电饭煲单片机智能控制系统毕业设计

景德镇陶瓷学院本科生毕业设计（论文）中文题目： 电饭煲单片机智能控制系统 英文题目：Intelligent Rice Cooker SCM Control System / 文档可自由编辑打印毕业论文（设计）诚信声明本人声明：所呈交的毕业论文（设计）是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，论文中引用他人的文献、数据、图表、资料均已作明确标注，论文中的结论和成果为本人独立完成，真实可靠，不包含他人成果及已获得 或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。论文（设计）作者签名： 日期： 年 月 日 毕业论文（设计）版权使用授权书本毕业论文（设计）作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文（设计）的复印件和电子版，允许论文（设计）被查阅和借阅。本人授权青岛农业大学可以将本毕业论文（设计）全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业论文（设计）。本人离校后发表或使用该毕业论文（设计）或与该论文（设计）直接相关的学术论文或成果时，单位署名为 。论文（设计）作者签名： 日期： 年 月 日指 导 教 师 签 名： 日期： 年 月 日摘要随着人们生活水平的提高，用微电脑控制的模糊电饭煲已经逐渐走入人们的日常生活。本课题从实际工程出发，对基于模糊技术的电饭煲控制系统设计和应用进行了深入的研究。电饭煲是一种典型的模糊对象，其特性随着其装载物的量和种类的不同而大大不同，而煮饭功能则是电饭煲的主要功能，同时也是衡量电饭煲控制系统优劣的关键功能，因此，本文在控制系统的软件设计方面重点研究了电饭煲的煮饭功能。准确地判断出米量是电饭煲能够实现最佳控制效果的重要保障。所以，本文着重讨论了在电饭煲煮饭过程中，如何利用模糊推理法进行米量的判断。首先通过大量的前期实验和测试，在具体了解米量的大小给系统的状态带来的影响的基础上，选用合适的输入变量用“试错法”设计了一种二维的模糊推理机，并详细讨论了其推理过程。本文实际设计和实现了一种模糊电饭煲控制器。在系统硬件方面，讨论了模糊电饭煲控制系统的硬件结构。在软件方面，研究了模糊电饭煲控制系统的软件控制流程并给出其流程图，同时重点介绍了根据推理结果设计的米量判断程序的流程。 最后 ，本文针对模糊电饭煲设计和开发过程中参数调整的复杂性问题，提出了一种基于模糊电饭煲参数调整的专家系统。由于在参数调整的过程中同样是利用了煮饭专家的经验，而这些经验是有规律可循的，可以用思路清晰的程序语言表达。关键词: 电饭煲;模糊推理;试错法;专家系统ABSTRACTWith the living quality improved, the micro-computer controlled electrical cookers are getting more and more popular. For practical uses, the design and application of a electrical cooker control system based on fuzzy control technology is studied, which aims at am or e effective control strategy.This paper is mainly about the design of a kind of typical fuzzy object一electrical cooker, whose characteristics not only varies with the quantity of stuff in it but also varies with what kind of stuff it is.As the result to estimate the amount of rice in round is crucial for control strategy. This paper discusses how to judge the amount of rice in the cooker if the electrical cooker is cooking rice. The differences generated by the amount of rice are found out by lots of tests. Two appropriate variables are selected as the input of the fuzzy reasoning machine to judge the amount of rice and the method "try and error" is applied. Details of the procedures of reasoning are displayed. The controller of the system of the fuzzy controlled electrical cooker is set up. Both the hardware and the software are described in the paper. The main structure of the hardware is described in detail and for each parts, a sort of popular circuit module is shown. The main software flowchart is show to analysis how the cooker works. What's more, procedure of getting the quantity of rice by reasoning is contrived and the main flowchart is shown.With all of these done, the design of aking of fuzzy cooker is still so complicated and hard, so an ES is brought forward in the last chapter to use computers instead of engineers to do the "try and error" thing. The ES is established on the experience of the skilled electrical cooker engineers, which is complicated but well-regulated and could be writen into programs.Keywords : electrical cooker; fuzzy control; try and error; expert system目录第1章 绪论31.1研究的目的和意义31.2国内外在模糊控制方面的研究及分析31.2.1国外在模糊控制方面的研究现状31.2.2国内在模糊控制方面的状况分析21.3国内外在模糊家电方面的状况分析及发展展望21.4主要研究内容3第2章 电饭煲的模糊控制器设计42.1引言42.2模糊电饭煲的工作过程42.3模糊控制的基本思想52.3.1炊饭量的模糊推理62.3.2二维模糊推理机的设计82.3.3输入变量的选取92.3.4模糊控制规则的语言描述122.3.5加热功率的模糊控制14第3章 电饭煲控制系统的设计163.1系统的总体控制方案设计163.2电饭煲硬件系统构成163.3电饭煲控制的硬件电路设计183.4电饭煲控制系统的软件设计213.4.1煮饭工作过程的软件设计223.4.2米量模糊推理机算法流程设计23第4章 基于模糊专家系统电饭煲控制的设计284.1引言284.2模糊专家系统电饭煲控制的设计284.3模糊专家系统电饭煲控制的结构294.4系统工作原理31结 论33经济分析报告35致 谢36参 考 文 献37附录A39附录B40第1章 绪论1.1研究的目的和意义在科学技术进步、日新月异的今天，节能、高效、环保的观念逐渐深入人心，人们对家电智能化的要求也越来越高。本文研究的一种模糊控制的微电脑电饭煲正是智能化家电的典型代表。基于模糊控制的电饭煲能够判断出米量的大小，并对不同的米量选择不同的加热方案，因此不但控制效果好，而且高效、节能。微电脑控制的电饭煲还可以实现预约、记忆等功能，大大方便了人们的生活。本文从实际工程出发，对模糊控制的微电脑电饭煲进行了深入的研究，主要讨论了一种准确判断米量的方法，真正实现了电饭煲的模糊控制。这对电饭煲控制程序的研究将是很有意义的，将使之在高效、节能方面做得更好。1.2国内外在模糊控制方面的研究及分析1.2.1国外在模糊控制方面的研究现状自从1965年美国的控制论专家L.A.Zadeh教授创立了模糊集合论以来，将模糊集合理论运用于自动控制而形成的模糊控制理论，在近年来得到了迅速的发展。模糊控制作为智能领域中最具有实际意义的一种控制方法，已经在工业控制领域，家用电器自动化领域和其他很多行业中解决了传统控制方法无法或者是难以解决的问题，取得了令人瞩目的成效。已经引起了越来越多的控制理论的研究人员和相关领域的广大工程技术人员的极大兴趣。随着计算机及其相关技术的发展，模糊控制也由最初的经典模糊控制发展到自适应模糊控制、专家模糊控制和基于神经网络的自学习模糊控制。其实现方式也由最初在微型机(单片机)上用软件方法实现发展到应用模糊控制开发出模糊计算机进行直接控制。但是我们也应该看到，模糊控制的理论和应用虽然已经取得了很大的进展，但是就目前的状况来看，尚缺乏重大的突破，因此模糊控制无论在理论和应用上都有待于进一步的深入研究和探讨。目前，最令模糊控制专家们感兴趣的是模糊逻辑同神经网络算法的结合。神经网络在知识的获取方面表现卓越，它能够生成无须明确表现知识的规则和具有强大的自学习能力。而模糊技术的优点在于可以用模糊性的自然语言表现知识，和可以用简单的max-min运算实现知识的推理，但在知识的获取方面十分脆弱。模糊逻辑同神经网络算法互相结合，取长补短，可以通过学习自动地进行模糊规则的产生和修改，从而在智能控制方面产生强大的威力。1.2.2国内发展状况分析在我国，模糊控制技术的研究起步较晚，近年来，随着模糊家用电器的兴起，模糊控制在各个领域的应用获得了飞速的发展，同时培养了一大批进行模糊控制研究的优秀人才。但总的来说，在我国，模糊控制的应用水平落后于模糊控制理论方面的研究。这主要是因为研究者常常把模糊控制器的设计分成几个独立的部分来进行，如隶属度函数的确定，规则的获取，控制器的合成等。这样做的好处是把问题简单化，便于初学者上手，快速进行问题的分析和解决