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摘 要

本文主要介绍了模糊逻辑电饭煲智能煮饭的控制策略，应用AT89C51主芯片单片机设计控制系统，输出由继电器控制，在PROTEUS环境中模拟与设计。

本文首先阐述了模糊逻辑的背景及发展现状，接着在模糊逻辑理论上选用相关的单片机设计电饭煲的模糊自适应控制器。模糊自适应控制器包括温度采集，处理，输出，LED控制，LCD显示屏输出的部分，键盘扫描，加热板，最后采用PROTEUS 对模糊逻辑电饭煲进行仿真与设计。仿真结果表明，设计准确，可以实现定时煮饭，煲汤，以此实现模糊控制的功能，实现设计目标。

关键字：电饭煲 模糊控制 单片机 仿真

Design of Fuzzy Controller for Rice Cooker Based on Single Chip Microcomputer

Abstract

This paper introduces the fuzzy logic rice cooker intelligent cooking control strategy, the application of AT89C51 main chip microcontroller design control system, the output relay control, in the PROTEUS environment simulation and design.

In this paper, the background and development status of fuzzy logic are expounded, and then the fuzzy adaptive controller of the rice cooker is selected in the fuzzy logic theory. The fuzzy adaptive controller includes five parts: temperature acquisition, processing, output, LED control, LCD display output, keyboard scanning and heating plate. Finally, PROTEUS is used to simulate and design the fuzzy logic rice cooker. Simulation results show that the design is accurate, you can achieve regular cooking, soup cooking, in order to achieve fuzzy control function, to achieve design goals.

Key words：Rice cooker; Fuzzy Control; MCU; Simulation

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 模糊逻辑的背景及发展现状 1

1.2 模糊逻辑在单片机中的应用 1

1.3 课题的背景及研究意义 2

1.4 课题研究内容 2

1.5 本章小结 3

第二章 控制系统硬件设计 4

2.1 单片机控制系统方案 4

2.2 系统硬件介绍及电路图 4

2.3.1 AT89C51简介 5

2.3.2 单片机最小控制电路 5

2.3.3 控制系统电源电路 6

2.3.4 按键输入电路 7

2.3.5 温度传感器电路 8

2.3.6 LED显示电路 9

2.3.7 LCD显示电路 9

2.3.8 电饭煲加热盘电路 10

2.3 本章小结 11

第三章 模糊控制理论及应用 12

3.1 模糊控制理论基础 12

3.1.1 模糊控制概述 12

3.1.2 模糊控制理论基础 12

3.1.3 模糊控制器结构介绍 12

3.2 模糊控制策略 14

3.3 模糊控制器设计 14

3.4 本章小结 17

第四章 控制系统软件设计 18

4.1 控制系统整体软件流程图 18

4.2 控制系统各部分软件流程图 19

4.2.1 按键扫描软件流程图 19

4.2.2 加热控制软件流程图 20

4.3 本章小结 22

第五章 控制系统仿真 23

5.1 PROTEUS仿真软件简介 23

5.2 系统工作仿真 23

5.2.1 电饭煲功能模式仿真 23

5.2.2 电饭煲正常工作仿真 28

5.3 本章小结 29

致谢 30

参考文献 31

附录 33

附录1 系统硬件电路图 33

附录2 程序 34

第一章 绪论

1.1 模糊逻辑的背景及发展现状

• 1. 模糊逻辑的数学基础：通过模糊集合来工作
  2. 七十年代欧洲进行模糊逻辑在工业控制方面的应 用研究：
     • 1. 温度模糊逻辑控制；
       2. 十字路口交通控制；
       3. 污、废水处理等。
  3. 中国：上世纪70年代开始在在模糊理论和应用方面研究，取得非常大的进展，并在在上世纪80年代诞生了我国第一台模糊逻辑推理机。
  4. 1990年起：工业控制模糊逻辑控制器在玻璃窑炉、水泥回转窑、PVC树脂聚合过程、功率因数补偿等方面得到了很有效的应用。
  5. 自然科学基金重大项目：
     • 1. “模糊信息处理与机器智能”；
       2. “模糊逻辑控制计算机系统”等；
  6. 目前：
     • 1. 模糊逻辑控制技术在工业控制、家电领域有很好发展；
       2. 开展模糊信息处理方面的基础研究和理论研究；

。

1.2 模糊逻辑在单片机中的应用

在单片机中引入模糊数学逻辑的分析方法,对控制对象的输入进行分析对比,并用模糊数学所建立起来的推理规则来控制输出。与模拟量同数值量转换相类似,用单片机来实施模糊控制时分为以下步骤:

(1)对输入的值进行模糊化处理。

(2)用已经写入到单片机中的等级数值和已经设定了的模糊推理规则,对输入变量进行推理,单片机会产生相应的精确输出。

(3)单片机输出一个精确值去推动执行元件工作。

1.3 课题的背景及研究意义

电饭煲作为一种传统的厨房电器，发展至今，已成为每个家庭厨房的一部分。对于现代的电饭煲制造商来说，吸引客户的唯一策略是用新的技术来生产新的产品。因此，数字、电磁等新技术也纷纷应用到电饭煲产品中，电饭煲也从机械、电子控制等阶段发展到现今的微机智能控制阶段。新的智能电饭煲不仅具有多功能，低功耗等特点，而且价格更加便宜合理，已经逐渐成为人们理想的选择。一个产品是否能够生存，不仅要看它能否为制造商带来利润，更重要的是要看它有没有市场。今天，智能电饭煲不仅占据主导市场，未来发展也一片光明，所以我们选择智能电饭煲的开发。

智能电饭煲的核心就是单片机控制系统，现今单片机技术的提高为智能电饭煲的发展提供了更为广阔的空间。单片机广泛应用于生活领域，在日常生活中处于重要的地位。随着相关技术的不断发展，现代单片机的体积大为减小，功能更加完善，而且性能更加稳定，可靠，抗干扰等能力也更强。此外，通过整合技术将计算机中的多种复杂功能集成在一块小小的芯片，这也为单片机微型化，以及智能电饭煲多功能化发展提供了助力，满足了现代社会的简单，快速，高效，灵活的多种需求。

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