智能电饭煲控制系统的设计与实现(1).docx

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1、毕业设计（论文）开题报告专业计算机科学与技术专业学生学号班号指导教师开题日期说明一、开题报告应包括下列主要内容：1 .通过学生对课题题目和课题研究现状、选题的目的和意义论述，判断是否已充分理解毕业设计（论文）的内容和要求。2 .进度计划是否切实可行。3 .是否具备毕业设计所要求的基础条件。4 .预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施。5 .主要参考文献。二、如学生首次开题报告未通过，需在一周内再进行一次。三、开题报告要求学生认真填写，由开题答辩组和指导教师填写意见、签字后，统一交所在分院保存，以备检查。指导教师评语：指导教师：开题答辩组审查意见:组长：组员:一、课题题目和课题研究现

2、状课题题目：智能电饭煲控制系统的设计与实现(1)国外发展现状随着以计算机技术为核心的信息技术，特别是数字化技术、多媒体技术和网络技术的飞速发展，智能家电产业也在迅速崛起。国外著名的电脑和家电企业如IBM、夏普、微软、英特尔、松下、NEC、东芝等都大力开发研制自己的智能电饭煲产品。作为传统家电代表，电饭煲也已融入到系统化的信息家电系统中，它的功能已不再只是单纯的煮饭，功能齐全、操作简便、人性化的界面，烹调过程自动化，甚至是网络控制的信息化电饭煲已成为现代人的新需求。伴随着生活水平的提高，电饭煲的智能化和网络化将成为一种趋势，机械式饭煲必将退出市场舞台。智能化家电，指运用现代最新科技研制开发的新一

3、代具有智能功能的家用电器。它所涉及的高新技术领域十分广泛，其中包括：多媒体技术、数字技术、模糊控制技术、太阳能技术、专家系统、人工智能、生物技术等。而人工智能的载体通过传统的逻辑电路实现显然是不现实的，而通过嵌入式系统就能轻松实现。嵌入式系统是将计算机硬件和软件结合起来，构成一个专门的计算装置，完成特定的功能和任务。(2)国内发展现状在科学技术进步、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。在今天，电饭煲已经成了家庭必备的电器之一。电饭煲最初是机械式控制，这种控制方式具有结构简单、技术门槛低、价格便宜等优点，但同时也有功能单一、控制方式不灵活等不足之

4、处。2017年，我国电饭煲整体市场的平均单价较2016年上升7.2%,IH电饭煲销量的增大是我国电饭煲市场平均单价上升的主要因素。我国IH电饭煲线下市场占有率相对较高，2017年累计零售额占比达到51.8%。线上市场中，IH电饭煲的占有率正在不断上升,2017年的产品平均单价上升幅度达45%0我国IH电饭煲市场的增大拉动了我国电饭煲整体市场销售额不断上升。从电饭煲行业的竞争情况来看，美的、苏泊尔、松下三大品牌保持市场前三的领头位置，大松电饭煲继续位列第四，而互联网品牌小米的排名由2016年的第十位上升至第五位，由此可见，除传统的电器品牌外，互联网品牌也在电饭煲市场占据一席之位。在国内外品牌竞争

5、中，我国本土品牌占据69.7%的市场份额，领先于国外品牌，我国本土电饭煲行业竞争实力较强。二、选题的目的和意义电饭煲因其安全、简便、实用而普及到千家万户。随着科技的不断发展，这类小家电也在不断的完善和提升自己，并向着智能化、节能化、网络化的方向发展。本课题研究的是智能电饭煲的硬件和软件的设计以及煮饭功能的实现过程。智能家用电器不仅仅实现了产品的原始属性，更融入了我们人类的智慧结晶。早在20世纪早期，电子智能控制技术就已经发展起来了，并最先被应用于工业生产中，其后随着控制理论、微电子技术和传感技术的发展，在操作复杂度、可控对象、稳定性、经济性等方面均得到了完善，目前电子智能控制技术在家用电器、汽

6、车电子、智能电源保护、电力自动化和电动工具等领域得到很广泛的应用，以促进产品智能化和信息化程度的提高。例如，在空调、电磁炉、微波炉、洗衣机、电冰箱、电视机等生活家电上，电控板的身影无处不在，而一台高档汽车采用的电子智能控制装置更高达20多处。而如今随着社会的发展和现在人们生活节奏的加快，越来越多的工薪层的人们更是忙碌,除了工作，剩余的时间也越来越少,谁都想越来越多的智能家电在我们身边应用。比如：清晨6：10,全家还在熟睡中，智能系统已让电饭煲把饭煮好.本课题就是在这样的背景下设计的。此系统支持预约煮饭，可灵活方便地安排煮饭时间，从而进一步实现智能家庭的梦想。通过本次设计掌握产品设计的流程，能熟

7、练的使用STM32单片机，并根据设计要求选择合适的元器件，通过模块框图到总体电路图再到调试，充分理解了相关软件。本次设计的意义在于通过选认元件、连线焊接、调试检测等过程，锻炼自己的动手能力，从而综合性地巩固所学知识。通过这次设计我学会了综合的运用所学专业知识去分析、解决实际问题，较熟练地掌握了通过文献检索、资料查询从而获取新知识的方法,巩固了计算机软件、硬件和应用系统设计的基本能力。三、课题的基本内容本设计将电饭煲的煮食这一过程细分为煮饭、煲汤、保温多种工作模式。控制系统可对电饭煲的温度进行实时监测，并以此灵活调节火力大小，自动完成煮食过程。控制系统支持对煮饭时间进行提前预约，定时时间到后自动

8、进行煮饭，煮饭结束后自动转入保温模式，同时该系统还具有远程控制功能，用户可以通过上位机软件，在PC端对智能电饭煲进行控制。此系统提高了电饭煲煮食自动化水平，提升了产品的人性化设计，使电饭煲具有“煮饭好吃、预约定时、多种功能三大特点，满足了人们不断增长的物质文化需求。四、研究方案及预期达到的目标该系统在硬件上预计采用STM32F103作为系统的主控芯片,利用1CD12864作为系统的显示单元，使用矩阵按键作为系统的输入模块，使用DS18B20作为系统温度监测模块，使用DCB202加热管作为系统的加热模块，选用ESP8266作为系统的无线通信模块,电源控制模块选用AC220DC12V模块，同时该系

9、统还可以通过远程上位机对电饭煲的功能进行操控，可以通过上位机进行预约煮饭，煲汤功能。通过设计能更深刻地了解硬件设计的基本流程，熟练地运用主要的设计工具完成从模块电路到整体电路等各个步骤的设计。根据原理图焊接出实物电路板,从而使该电路板能够实现预期的功能。主要交付成果包括：实现任务书中要求功能的实物电路板、设计论文、仿真电路原理图，程序源代码等相关设计性文件。本课题的主要目标如下：1、能够实现多工作模式：至少包括煮饭、煲汤、保温工作模式。2、能够对电饭煲的温度进行实时监测，灵活调节火力的大小。3、支持提前预约功能，可以设定时间后自动进行相应工作。4、可以进行移动终端操控，具有无线控制功能。五、为

10、完成课题已具备和所需的条件1、需要的条件：元器件需要：STM32F103主控芯片，1CDI2864液晶屏，DCB202加热管，DS18B20温度传感器，ESP8266,机械按键。技术需掌握无线通信的通信方式，通信协议，控制终端软件的实现方法。2、已经具备的条件目前计算机，操作系统，以及相关元器件已经具备开发条件，但电路设计相关知识,还需要进一步深入了解，1CD液晶显示屏驱动的相关知识还需要进一步掌握。六、预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施(1)在研究过程中，硬件电路设计可能出现错误，STM32与温度传感器之间数据的传送可能出现问题。解决措施：可以通过万用表调试，控制电压和电流，

11、排查硬件问题，在通过排查驱动代码中初始化流程来定位软件问题。(2)在无线通信中可能由于时序问题，数据传输不成功。解决措施：仔细研究无线通信时序和协议，核查代码。(3)在软件程序设计过程当中，可能出现代码编译不成功，或者不能完全实现应用功能。解决措施：可以通过软件调试，找到程序当中的问题，并加以改进，最后实现。七、进度安排1可行性分析1周2需求分析2周3系统设计3周4系统实现5周5系统测试1周6撰写论文3周八、参考文献1吴诗瑶，闵军，丁肇红.基于C语言的全自动智能电饭煲系统设计j应用技术学K,2018,18(04):356-359.汪美桃.基于Wi-Fi传输的智能电饭煲系统的设计J.天工,2018(07):126-127.3徐彬凯.基于单片机的智能电饭煲的设计J.数码世界,2016(12):163-164.4宋艳丽.基于FPGA的智能电饭煲的制作J.黄冈职业技术学院学报,2016,18(05):97100.5杨文龙，王春梅.IH电磁加热电饭锅模糊逻辑智能控制系统设计J.电子设计工程,2016,24(19):135/38.莫先.基于STM32单片机家电控制及家居环境监测系统设计与实现D.重庆理工大学,2016.7刘曼曼.智能电饭煲显控界面工效学评价研究D.郑州大学,2015.九、备注显示模块加热模块指示模块STM32主控制器远程终端