基于MSP430F149和GTM900C实现电饭锅自动遥控系统的设计

基于MSP430F149和GTM900C的全自动电饭煲远程控制系统的设计简介随着物联网和软件技术的迅猛发展，简便快捷的煮饭方式在人们中越来越流行. 智能，环保，节能的高端电饭煲锅将在未来成为备受瞩目的商品，尤其是可远程控制的全自动智能电饭煲将成为未来发展的方向. 目前，对智能家居技术的研究很多，大部分是通过无线数据传输技术来实现的，但是系统设计成本很高. 但是，关于电饭煲的全自动技术的研究很少，没有引起人们的注意. 本文对传统的电饭锅进行了改造，设计了一种可以实现全自动的电饭锅，并使用GPRS模块，普通手机以及其他简单廉价的设备开发了可靠性高的远程电饭锅控制系统. 它可以使电饭锅及时，适当，准确地为人们烹饪. 1系统的硬件组成和原理该系统的整体框图如图1所示. 该设计采用模块化设计思想，有利于系统的组装和调试，并缩短了开发周期. 由于电饭煲信息传输的数据量少，对实时性的要求不是很高，因此系统主要使用基于GSM网络的短消息业务. 其原理如下: 手机通过GPRS网络向GSM模块发送控制消息. 单片机读取GSM模块以获得控制命令字，并对其进行解析以获得清晰的命令信息. 控制继电器操作以完成电饭锅的控制并发送短消息. 该表格通过GSM模块将命令执行状态反馈到用户的手机.

2系统的硬件实现该系统主要由全自动电饭锅和智能控制电路系统组成. 自动电饭锅是通过添加机械设备从传统电饭锅改造而来的. 智能控制电路系统由四个主要部分组成: 电源模块，GSM模块，单片机模块，状态检测和控制模块. 2.1全自动电饭煲的设计无论是自动保温，定时保温还是新型的微机控制，传统的电饭煲都是实时实时发展的，但是仍然存在明显的缺点和不足，如定时太时间长了会影响米饭的味道等，并有效解决目前电饭锅的各种缺陷是创新发展的方向. 其中，电饭煲的全自动和远程智能控制是电饭煲技术未来发展的方向. 为了实现电饭锅的自动控制，以自动电饭锅为前提. 基于电饭锅，通过添加适当的机械设备，如图2所示设计了全自动电饭锅. 设计包括储米，取米，洗米，放米和加水装置. 顶部漏斗是直径为25厘米，高度为12厘米的储米装置，一次可存储约5公斤大米. 储米装置由储米漏斗底部的电磁体实现. 电磁铁使用直流电磁铁HCNE1-1039. 由于卡片槽的倾斜设计，降低了米粒的摩擦阻力. 洗米装置由洗米电机和洗米漏斗组成. 洗米机为TN-40.180 / HC685G100618. 排饭装置由电磁体和变速杆组成. 电磁体也选自HCNE1-1039. ，采用行程开关的极限来实现电饭煲锅盖的打开和关闭.

加水装置由电磁阀和进水管组成. 电磁阀为2W160-15. 全部机械动作包括存储米，取米，洗米，放米和加水. 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电源模块的设计GTM900C通常在开机启动，登录GPRS网络，发送数据等过程中消耗大量电流[3]，最高2 A，因此电源芯片必须满足至少2 A的最大电流供应. 电源电路主要由MIC29302-BT组成，其芯片产生3.8 V电压为微控制器和GTM900C模块供电. 如图3所示，该电路基本可以满足条件. 此外，引脚1是使能端子，可以将其连接到MCU端口，以使未连接到网络时芯片不工作，从而降低了功耗. 2.2.2 MCU模块设计系统MCU选择德州仪器（TI）生产的MSP430系列单片机MSP430F149. 它是一款低电压（1.8〜3.6 V）高性能16位单片机. 它具有许多中断源，可以任意嵌套和使用. 时间是灵活的. 该单芯片计算机还具有低功耗的空闲和掉电模式，支持用于设置睡眠和唤醒功能的软件，可以满足该系统的需求. 2.3 GSM模块设计为了生产成本和兼容性，系统使用华为的GTM900C芯片. 由于微控制器的I / O端口的逻辑电平为3.6 V，因此GTM900C的I / O端口的逻辑电平为2.85V. 它不大远程控制电饭煲，因此无需进行电平转换即可完成硬件对接.

GSM模块和MCU之间的连接相对简单. 连接两者的串行端口，并在MCU上设置串行端口参数，以发送相应的AT命令来操作模块. GSM模块与微控制器之间的连接如图4所示. 通信速率为9 600 Kb / s，使用8位异步通信. 系统上电后，MCU启动GTM900C，查询SIM卡状态，然后控制GTM900C完成模块初始化，MCU进入睡眠状态. 当收到一条新的短消息时，GTM900C模块将命令发送到MCU以唤醒，MCU读取SMS的内容并对其进行解码，I / O端口输出高电平和低电平，控制继电器动作并完成电饭锅的控制. 从SIM卡中删除SMS的说明，然后重复上述过程. 2.4状态检测与控制模块设计该模块主要包括状态检测电路和智能控制电路. 状态检测电路主要收集电饭锅的故障信息和完成状态信息，包括“开始烹饪”，“结束烹饪”，“失败”等，各模块收集的数据通过统一的SPI总线，由单片机根据每个状态数据进行编码，并通过GPRS网络发送到手机. 智能控制模块包括机械控制和烹饪控制. 机械控制主要通过单片机的I / O端口实现，输出高低电平控制继电器. 系统选择HF32FA / 005-HS型继电器. 单片机和固态继电器之间的接口如图5所示. 图中的驱动电路是为了改善单片机的驱动. 能力和抗干扰能力.

大米煮饭控制主要是实现电饭锅的大米煮饭方法的选择远程控制电饭煲，包括“精煮”，“速煮”，“煮粥”，“蒸”，“煮粥”等方法. “基于智能电饭锅的控制电路和加热电路，再加上一个继电器来实现电饭锅的选择方法，单片机通过相应的I / O端口输出高低来控制相应的继电器导通. 短时间后，继电器关闭，以实现电饭煲烹饪方法选择的全自动按键功能3系统软件设计软件设计的主要任务是编写应用程序，这个系统

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