电饭煲

电饭煲控制器毕业论文设计11摘要随着电子计算机技术的发展，各种智能化操作变成现实。电饭煲是家庭生活中不可缺少的家用电器，是人们煮米饭的主要工具，目前市场上的电饭煲有两种，一种是采用微电脑模糊控制技术的自动电饭煲；另一种是采用机械控制的普通电饭煲。普通电饭煲外接本文介绍的控制器后，能够定时自动接通电源，让家中无人做饭的双职工下班一回家就能吃到喷香的米饭。本文将利用单片机设计一款电饭煲智能控制器，最终实现的功能包括：煮饭功能、二小时煮粥功能、定时功能。关键词：煮饭，煮粥，定时，保温陕西科技大学毕业论文（设计说明）22ABSTRACTWiththedevelopmentofcomputertechnology,allsortsofintellectualizedoperationintoreality.Electricmealbaoinfamilylifeistheindispensablehouseholdappliances,isthemaintoolboiledricecooker,currentlyonthemarkettwokinds,onekindistousethefuzzycontroltechnologyofmicrocomputerautomaticelectriccooker,Anotherkindistousemechanicalcontrolofordinaryelectriccooker.ThepaperintroducesgeneralelectriccookerexternalcontrollercanbeconnectedtothepowertoregularincomefromhomeunmannedcookahomecaneattoPenXiangDerice.Thismicrocontrollerwilldesignaricecookerintelligentcontroller,finallyrealizesfunctionincludes:cookingfunction,2hoursconjeefunction,timefunctions.KEYWORDS:cooking,cookingporridge,regularly电饭煲控制器毕业论文设计33目录摘要1ABSTRACT2目录3第一章绪论41.1引言41.2自动控制概述41.3关于本课题的研究和意义5第二章电路器件72.1电阻72.2电容82.3半导体器件82.4变压器12第三章整体电路设计143.1课题设计143.2实物图设计153.3小结19第四章总结与展望20致谢信21参考文献22陕西科技大学毕业论文（设计说明）44第一章电饭煲的现状研究1.1引言电饭煲，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。其实电饭煲背后的原理并不复杂，只要我们懂得一点点物理便可以了解。当饭煮好的时候，电饭煲内的水便会蒸发，由液态转为气态。物体由液态转为气态时，要吸收一定的能量，叫做“潜热”。这时候，温度会一直停留在沸点。直至水分蒸发后，饭煲里的温度便会再次上升。电饭煲里面有温度计和电子零件，当它发现温度再次上升的话，便会自动停止煮饭。电饭煲是一种把电能转化成热能的新型多功能烹饪器具。在科技发展日新月异的今天，电饭煲也同其它家用电器一样经历了从简单到复杂，从手动到半自动、全自动以及到现在的智能化产品的过程。但因为价格较高，所以它不能为普通家庭所接受。做出一种价格低廉、体积又小、带语音功能的人性化的电饭煲是市场所需求的。1.2自动控制概述自动控制（automaticcontrol）是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置，使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。自动控制是相对人工控制概念而言的。指的是在没人参与的情况下，利用控制装置使被控对象或过程自动地按预定规律运行。自动控制技术的研究有利于将人类从复杂、危险、繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高控制效率。自动控制是工程科学的一个分支。它涉及利用反馈原理的对动态系统的自动影响，以使得输出值接近我们想要的值。从方法的角度看，它以数学的系统理论为基础。我们今天称作自动控制的是二十世纪中叶产生的控制论的一个分支。基础的结论是由诺伯特·维纳，鲁道夫·卡尔曼提出的。举例：室内温度的调节室内温度的调节是一个简明易懂的例子。目的是把室内温度保持在一个定值θ，尽管开窗等因素使得室内热量散发出室外（干扰d）。为了达到这个目的，加热必须被适当的影响。通过阀门的调节，温度就会保持恒定。除此之外，在人们有感觉之前，暖器热水的温度也会受外界温度的干扰。其余的例子还有三油桶系统。电饭煲控制器毕业论文设计55自动控制领域的发展过程150多年前第一代过程控制体系是基于5－13psi的气动信号标准（气动控制系统PCS，PneumaticControlSystem）。简单的就地操作模式，控制理论初步形成，尚未有控制室的概念。第二代过程控制体系（模拟式或ACS,AnalogControlSystem）是基于0－10mA或4－20mA的电流模拟信号，这一明显的进步，在整整25年内牢牢地统治了整个自动控制领域。它表征了电气自动控制时代的到来。控制理论有了重大发展，三大控制论的确立奠定了现代控制的基础；控制室的设立，控制功能分离的模式一直沿用至今。第三代过程控制体系（CCS，ComputerControlSystem）.70年代开始了数字计算机的应用，产生了巨大的技术优势，人们在测量，模拟和逻辑控制领域率先使用，从而产生了第三代过程控制体系（CCS，ComputerControlSystem）。这个被称为第三代过程控制体系是自动控制领域的一次革命，它充分发挥了计算机的特长，于是人们普遍认为计算机能做好一切事情，自然而然地产生了被称为“集中控制”的中央控制计算机系统，需要指出的是系统的信号传输系统依然是大部分沿用4－20mA的模拟信号，但是时隔不久人们发现，随着控制的集中和可靠性方面的问题，失控的危险也集中了，稍有不慎就会使整个系统瘫痪。所以它很快被发展成分布式控制系统（DCS）。第四代过程控制体系（DCS，DistributedControlSystem分布式控制系统）：随着半导体制造技术的飞速发展，微处理器的普遍使用，计算机技术可靠性的大幅度增加，目前普遍使用的是第四代过程控制体系（DCS，或分布式数字控制系统），它主要特点是整个控制系统不再是仅仅具有一台计算机，而是由几台计算机和一些智能仪表和智能部件构成一个了控制系统。于是分散控制成了最主要的特征。除外另一个重要的发展是它们之间的信号传递也不仅仅依赖于4－20mA的模拟信号，而逐渐地以数字信号来取代模拟信号。第五代过程控制体系（FCS，FieldbusControlSystem现场总线控制系统）：FCS是从DCS发展而来，就象DCS从CCS发展过来一样，有了质的飞跃。“分散控制”发展到“现场控制”；数据的传输采用“总线”方式。但是FCS与DCS的真正的区别在于FCS有更广阔的发展空间。1.3关于本课题的研究和意义根据应用型人才培养目标的精神，为满足电工类相关专业实践能力培养的需要，遵循主动适应社会发展需要，突出应用性和针对性，着重加强实践能力、设计能力的培养原则，与专业课的理论教材相配套，作为理论教材的扩展和延伸。对这次论文总结了一下几个方面：第一、注重实用性，考虑到电工类相关专业学生的不同层次基础不同，在内容的前后陕西科技大学毕业论文（设计说明）66安排上由浅入深，循序渐进。本论文精选了实践能力、设计能力、创新能力和分析能力，在注意提高学生学习的同时，也提高了学生的实践能力和创新能力。第二、注重培养学生综合分析能力和解决本课题知识的深化问题。第二、培养学生树立正确的设计思想、设计构思和创新思维，掌握工程设计的一般程序规范和方法。第三、培养学生树立正确的设计思想和使用技术资料、国家标准等手册、图册工具书进行设计计算、数据处理、编写技术文件等方面的工作能力。第四、培养学生进行调查研究，面向实际，面向生产，面向工人和技术人员学习的基本工作态度、工作作风和工作方法。第五、实践教学时培养学生能力最好和最直接的环节，从多种途径全面提高学生的实践能力。1.3.2研究意义本论文共四章。第1章介绍了电饭煲的研究现状，第2章介绍了电路分析，第3章介绍了实验与实训，第4章介绍了总结与展望。本课题立足于教育人才培养目标，遵循主动适应数额会发展需要，突出应用性和针对性，着重加强实践动手能力、设计能力、创新能力的培养原则，与专业基础课、理论课教材相配套，作为理论教材的综合和总结。本论文集设计应用、制作、实践操作、训练等能力培养为一体，体系新颖，内容可选择性强。本论文特点归纳为：内容先进性、教学使用性、灵活选择性、突出实用性、强调实践性。它在取材上充分考虑了内容的先进性、以新技术、新元件、新材料充实到各门实践教材中，在整体规划上尽力保证与专业基础课、专业课内容的街接，与理论课的配套，体现了专业的系统性和完整性，利于课程的整合。注重设计能力的传授，以动手能力、实践能力为培养主线，重点放在操作技能训练上，培养学生分析能力和解决实际问题的能力，又遵循循序渐进的原则，由基础实践技能到综合实践技能，采用由浅入深、深入浅出的培养方法。电饭煲控制器毕业论文设计77第二章电路分析2.1电路元器件介绍2.1.1导体的电阻实验证明，导体对电流的通过具有一定的阻碍作用，称为导体的电阻，用R表示，单位为欧（姆）。电阻器的表示符号固定电阻（R）可调电阻（RP）图2-1电阻器的符号物质按导电能力可分为三类：导体、半导体、和绝缘体。2.1.2电阻器（1）电阻器的分类按电阻阻值是否可调，可分为固定电阻和可变电阻。固定电阻主要用于阻值固定而无需变动的电路中，起限流、分流、分压、降压、负载和阻抗匹配等作用。可变电阻又可分为可调电阻、微调电阻和电位器等，主要用于需要调节的电路中。按电阻材料分为碳膜电阻、金属膜电阻、金属氧化膜电阻等。按用途分类，可分为普通型、精密型、高频型、高阻型、敏感型和熔断型等。（2）电阻器的选用在实际工作中，要根据电阻在电路中的不同作用和不同技术要求选用合适的类型。在使用时还要注意电阻的额定值，电阻的额定值包括额定电阻、额定功率和阻值精度等，通常都用特定的记号标志在电阻器上。选用电阻器时，其额定功率应比它在电路中实际消耗的功率大1.5-2倍为好，以保证器件的可靠、耐用。陕西科技大学毕业论文（设计说明）882.1.3电容在电子技术中，常用电容器来实现调谐、滤波、耦合、移相、隔直、旁路、选频等作用在电力系统中，利用它来改善系统的功率因数，以减少电能的损失和提高电气设备的利用率。在机械加工工艺中，可以用来进行电火花加工。组成：电容元件（电容器）通常由两块金属极板中间充以绝缘材料（电介质）组成。电容器的表示方法：图2-2电容器对于一个给定的电容器，极板上的电荷q与外加电压U成正比，即q∝U即q=CUC=q/U电容器的分类：电容器的种类很多，可按如下方法进行分类。按电容器可调与否，可分为固定电容器、可变电容器和半可变电容器（也称微调电容器）。按电容器的介质材料，可分为纸介电容器、云母电容器、陶瓷电容器、有机薄膜电容器、油质电容器和电解电容器等。注意电解电容器有正负极性之分，并在电容器上标明。2.1.4二极管1半导体二极管的基本结构：半导体二极管是由PN结加上相应的电极引线，并外加管壳密封而成的。电饭煲控制器毕业论文设计99图2.3.1半导体二极管（1）点接触型二极管PN结面积很小，极间电容小，并且不能承受高的反向电压和大电流。但它的高频性能好，可以用于高频检波和数字电路中的开关器件，也可以用于小功率整流等。（2）面