全自动电饭煲远程智能控制系统设计. 免费阅读文档

...全自动电饭煲的远程智能控制系统设计[Bigbit Guide]随着物联网和软件技术的飞速发展，简便的烹饪方法越来越受欢迎，智能，环保，节能高端电饭煲在未来将成为备受关注的商品，尤其是可以远程控制的全自动智能电饭煲将成为未来的发展方向. 随着物联网和软件技术的飞速发展，简便快捷的煮饭方式变得越来越流行. 智能，环保，节能的高端电饭煲将成为未来的高端产品，尤其是遥控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，设计了可以自动控制的电饭锅，并通过使用GPRS模块，普通手机等简单廉价的设备，开发了一种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系统硬件组成和原理系统总体框图如图1所示. 本设计采用模块化设计思想，有利于系统的组装和调试，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网络提供的SMS服务. 其原理如下: 手机通过GPRS网络向GSM模块发送控制消息，单片机通过读取GSM模块获取控制命令字并解析得到清晰的命令信息，并对继电器进行控制. 该操作可完成对电饭锅的控制并发送一条短消息. 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. 在传统电饭锅的基础上，通过增加机械装置对自动电饭锅进行了修改. 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. 本文结合了全自动洗衣机的设计思想. 在电饭锅的基础上，通过添加适当的机械设备，全自动电饭锅的设计如图2所示. 设计包括大米存储，大米提取，大米清洗，大米释放和加水装置. 顶部漏斗是一个直径为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铁实现. 电磁体是直流电磁体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，其中洗米电机为TN-40.180 / HC685G100618. 排饭装置由电磁体和变速杆组成，该电磁体也选自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. 总的机械动作包括储米，取米，洗米，放米，加水等. 微控制器接收到控制命令后，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电源模块的设计GTM900C在上电启动，登录GPRS网络，发送数据等过程中通常具有高电流消耗[3]，最高可达2A. 2A最大电流供应. 电源电路主要由MIC29302-BT组成，其芯片产生3.8V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（1.8〜3.6V）的高性能16位单片机. 它具有许多中断源，可以任意嵌套. 使用时很灵活. 该微控制器还具有低功耗空闲和掉电模式，支持用于设置睡眠和唤醒的软件，并且可以满足该系统的需求. 2.3 GSM模块的设计考虑到生产成本和兼容性，系统采用华为的GTM900C芯片. 由于微控制器的I / O端口的逻辑电平为3.6V，因此与GTM900C的I / O端口的逻辑电平2.85V不同. 不大，因此无需进行级别转换即可完成硬件对接.

GSM模块和MCU之间的连接相对简单. 连接两个的串行端口. 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模块和MCU之间的连接如图4所示. 通信速率为9600Kb / 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，各个模块收集的数据通过统一传输到单片机. 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. 机械控制主要是通过单片机的I / O端口输出高低电平控制继电器来实现的. 系统使用HF32FA / 005-HS型继电器. 单片机与固态继电器之间的接口如图5所示. 能力和抗干扰能力.

？烹饪控制主要是实现对电饭锅的烹饪方法的选择，包括“精细烹饪”，“快速烹饪”，“稀饭”远程控制电饭煲，“蒸煮”，“稀饭”等方法. 单片机基于FD302“智能电饭锅”的控制电路和加热电路，加上一个继电器来实现电饭煲的选择方式，单片机通过相应的I / O口输出高电平来控制相应的继电器导通低电平，继电器短时间后关闭，以实现电饭煲烹饪方式选择的自动按钮功能3系统软件设计软件设计的主要任务是编写应用程序该系统的应用程序主要针对单片机的程序，其主要功能包括以下几个方面: （1）GSM模块的初始化；（2）智能控制；（3）数据通信. 系统中最关键的组件之一，因此其初始化操作必须非常小心[6]. 单片机通过以下命令将相应的AT设置命令写入GTM900C模块: 串行端口进行初始化，以使模块成功加入GPRS网络. 获取网络运营商分配的动态IP地址，并与目标终端建立连接. GTM900C的初始化主要包括以下指令: （1）ATE，关闭回声； （2）AT + CPIN，检查SIM卡是否正常； （3）AT + CGREG设置模块注册提示； （4）AT + CREG测试组网情况等. 此外，该程序还包括CPU初始化，传入SMS检测，外部电源故障检测等. 软件系统在初始化CPU时添加了看门狗程序[7]，当系统出现问题时可以自动重置.

图. 图6是主程序的流程图. ?? 4系统测试全自动电饭煲远程智能控制系统的硬件和软件设计完成后，需要对系统进行测试，以验证设计方案的有效性. 系统上电后，GPRS网络指示灯突然熄灭，模块自动关闭. 将电容器连接到电源电压输出端子以消除纹波后，模块即可正常工作. 使用SocketTool软件调试无线模块，即可成功连接GPRS并返回正确的数据. 使用Coolpad 8050手机编辑和设置信息“ 300克，快速烹饪”，并发送有关米量和烹饪方法的信息. 单片机接收到指令后，完成取米，洗米，放米，加水和煮米的所有过程，并将煮饭状态反馈给手机. 经过4次测试，烹饪完成后，手机在7s，9s，11s和10s内收到反馈信息，基本满足要求. 该系统根据所选的米饭烹饪方法以及通过单片机的电磁铁和电磁阀的定时控制来测量米饭和水的量. 在测试期间，大米的量设置为300〜500g，间隔为50g. 在“快速烹饪”模式下，将水设置为大米量的1.8倍，即当大米量为300g时，水量为540mL，依此类推远程控制电饭煲，将大米和水的量测试3次，测试值和设定值如表1所示. 从表1可以看出，仪表量和水量的设定值相对接近测试值，表明定时控制的测量基本上是准确. 通过电饭煲远程控制系统的多次实验，该系统可以按要求完成所有动作，并且电饭和水量的测量相对准确，表明该系统具有良好的远程通讯，电饭锅的运行电磁炉稳定，测量准确.

从实验结果来看，本文设计的全自动电饭锅遥控系统方案是可行的. 仪表水量测量采用单片机定时控制来代替复杂的流量控制装置，使操作更简单，提高了系统的稳定性，并降低了系统成本. 5结束语本文介绍了一种应用于家庭的系统的设计方案，该系统使用普通的手机远程自动控制电饭锅. 该系统使用GTM900C发送和接收文本消息，并使用单片机MSP430F149控制电饭锅的工作. 设备上，用户可以使用普通手机轻松地以中文命令发送文本消息来远程控制电饭锅，并且可以以文本消息的形式及时接收电饭锅执行用户命令的反馈信息. 该系统已应用于“电饭锅节能遥控技术的研究与开发”项目. 如果将射频芯片用于扩展，则所有家用电器都可以连接到互联网，实现了家庭智能，应用范围非常广泛. 本文是由Big Bit（HYPERLINK“ /” \ t“ / news / _blank”）收集和整理的.

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