分析單片機(jī)遠(yuǎn)程控制電飯鍋

陳煥儀

摘 要：隨著現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，也帶動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)和軟件技術(shù)的應(yīng)用，各行各業(yè)現(xiàn)在也都想有閃光點(diǎn)。就拿電飯鍋來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在輕松方便的煮飯方式越來(lái)越受到人們的青睞，智能、環(huán)保、節(jié)能型高端電飯鍋也將會(huì)成為未來(lái)備受矚目的商品以前的電飯鍋溫度控制是通過(guò)磁鋼來(lái)完成的，人們控制起來(lái)也是十分簡(jiǎn)單的。我們現(xiàn)在研究出一種新型的電飯鍋就是可遠(yuǎn)程控制的全自動(dòng)智能電飯鍋，這種電飯鍋也將會(huì)成為未來(lái)發(fā)展的方向，這篇文章我們會(huì)通過(guò)電磁閥控制電路和繼電器控制電路對(duì)電飯鍋進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，使其具有自動(dòng)加水、精確控制加水量等特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；電飯鍋；遠(yuǎn)程控制；物聯(lián)網(wǎng)；

前言：我們現(xiàn)在商場(chǎng)里的電飯鍋大部分都不是很智能，最奢侈的就是有一個(gè)預(yù)約做飯的功能，但還是不具備可控制性，還是有很多的地方需要修改。而且預(yù)約的時(shí)候還需要提前將米泡在水里，這樣還影響了飯的質(zhì)量?，F(xiàn)在市場(chǎng)上也有許多智能電飯煲，但很少有自動(dòng)加水、控制加水量、遠(yuǎn)程控制的功能本作品所需元器件少，制作起來(lái)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，成本低，成品之后是一件性價(jià)比頗高的智能家電，非常貼近生活。

1.遠(yuǎn)程控制電飯鍋的概況

1.1單片機(jī)搭載物聯(lián)網(wǎng)模塊的基本構(gòu)成

利用單片機(jī)遠(yuǎn)程控制電飯鍋，是充分的利用了單片機(jī)的硬件核心，遠(yuǎn)程單片機(jī)控制的電飯鍋和電話電飯鍋的區(qū)別就是在操作系統(tǒng)中采用了TCP/IP協(xié)議。而且它也具備藍(lán)牙協(xié)議的無(wú)線連接接口，并且以家用計(jì)算機(jī)為工具，采用Jini藍(lán)牙技術(shù)，利用遠(yuǎn)程控制軟件技術(shù)，實(shí)現(xiàn)真正的自動(dòng)控制煮飯。在某種程度上，真正的解放勞動(dòng)人民的雙手，解放廚房部分勞務(wù)。遠(yuǎn)程電飯鍋裝置主要是由遠(yuǎn)程單片機(jī)電飯鍋，遠(yuǎn)程藍(lán)牙控制通訊接口模塊、單片機(jī)、遠(yuǎn)程服務(wù)器、傳感器、水計(jì)量器，米計(jì)量器等部分組成。我們?cè)谖锫?lián)網(wǎng)當(dāng)中儲(chǔ)存了幾百種煮飯和烹飪的曲線，而且還可以進(jìn)行升級(jí)處理，使智能遠(yuǎn)程電飯鍋?zhàn)龅秸嬲娜斯ぶ悄埽刮覀兊纳罡臃奖?。讓電飯鍋適時(shí)的，自己按需要的量加米加水完成煮飯和烹飪的動(dòng)作，做到真正的人性化處理。

1.2遠(yuǎn)程控制電飯鍋的設(shè)計(jì)方案

遠(yuǎn)程電飯鍋有兩種操作系統(tǒng)，一種是遵循TCP/IP 協(xié)議有線方式，另一種是基于藍(lán)牙協(xié)議的無(wú)線連接方式。雖然有兩種不同的操作方式，但大體流程是一樣的，都是通過(guò)遠(yuǎn)程工作計(jì)算機(jī)，登錄到自己的賬號(hào)上，打開控制界面。然后輸入我們需要的水量、米量和我們需要的煮飯時(shí)間，再啟動(dòng)煮飯的指令。這樣就實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)遠(yuǎn)程控制電飯鍋的系統(tǒng)。我們也運(yùn)用了inter網(wǎng)絡(luò)和家用計(jì)算機(jī)接收遠(yuǎn)程發(fā)出的信號(hào)，做到將物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)用到實(shí)際生活當(dāng)中。我們利用服務(wù)的軟件對(duì)這個(gè)機(jī)器進(jìn)行分析和處理，使遠(yuǎn)程單片機(jī)電飯鍋可以接收到串行通信指令，能夠直接的打開米計(jì)量器，注入所需的米量，然后打開水計(jì)量器注入所需的水量。再根據(jù)每個(gè)人不同的喜好，利用遠(yuǎn)程控制軟件對(duì)米進(jìn)行不同時(shí)間的浸泡，或者直接開啟煮飯電源，實(shí)行遠(yuǎn)程煮飯的動(dòng)作。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程比較復(fù)雜，但是我們只需要設(shè)定通訊方式，設(shè)定好米量和水量就可以直接遠(yuǎn)程控制電飯鍋，十分方便我們上班族和家里有小孩兒的人群，也減少了很多的勞動(dòng)力，更減輕了我們?cè)趶N房的壓力。

2.硬件電路的主要設(shè)計(jì)

2.1電磁閥控制加水電路

電磁閥是一種依靠電磁力自動(dòng)開關(guān)的截止閥。在制冷空調(diào)裝置中，常用電磁閥作為遙控截止閥、雙位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)機(jī)關(guān)或安全保護(hù)設(shè)備。它可適用于各種氣體、液體制冷劑、潤(rùn)滑油等介質(zhì)。對(duì)于一些早期的中小型單元機(jī)組，電磁閥串聯(lián)在節(jié)流裝置前的液管上，并與壓縮機(jī)連接同一個(gè)啟動(dòng)開關(guān)。當(dāng)壓縮機(jī)開機(jī)時(shí)，電磁閥打開，接通系統(tǒng)管路，使空調(diào)系統(tǒng)正常運(yùn)行。當(dāng)壓縮機(jī)停機(jī)時(shí)，電磁閥自動(dòng)切斷液體管路，阻止制冷劑液體繼續(xù)流向蒸發(fā)器，防止壓縮機(jī)再次啟動(dòng)時(shí)造成制冷劑液擊。在這里我們將電磁閥運(yùn)用到單片機(jī)控制電飯鍋當(dāng)中。讓它來(lái)控制放出米的量和放出水的量。也就相當(dāng)于一個(gè)量杯，量取水、米的體積，使所量取水和米的量更加的精準(zhǔn)。

下面我們就來(lái)講述一下電磁閥控制加水工作原理（線框部分為有防止回流功能的電磁閥）。如下圖可知：T1 為變壓器，D2 為電橋，主要對(duì)單片機(jī)和電磁閥供電。P 端接單片機(jī)，當(dāng)P 端為低電平，電磁閥開始工作，電磁閥開關(guān) K打開，水管導(dǎo)通，開始電飯鍋內(nèi)注水，當(dāng)延時(shí)時(shí)間到了，P 端為高電平，三極管截止，電磁閥開關(guān) K 關(guān)閉，停止注水。

2.2繼電器控制電路

繼電器的工作原理 ：T1 為變壓器，D2 為電橋，主要用于單片機(jī)和繼電器的供電。P 端接單片機(jī)，當(dāng)P 端為低電平時(shí)三極管導(dǎo)通繼電器開始工作，LED1點(diǎn)亮，說(shuō)明繼電器開始工作。繼電器打開開關(guān)打到常開觸點(diǎn)使電磁鐵開始工作，電磁鐵使 K1 接通電飯鍋即開始工作。當(dāng) P 端為高電平時(shí)，開關(guān)重新打到常閉觸點(diǎn)，電磁鐵停止工作。在三極管截止瞬間，由于線圈中的電流不能突變?yōu)榱?，繼電器線圈兩端會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電壓較高的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這時(shí)則可以從并聯(lián)在線圈兩端的二極管 1N4148 釋放繼電保護(hù)系統(tǒng)在當(dāng)前電力系統(tǒng)的運(yùn)行中，扮演著十分重要的角色。如果在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，發(fā)生了一些問(wèn)題，繼電保護(hù)系統(tǒng)就會(huì)立刻去查找原因，這樣就可以及時(shí)的解決問(wèn)題，并且讓其它的軟件可以繼續(xù)的運(yùn)行下去，從而保護(hù)了三極管不被反向擊穿，也消除了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)對(duì)其他電路的干擾。

3.載荷組合

載荷組合（loading combinations）指的是根據(jù)橋涵特性、使用要求、橋位處自然條件、載荷發(fā)生頻率等，由規(guī)范規(guī)定在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮可能在結(jié)構(gòu)上同時(shí)出現(xiàn)的若干載荷。在單片機(jī)中的載荷組合就是類似于一個(gè)程序。當(dāng)進(jìn)行載荷組合時(shí)，可以根據(jù)上一個(gè)程序進(jìn)行線性疊加，在電飯鍋當(dāng)中就是類似于延時(shí)程序，如果達(dá)不到所需要的時(shí)間，就會(huì)一直進(jìn)行線性疊加，直至達(dá)到所需時(shí)間為止。但是僅僅限于有限的范圍內(nèi)使用。有了載荷組合，是單片機(jī)遠(yuǎn)程控制電飯鍋有了更大一層保障，也是為了我們繼續(xù)創(chuàng)新這件事情添磚加瓦，方便了我們后續(xù)的實(shí)驗(yàn)，也利于我們平時(shí)的生活。

4.單片機(jī)搭載物聯(lián)網(wǎng)模塊的工作流程

單片機(jī)遠(yuǎn)程控制電飯鍋的流程就是，開始我們需要分析我們煮飯所需要延長(zhǎng)的時(shí)間，接收到信息之后，我們需要打開電磁閥向鍋里面加水，控制好我們所需要水的體積。之后開始計(jì)時(shí)，這時(shí)候我們的延時(shí)程序開始發(fā)揮它的作用了，它要判斷到底有沒(méi)有到所規(guī)定的時(shí)間，如果沒(méi)有，就要繼續(xù)進(jìn)入延時(shí)程序，繼續(xù)煮飯，直到時(shí)間夠了。當(dāng)然能另一種就是到時(shí)間了，那么電飯鍋就會(huì)自己關(guān)閉電磁閥，停止向鍋內(nèi)注水，之后打開繼電器，延長(zhǎng)五秒鐘的時(shí)間，又再一次的進(jìn)入了延時(shí)程序。這次的延時(shí)程序雖然設(shè)計(jì)和上一個(gè)一樣，但是功能卻是不一樣的。這一次要判斷的是延時(shí)的時(shí)間是否夠五秒鐘，如果沒(méi)有則繼續(xù)進(jìn)入延時(shí)程序，直到時(shí)間夠五秒為止。如果時(shí)間夠了五秒，那就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉繼電器，回到休眠的狀態(tài)，整個(gè)工作流程結(jié)束。

5.結(jié)語(yǔ)：運(yùn)用單片機(jī)遠(yuǎn)程控制電飯鍋，使家電更加智能化。有效地減少了用于做飯的時(shí)間，為現(xiàn)在緊張而繁忙的都市上班一族節(jié)約了時(shí)間，也解放了更多全職太太的雙手，減少了她們?cè)趶N房工作的壓力?；具_(dá)到了使用智能家電的生活方式，實(shí)現(xiàn)了智能家居的生活。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，家電智能化的時(shí)代將會(huì)到來(lái)，新產(chǎn)品的開發(fā)也會(huì)不斷地涌現(xiàn)，并且會(huì)取得良好的效果。在未來(lái)這些新產(chǎn)品能夠得到廣泛的應(yīng)用，所以單片機(jī)遠(yuǎn)程控制電飯鍋只是一個(gè)小小的開始，未來(lái)我們會(huì)有更好的發(fā)展。

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