电饭煲设计说明书
摘要
电饭煲，又称作电锅、电饭锅，是大家耳熟能详的家用电器，使用方便，清洁卫生，还具有对食品进行蒸、煮、炖等多种操作功能。常见的电饭锅分为保温自动式、定时保温式以及新型的微电脑控制式三类。普通电饭煲主要由发热盘、限热器、保温开关、杠杆开关、限流电阻、指示灯、插座等组成。
本次课程设计，任务是设计一个微机控制电饭煲的系统智能电饭煲主要由电源部分和控制电路组成，电源部分为220V交流电经过变压器和整流桥后变为一定幅值的直流电，再经过稳压芯片LM7805，输出为+5V的直流电，作为单片机控制部分的电源，控制部分的控制方法大致为：用户按下启动键之后，系统设置一定的加热时间，本系统的加热时间是10分钟，当加热时间到达10分钟或当电热盘温度达到预定的警报限制的要求后，由蜂鸣器和二极管组成的报警系统开始报警，一段时间后，如果没有人员切断电流，系统自动将继电器的开关打开，以切断电热盘的电源，关键词：单片机电饭煲定时报警
目录
第一章概述 (3)
1.1 设计任务 (3)
1.2 设计思路 (3)
第二章硬件部分介绍 (5)
2.1 单片机介绍 (5)
2.2 电源电路 (6)
2.3 液晶显示电路 (7)
2.4 温度检测部分 (10)
2.5 光电隔离电路 (12)
2.6 继电器控制电路 (13)
2.7 其他硬件部分介绍 (15)
第三章程序设计 (17)
3.1 LCD显示定时时间程序简介 (17)
3.2 DS18B20程序 (20)
3.3其他程序 (23)
总结
参考文献
第一章概述
1.1 设计任务
微机控制电饭煲系统的设计任务如下：
1.人工操作启动，键盘应设置加热，停止，时间+，时间-选择等
2.加热10分钟，可以用液晶显示屏来显示加热时间。
3.加热完成后报警，通过温度传感器或定时器判断加热是否完成，如果完成，单片机发出信号，控制蜂鸣器响。
4.自动或人工切断电流，一旦加热完成，除了报警之外，还应该在一定时间之后切断加热电流，确保电饭煲设备以及其他事物的安全，避免因为电流引起火灾。
1.2 设计思路
智能电饭煲主要由电源部分和控制电路组成，电源部分由220V交流电经变压器再通过整流桥变为直流电，作为稳压芯片7805的输入，7805的输出为5V的直流电，为单片机系统提供电源，控制部分的控制方法大致为：用户按下启动键之后，系统自动设定加热时间，本系统的加热时间是10分钟，当加热时间到达10分钟或当电热盘温度达到预定的警报限制的要求后，继电器的开关打开，以切断电热盘的电源，同时单片机系统中的蜂鸣器响来达到报警的功能，当下降到一定的温度范围后通电加热，闭合继电器。以使电热盘始终保持在适合的温度范围内。除此之外，对任务书中做出一点改进，即用户可以根据需要自己加时间或者减时间，每按一次改变时间按键，时间减少或增加1分
钟，系统的整体框图如下图所示：
图1-1 系统框图
第二章硬件部分介绍
2.1 单片机介绍
MCS-51单片机都采用40条引脚的双列直插式封装（DIP），引脚配置如图2-1所示。
图2-1 MCS-51单片机引脚图
单片机引脚信号中，信号名称带上划线的表示该信号低电平有效。40条引脚大致可分为4类：电源、时钟、控制和I/O引脚。电源：
电源引脚接入单片机的工作电源：Vcc接+5V电源；Vss接地。时钟：
单片机的时钟由引脚XTAL1和XTAL2接外部时钟配置电路完成。控制部分：
控制线共有4根：
ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲
ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址
PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。
PSEN：外ROM读选通信号。
RST/VPD：复位/备用电源
RST：复位信号输入端
VPD：在Vcc掉电的情况下，接备用电源以保持内部RAM中的数据不丢失。
EA/Vpp：内外ROM选择/片内EPROM编程电源
EA：内外ROM选择端。
Vpp：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源。
I/O线
MCS-51单片机具有4个8位的输入/输出口，P0口、P1口、P2口、P3口，共32个引脚。P3口还具有第二功能，用于特殊信号输入输出和控制信号。
2.2 电源电路
芯片介绍
电子产品中常见到的三端稳压集成电路有正电压输出的
78××系列和负电压输出的79××系列。78XX,XX就代表它所输
出的电压值，能降低电压4-5V,三端IC是指这种稳压用的集成电路只有三条引脚输出，分别是输入端、接地端和输出端。
用78/79系列三端稳压IC来组成稳压电源所需的外围元件极少,电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路。它的样子象是普通的三极管。
有时在数字78或79后面还有一个M或L，如78M12或79L24,用来区别输出电流和封装形式等，其中78L调系列的最大输出电流为100mA，78M系列最大输出电流为1A，78系列最大输出电流为1.5A。在实际应用中，应在三端集成稳压电路上安装足够大的散热器（当然小功率的条件下不用）。当稳压管温度过高时，稳压性能将变差，甚至损坏。
（2）电路原理图
电源电路采用78系列芯片产生+5V。电路图如图2-2：
图2-2 电源电路
LM7805系列集成稳压器的典型应用电路中，这是一个输出正5V 直流电压的稳压电源电路。IC采用集成稳压器7805，C1、C2分别为输入端和输出端滤波电容，RL为负载电阻。当输出电较大时，7805应配上散热板。
2.3 液晶显示电路
液晶显示器是常用的人机接口界面，液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制，有电就有显示，这样即可以显示出图形。液晶显示器具有厚度薄、适用于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点，在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到越来越广泛的应用。目前已经被广泛应用在便携式电脑、数字摄像机、PDA移动通信工具等众多领域。
工业字符型液晶1602，能够同时显示16x02即32个字符。
1602字符型LCD通常有14条引脚线或16条引脚线的LCD，多出来的2条线是背光电源线，系统中如下图所示:
寄存器选择控制表
RS RW 操作说明
0 0 写入指令寄存器（清除屏等）
0 1 读busy flag（DB7），以及读取位址计数器（DB0~DB6）值
1 0 写入数据寄存器（显示各字型等）1 1 从数据寄存器读取数据
1602的操作时序如图2-3所示：
图2-3 1602读写操作时序
2.4 温度检测部分
温度检测部分选择的传感器是DALLAS公司生产的DS18B20芯片，DS18B20体积小、经济、灵活。使用户可以充分发挥“一线总线”的优点。
DS18B20的特性
（1）适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V，寄生电源方式下可由数据线供电。
（2）独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
（3）DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温。
（4）DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。
（5）温范围－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃。（6）可编程的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温。（7）在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字。（8）测量结果直接输出数字温度信号，以“一线总线”串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力。
（9）负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。
DS18B20的管脚排列
DS18B20的引脚定义：
图2-4-1 DS18B20引脚定义
(1)DQ为数字信号输入/输出端。
(2)GND为电源地。
(3)VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。
DS18B20在电路中如图2-4-2所示：
图2-4 DS18B20在电路图中
2.5 光电隔离电路
光电耦合器（optical coupler，英文缩写为OC）亦称光电隔离器，简称光耦。光电耦合器以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。这就完成了电—光—电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。
光电隔离电路的作用是在电隔离的情况下,以光为媒介传送信号，对输入和输出电路可以进行隔离，因而能有效地抑制系统噪声，消除接地回路的干扰，有响应速度较快、寿命长、体积小耐冲击等好处，使其在强-弱电接口，特别是在微机系统的前向和后向通道中获得广泛应用。由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。
LED能在通电时发光。光电隔离利用LED与光电探测设备实现隔离阻障，通过光来传输信号。光电探测设备接受LED发出的光信号，再将其转换成原始电信号。
图3.光电隔离
光电隔离是最常用的隔离方法。使用光电隔离的优势是能够避免电气与磁场噪声。而缺点则是传输速度受限于LED的转换速度、高功率散射及LED磨损。
2.6 继电器介绍
继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。符号见下图：
2-5 继电器符号图
继电器主要产品技术参数
1、额定工作电压
是指继电器正常工作时线圈所需要的电压。
2、直流电阻（线圈阻抗）
是指继电器中线圈的直流电阻，可以通过万能表测量。
3、吸合电流
是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时，给定的电流必须略大于吸合电流，这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压，一般不要超过额定工作电压的1.5倍，否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。
4、释放电流
是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时，继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电流。
5、触点切换电压和电流（触点容量）
是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小，使用时不能超过此值，否则很容易损坏继电器的触点。
在继电器释放时，线圈两端产生自感电压以阻止电流减小，通常电压高于3-5倍的线圈工作电压。为了保护控制开关不被这个高压所击穿，常在线圈两端反向并联一个二极管，给自感电压提供一个电流泄放同路，二极管起到续流作用。小型继电器常用1N4004做续流二极管。
2.7 其他硬件部分介绍
2.7.1报警电路
报警电路如图2-7-1所示。
图2-7-1 报警电路
在这里我们用三极管作为开关驱动蜂鸣器发声。蜂鸣器与家用电器上的喇叭在用法上也有类似的地方，通常工作电流比较大，电路当的TTL电平基本上驱动不了蜂鸣器，需要增加一个电流放大的电路才可以，即仅仅用一个管脚很难驱动蜂鸣器发出声音，所以增加了一个三极管来增加通过蜂鸣器的电流。
蜂鸣器的正极性的一端连接到5V电源上面，另一端接到到三极管的集电极，三极管的基极由单片机的一个管脚通过一个与门来控制，当管脚为低时，三极管导通，这样蜂鸣器的电流就可以形成回路，发出声音。当管脚为高时。三极管截止，蜂鸣器不发声音。同时，报警电路还包括一个发光二极管，通过控制与之相连的I/O口输出电平的高低，来控制其闪烁，提示报警。
2.7.2 按键部分
在单片机应用系统中，在本系统中由于所需按键较少，故采用独立式非编码键盘。
独立式按键的每个按键都有一根信号线与单片机电路项链，所有按键有一个公共地或公共正端，每个按键相互独立互不影响。独立式按键电路配置灵活，软件结构简单，但每个按键必须占用哟跟I/O端线。独立式按键的软件编程常采用查询式结构。先逐位查询每根I/O线的输入状态，确定按键是否按下，如果按下，则转向该按键的功能处理程序。本系统的按键如图2-7-2所示：
图2-7-2按键图示
按键没有按下时，与I/O口相连的是VCC电源，因此为高电平，当按下按键时，与相应的I/O口相连的是GND，因此由高电平变为低电平，通过检测I/O口电平的高低可以判断是否有按键按下。
第三章程序设计
3.1 LCD显示定时时间程序简介
#include
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit RS=P1^0;
sbit RW=P1^2;
sbit EN=P1^3;
sbit done=P1^4;
sbit twinkle=P1^5;
sbit heat=P1^6;
sbit beeper=P1^3;
sbit start=P2^0;
sbit stop=P2^1;
sbit add=P2^2;
sbit dec=P2^3;
sbit jidianqi=P2^4;
sbit DQ=P3^7;
uchar code temp[]="10：00";
unsigned char code str2[]={" "};
uint aa,ee,date1，data2;
uchar high,uchar low;
uchar data disdata[5];
uint tvalue;//温度值
uchar tflag;//温度正负标志
***********************************************************
延迟函数：
*********************************************************** void delay(uint aa)
{
uint bb,cc;
for(bb=0;bb for(cc=0;cc<100;cc++); } *********************************************************** LCD写命令与写数据函数 ********************************************************** void write_zhiling(uint com) { RS=0; P1=com; delay(5); EN=1; delay(10); EN=0; } 写数据函数： void write_shuju(uint shuju) { RS=1; P1=shuju; delay(5); EN=1; delay(10); EN=0; } *********************************************************** 1602初始化函数： *********************************************************** void lcd_inite() { write_zhiling(0x38);//使用8位数据，显示两行 write_zhiling(0x0c);//显示器件，光标开，字符不闪烁 write_zhiling(0x06);//字符不动，光标自动右移一格 write_zhiling(0x01);//clear write_zhiling(0x80+7);// for(aa=0;aa<5;aa++) { write_shuju(temp[aa]); delay(5); } } 显示函数： void display(uint date) { uint ge,shi,bai,qian; ge=date%10; shi=date/10; bai=data/100%10; qian=data/1000; write_shuju(0x30+qian);//0x30--0x39对应的是1602显示0--9的 ASCLL码值 write_shuju(0x30+bai); write_shuju(0x30+shi); write_shuju(0x30+ge); } ********************************************************** 定时器0的中断服务程序： *********************************************************** void timer0() interrupt 1 { TH0=(65536-46080)/256;//11.0592MHZ晶振50Ms TL0=(65536-46080)%256; ee++; if(ee==14)//加上前面延时子函数的延时，ee=14的时候大概就是一秒钟 { ee=0; date1--; if(date1==0) { data2--; date1=60; } shijian=data2*100+data1 write_zhiling(0x80+7); display(shijian); } } void main() { init_play();//初始化显示 while(1) { read_temp();//读取温度 ds1820disp();//显示温度 display（）；显示时间 If(shijian==0) { warning(); //报警 delay(); //延时 jidianqi=0;//没人的话自动切断电流 done=0; //指示灯指示完成 } if（tvalue>high） { warning(); Delay(); Jidianqi=0; TR0=0; } } } 3.2 DS18B20程序 void ds1820rst()/*ds1820复位*/ { unsigned char x=0; DQ = 1;//DQ复位 delay_18B20(4); //延时 DQ = 0; //DQ拉低 delay_18B20(100); //精确延时大于480us DQ = 1; //拉高 delay_18B20(40); } uchar ds1820rd()/*读数据*/ { unsigned char i=0; 华北水利水电学院 North China Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power 毕业设计 题目：基于单片机的电饭煲智能控制系统的设计 华北水利水电学院 毕业设计任务书 题目：基于单片机的电饭煲智能控制系统的设计 专业：电子信息工程 班级学号：200915512 姓名: 李玉平 指导教师：郑辉 设计期限：2011 年2 月21日开始 2011年5 月27日结束 院、系：信息工程学院 2011年2月21 日 一、毕业设计的目的 通过本次设计掌握产品设计的流程，能熟练的使用AT89C51单片机，并根据设计要求选择合适的元器件，充分理解相关软件，对整个产品设计时的调试等必要的环节有更深刻的体会。 本设计通过选认元件、连线焊接、调试检测等过程，培养了搜集资料和调查研究的能力，方案论证选择的能力，理论分析与设计运算的能力，巩固了计算机软硬件和应用系统设计方面的能力。 二、主要设计内容及基本要求 1．本设计包含以下部分：按键电路、上电复位电路、晶振电路、电源电路、显示电路、MCU系统部分、机械控制电路等部分。 2．基本要求： （1）要求定时工作时间和实时时间对比达到长时间精确地定时功能。 （2）要求定时时间和实时时间相同时通过51单片机控制光耦驱动电路来控制电饭煲的工作。 三、重点研究问题 1．单片机的内部结构，显示电路的调试。 2．部分功能电路的软件设计：键盘显示电路、报警电路、工作指示电路。 四、主要技术指标或主要设计参数 根据模块电路，设计出完整的电路原理图，焊接出实物，并对产品进行调试。电源部分为单片机系统提供的电压为5V，为光耦提供的电压为12V。 五、设计成果 拟做出一个基于AT89C51单片机对电饭煲的智能控制系统的设计，设计出整体原理图，并做出实物，同时做出一份符合要求的毕业论文。 控制系统综合实训报告 学院计算机与控制工程学院 专业班级自动化115 学生姓名马洪星 指导教师朱玲 成绩 单片机在智能电饭煲控制系统中的应 用 摘要 随着新科技时代的到来，越来越多的新型智能化家电融入了我们的生活。而电饭煲作为与人们生活息息相关的家电，其功能也向着智能化的方向发展。本文基于单片微处理器PICl6F872研制成功了YZ系列微电脑电饭煲智能控制器，阐述了工作原理，并给出了硬件电路。精度高、稳定性高、易操作是本系统的重要特性，中断嵌套是设计软件的难点，温度控制是本系统的重点。 关键词 PIC单片机智能电饭煲硬件分析 YZ系列微机电脑电饭煲系统，是应用美国著名芯片Microchip公司合作开发的新一代模糊、逻辑控制智能电饭煲。采用日本National模糊控制技术原理，能自动根据米饭量的多少。利用“煮饭专家”的工艺技术，对吸水、加热、沸腾、焖饭、膨胀、保温等六个阶段的工艺自动进行火力调节，从而煮出比一般电脑电饭煲更加松软可口的米饭同时拥有快速煮饭、精确煮饭、一小时粥汤、二小时粥汤、三小时粥汤保温以及预约定时煮饭等功能。本系统硬件结构简单，运行稳定可靠，软硬兼备，具有完善的控制功能和抗干扰能力。 一、工作电气图 图1工作电气图 二、工作原理 YZ系列微机电脑电饭煲控制器电路包括如下几个部分：单片机，电源及稳压电路，键盘输入电路，蜂鸣报警电路，LED显示电路，温度检测电路及加热控制电路。其中单片机控制采用PICl6F872封装，它能满足电饭煲的控制需要。电源及稳压电路由高压器、整流电路和稳压电路组成；键盘输入电路由K1、R13、K2、R14组成；即在A／D输入端键入键盘信号，蜂鸣报警电路由晶体管Q2、SP1及电阻R12组成；LED显示电路由两部分组成。一部分是7段数码管用于显示预置定时时问，另一部分是6个LED指示灯，用于显示煮饭、快煮、l小时粥汤、2小时粥汤、3小时粥汤及保温。温度检测电路十分简单，由偏置电阻R10、R1l 和热敏电阻RT1、KT2组成。控制器电路如图2所示 图2控制器电路框图 三洋、东芝压力IH控制规则、结构分析总结报告 时间…2004年11月---2004年月 人员…研发中心----竞品及基础研究项目组 背景… 随着人们生活水平的不断提高，对电饭煲烹饪过程中的节能、节时、口感、高营养提出了更高要求，而微压力电脑电饭煲的发展解决了这方面的难题，并已渐渐进入中国消费者家庭。目前国内生产压力电饭煲厂家仅有苏泊尔，其结构与传统压力锅相同，产品存在着大、笨、重等问题，功能设置与普通电饭煲相似，有煮饭、快煮、炖煮、煮粥、蒸蛋糕、保温等功能，部分型号产品还有电话远程控制功能。 前期，竞品及基础研究组对微压力电脑电饭煲结构、控制规则进行了研究分析，已掌握其结构特点及控制方法，与其他产品相比，压力电饭煲因其安全性的重要意义有其特殊性，因此对压力电饭煲的防堵安全性、结构强度设计要求、压力投入、维持、卸压等方面要求较高，竞品及基础研究项目组对同种结构的东芝RC-BC10KX（电磁线圈加热04年）、三洋ECJ-FK10（电磁线圈加热04年）、三洋ECJ10（电磁线圈加热03年）、象印NP-AA10（电磁线圈加热03年）四款压力电饭煲产品开展了结构特点及控制软件的研究工作 结论 经过近半个月的结构分析及实际煮饭、快煮、煮粥等功能测试，对03年、04年东芝、三洋、象印三款IH压力电饭煲功能进行控制软件分析与推测，再经过推测的验证测试，已基本掌握此三款压力电饭煲结构特点及煮饭、快煮、煮粥两种功能的控制方法，此次的研究工作，不仅对本公司微压力电饭煲产品开发提供了较充足的结构技术支持，还为电脑控制型压力电饭煲产品提供了可借鉴的软件控制宝贵经验。 广东美的生活电器制造有限公司 研发中心竞品及基础研究组 智能电饭煲的设计解决方案 智能电饭煲的设计解决方案 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智能电饭煲，期间经历了很多 的阶段。电饭煲发挥高新技术上风，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。机械电饭煲固然价格方面体现它的上风之外，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。本文主要先容利用SPMC65P2404ASPMC65P2404A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，最高工作频率为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，并且有一个蜂叫器输出口。2总体方案先容利用凌阳8位MCU设计的智 能电饭煲控制系统原理框图，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的控制终极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。3系统硬件设计1、由单片机SPMC65P2404A控制的电饭煲的硬件原理图，它包括 按键输进部分，温度检测输进电路，复位和晶振电路，PA6、PA7完成对顶盖和底盘的温度的检 测，PA5完成对继电器的控制，SPMC65P2404A是系统的核心部分。芯片特性简SPMC65P2404A是凌阳公司的8位元单片机，最高工作频率为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，并且有一个蜂叫器输出口……。利用这 些资源，能够实现电饭煲的功能。2、显示电路：显示电路由共阳极数码管和10个LED组成， 通过单片机位选和所送的数据来点亮相应的LED和数码管的显示状态。其电路原理图： 3、电源电路：电源部分为单片机提供+5V的直流稳压源，并且通过降压、整流、滤波之后的+14V电压对继电器进行供电，通过控制三极管射极的导通与否来控制继电器的工作状态。电源电路原理图： 4、温度采集部分电路图：J2和J3是温度传感器的两个接口，其中J2和J3分别是顶盖和底盘温度传感器的接口，单片机检测的信号实际上是与温度传感器分压的电阻的电压值，由于温度传感器的电阻值会随温度的上升而减小，所以分压电阻的电压值间接反映了某一时刻的温度，电路原理图：4系统软件设计4.1主程序流程从样机分析中大致设计整个系统，整个系统输进包括2个温度传感器，5个按键；输出包括2位七段数码管、10个发光二极管、继电器控制信号等。根据控制功能，将程序设计为几个主要的模块，程序主流程见图4-1所示：4.2子程序先容1、诊断子程序诊断程序主要进行温度采集并判定传感器是否良好，主要对2个温度传感器连续检测20次，若测到的数据不在范围内（温度范围：-10℃~160℃），则表明传感器短路或断路错误，数码显示“E”，并禁止按键操纵。2、键盘扫描子程序程序每循环一次扫描一次键盘，假如扫描到有键按下，则暂存键值，假如连续5次扫描到的键值都一样，则以为是稳定的键值。3、系统共有5个按键，在不同的状态下，每个键只要轻按一次就有效系统的五个键接于PA1、PA3、PA2、PA0、PA4，假如按键值有效则返回值的相应位为 图所示，是电饭煲电路简图。其中，K1为磁钢式限温开关，K2 为双金属片保温开关，R为电 热盘中管状电热元件，T为热 熔式超温保护器，R1、R2为 限流电阻，L1为煮饭指示红 色氖灯，L2为保温指示黄色 氖灯。试述电饭煲的工作过 程。 原理如下：电饭煲的奇异功能，就在于K1、K2两个开关的妙用。 插头插入电路，闭合K1之前，你会看到红、黄两指示灯交替发光。内锅温度开始较低，双金属片开关K2自动接通，L2支路被短路，黄灯L2不亮，红灯亮，且 R发热。当内锅温度达到70摄氏度—80摄氏度时，K2自动断开，由于R< 开，如同K2自动跳开一样的道理，进行上一段分析中的循环，米饭温度保持在70摄氏度—80摄氏度范围。一旦磁钢式限温开关 K1失灵，内锅温度过高时，热熔式超温保护器T将发挥作用，使电路断开 普通电饭煲的结构：普通电饭煲主要由发热盘、限温器、保温开关、杠杆开关、限流电阻、指示灯、插座等组成。 1、发热盘：这是电饭煲的主要发热元件。这是一个内嵌电发热管的铝合金圆盘，内锅就放在它上面，取下内锅就可以看见。 2、限温器：又叫磁钢。它的内部装有一个永久磁环和一个弹簧，可以按动，位置在发热盘的中央。煮饭时，按下煮饭开关时，靠磁钢的吸力带动杠杆开关使电源触点保持接通，当煮米饭时，锅底的温度不断升高，永久磁环的吸力随温度的升高而减弱，当内锅里的水被蒸发掉，锅底的温度达到103±2C时，磁环的吸力小于其上的弹簧的弹力，限温器被弹簧顶下，带动杠杆开关，切断电源。 3、保温开关：又称恒温器。它是由一个弹簧片、一对常闭触点、一对常开触点、一个双金属片组成。煮饭时，锅内温度升高，由于构成双金属片的两片金属片的热伸缩率不同，结果使双金属片向上弯曲。当温度达到80C以上时，在向上弯曲的双金属片推动下，弹簧片带动常开与常闭触点进行转换，从而切断发热管的电源，停止加热。当锅内温度下降到80C以下时，双金属片逐渐冷却复原，常开与常闭触点再次转换，接通发热管电源，进 产品设计分析报告 姓名 班级学号 报告日期 艺术与设计学院 一、产品名称 半球电饭锅二、外形图 三、结构分析 1、爆炸图 2、产品工作原理 电饭锅的工作原理如图所示。将盛好食物的内锅放到发热板上，使其底部与发热板中心的限温中感温软磁铁贴合。按下琴键开关，软磁铁下方的永久磁铁即上升至与软磁铁接触；此时锅尚未升温，软磁铁处于居里温度以下，呈良好铁磁性，能被永久磁铁磁化并将其吸持在高点位置。处于高点位置的软磁铁带动内部杠杆动作，将电路上、下触点接通，电热元件通电发热，锅内食物被加热升温。当内锅底温度达到103±2℃（此为软磁铁的居里温度）时，软磁铁立即感知而失去磁性，在重力及内部弹簧的共同作用下从高点位置落下，并由此带动杠杆机构，使电路上、下触点脱离，电路断开，热元件不再发热，达到限温目的。但此时发热板仍处于高热状态，其热容量较大，可对锅内食物继续加热一段时间，直至食物熟透。为了使食物维持在适宜温度，有的电饭锅还设有小功率加热线路,用一个双金属片恒温器控制其工作温度。 发热板是将环形金属管状电热元件铸造在铝合金体中，再经加工而成，它具有较好的热传导性能和较大的机械强度，板面形状要求与锅底相吻合，在其中心处装有磁性温度控制元件，如图2所 示。 温度控制装置电饭锅所以能够自动断电和保温，是因为它内部装有磁钢限温器和热双金属片恒温器两个自动装置。 磁钢限温器的动作原理，见图3。它是利用感温磁钢(软磁体)的磁性随温度的高低而变化的特性来设计的。当低温时，感温磁钢是顺磁性物质，具有磁性；当温度升到某一界限时，感温磁钢变成逆磁性物质，因而失去磁性。这个温度界限，叫做居里点。通常，居里点的温度略高于103℃。在饭煮熟前，锅内有水，所以电饭锅的内胆温度不会超过100℃，感温磁钢仍然具有磁性。当饭熟后，内胆没有水，温度便会上升超过100℃。此时，紧贴于内胆底面的感温磁钢温度，也随之上升到居里点而失去磁性。这样，永磁体在重力或弹簧弹力的作用下，使感温磁钢不能继续吸住它而跌落。下跌时，永磁体通过连杆作用把触点分离，于是电饭锅断电，表明米饭已经煮熟。 课程设计任务书 专业年级班 一、设计题目 电饭煲控制器 二、主要内容 电饭煲控制器有预约功能，有烹饪大米饭、粥、保温、冷饭加热等功能 三、具体要求 1.具体功能 大米饭：当达到105°时，停止加热，并在15分钟后通过蜂鸣器提示用户。 粥：开始加热后，通过测温元件监视锅底温度，使锅底温度保持在99°~100.5°之间（100°时停止加热、99°时开始加热），此种状态持续20分钟，之后通过蜂鸣器提示用户过程结束。 保温：使锅底温度维持在50°~60°之间。 冷饭加热：锅底加热至100°，使锅底温度保持在99°~100.5°之间（100°时停止加热、99°时开始加热），此种状态持续5分钟，之后通过蜂鸣器提示用户过程结束。 2.定时 用户可以是电饭煲在预约时间（倒计时方式）开始工作，最长预约时长为12小时。 3.控制面板 四个发光管分别与大米饭、粥、保温、冷饭加热相对应，另一发光管用于区分工作与预约，两位数码管用于预约时间及倒计时。按键有：开始键、功能键、加键、减键。 四、进度安排 1、了解任务要求，确定具体方案 2、lcd12864液晶屏子程序设计 3、DS18B20温度传子程序感器设计 4、设计单片机按键功能程序 5、根据任务要求编写程序，设计按键电路 6、检验设计效果，完善功能 五、完成后应上交的材料 电饭煲控制器论文 六、总评成绩 指导教师签名日期年月日 系主任审核日期年月日 摘要 电饭煲控制器有预约功能，有烹饪大米饭、粥、保温、冷饭加热等功能.。基于stc89c52单片机控制的电饭煲控制器，有lcd液晶屏显示和ds18b20温度检测功能，还有定时工作选择功能。 关键字：电饭煲温度控制 DS18B20 LCD12864 键盘按键 美的MB—YCB30B/40B/50B系列电饭煲 工作原理 [日期：2006-06-22] 来源：作者：[字体：大中小] 整机电路由电源板和M C U板构成，二块电路板通过电缆连接，分别固定在饭煲底部和侧面上。控制电路由电源电路、测温电路、加热执 行电路、M C U(微处理器)组成。 见图l，市电经T1降压，D1～D4整流，再经U1(7805)稳压，输出+5V工作电源。其中F t是热熔断器、ZNR是压敏电阻，起保护作用。 测温电路测量锅内温度变化，并转换成电压的变化，送至MCU。Rt1和Rt2是负温度系数热敏电阻，用做温度传感器。R t l固定在锅底部，Rt2固定锅盖上。Rt的一端接入+5V电压，当锅内温度升高时，Rt阻值将变小，送入MCU的④脚P60和⑤脚P61的电压就增高。反之，Rt值变 大，电压降低。 加热执行电路接受MCU指令后，接通或切断电热盘电源，控制加热时间。当需要加热时，MCU26脚输出高电平，Q1导通，继电器K吸合，接通电热盘电源，电热盘加热。反之，M C U输出低电平，Q1截止，K释放，电热盘停止加热。 MCU电路见图3， 进行数据采集和处理、输出控制信号、显示工作状态。U2(T M P87P809N)是MCU 8位单片机，内 含256B y t e(字节)R O M，8K Byte ROM，4路8位A／D转换器，22个I／O接口，2个16位多功能定时器。U3是(KIA7309)是电压柃洲及低电平复位芯片，外形像一只塑封三极管。U3接在u2的27脚复位端，接通电源时，U3输出端输出约O．4V低电平，使U2复位。U2①②脚外接4M陶瓷谐振器，与U2内电路共同构成时钟振荡器。 接通电源时u2复位，23脚输出低电平，L E D l亮(精煮指示)，19脚交替输出高低电平，L E D8闪亮(开始指示)，进入待机状态。此时M C U可接受功能选择键(S W l)或定时选择键(S W4或 S W5)的输入信号，并输出对应的显示信号。当按动开始键(S w3)时，M C U不断检测锅内温度，控制加热时间，直至结束。 电饭煲的工作原理及原理图 普通电饭煲的结构：普通电饭煲主要由发热盘、限温器、保温开关、杠杆开关、限流电阻、指示灯、插座等组成。 1、发热盘：这是电饭煲的主要发热元件。这是一个内嵌电发热管的铝合金圆盘，内锅就放在它上面，取下内锅就可以看见。 2、限温器：又叫磁钢。它的内部装有一个永久磁环和一个弹簧，可以按动，位置在发热盘的中央。煮饭时，按下煮饭开关时，靠磁钢的吸力带动杠杆开关使电源触点保持接通，当煮米饭时，锅底的温度不断升高，永久磁环的吸力随温度的升高而减弱，当内锅里的水被蒸发掉，锅底的温度达到103±2C时，磁环的吸力小于其上的弹簧的弹力，限温器被弹簧顶下，带动杠杆开关，切断电源。 3、保温开关：又称恒温器。它是由一个弹簧片、一对常闭触点、一对常开触点、一个双金属片组成。煮饭时，锅内温度升高，由于构成双金属片的两片金属片的热伸缩率不同，结果使双金属片向上弯曲。当温度达到80C以上时，在向上弯曲的双金属片推动下，弹簧片带动常开与常闭触点进行转换，从而切断发热管的电源，停止加热。当锅内温度下降到80C以下时，双金属片逐渐冷却复原，常开与常闭触点再次转换，接通发热管电源，进行加热。如此反复，即达到保温效果。 4、杠杆开关：该开关完全是机械结构，有一个常开触点。煮饭时，按下此开关，给发热管接通电源，同时给加热指示灯供电使之点亮。饭好时，限温器弹下，带动杠杆开关，使触点断开。此后发热管仅受保温开关控制。 5、限流电阻：外观金黄色或白色为多，大小象3W电阻，按在发热管与电源之间，起着保护发热管的作用。常用的限流电阻为185C 5A或10A （根据电饭煲功率而定）。限流电阻是保护发热管的关键元件，有能用导线代替。 图不好在网上画出自己想一下很简单的 参考资料：网上 豪华自动电饭煲（锅） ·煮饭-插上电源线，按下煮饭按钮，磁钢限温器吸合，带动磁钢杠杆，使微动开关从断开状态转到闭合状态，从而接通电热盘的电源，电热盘上电发热，由于热盘与内锅充分接触，热量很快传导到内锅，内锅也把相应的热量传导到米和水，使米和水受热升温至沸腾；由于水的沸腾温度是100℃，维持沸腾，这时磁钢限温器温度达到平衡，维持沸腾一段时间后，内锅里的水已基本被米吸干，而且锅底部的米粒有可能连同糊精粘到锅底形成一个热隔离层，因此，内锅底部会以较快的速度，由100℃上升到103℃±2℃，相应磁钢限温器温度从110℃上升到145℃左右，热敏磁块感应到相应温度，失去磁性不吸合，从而推动磁钢连杆机构带动杠杆支架，把微动开头从闭合转为断开状态，断开电热盘的电源，从而实现电饭煲（锅）的自动限温；进入保温状态，焖饭10分钟后，方可食用。 ·保温（双金属片）—电饭煲（锅）煮好米饭后，进入保温过程，随着时间推移，米饭的温度下降，双金属片温控器的温度随着下降，当双 任务书——电脑时钟(带定时启闹功能) 一、课程设计题目： 电脑时钟的设计与制作 二、课程设计要求： 要求设计制作的电脑时钟具有以下功能： 1.自动计时,由6位LED显示器显示时、分和秒; 2.具备校准功能,可以直接由0-9数字键设置当前时间; 3.具备定时启闹功能。 三、设计任务概述： 通过设计一个电脑时钟，掌握Protel 设计单片机应用系统硬件线路图的方法，掌握使用Dais集成开发环境开发单片机应用系统控制程序的基本步骤和方法。 任务涉及的知识面包括MCS-51汇编程序语言、MCS-51 单片机I/O 应用、中断与定时器应用、人机接口应用技术等。 四、工作计划及安排： ①布置任务、分析任务、学习汇编语言、单片机的功能程序设计（3 天） ②方案设计、使用Protel 设计和绘制电脑时钟的硬件原理图（2 天） ③电脑时钟控制程序设计和调试（4 天） ④撰写实习报告（1 天） 五、考核及成绩评定方式： 设计结果占40 %；实习报告占40％；平时抽查(含半小时抽查)：20％； 课程程设计的成绩可为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级； 考勤：迟到扣5 分/次，旷课扣10 分/次 设计说明书目录 0、前言 单片机的应用介绍 1、课程设计的目的和要求 1.1课程设计的目的 1.2课程设计的基本要求 2、总体设计 2.1、总体方案 2.1.1、计时方案 2.1.2、键盘/显示方案 2.2、硬件总体设计 2.2.1、系统组成方案 2.2.2、扩展单元编址 2.2.3、键盘、显示功能的定义 2.3、软件总体设计 2.3.1、存储单元的分配、标志位的定义 2.3.2、主程序框图及清单（带有注释） 3、硬件设计 本系统所选用的各种芯片的功能、引脚、相应的命令控制字格式等。 4、软件设计 本系统的主要子程序、中断服务程序的框图及程序清单（带有注释） 5、总结 课程设计的收获、体会以及对本教学环节的意见和建议 6、参考文献 7、系统原理图 A3图纸绘制 摘要:用8051单片机CPU及接口电路设计电压检测报警系统并实现。包括企划,设计，运行.调试等过程。用到8051,8255两种芯片。 前言 电饭煲的使用说明 一、 名称 电饭煲，又称作电锅、电饭锅。是利用电能转变为内能的炊具，使用方便，清洁卫生，还具有对食品进行蒸、煮、炖、煨等多种操作功能。常见的电饭锅分为保温自动式、定时保温式以及新型的微电脑控制式三类。现在已经成为日常家用电器，电饭煲的发明缩减了很多家庭花费在煮饭上的时间。而世界上第一台电饭煲，是由日本人井深大的东京通讯工程公司发明于1950年代。 二、 概述 电饭煲（Electric cooker）的发热元件，有电热管式发热板及P.T.C.元件发热板。电热管式发热板具有良好的绝缘性、耐蚀性、导热性和机械强度，寿命长和效率高；P.T.C.元件发热板具有正温度电阻系数和自动控制温度的特性，效率高，无明火，全性高，温度上升快，受电源波动影响小。电饭煲的温度控制元件有双金属片温度控制系统和磁性材料温度控制系统，前者不如后者安全可靠。电饭煲按锅体的结构形式分为组合式和整体式；按使用时锅内压力分为低压式(0.04MPa)、中压式(0.1MPa)和高压式(0.15～0.2MPa)。 分类 (1)加热形式上分有： ①间接加热式电饭煲，其结构分为内锅、外锅和锅体三层。内锅是用来装食物的，外锅是用来安装电热元件、调温器和定时器的。这些电气部件都固定安装在外锅上成为一体，且密封起来。最外层是锅体，起着安全防护和装饰的双重作用。这种电饭煲的优点是：食物加热均匀，做出的饭上下软硬一致，内锅可取下，清洗方便；缺点是：结构较复杂，费时间，耗电多 ②直接加热式电饭煲：这种电饭锅的特点是：使用时电热元件直接对放食物的内锅加热。不像间接加热式电饭锅那样，电热元件把外锅中的水加热成蒸汽，蒸汽再对内锅中的食物进行加热。因此，其效率高，省时省电，缺点是做出的饭容易上下软硬不一致。 （2）．从结构形式上分有： ①组合式电饭煲，锅体和电热座之间没有紧固连接，锅体放在电热座上，可以方便地取下，既便于清洗，又可以放到其他发热体上或餐桌上 ②整体式电饭煲，电热元件直接固定在锅体的底部，全锅形成一个整体。整体式电饭锅由于锅体的结构不同，又可分为单层电饭锅、双层电饭锅和三层电饭锅三种。 （3）．按控制方式分有： ①保温式，煮饭时按下电源开关，饭熟后电源自动断开，当温度下降到SMarttags"/>PE="1"TCSC="0"w:st="on">65℃以下时，保温开关又接通电路，温度上升到65℃时，电源又自动断开，如此交替通断达到保温的目的。 ②定时启动保温式，锅内将米、水放好后，打开定时器开关，可在12h内任选开始煮饭时间。饭煮好后能自动保温，节省能源。 新乡学院 毕业论文（设计） 题目：电饭锅工作原理 专业：机电一体化 班级： 10级机电一班 学生姓名：朱见光 学号： 10050301003 提交日期：年月日 目录 内容摘要 (3) 关键字 (3) ABSTRACT (3) Keywords (3) 第一章绪论 (4) 第二章电饭锅组成 (5) 第三章电路分析 (7) 3.1 元器件简介 (7) 3.1.1电阻 (7) 3.1.2电容 (8) 3.1.3二极管 (9) 3.1.4三极管 (11) 3.1.5变压器 (13) 3.1.6电磁继电器 (14) 3.1.7晶闸管 (16) 3.2 电路设计 (17) 3.2.1电路 (17) 3.2.2工作原理 (17) 第四章产品说明书 (19) 第五章总结与展望 (24) 参考文献 (26) 致谢 (27) 内容摘要：在信息和科技时代我们的生活已离不开电，而与之共同发展起来的电器已出现在日常生活中成了不可替换的部分。随着各种电器的发明和运用问题也就接踵而来，像漏电，短路等各种问题。所以在这篇论文中我将以电饭煲为例向大家着重介绍，各个元件的功用和检测方法；电饭锅自动控制原理及与它相关的各部位原理图，进而帮助大家从专业的角度去了解家用电器以及对它们做出合理的保护 关键字：电饭锅电饭锅自动控制原理图元器件的功能 ABSTRACT:In information and technological age , our life has been inseparable from power。 But the common electrical appliances which appeared with the developing of age have become an irreplaceable part in daily life. With the invention and application of various electrical appliances, various problems will come one after another, like leakage, short circuit problems and so on. So in this paper, I will make a brief introduction to you, which is about the various components function and detection methods of electrical appliances according cooker Controlling principle and its relevance diagram site .Depending on them ,you can make a correct elect by the professional point of view to understand the appliances and make reasonable protection for them. Keywords: rice cooker automatic control schematics component to explain 单片机与80C51单片机 摘要 单片机作为一种特殊的微型计算机，与我们常用的个人计算机不同，其只包含一个电路芯片，但是它却包含了CPU，内存储器，输入输出接口，是微型计算机的功能部件的集成体。单片机系统是硬件和软件结合的产物。软件即指根据单片机应满足的功能编写的汇编程序。对具体的单片机系统的设计就应包含对硬件和软件的设计。单片机中较为典型的是80C51,它是由美国Intel公司生产的MCS-51的典型产品之一。通过对其硬件和指令系统的介绍，了解其是怎样工作的，以及他的工作特点。 关键词：单片机，单片机系统，80C51单片机 Abstract SCM as a special miniature computer, and we used a personal computer, it contains only one circuit chip, but it contains a CPU, memory, input and output interfaces, is the function of the microcomputer component integration. SCM system is a combination of hardware and software products. According to the SCM software refers to the function of compilation. On the specific MCU system design should include the design of software and hardware’s is the more typical of 80C51, it is by American Intel company MCS-51 production of typical products of. Through the hardware and the instruction system is presented, which is to understand how to work, as well as the hallmark of his work. Key words: single chip, microcomputer system 80C51 摘要 电饭煲，又称作电锅、电饭锅，是大家耳熟能详的家用电器，使用方便，清洁卫生，还具有对食品进行蒸、煮、炖等多种操作功能。常见的电饭锅分为保温自动式、定时保温式以及新型的微电脑控制式三类。普通电饭煲主要由发热盘、限热器、保温开关、杠杆开关、限流电阻、指示灯、插座等组成。 本次课程设计，任务是设计一个微机控制电饭煲的系统智能电饭煲主要由电源部分和控制电路组成，电源部分为220V交流电经过变压器和整流桥后变为一定幅值的直流电，再经过稳压芯片LM7805，输出为+5V的直流电，作为单片机控制部分的电源，控制部分的控制方法大致为：用户按下启动键之后，系统设置一定的加热时间，本系统的加热时间是10分钟，当加热时间到达10分钟或当电热盘温度达到预定的警报限制的要求后，由蜂鸣器和二极管组成的报警系统开始报警，一段时间后，如果没有人员切断电流，系统自动将继电器的开关打开，以切断电热盘的电源，关键词：单片机电饭煲定时报警 目录 第一章概述 (3) 1.1 设计任务 (3) 1.2 设计思路 (3) 第二章硬件部分介绍 (5) 2.1 单片机介绍 (5) 2.2 电源电路 (6) 2.3 液晶显示电路 (7) 2.4 温度检测部分 (10) 2.5 光电隔离电路 (12) 2.6 继电器控制电路 (13) 2.7 其他硬件部分介绍 (15) 第三章程序设计 (17) 3.1 LCD显示定时时间程序简介 (17) 3.2 DS18B20程序 (20) 3.3其他程序 (23) 总结 参考文献 第一章概述 1.1 设计任务 微机控制电饭煲系统的设计任务如下： 1.人工操作启动，键盘应设置加热，停止，时间+，时间-选择等 2.加热10分钟，可以用液晶显示屏来显示加热时间。 3.加热完成后报警，通过温度传感器或定时器判断加热是否完成，如果完成，单片机发出信号，控制蜂鸣器响。 4.自动或人工切断电流，一旦加热完成，除了报警之外，还应该在一定时间之后切断加热电流，确保电饭煲设备以及其他事物的安全，避免因为电流引起火灾。 1.2 设计思路 智能电饭煲主要由电源部分和控制电路组成，电源部分由220V交流电经变压器再通过整流桥变为直流电，作为稳压芯片7805的输入，7805的输出为5V的直流电，为单片机系统提供电源，控制部分的控制方法大致为：用户按下启动键之后，系统自动设定加热时间，本系统的加热时间是10分钟，当加热时间到达10分钟或当电热盘温度达到预定的警报限制的要求后，继电器的开关打开，以切断电热盘的电源，同时单片机系统中的蜂鸣器响来达到报警的功能，当下降到一定的温度范围后通电加热，闭合继电器。以使电热盘始终保持在适合的温度范围内。除此之外，对任务书中做出一点改进，即用户可以根据需要自己加时间或者减时间，每按一次改变时间按键，时间减少或增加1分 电饭锅的构造与工作原理 电饭锅可分为自动保温式电饭锅、定时保温式电饭锅、压力电饭锅等三种。各类电饭锅的常见规格和工作能力见表1。 (一)自动保温式电饭锅图1是一种双层自动保温式电饭锅的结构图，主要由锅盖、外壳、 内胆、开关、发热板和温度控制装置组成。下面介绍它的主要部件：1．内胆内胆系采用纯铝板拉伸成型，底部加工呈球面状，使与发热板很好吻合，以提高热效率。胆的内壁上有刻度，可指示出放米量和放水量。内胆的边向外翻口，既可增加强度，又可使溢出的饭水流到壳外，以防损坏内部电器零件。2．外壳外壳是用冷轧薄钢板拉伸成型，外面喷涂装饰性漆层。外壳与内胆之间有一层空气间隔，起保温作用，同时可以安装开关、发热板和温度控制装置。3．锅盖有的锅盖中央部位嵌有一块玻璃，能观察烹饪情况；有的装有压紧锅盖用的手柄，兼具便携作用。4．发热板发热板是将环形金属管状电热元件铸造在铝合金体中，再经加工而成，它具有较好的热传导性能和较大的机械强度，板面形状要求与锅底相吻合，在其中心处装有磁性温度控制元件，如图2所示。 5．温度控制装置电饭锅所以能够自动断电和保温，是因为它内部装有磁钢限温器和热双金属片恒温器两个自动装置。 磁钢限温器的动作原理，见图3。它是利用感温磁钢(软磁体)的磁性 随温度的高低而变化的特性来设计的。当低温时，感温磁钢是顺磁性物质，具有磁性；当温度升到某一界限时，感温磁钢变成逆磁性物质，因而失去磁性。这个温度界限，叫做居里点。通常，居里点的温度略高于。在饭煮熟前，锅内有水，所以电饭锅的内胆温度不会超过，感温磁钢仍然具有磁性。当饭熟后，内胆没有水，温度便会上升超过。此时，紧贴于内胆底面的感温磁钢温度，也随之上升到居里点而失去磁性。这样，永磁体在重力或弹簧弹力的作用下，使感温磁钢不能继续吸住它而跌落。下跌时，永磁体通过连杆作用把触点分离，于是电饭锅断电，表明米饭已经煮熟。热双金属片恒温器的动作原理，见图4。它由两种膨胀系数不同的金属片制作，当电饭锅的温度升向时，热双金属片受热，使它向膨胀系数小的一面弯曲。弯曲时，它把两个触点分离，于是电饭锅断电，温度下降。而当温度下降到一定程度时，双金属片就收缩回复原状，两个触点重新闭合通电，如此反复作用，使电饭锅的温度，能够自动维持在65±的范围。 图5是单按键开关的自动保温电饭锅的电气线路，这种电饭锅的工作程序：①插上电源插头，双金属片保温器接通电路，指示灯亮，加热器升温，但不能升到煮饭所需要的温度。②揿下按键开关，磁钢限温器按通电路，温度上升，开始煮饭；当饭煮熟后，磁钢限温器动作把电路切断，电饭锅处于自动保温状态。③若不需要保温，可拔下电源插头，切断电路。图6是双开关自动保温式电饭锅控制线路。K1为煮饭开关；K2为限温器，即磁性温控元件，动作温度为103±；K3 为保温开关，K4为恒温器，即双金属温控元件，调定为65±煮饭时， JIU JIANG UNIVERSITY 题目电饭煲的运输包装系统设计 院系机械与材料工程学院 专业材料工程技术（包装材料与工程） 二零一四年五月 目录 1 绪论 (2) 1.1产品的简介 (2) 1.2国内外运输包装现状分析 (2) 1.3该设计的意义 (2) 1.4设计的主要内容 (3) 2 流通环境分析 (3) 2.1产品的流通区间 (3) 2.2产品的主要运输方式 (3) 2.3产品特性分析 (4) 3 缓冲包装材料 (4) 3.1产品的脆值 (4) 3.2内包装设计 (5) 3.3缓冲包装材料选择分析 (6) 3.4缓冲材料性能比较 (7) 4 产品运输包装的缓冲设计 (7) 4.1缓冲衬垫基本尺寸计算 (7) 4.2缓冲衬垫的校核 (8) 4.3缓冲衬垫的结构设计 (9) 5 产品的外包装箱设计 (10) 5.1瓦楞纸箱的箱型造配 (10) 5.2内尺寸的计算 (11) 5.3制造尺寸的计算 (12) 5.4外尺寸的计算 (13) 5.5瓦楞纸箱的抗压强度 (14) 6 纸箱的结构及装潢设计 (15) 6.1纸箱平面展开图 (15) 6.2装潢效果图 (16) 6.3内装物 (16) 6.4纸箱设计印刷标志 (17) 6.5包装箱的封接 (17) 7 总结 (18) 参考文献 摘要 本文通过对电饭煲的特性分析确定流通环境的动力学指标并根据相关资料的查阅确定了产品脆值选择缓冲材料，从而设计衬垫用量以及外包装箱，制造包装样品并进行试验来检测包装件。 关键词：缓冲设计、包装测试、显示器。 ABSTRACT In this paper, through the analysis of characteristics of small sound, dynamic index circulation environment, and determine the fragility of products according to the relevant data, selection of buffer material, thus design liner dosage and outer packing box, packaging and manufacturing sample, test to detect performance package, achieves the optimized design the purpose Key words: buffer design ,packaging test, host. 电 饭 煲 市 场 调 研 报 告 ---------产品设计IV课程训练III 电饭煲的市场定位及阶段设计方案 一、电饭煲的市场定位 经过二十年的发展已经是一个非常成熟的产业。目前我国城镇家庭电饭煲的普及率已经达到100%以上，几乎每个家庭都有一台电饭煲。产业进入成熟期技术没突破走向老化期。从这点就不难看出，电饭褒需要有突破才能给消费者带来更多的购买欲望，所以我对觉得造型和色彩还不怎么丰富的电饭褒还有市场前景。 所以这次课题就是针对三口之家或单身青年设计一款电饭煲，前者必须能继承传统电饭煲的多功能，而后者针对单人单饭则可以大大节约空间,以及便于携带等为切入点。 二、人物角色构建以及意向拼图 1、角色构建 2、角色意向拼图 三、设计草图 方案一 此方案灵感来源于古代的食盒，以及我们日常烹饪时偶尔会遇到的一些问题，例如很多年轻人可能在做饭时经常都会担心饭菜会夹生，想要开锅检查又怕会影响饭菜口感，这里在电饭煲的上方设计了一个可视窗口这个问题便可以轻松解决。按压弹出的饭勺架，也减少了在使用时经常出现的不用时饭勺架乱丢，用时找不到的麻烦。而且本方案整体造型也比较小巧轻便，比较适合年轻一辈的单身白领使用。 方案二 此方案比较适合一些三口之家或者家里经常会来客人的单身贵族使用，整体设计简单大方，而且也巧妙的起到了一定的收纳作用，大大的节约了使用空间。 四、方案确定 经过以上草图的构思和信息汇总，创意整合和各方面的调查，我最终决定将两种方案进行调整结合。 1、造型简洁 消费者对产品的外观是有双重要求的，一种是精神上的。一种是物质上的， 产品本身有三种功能，实用功能、审美功能和象征功能。产品的外观应这三种功能的协调和综合 2、功能设计 对于产品肩负的功能指令，当今的商人们一味要求设计师叠加功能，使得产品的结构日趋复杂，质量下降，影响了主要功能的体现，产品变得愈加“累”了起来。因此，恰当自然的功能匹配，会让人很容易接受。而过渡生硬的叠加功能反而显得累赘、落俗。 3、色彩设计 色彩是产品设计中至关重要的因素。色彩可以改变产品造型的感觉以及形成心理上不同的感受。必须符合“何人”、“何地”、“如何”使用的原则。而且，色彩也是产品战略中必须研究的。产品的表面处理对色彩的影响很大，所以，产品的各种视觉提示部分的色彩，必须依据人机工学的原理进行配色。 由以上三点作为参考，对确定方案进行完善修改。 引 言 电饭煲作为传统的厨房家电，发展至今，家家厨房差不多都摆上一个，对于这种持有率极高的产品，厂家的唯一策略就是运用新技术生产新产品，电饭煲技术已经从机械、电子控制、转入微电脑智能化控制阶段，数字技术、电磁技术也将纷纷应用到了电饭煲的更新换代产品中。 而今，智能电饭煲不仅在市场将占据主导地位，而且前景一片光明，因此我们选择智能电饭煲的开发。 1 电饭煲智能控制工作原理 该设计为电饭煲智能控制，其工作原理为以AT89C51为控制核心，带有定时功能的实时时钟为基础，和光耦进行电气隔离来完成单片机对大功率高电压进行控制。 工作原理图如图1： 图1系统工作原理图 2 电源电路硬件构成 该设计电源电路有7805和7812俩个稳压管组成，系统电源如图3所示 图3系统工作电源电路 由该电源电路提供+5V和+12V电压。+5V为单片机，光耦器和74LS245等提供工作电压。交流和直流可直接输入，使用范围广泛。 3 显示电路 数码管显示电路工作原理 1. 7段LED数码显示器俗称“数码管”，其工作原理是将要显示的十进制数码分成7段，每段为一个发光二极管，利用不同发光段组合来显示不同的数字。图4（a）上图所示为数码管的外形结构。 图4 7段显示器LED的外形图及二极管的连接方式 数码管中的7个发光二极管有共阴极和共阳极两种接法,分别如图4(a)、(b)所示，图中的发光二极管a～g用于显示十进制码的10个数字0～9，h用于显示小数点。从图中可以看出，对于共阴极的显示器，某一段接高电平时发光；对于共阳极的显示器，某一段接低电平时发光，使用时每个二极管要串联一个约100Ω的限流电阻。 前已述及，7段数码管是利用不同发光段组合来显示不同的数字。以共阴极显示器为例，若a、b、c、d、g各段接高电平，则对应的各段发光，显示出十进制数字3；若b、c、f、g各段接高电平，则显示十进制数字4。a～g组合成为7位代码，要显示的数字一般首先转换成为7段码，然后驱动7段数码管显示。 LED显示器的特点是：清晰悦目、工作电压低（1.5～3V），BS202每段最大驱动电流约为10mA，体积小、寿命长（大于100KH）、响应速度快（1～100ns）、颜色丰富(有红、绿、黄等色)、工作可靠。 Led工作显示数字码型如图5下表所示： 段 D7 D6 D5 D4 D6 D2 D1 D0 码 位 显 pd g f e d e b a 示 段 字型共阳极段码共阴极段码字型共阳极段码 0 C0H 3FH 9 90H 1 F9H 06H A 88H 2 A4H 5BM B 83H 3 B0H 4FH C C6H基于单片机的智能电饭煲的控制毕业设计
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