电饭煲是家居生活中不可缺少的电器，据调查，我国城市电饭煲拥有率已超过90％。随着工作、生活节奏的日益加快和人们生活水平的提高，微电脑控制的智能化产品呈现出一片蓬勃发展的景象，功能齐全、安全可靠的智能电饭煲即将取代机械式电饭煲而成为市场的主流。下面将介绍利用SPMC65P2404A单片机设计的智能电饭煲产品。
1 功能规格
本节介绍的智能电饭煲将实现下列功能：
多种煲煮模式。可选择精煮、超快煮、冷饭加热、小米量煮、稀饭、粥、汤等煲煮模式，电饭煲可根据所选的模式自动调节各加热阶段的时间和温度，使煮出的米饭味香纯正，达到最佳的煮饭效果。
定时预约功能。可通过按键预定时间，电饭煲到时自动开始煮饭。
LED显示。采用LED动态显示电饭煲运行情况，以及定时预约的时间显示。
温度超标报警。当温度超过160℃时立即停止加热，并通过数码管显示错误信息。
2 硬件设计
电饭煲的工作原理：单片机通过按键获取用户选择的煮饭模式，根据温度传感器反馈的顶盖和底盘的温度信息来控制继电器的通断，从而实现对加热盘的加热控制，并把电饭锅的状态通过LED显示给用户。电源部分除了完成对加热盘进行加热外，还负责为单片机系统和外围电路提供5 V电源。其原理框图如图10．26所示。
1．电源电路
电源部分通过降压、整流、滤波之后，为单片机提供+5 V的直流稳压源，同时获得的+14 V电压对继电器进行供电，通过控制三极管射极的导通与否来控制继电器的工作状态，如图10．27所示。
2．温度采集电路
3．显示电路
显示电路由共阳极数码管和10个LED发光管组成，通过单片机位选和所送的数据来点亮相应的LED或数码管，以显示电饭煲的工作状态。其电路原理图如图10．29所示。
4．按键电路
方案设置了5个功能键，按键S1～S5分别采用PA0～PA4的下拉电阻输入。
3 软件设计
煮饭过程实质上是使大米由难以被人体消化吸收的β淀粉转化成人体较易吸收的α淀粉的过程，该过程大体可分为“吸水”、“升温”、“沸腾”、“补炊”、“焖饭”和“保温”6个阶段，如表10．5所示。
智能电饭煲的“精煮”、“超快煮”等不同煮饭模式就是通过控制上述6个阶段的持续时间实现的。以精煮为例，各阶段的持续时间为：吸水10 min，升温10 min，沸腾20 min，焖饭10 min，然后进入保温状态。
1．主程序
流程如图10．31所示。
2．诊断子程序
诊断程序主要进行温度采集并判断传感器是否良好，主要对2个温度传感器连续检测20次，若测到的数据不在范围内(温度范围：一10℃～160℃)，则表明传感器短路或断路错误，数码显示“E”，并禁止按键操作。
3．按键扫描子程序
程序每循环一次扫描一次键盘，如果扫描到有键按下，则暂存键值，如果连续5次扫描到的键值都一样，则认为是稳定的键值。系统共有5个按键，在不同的状态下，每个键只要轻按一次就有效。系统的5个键接于PAl、PA3、PA2、PA0、PA4，如果按键值有效则返回值的相应位为0，否则相应位为1，如图10．33所示。
4．温度采集子程序
热敏电阻灵敏度高，为了防止干扰及其他原因导致测出的温度值变化太快，引起控制部件频繁动作，采取在同一个通道上连续采集3个数据，取其中的中间值的方法，如图10．34所示。
5．显示子程序
系统共有两位七段数码管显示及10个发光二极管显示。数码管主要有6种状态需要显示：待机状态、出错显示、焖饭、保温、煮饭中及定时时间显示。发光二极管显示所选择的功能、开始及保温状态。功能显示需采用轮循方式，在按下开始键之前，开始灯闪烁。进入保温状态后，保温指示灯亮。LED显示程序由位码扫描子程序及数码显示状态选定子程序组成。数码管和LED分别有两个不同的寄存器控制着，有寄存器的数值决定着显示状态，如图10．35所示。
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