全自動電飯鍋遠程智能控制系統(tǒng)設計

　　放米裝置由電磁鐵和檔桿構成，電磁鐵同樣選用HCNE1-1039，檔桿由可逆電機控制，可以升降，采用行程開關限位，實現電飯鍋鍋蓋的開閉。加水裝置由電磁閥和進水管構成，電磁閥選用2W160-15.總的機械動作有儲米、取米、淘米、放米以及加水等，單片機接收到控制命令后通過I/O輸出高低電平控制繼電器來實現。

　　2.2智能控制電路系統(tǒng)的設計

　　2.2.1電源模塊設計

　　GTM900C在上電啟動，登陸GPRS網絡，發(fā)送數據等過程中，通常有較高的電流消耗[3]，最高達2A，故電源芯片必須滿足至少2A的最大電流供給。電源電路主要由MIC29302-BT組成，其芯片產生3.8V電壓，給單片機和GTM900C模塊供電，如圖3所示，該電路基本能滿足條件。另外1腳是使能端，可接到單片機端口使在不進行聯網時芯片不工作，降低功耗。

　　圖3 3.8V電源輸出電路圖

　　2.2.2單片機模塊設計

　　系統(tǒng)MCU選用美國德州儀器公司生產的MSP430系列單片機MSP430F149.它是一款低電壓(1.8~3.6V)，高性能16位單片機，其中斷源多，可以任意嵌套，使用時很靈活。此單片機還具有低功耗空閑和掉電模式，支持軟件設置睡眠和喚醒，能滿足本系統(tǒng)需求。

　　2.3 GSM模塊設計

　　出于制作成本和兼容性的考慮，系統(tǒng)采用華為公司的GTM900C芯片，由于單片機的I/O口邏輯電平為3.6V，與GTM900C的I/O口2.85V的邏輯電平相差不大，所以無需電平轉換就能進行硬件對接。GSM模塊和單片機的連接較簡單，將兩者串口接好，在單片機端將串口參數設置好即可發(fā)送相應的AT指令對模塊進行操作。GSM模塊與單片機的連接情況如圖4所示。通信速率為9600Kb/s，采用8位異步通信方式。

　　圖4 GSM模塊與單片機模塊連接圖

　　系統(tǒng)上電以后，單片機啟動GTM900C，查詢SIM卡狀態(tài)，再控制GTM900C完成模塊初始化單片機進入睡眠狀態(tài)。

　　當有新短消息到達時，由GTM900C模塊向單片機發(fā)送指令喚醒，單片機讀取短信內容并解碼，I/O口輸出高低電平，控制繼電器動作，完成對電飯鍋的控制，處理完畢后用指令將短信從SIM卡中刪除，然后重復上述過程。

　　2.4狀態(tài)檢測與控制模塊設計

　　本模塊主要包括狀態(tài)檢測電路和智能控制電路，狀態(tài)檢測電路主要是采集電飯鍋的故障信息與完成狀態(tài)信息，分別有“開始煮飯”，“煮飯結束”，“出現故障”等，各模塊采集的數據通過統(tǒng)一的SPI總線傳輸給單片機，由單片機根據各狀態(tài)數據編碼后經GPRS網絡發(fā)送至手機中。智能控制模塊包括機械控制和煮飯控制兩部分。機械控制主要通過單片機的I/O口輸出高低電平控制繼電器來實現，系統(tǒng)選用HF32FA/005-HS型繼電器，單片機與固態(tài)繼電器的接口如圖5所示，圖中驅動電路是為了提高單片機驅動能力和抗干擾能力。

　　圖5 電磁鐵驅動電路

　　煮飯控制主要是實現電飯鍋的煮飯方式的選擇，包括“精煮”，“快煮”，“稀飯”，“蒸煮”，“粥”等方式，本系統(tǒng)以“美的FD302”智能電飯鍋的控制電路和加熱電路為基礎，外加繼電器實現煮飯方式的選擇，單片機由相應的I/O口輸出高低電平控制相應繼電器接通，短時間后，繼電器斷開，以實現電飯鍋煮飯方式選擇的全自動按鍵功能。