全自動(dòng)電飯鍋遠(yuǎn)程智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　放米裝置由電磁鐵和檔桿構(gòu)成，電磁鐵同樣選用HCNE1-1039，檔桿由可逆電機(jī)控制，可以升降，采用行程開(kāi)關(guān)限位，實(shí)現(xiàn)電飯鍋鍋蓋的開(kāi)閉。加水裝置由電磁閥和進(jìn)水管構(gòu)成，電磁閥選用2W160-15.總的機(jī)械動(dòng)作有儲(chǔ)米、取米、淘米、放米以及加水等，單片機(jī)接收到控制命令后通過(guò)I/O輸出高低電平控制繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　2.2智能控制電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　2.2.1電源模塊設(shè)計(jì)

　　GTM900C在上電啟動(dòng)，登陸GPRS網(wǎng)絡(luò)，發(fā)送數(shù)據(jù)等過(guò)程中，通常有較高的電流消耗[3]，最高達(dá)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(chǎn)生3.8V電壓，給單片機(jī)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(jī)端口使在不進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)時(shí)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(jī)模塊設(shè)計(jì)

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

　　2.3 GSM模塊設(shè)計(jì)

　　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(jī)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(wú)需電平轉(zhuǎn)換就能進(jìn)行硬件對(duì)接。GSM模塊和單片機(jī)的連接較簡(jiǎn)單，將兩者串口接好，在單片機(jī)端將串口參數(shù)設(shè)置好即可發(fā)送相應(yīng)的AT指令對(duì)模塊進(jìn)行操作。GSM模塊與單片機(jī)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(jī)模塊連接圖

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

　　當(dāng)有新短消息到達(dá)時(shí)，由GTM900C模塊向單片機(jī)發(fā)送指令喚醒，單片機(jī)讀取短信內(nèi)容并解碼，I/O口輸出高低電平，控制繼電器動(dòng)作，完成對(duì)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(fù)上述過(guò)程。

　　2.4狀態(tài)檢測(cè)與控制模塊設(shè)計(jì)

　　本模塊主要包括狀態(tài)檢測(cè)電路和智能控制電路，狀態(tài)檢測(cè)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(kāi)始煮飯”，“煮飯結(jié)束”，“出現(xiàn)故障”等，各模塊采集的數(shù)據(jù)通過(guò)統(tǒng)一的SPI總線傳輸給單片機(jī)，由單片機(jī)根據(jù)各狀態(tài)數(shù)據(jù)編碼后經(jīng)GPRS網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至手機(jī)中。智能控制模塊包括機(jī)械控制和煮飯控制兩部分。機(jī)械控制主要通過(guò)單片機(jī)的I/O口輸出高低電平控制繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)選用HF32FA/005-HS型繼電器，單片機(jī)與固態(tài)繼電器的接口如圖5所示，圖中驅(qū)動(dòng)電路是為了提高單片機(jī)驅(qū)動(dòng)能力和抗干擾能力。

　　圖5 電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路

　　煮飯控制主要是實(shí)現(xiàn)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(chǔ)，外加繼電器實(shí)現(xiàn)煮飯方式的選擇，單片機(jī)由相應(yīng)的I/O口輸出高低電平控制相應(yīng)繼電器接通，短時(shí)間后，繼電器斷開(kāi)，以實(shí)現(xiàn)電飯鍋煮飯方式選擇的全自動(dòng)按鍵功能。