1模糊控制电饭煲摘要：本文通过研究科学的煮饭时间控制要求，采用调制PWM占空比控制改变加热功率的方法实现对温度系统的模糊控制。关键词：电饭煲模糊控制单片机PWM模糊电饭煲与传统的电饭煲相比具有许多优越性。首先，它能根据锅内的米量、水量按要求选择最佳方式，从而做出合适的控制对策，这样既省电，煮出的米饭又松软可口。本文重点介绍何将模糊逻辑应用于电饭煲的温度控制过程以及具体实现方法。1、米饭的烹饪过程分析要想做出松软香滑的米饭，必须掌握加热对象的性质以及详细的加热过程，只有这样，才能够将大米中不易溶于水且难以消化的β淀粉转变为易溶于水、易于消化的α淀粉。经过大量的实验发现，要想达到理想的米饭效果，须要经过吸水、升温、沸腾、焗饭、保温5个阶段。在整个烧饭过程中，各阶段的持续时间不同，锅内温度的变化规律也各不相同，如图1所示。下面详细介绍米饭的几个烹饪过程。1).吸水过程一般情况下，大米本身含有14%的水分，在大功率加热升温之前，小功率低温使米的含水率达到25%左右，可使米粒内部均匀受热，从而使之烧成柔软鼓胀状。但是，一旦水温超过60℃，米中含有的β淀粉开始转化为α淀粉，米将变成糊状。因此，必须控制水温在60℃以下，通常使水温保持在35℃左右来完成理想的吸水过程。模糊推论的第1任务就是要确定吸水时间的长短。2).快速升温过程把已吸足水分的米采用大功率进行加热，使水温较快地升到沸点，但是速度要适当，通过对不同升温过程下的米饭进行α化，并还原糖量、硬度、粘着力、色泽等综合分析后发现，温度上升时间大约保持10min左右时，烧出的米饭综合效果最佳。这是模糊控制电饭煲要解决的第2个重要问题。3).沸腾阶段2在水温达到沸腾状态之后，采取小功率加热保持沸腾，促使米粒中的R淀粉变为a淀粉，同时锅中的水分不断被米粒吸收或蒸发掉。当达到断电温度时停止加热，使米粒的水分较少，保证米粒颗粒均匀，色泽感强。实验结果表明，沸腾时间在20min左右以及合理的断电温度是影响米饭质量的又一个重要因素。4).焗饭过程在停止加热之后一段时间再通电加热，可使米粒上的多余水分完全蒸发掉。这对于保证米饭质觉也很重要。用模糊逻辑制定小火焗饭过程是否应该结束以及加热功率大小是要解决的第4个问题。5).保温阶段2、模糊控制技术的应用1)．CPU选择采用STC89C51单片机，此芯片具有4K的EPROM与及512字的的RAM，还有24个I/O接口，以及两个定时器和计数器，不需扩充其它芯片，就可以实现所有控制功能。2)．测温电路设计采用芯片DS1820采集温度信息并输入进入单片机进行执行。DS1820可以直接把温度信号转化成16位的数字信号，其性能良好，使用便利，大大简化了外电路的设计，但是由于其测温范围只有55C~125C，无法满足系统设计要求，需要进行调节。33)．按钮设置与显示电路设计家用电器的操作按键越少，操作越方便，就越受顾客的青睐。为此，本系统只设置了下述1个按键启动/停止键—一用来启动或停止烧饭;由于考虑到此电饭煲的功能比较单一，因此显示电路也只是配置了红，绿两个LED显示灯来提示工作状态，加温是显示红色灯，保温是显示绿色灯。4).加热器控制电路设计加热电路采用PWM控制，在煮饭过程中，单片机通过预先设定的程序控制电路的占空比，从而达到控制电路功率的目的。3、软件设计阶段均平均温度作用4名称吸水35℃左右让大米尽可能吸改水份，这样可使大米在升温过程中均匀受热，不至于形成夹生饭。升温加热至沸腾加热，使水达到沸腾温度沸腾98℃左右使大米中的β淀粉充分转化为α淀粉补炊98℃左右蒸发掉多余水份焖饭利用余热促进大米α淀粉生成表一智能电饭煲工作过程1）．准备阶段：（米量及吸水时间推算）将DS1820采集到的初始温度值储存起来，然后不断改变PWM的占空比，使加热器功率逐渐加大，比较每个循环周期的温度值，用计数器C1存放所需时间，当温度到达30℃时，保持占空比不变，并估算出温升率，查找事先给定的温升率—米量关系表，大致估算出米量，并确定吸水时间，用定时计数器T1来控制吸水阶段。2）．工作过程当定时器T1时间到时，以恒定的比率加大占空比，同样将测采集到的温度值进行循环比较，当温度达到1...
