全自动电饭锅远程智能控制系统设计

　　放米装置由电磁铁和档杆构成，电磁铁同样选用HCNE1-1039，档杆由可逆电机控制，可以升降，采用行程开关限位，实现电饭锅锅盖的开闭。加水装置由电磁阀和进水管构成，电磁阀选用2W160-15.总的机械动作有储米、取米、淘米、放米以及加水等，单片机接收到控制命令后通过I/O输出高低电平控制继电器来实现。

　　2.2智能控制电路系统的设计

　　2.2.1电源模块设计

　　GTM900C在上电启动，登陆GPRS网络，发送数据等过程中，通常有较高的电流消耗[3]，最高达2A，故电源芯片必须满足至少2A的最大电流供给。电源电路主要由MIC29302-BT组成，其芯片产生3.8V电压，给单片机和GTM900C模块供电，如图3所示，该电路基本能满足条件。另外1脚是使能端，可接到单片机端口使在不进行联网时芯片不工作，降低功耗。

　　图3 3.8V电源输出电路图

　　2.2.2单片机模块设计

　　系统MCU选用美国德州仪器公司生产的MSP430系列单片机MSP430F149.它是一款低电压(1.8~3.6V)，高性能16位单片机，其中断源多，可以任意嵌套，使用时很灵活。此单片机还具有低功耗空闲和掉电模式，支持软件设置睡眠和唤醒，能满足本系统需求。

　　2.3 GSM模块设计

　　出于制作成本和兼容性的考虑，系统采用华为公司的GTM900C芯片，由于单片机的I/O口逻辑电平为3.6V，与GTM900C的I/O口2.85V的逻辑电平相差不大，所以无需电平转换就能进行硬件对接。GSM模块和单片机的连接较简单，将两者串口接好，在单片机端将串口参数设置好即可发送相应的AT指令对模块进行操作。GSM模块与单片机的连接情况如图4所示。通信速率为9600Kb/s，采用8位异步通信方式。

　　图4 GSM模块与单片机模块连接图

　　系统上电以后，单片机启动GTM900C，查询SIM卡状态，再控制GTM900C完成模块初始化单片机进入睡眠状态。

　　当有新短消息到达时，由GTM900C模块向单片机发送指令唤醒，单片机读取短信内容并解码，I/O口输出高低电平，控制继电器动作，完成对电饭锅的控制，处理完毕后用指令将短信从SIM卡中删除，然后重复上述过程。

　　2.4状态检测与控制模块设计

　　本模块主要包括状态检测电路和智能控制电路，状态检测电路主要是采集电饭锅的故障信息与完成状态信息，分别有“开始煮饭”，“煮饭结束”，“出现故障”等，各模块采集的数据通过统一的SPI总线传输给单片机，由单片机根据各状态数据编码后经GPRS网络发送至手机中。智能控制模块包括机械控制和煮饭控制两部分。机械控制主要通过单片机的I/O口输出高低电平控制继电器来实现，系统选用HF32FA/005-HS型继电器，单片机与固态继电器的接口如图5所示，图中驱动电路是为了提高单片机驱动能力和抗干扰能力。

　　图5 电磁铁驱动电路

　　煮饭控制主要是实现电饭锅的煮饭方式的选择，包括“精煮”，“快煮”，“稀饭”，“蒸煮”，“粥”等方式，本系统以“美的FD302”智能电饭锅的控制电路和加热电路为基础，外加继电器实现煮饭方式的选择，单片机由相应的I/O口输出高低电平控制相应继电器接通，短时间后，继电器断开，以实现电饭锅煮饭方式选择的全自动按键功能。