基于中微89F2265B的200w智能电饭煲

大三暑假的时候，小组三人从零设计了一个智能电饭煲项目

文章目录

• 一、主要功能
• 二、硬件设计

• 2.1 控制板
• 2.2 电源板

• 三、软件设计

• 3.1 总体框架
• 3.2 功能细化

• 3.2.1 开机
• 3.2.2 各按键功能
• 3.2.3 电饭煲定时与预约功能
• 3.2.4 电饭煲加热功能
• 3.2.5 其他说明

• 3.3 主流程图
• 3.4 主函数程序

• 四、开发问题

一、主要功能

电饭煲主要功能概括为以下四点：

主要功能	逻辑
功能选择	① 按“功能选择”键，可依次从煮饭-慢炖-粥/汤-保温之间循环切换。 ② 选择功能后，无其他操作5秒后自动进入工作状态数码管显示“- -”并上下跳动。
保温预约	① 在待机状态下数码管显示“- -”，按“保温取消”键直接进入保温状态。备注：在通电状态下保温时长为24小时。 ② 在工作状态下数码管显示“- -”并上下跳动，按“保温取消”键可取消操作进行重新操作。
定时	① 按“定时”键可进行定时设定，煮饭和保温无定时设定。 ② 按“功能选择”键选择好功能后，再按“定时”键对所选功能进行定时设定
预约	① 按“预约”键可进行预约设定，保温无预约设定。 ② 按“功能选择”键选择好功能后，再按“预约”键对多选功能进行预约设定。 ③ 预约时间操作完成后，无其他操作5秒后进入预约状态，指示灯开始闪烁

① 煮饭工作时间约40分钟；

② 慢炖工作时间约60分钟；

③ 粥/汤工作时间约75分钟；

④ 保温功能可用于加热饭菜工作时间约20分钟

二、硬件设计

2.1 控制板

控制板主要包括核心芯片 89F2265B、连接到电源板的接线口（包括热敏电阻 NTC）、两位数码管、4 个按键与 4 个指示灯，原理图设计如下：

PCB 如下：

BOM 表如下：

装配实物图：

2.2 电源板

电源板主要包括电源驱动部分、蜂鸣器驱动电路、继电器驱动电路与连接到控制板的接线口，原理图设计如下：

其中对于电源驱动部分，由 220V 交流电经过保险丝、压敏电阻等，由变压器变成 10.5V，通过 MB10S 桥式整流器由交流转换成直流电输出给 78L05 输出 5V 作为 VCC。

PCB 如下：

BOM 表如下：

装配实物图：

三、软件设计

3.1 总体框架

按照分层的概念，整个电饭煲功能可以分区硬件驱动层与用户应用层。

对于硬件驱动层，分为：

1、数码管驱动

2、按键驱动

3、发光二极管驱动

4、蜂鸣器驱动

5、继电器驱动

对于用户应用层，分为：

1、待机状态

2、工作状态

3、取消状态

各个状态有各自的功能。

思维导图如下：

3.2 功能细化

3.2.1 开机

数码管与LED全亮1秒，1秒后数码管显示“- -”，LED全部熄灭。

3.2.2 各按键功能

功能选择：

(一)、按“功能选择”键，可依次从煮饭-慢炖-粥/汤-保温之间循环切换，所对应的LED点亮；

(二)、选择功能后，无其他操作5秒后自动进入工作状态数码管显示“- -”并往下跳动；

(三)、无其他操作5秒后只能按下“保温取消”键进行取消，取消后LED全灭，数码管显示“- -”。

保温/取消：

(一)、在待机状态下数码管显示“- -”，按“保温取消”键直接进入保温状态。备注：在通电状态下保温时长为24小时；

(二)、在工作状态下数码管显示“- -”并往下跳动，按“保温取消”键可取消操作进行重新操作。

(三)、按“取消”键，功能重新依次从煮饭-慢炖-粥/汤-保温之间循环切换

定时：

(一)、按“定时”键可进行定时设定，煮饭和保温无定时设定；

(二)、按“功能选择”键选择好功能后，再按“定时”键对所选功能进行定时设定。

预约：

(一)、按“预约”键可进行预约设定，保温无预约设定；

(二)、按“功能选择”键选择好功能后，再按“预约”键对多选功能进行预约设定；

(三)、预约时间操作完成后，无其他操作5秒后进入预约状态，指示灯开始闪烁。

3.2.3 电饭煲定时与预约功能

煮饭：

(一)、数码管显示“- -”并间隔1s闪烁，“煮饭”LED点亮；

(二)、无其他操作5秒后，数码管显示“- -”并往下一直跳动，蜂鸣器响一声；

(三)、无其他操作5秒后只能按下“保温取消”键进行取消，取消后LED全灭，数码管显示“- -”；

(四)、5秒内按“预约”键，数码管显示“0.5”，每按一下“预约”键，数码管显示数值增加0.5，一直到显示“10.”(注意显示一个点)切换为数值每次增加1，一直到显示“24.”，再按一下“预约”键就显示“0.0”，无其他操作5秒后，数码管显示“预约值”(不闪烁)，“煮饭”LED间隔1秒闪烁，蜂鸣器响一声

慢炖：

(一)、数码管显示“1.0”并间隔1秒闪烁，“慢炖”LED点亮；

(二)、无其他操作5秒后，数码管显示“1.0”不闪烁，蜂鸣器响一声；

(三)、无其他操作5秒后只能按下“保温取消”键进行取消，取消后LED全灭，数码管显示“- -”；

(四)、按“定时”键每次数码管显示数值增加0.5，从显示“1.0”到“4.0”循环；

(五)、5秒内按“预约”键，数码管显示“0.5”，每按一下“预约”键，数码管显示数值增加0.5，一直到显示“10.”切换为数值每次增加1，一直到显示“24.”，再按一下“预约”键就显示“0.0”，无其他操作5秒后，数码管显示“预约值”(不闪烁)，“慢炖”LED间隔1秒闪烁，蜂鸣器响一声。

粥/汤：

(一)、数码管显示“10”(注意不显示点)并间隔1秒闪烁，“粥/汤”LED点亮；

(二)、无其他操作5秒后，数码管显示“- -”并往下一直跳动，蜂鸣器响一声；

(三)、无其他操作5秒后只能按下“保温取消”键进行取消，取消后LED全灭，数码管显示“- -”；

(四)、按“定时”键，在数码管显示“10”到“50”范围每次数值增加10，按至显示“50”后再按变为显示“1.0”，在显示“1.0”到“4.0”范围每次增加0.5，按至显示“4.0”后再按变为显示“10”。

(五)、5秒内按“预约”键，数码管显示“0.5”，每按一下“预约”键，数码管显示数值增加0.5，一直到显示“10.”切换为数值每次增加1，一直到显示“24.”，再按一下“预约”键就显示“0.0”，无其他操作5秒后，数码管显示“预约值”(不闪烁)，“粥/汤”LED间隔1秒闪烁，蜂鸣器响一声。

保温：

(一)、数码管显示“bb” 并间隔1秒闪烁，“保温”LED点亮；

(二)、无其他操作5秒后，数码管“bb”不闪烁，蜂鸣器响三声；

(三)、无其他操作5秒后只能按下“保温取消”键进行取消，取消后LED全灭，数码管显示“- -”。

3.2.4 电饭煲加热功能

煮饭：

煮饭功能煮饭测试：

(一)、进入工作后开始加热，持续加热到130℃后停止，温度降至105℃继续加热50秒，加热停止后温度降至100℃进入7分钟倒计时；

(二)、在七分钟倒计时期间，停止加热2分钟，加热30秒，停止加热2分30秒，加热30秒，之后等待时间结束进入保温。

慢炖：

定时“1.0”功能加水测试：

(一)、实际工作1小时，显示部分以倒计时形式显示，从“1.0”开始->“59”-> … -> “01”；

(二)、进入工作后开始加热，15分钟后关闭加热（温度92℃）、17分40秒开启加热（温度95℃）、18分55秒关闭加热（温度96℃）、19分40秒开启加热（温度97℃）、10秒后关闭加热、30秒后开启加热、如此反复间断加热10秒、不加热30秒，直到到达时间，到达时间后蜂鸣器鸣叫三声进入保温模式。

粥/汤：

定时“10”功能测试：

(一)、实际工作时长57分15秒，显示部分以“- -”往下刷新，在最后十分钟显示“10”开始每分钟倒计时；

(二)、进入工作后开始加热，14分钟后关闭加热（温度95℃）、16分15秒开启加热（温度96℃）、然后进入间断加热，加热8秒、不加热32秒，直到到达时间，到达时间后蜂鸣器鸣叫三声进入保温模式。

定时“1.0”功能测试：

(一)、大约加热1个小时后，显示“59”倒计时；

(二)、间断加热同上。

保温：

保温功能加水测试：

(一)、72℃开启加热、80℃关闭加热。

3.2.5 其他说明

1. 煮饭工作时间约40分钟；
2. 慢炖工作时间约60分钟；
3. 粥/汤工作时间约75分钟；
4. 保温功能可用于加热饭菜工作时间约20分钟
5. 每次按按键响一声
6. 预约时间到，长鸣一声

3.3 主流程图

3.4 主函数程序

#include <cms.h>
#include "typedef.h"
#include "main.h"
#include "buzzer.h"
#include "task.h"
#include "display.h"
#include "key.h"
#include "working.h"


static volatile bool Flag_Main;

/**
  * @brief  毫秒延时函数
  * @param  x：毫秒数
  * @retval 无
  */ 
void DelayXms(unsigned char x)
{
	unsigned char i = 0;;
	
	while(x--)
	{
		asm("clrwdt");
		while(--i)
		{
			asm("nop");
			asm("nop");
			asm("nop");
			asm("nop");
		}
	}
}


/**
  * @brief  系统寄存器初始化
  * @param  无
  * @retval 无
  */ 
void SysInit(void)
{
	asm("nop");
	asm("clrwdt");

	//预分频给TMR0  
	OPTION_REG =0;
	//内部振荡器8M					
	OSCCON = 0X71;					

	//允许所有未被屏蔽的中断、外设中断
	INTCON = 0xC0;			
	
	//配置上拉情况
	WPUA = 0B00000010;
	WPUB = 0B01100000;
	WPUC = 0B00000001;
	//配置IO状态
	TRISA = 0B00000010;
	TRISB = 0B11100000;
	TRISC = 0B00000001;
}

/**
  * @brief  定时器初始化
  * @param  无
  * @retval 无
  */ 
void TimerInit(void)
{
//---------------------------------------
//125us中断初始化
	PR2 = 249;				//赋初值	
	TMR2IF = 0;				//清中断标志位
	TMR2IE = 1;				//允许Timer2中断
	T2CON = 0x04;			//开启Timer2，预分频值为1，后分频比为1:1
//---------------------------------------
}

/**
  * @brief  主函数
  * @param  无
  * @retval 无
  */ 
void main(void)
{
	task_data Task_Data;
	
	// 系统初始化
	SysInit();
	// 定时器中断初始化
	TimerInit();
	// 待机模式初始化
	StandbyMode(&Task_Data);
	// 打开显示
	Dis_ON();
	// 延时200ms等待系统稳定
	DelayXms(400);
	// 关闭显示
	Dis_OFF();
	//RELAY = 0;	// 伪造GND来调试蜂鸣器
	MakeBeep(BEEP_ONCE, BEEP_LONG);

	while(1)
	{
		if(Flag_Main)
		{
			Flag_Main = 0;
			asm("clrwdt");
			
			KeyScan();
			AdcGet(&Task_Data.adc_val);
			TaskProcess(&Task_Data);
			WorkingMode(&Task_Data);
			BuzzerCheck();
		}
	}
}

/**
  * @brief  定时器2中断函数
  * @param  无
  * @retval 无
  */ 
void interrupt Isr_Timer(void)
{
// 125us*8=1ms
#define TIME_1MS 	8
// 主循环执行一次时间，1ms*4=4ms
#define	TIME_MAIN	4

	static uchar time_main;
	static uchar time_cnt;

	asm("clrwdt");
	if(Flag_IsrTimer)
	{
		// 清定时器中断
		Flag_IsrTimer = 0;
		// 125us*8=1ms
		if(++time_cnt >= TIME_1MS)
		{
			time_cnt = 0;
			// 主循环执行一次时间，1ms*4=4ms
			if(++time_main >= TIME_MAIN)
			{
				time_main = 0;
				Flag_Main = 1;
			}
		}
		// 蜂鸣器
		if(Flag_Buzzer)
			Pin_Buzzer = ~Pin_Buzzer;
		// 动态扫描
		DisScan();
		
	}
	else
		Flag_Isr = 0;
}

四、开发问题

测试仪器使用电参数测试仪器，可以实时查看电饭煲运行的电流与功率：

还有就是万用表使用测温功能来查看电饭煲温度的变化：

问题一些总结处理：