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单片机模糊控制在电饭煲中的应用

作者:时间:2013-10-16来源:网络收藏

(2)测温元件

测温元件是准确检测温度的关键。采用负温度系数的热敏电阻。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,Rt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,Rt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PBl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,当死机时,就不可能输出。也就是说,当受到严重干扰死机时,PBl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口设置为输人口,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

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750W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度,进人(a)。

(2)(a)阶段:记录加热电饭锅胆从60-70度所需时间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)用余热加热米饭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。


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