SPMC65P2404A在智能电饭煲中的应用

时间:2007-04-29
SPMC65P2404A在智能电饭煲中的应用
凌阳单片机推广中心 邓伦华
摘 要:本文主要介绍利用SPMC65P2404A单片机作为整个电饭煲的主控芯片,并且结合模糊控制技术来实现电饭煲的各种功能。关键词:单片机,AD转换,温度控制,继电器

1 引言

目前,市场上的电饭煲大部分采用机械式或者是采用固定功率的方式加热,能源利用率低,功能单一,难以满足人们日益增长的生活需求。因此,开发功能齐全,安全可靠的微电脑电饭煲是非常用必要的。电饭煲从机械式原理到现在的智能电饭煲,期间经历了许多的阶段。电饭煲发挥高新技术优势,以美味炊煮为主导,使产品更加丰富与时尚化,现已形成微电脑、电脑与机械三大类型、十大不同款式。机械电饭煲虽然价格方面体现它的优势之外,其他方面就很难满足人们对现代生活高品质的需求。微电脑或电脑控制的智能电饭煲符合现代人的要求,人性化的界面设计,使得人们一眼看出当前工作状态,让您更安心,各种烹调过程全部由电脑自动控制,并且大多的智能电饭煲采用太空"黑晶"内胆,超硬耐磨,恒久美观,所有的这些特点符合现代人的省时、省力、耐用的观念。

本文主要介绍利用SPMC65P2404A芯片来对电饭煲的过程进行控制,SPMC65P2404A是凌阳公司的8位元单片机,工作频率为8MHz,工作电压2.5V~5V,有192字节的RAM和4K字节的OTP ROM,有23个可编程IO口,8通道10位A/D转换器,2通道8位定时/计数器,2通道16位定时/计数器,1个12位PWM输出口,有低电压、上电、看门狗、外部信号、错误地址复位,并且有一个蜂鸣器输出口。

利用这些资源完成的电饭煲具有以下功能:1、精煮,2、超快煮,3、冷饭加热,4、小米量,5、45分稀饭,6、2小时粥,7、1小时汤,8、2小时汤。并且具有人性化的操作界面,使用者很容易掌握。电饭煲的功能不再只是简简单单的煮饭了,它可以完成许许多多的功能,它是人们日常生活中不可缺少的家庭好帮手,正是由于智能的控制,人们的生活才变得越来越简单。

2电饭煲煮饭过程介绍

要想煮出高质量的米饭,就要掌握各种大米的吸水量,加温时间,控温过程,维持沸腾时间,停止升温过程,焖饭过程等规律。煮饭的过程实质上就是使大米由难以为人体所消化吸收的β淀粉转化成为人体较易吸收的α淀粉的过程,经过大量的实践和探索,理想的煮饭过程可以抽象成以下几个过程:

  • 吸水过程

    在适合的温度下,让大米尽可能的吸收水分,这样煮出来的米饭的更加的饱满,口感更好。让大米的含水量达到25%左右,温度越高,吸水越快。但是温度一旦超过60度,大米中含有的β淀粉就会转化成α淀粉,会变成糊状,所以控制温度在60度以下是非常有必要的,一般控制在35度左右为温度。

  • 升温过程

    这一个过程必须使锅内的热量充分对流,以至于不会造成夹生饭。一般说来,加热值沸腾的时间是10分钟。

  • 维持沸腾

    为了使β淀粉充分转化成为α淀粉,需要在沸腾的状态下,温度大约控制在98度左右,维持20分钟左右,可以通过控制继电器的开与闭来实现温度的控制。

  • 补炊过程

    断电之后,温度会慢慢下降,当温度降到100度左右的时候,在通电一段时间,将锅内的多余的水分蒸发掉,补炊的时间根据个人而定。

  • 焖饭过程

    在补炊过程结束后,锅内基本上没有太多的水分,应停止加热,利用余热来进行焖饭,促进大米α淀粉的生成。一般的焖饭时间大约控制在12分钟左右。

  • 保温过程

    整个煮饭过程结束后,自动进入保温模式,温度低于65度左右,加热盘就会对锅体进行加热。使用者在此种状态下就可以享用美食了。

    3功能介绍

    利用凌阳8位单片机开发的智能电饭煲具有以下的两大功能:

    3.1 煲煮功能

    1) 精煮

    选择精煮功能,按下开始键,电饭煲开始加热,大约45分钟后电饭煲进入焖饭状态,此时数码显示"n",10分钟后,电饭煲进入保温状态,数码显示"b" ,这表明饭已经煮好。

    2) 超快煮

    选择超快煮功能,按下开始键,电饭煲开始加热,大约30分钟后电饭煲进入焖饭状态,此时数码显示"n",8分钟后饭煮好,电饭煲进入保温状态,数码显示"b",这表明饭已经煮好。

    3) 冷饭加热

    选择冷饭加热功能,按下开始键,电饭煲开始加热,大约15分钟后电饭煲进入保温状态,数码显示"b" ,这表示冷饭加热完成。

    4) 小米量煮

    选择小米量煮功能,按下开始键,电饭煲开始加热,大约40分钟后电饭煲进入焖饭状态,此时数码显示"n",10分钟后饭煮好,电饭煲进入保温状态,这表明小米量的饭已经煮好。

    5)45分钟稀饭

    选择45分钟稀饭功能,按下开始键,电饭煲开始加热,此时数码显示"-",45分钟后粥已煮好。

    6)2小时粥

    选择2小时粥功能,按下开始键,电饭煲开始加热,此时数码显示"2",2小时后粥已经煮好。

    7)1小时汤

    选择1小时汤功能,按下开始键,电饭煲开始加热,此时数码显示"1",1小时后汤已经熬好。

    8)2小时汤

    选择2小时汤功能,按下开始键,电饭煲开始加热,此时数码显示"2", 2小时后汤已经熬好。

    注:以上4种功能模式中,每一种功能结束之后都自动进入保温模式,数码显示"b"。

    3.2 定时功能

    选择相应功能后设置相应的定时时间,按下开始键,定时开始,每过1小时显示时间数减1。在定时时间内,根据定时的时间和所需过程的时间差电饭锅就能自动启动,自动加热,自动保温,完成选择的功能,例如如果45分钟稀饭定时2小时的话,电饭煲会在1小时15分钟的时候开时启动加热工作,并进入45分钟稀饭功能模式。

    4总体方案介绍

    利用凌阳8位MCU设计的智能电饭煲控制系统原理框图如图4-1所示,通过按键来选择功能模式、显示电路完成显示当前状态和定时时间;通过温度传感器来对温度进行采样;通过MCU的控制终实现对继电器的控制,从而来控制对加热盘的加热与否,电源部分完成对单片机系统和外围电路提供5V电源,并且对加热盘进行加热。


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