404A在智能電飯煲中的應(yīng)用

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作者: 鄧倫華 時(shí)間:2005-09-19 來(lái)源: 收藏
SPMC65P2404A在智能電飯煲中的應(yīng)用

摘 要:本文主要介紹利用SPMC65P2404A單片機(jī)作為整個(gè)電飯煲的主控芯片,并且結(jié)合模糊控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)電飯煲的各種功能。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/8637.htm

關(guān)鍵詞:單片機(jī),AD轉(zhuǎn)換,溫度控制,繼電器

1 引言

目前,市場(chǎng)上的電飯煲大部分采用機(jī)械式或者是采用固定功率的方式加熱,能源利用率低,功能單一,難以滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的生活需求。因此,開發(fā)功能齊全,安全可靠的微電腦電飯煲是非常用必要的。電飯煲從機(jī)械式原理到現(xiàn)在的智能電飯煲,期間經(jīng)歷了許多的階段。電飯煲發(fā)揮高新技術(shù)優(yōu)勢(shì),以美味炊煮為主導(dǎo),使產(chǎn)品更加豐富與時(shí)尚化,現(xiàn)已形成微電腦、電腦與機(jī)械三大類型、十大不同款式。機(jī)械電飯煲雖然價(jià)格方面體現(xiàn)它的優(yōu)勢(shì)之外,其他方面就很難滿足人們對(duì)現(xiàn)代生活高品質(zhì)的需求。微電腦或電腦控制的智能電飯煲符合現(xiàn)代人的要求,人性化的界面設(shè)計(jì),使得人們一眼看出當(dāng)前工作狀態(tài),讓您更安心,各種烹調(diào)過程全部由電腦自動(dòng)控制,并且大多的智能電飯煲采用太空"黑晶"內(nèi)膽,超硬耐磨,恒久美觀,所有的這些特點(diǎn)符合現(xiàn)代人的省時(shí)、省力、耐用的觀念。

本文主要介紹利用SPMC65P2404A芯片來(lái)對(duì)電飯煲的過程進(jìn)行控制,SPMC65P2404A是凌陽(yáng)公司的8位元單片機(jī),最高工作頻率為8MHz,工作電壓2.5V~5V,有192字節(jié)的RAM和4K字節(jié)的OTP ROM,有23個(gè)可編程IO口,8通道10位A/D轉(zhuǎn)換器,2通道8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器,2通道16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器,1個(gè)12位PWM輸出口,有低電壓、上電、看門狗、外部信號(hào)、錯(cuò)誤地址復(fù)位,并且有一個(gè)蜂鳴器輸出口。

利用這些資源完成的電飯煲具有以下功能:1、精煮,2、超快煮,3、冷飯加熱,4、小米量,5、45分稀飯,6、2小時(shí)粥,7、1小時(shí)湯,8、2小時(shí)湯。并且具有人性化的操作界面,使用者很容易掌握。電飯煲的功能不再只是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的煮飯了,它可以完成許許多多的功能,它是人們?nèi)粘I钪胁豢扇鄙俚募彝ズ脦褪?,正是由于智能的控制,人們的生活才變得越?lái)越簡(jiǎn)單。

2 電飯煲煮飯過程介紹

要想煮出高質(zhì)量的米飯,就要掌握各種大米的吸水量,加溫時(shí)間,控溫過程,維持沸騰時(shí)間,停止升溫過程,燜飯過程等規(guī)律。煮飯的過程實(shí)質(zhì)上就是使大米由難以為人體所消化吸收的β淀粉轉(zhuǎn)化成為人體較易吸收的α淀粉的過程,經(jīng)過大量的實(shí)踐和探索,一次理想的煮飯過程可以抽象成以下幾個(gè)過程:

  • 吸水過程

    在適合的溫度下,讓大米盡可能的吸收水分,這樣煮出來(lái)的米飯的更加的飽滿,口感更好。讓大米的含水量達(dá)到25%左右,溫度越高,吸水越快。但是溫度一旦超過60度,大米中含有的β淀粉就會(huì)轉(zhuǎn)化成α淀粉,會(huì)變成糊狀,所以控制溫度在60度以下是非常有必要的,一般控制在35度左右為最佳溫度。

  • 升溫過程

    這一個(gè)過程必須使鍋內(nèi)的熱量充分對(duì)流,以至于不會(huì)造成夾生飯。一般說(shuō)來(lái),加熱值沸騰的時(shí)間最佳是10分鐘。

  • 維持沸騰

    為了使β淀粉充分轉(zhuǎn)化成為α淀粉,需要在沸騰的狀態(tài)下,溫度大約控制在98度左右,維持20分鐘左右,可以通過控制繼電器的開與閉來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度的控制。

  • 補(bǔ)炊過程

    斷電之后,溫度會(huì)慢慢下降,當(dāng)溫度降到100度左右的時(shí)候,在通電一段時(shí)間,將鍋內(nèi)的多余的水分蒸發(fā)掉,補(bǔ)炊的時(shí)間根據(jù)個(gè)人而定。

  • 燜飯過程

    在補(bǔ)炊過程結(jié)束后,鍋內(nèi)基本上沒有太多的水分,應(yīng)停止加熱,利用余熱來(lái)進(jìn)行燜飯,促進(jìn)大米α淀粉的生成。一般的燜飯時(shí)間大約控制在12分鐘左右。

  • 保溫過程

    整個(gè)煮飯過程結(jié)束后,自動(dòng)進(jìn)入保溫模式,溫度低于65度左右,加熱盤就會(huì)對(duì)鍋體進(jìn)行加熱。使用者在此種狀態(tài)下就可以享用美食了。

    3 功能介紹

    利用凌陽(yáng)8位單片機(jī)開發(fā)的智能電飯煲具有以下的兩大功能:

    3.1 煲煮功能

    1) 精煮

    選擇精煮功能,按下開始鍵,電飯煲開始加熱,大約45分鐘后電飯煲進(jìn)入燜飯狀態(tài),此時(shí)數(shù)碼顯示"n",10分鐘后,電飯煲進(jìn)入保溫狀態(tài),數(shù)碼顯示"b" ,這表明飯已經(jīng)煮好。

    2) 超快煮

    選擇超快煮功能,按下開始鍵,電飯煲開始加熱,大約30分鐘后電飯煲進(jìn)入燜飯狀態(tài),此時(shí)數(shù)碼顯示"n",8分鐘后飯煮好,電飯煲進(jìn)入保溫狀態(tài),數(shù)碼顯示"b",這表明飯已經(jīng)煮好。

    3) 冷飯加熱

    選擇冷飯加熱功能,按下開始鍵,電飯煲開始加熱,大約15分鐘后電飯煲進(jìn)入保溫狀態(tài),數(shù)碼顯示"b" ,這表示冷飯加熱完成。

    4) 小米量煮

    選擇小米量煮功能,按下開始鍵,電飯煲開始加熱,大約40分鐘后電飯煲進(jìn)入燜飯狀態(tài),此時(shí)數(shù)碼顯示"n",10分鐘后飯煮好,電飯煲進(jìn)入保溫狀態(tài),這表明小米量的飯已經(jīng)煮好。

    5)45分鐘稀飯

    選擇45分鐘稀飯功能,按下開始鍵,電飯煲開始加熱,此時(shí)數(shù)碼顯示"-",45分鐘后粥已煮好。

    6)2小時(shí)粥

    選擇2小時(shí)粥功能,按下開始鍵,電飯煲開始加熱,此時(shí)數(shù)碼顯示"2",2小時(shí)后粥已經(jīng)煮好。

    7)1小時(shí)湯

    選擇1小時(shí)湯功能,按下開始鍵,電飯煲開始加熱,此時(shí)數(shù)碼顯示"1",1小時(shí)后湯已經(jīng)熬好。

    8)2小時(shí)湯

    選擇2小時(shí)湯功能,按下開始鍵,電飯煲開始加熱,此時(shí)數(shù)碼顯示"2", 2小時(shí)后湯已經(jīng)熬好。

    注:以上4種功能模式中,每一種功能結(jié)束之后都自動(dòng)進(jìn)入保溫模式,數(shù)碼顯示"b"。

    3.2 定時(shí)功能

    選擇相應(yīng)功能后設(shè)置相應(yīng)的定時(shí)時(shí)間,按下開始鍵,定時(shí)開始,每過1小時(shí)顯示時(shí)間數(shù)減1。在定時(shí)時(shí)間內(nèi),根據(jù)定時(shí)的時(shí)間和所需過程的時(shí)間差電飯鍋就能自動(dòng)啟動(dòng),自動(dòng)加熱,自動(dòng)保溫,完成選擇的功能,例如如果45分鐘稀飯定時(shí)2小時(shí)的話,電飯煲會(huì)在1小時(shí)15分鐘的時(shí)候開時(shí)啟動(dòng)加熱工作,并進(jìn)入45分鐘稀飯功能模式。

    4 總體方案介紹

    利用凌陽(yáng)8位MCU設(shè)計(jì)的智能電飯煲控制系統(tǒng)原理框圖如圖4-1所示,通過按鍵來(lái)選擇功能模式、顯示電路完成顯示當(dāng)前狀態(tài)和定時(shí)時(shí)間;通過溫度傳感器來(lái)對(duì)溫度進(jìn)行采樣;通過MCU的控制最終實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電器的控制,從而來(lái)控制對(duì)加熱盤的加熱與否,電源部分完成對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)和外圍電路提供5V電源,并且對(duì)加熱盤進(jìn)行加熱。

    圖4-1 控制系統(tǒng)構(gòu)成框圖
  • 摘 要:本文主要介紹利用SPMC65P2404A單片機(jī)作為整個(gè)電飯煲的主控芯片,并且結(jié)合模糊控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)電飯煲的各種功能。

    關(guān)鍵詞:單片機(jī),AD轉(zhuǎn)換,溫度控制,繼電器

    1 引言

    目前,市場(chǎng)上的電飯煲大部分采用機(jī)械式或者是采用固定功率的方式加熱,能源利用率低,功能單一,難以滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的生活需求。因此,開發(fā)功能齊全,安全可靠的微電腦電飯煲是非常用必要的。電飯煲從機(jī)械式原理到現(xiàn)在的智能電飯煲,期間經(jīng)歷了許多的階段。電飯煲發(fā)揮高新技術(shù)優(yōu)勢(shì),以美味炊煮為主導(dǎo),使產(chǎn)品更加豐富與時(shí)尚化,現(xiàn)已形成微電腦、電腦與機(jī)械三大類型、十大不同款式。機(jī)械電飯煲雖然價(jià)格方面體現(xiàn)它的優(yōu)勢(shì)之外,其他方面就很難滿足人們對(duì)現(xiàn)代生活高品質(zhì)的需求。微電腦或電腦控制的智能電飯煲符合現(xiàn)代人的要求,人性化的界面設(shè)計(jì),使得人們一眼看出當(dāng)前工作狀態(tài),讓您更安心,各種烹調(diào)過程全部由電腦自動(dòng)控制,并且大多的智能電飯煲采用太空"黑晶"內(nèi)膽,超硬耐磨,恒久美觀,所有的這些特點(diǎn)符合現(xiàn)代人的省時(shí)、省力、耐用的觀念。

    本文主要介紹利用SPMC65P2404A芯片來(lái)對(duì)電飯煲的過程進(jìn)行控制,SPMC65P2404A是凌陽(yáng)公司的8位元單片機(jī),最高工作頻率為8MHz,工作電壓2.5V~5V,有192字節(jié)的RAM和4K字節(jié)的OTP ROM,有23個(gè)可編程IO口,8通道10位A/D轉(zhuǎn)換器,2通道8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器,2通道16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器,1個(gè)12位PWM輸出口,有低電壓、上電、看門狗、外部信號(hào)、錯(cuò)誤地址復(fù)位,并且有一個(gè)蜂鳴器輸出口。

    利用這些資源完成的電飯煲具有以下功能:1、精煮,2、超快煮,3、冷飯加熱,4、小米量,5、45分稀飯,6、2小時(shí)粥,7、1小時(shí)湯,8、2小時(shí)湯。并且具有人性化的操作界面,使用者很容易掌握。電飯煲的功能不再只是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的煮飯了,它可以完成許許多多的功能,它是人們?nèi)粘I钪胁豢扇鄙俚募彝ズ脦褪?,正是由于智能的控制,人們的生活才變得越?lái)越簡(jiǎn)單。

    2 電飯煲煮飯過程介紹

    要想煮出高質(zhì)量的米飯,就要掌握各種大米的吸水量,加溫時(shí)間,控溫過程,維持沸騰時(shí)間,停止升溫過程,燜飯過程等規(guī)律。煮飯的過程實(shí)質(zhì)上就是使大米由難以為人體所消化吸收的β淀粉轉(zhuǎn)化成為人體較易吸收的α淀粉的過程,經(jīng)過大量的實(shí)踐和探索,一次理想的煮飯過程可以抽象成以下幾個(gè)過程:

  • 吸水過程

    在適合的溫度下,讓大米盡可能的吸收水分,這樣煮出來(lái)的米飯的更加的飽滿,口感更好。讓大米的含水量達(dá)到25%左右,溫度越高,吸水越快。但是溫度一旦超過60度,大米中含有的β淀粉就會(huì)轉(zhuǎn)化成α淀粉,會(huì)變成糊狀,所以控制溫度在60度以下是非常有必要的,一般控制在35度左右為最佳溫度。

  • 升溫過程

    這一個(gè)過程必須使鍋內(nèi)的熱量充分對(duì)流,以至于不會(huì)造成夾生飯。一般說(shuō)來(lái),加熱值沸騰的時(shí)間最佳是10分鐘。

  • 維持沸騰

    為了使β淀粉充分轉(zhuǎn)化成為α淀粉,需要在沸騰的狀態(tài)下,溫度大約控制在98度左右,維持20分鐘左右,可以通過控制繼電器的開與閉來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度的控制。

  • 補(bǔ)炊過程

    斷電之后,溫度會(huì)慢慢下降,當(dāng)溫度降到100度左右的時(shí)候,在通電一段時(shí)間,將鍋內(nèi)的多余的水分蒸發(fā)掉,補(bǔ)炊的時(shí)間根據(jù)個(gè)人而定。

  • 燜飯過程

    在補(bǔ)炊過程結(jié)束后,鍋內(nèi)基本上沒有太多的水分,應(yīng)停止加熱,利用余熱來(lái)進(jìn)行燜飯,促進(jìn)大米α淀粉的生成。一般的燜飯時(shí)間大約控制在12分鐘左右。

  • 保溫過程

    整個(gè)煮飯過程結(jié)束后,自動(dòng)進(jìn)入保溫模式,溫度低于65度左右,加熱盤就會(huì)對(duì)鍋體進(jìn)行加熱。使用者在此種狀態(tài)下就可以享用美食了。

    3 功能介紹

    利用凌陽(yáng)8位單片機(jī)開發(fā)的智能電飯煲具有以下的兩大功能:

    3.1 煲煮功能

    1) 精煮

    選擇精煮功能,按下開始鍵,電飯煲開始加熱,大約45分鐘后電飯煲進(jìn)入燜飯狀態(tài),此時(shí)數(shù)碼顯示"n",10分鐘后,電飯煲進(jìn)入保溫狀態(tài),數(shù)碼顯示"b" ,這表明飯已經(jīng)煮好。

    2) 超快煮

    選擇超快煮功能,按下開始鍵,電飯煲開始加熱,大約30分鐘后電飯煲進(jìn)入燜飯狀態(tài),此時(shí)數(shù)碼顯示"n",8分鐘后飯煮好,電飯煲進(jìn)入保溫狀態(tài),數(shù)碼顯示"b",這表明飯已經(jīng)煮好。

    3) 冷飯加熱

    選擇冷飯加熱功能,按下開始鍵,電飯煲開始加熱,大約15分鐘后電飯煲進(jìn)入保溫狀態(tài),數(shù)碼顯示"b" ,這表示冷飯加熱完成。

    4) 小米量煮

    選擇小米量煮功能,按下開始鍵,電飯煲開始加熱,大約40分鐘后電飯煲進(jìn)入燜飯狀態(tài),此時(shí)數(shù)碼顯示"n",10分鐘后飯煮好,電飯煲進(jìn)入保溫狀態(tài),這表明小米量的飯已經(jīng)煮好。

    5)45分鐘稀飯

    選擇45分鐘稀飯功能,按下開始鍵,電飯煲開始加熱,此時(shí)數(shù)碼顯示"-",45分鐘后粥已煮好。

    6)2小時(shí)粥

    選擇2小時(shí)粥功能,按下開始鍵,電飯煲開始加熱,此時(shí)數(shù)碼顯示"2",2小時(shí)后粥已經(jīng)煮好。

    7)1小時(shí)湯

    選擇1小時(shí)湯功能,按下開始鍵,電飯煲開始加熱,此時(shí)數(shù)碼顯示"1",1小時(shí)后湯已經(jīng)熬好。

    8)2小時(shí)湯

    選擇2小時(shí)湯功能,按下開始鍵,電飯煲開始加熱,此時(shí)數(shù)碼顯示"2", 2小時(shí)后湯已經(jīng)熬好。

    注:以上4種功能模式中,每一種功能結(jié)束之后都自動(dòng)進(jìn)入保溫模式,數(shù)碼顯示"b"。

    3.2 定時(shí)功能

    選擇相應(yīng)功能后設(shè)置相應(yīng)的定時(shí)時(shí)間,按下開始鍵,定時(shí)開始,每過1小時(shí)顯示時(shí)間數(shù)減1。在定時(shí)時(shí)間內(nèi),根據(jù)定時(shí)的時(shí)間和所需過程的時(shí)間差電飯鍋就能自動(dòng)啟動(dòng),自動(dòng)加熱,自動(dòng)保溫,完成選擇的功能,例如如果45分鐘稀飯定時(shí)2小時(shí)的話,電飯煲會(huì)在1小時(shí)15分鐘的時(shí)候開時(shí)啟動(dòng)加熱工作,并進(jìn)入45分鐘稀飯功能模式。

    4 總體方案介紹

    利用凌陽(yáng)8位MCU設(shè)計(jì)的智能電飯煲控制系統(tǒng)原理框圖如圖4-1所示,通過按鍵來(lái)選擇功能模式、顯示電路完成顯示當(dāng)前狀態(tài)和定時(shí)時(shí)間;通過溫度傳感器來(lái)對(duì)溫度進(jìn)行采樣;通過MCU的控制最終實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電器的控制,從而來(lái)控制對(duì)加熱盤的加熱與否,電源部分完成對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)和外圍電路提供5V電源,并且對(duì)加熱盤進(jìn)行加熱。

    圖4-1 控制系統(tǒng)構(gòu)成框圖


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