【分享】21级 曾彩怡 杨依婷 基于TLOS8051的智能炒菜机系统

cc15

一、作品简介：

本项目基于51单片机，利用DGUS软件丰富控件设计GUI图像界面，实现人机交互界面的开发，使用KEIL5软件进行C编程，最后集成迪文屏作为显示和控制单元，实现模拟炒菜机的智能控制，包括：驱动电机模拟炒菜机工作、定时烹饪功能以及报警指示系统（烹饪完成提醒和温度过高自动报警），实现炒菜机智能化操作。

二、工作原理：

本项目的运作原理主要围绕51单片机的控制，通过软件和硬件的结合，实现一个智能炒菜机的功能。以下是项目的运作原理的详细阐述：

1. 硬件架构

51单片机：作为项目的核心控制单元，负责接收输入、处理逻辑以及控制输出。

DGUS显示屏：用于显示用户界面，提供人机交互的功能。用户可以通过触摸屏设置烹饪时间、查看状态等。

步进电机：模拟炒菜机的搅拌功能，通过控制电机的相位来实现不同的转动方向和速度。

LED灯和蜂鸣器：用于状态指示和报警，提供视觉和听觉反馈。

2. 软件设计

KEIL5编程：使用C语言进行编程，编写控制逻辑和各个功能模块。

GUI设计：利用DGUS软件设计图形用户界面，用户可以通过触摸屏进行操作。

3. 主要功能模块

电机控制模块 (motor() 函数)：

通过控制变量 a、b、c、d 的值，依次激活电机的相位，实现电机的顺序启动，从而驱动步进电机转动，模拟炒菜过程。

该模块确保电机在设定的速度和方向下工作，模拟真实的炒菜动作。

倒计时功能 (settime() 函数)：

根据用户设定的初始时间进行倒计时，每秒更新显示时间。

当倒计时结束时，系统会触发相应的事件（如停止电机、触发报警等），确保烹饪过程的自动化。

LED灯和蜂鸣器控制 (led_buzzer() 函数)：

根据读取的地址值来控制LED灯和蜂鸣器的状态。当地址返回值为2时，LED灯和蜂鸣器会交替闪烁，提供烹饪完成的视觉和听觉提示。

该模块还可以用于温度过高的报警，增强系统的安全性。

4. 人机交互

用户通过DGUS显示屏设置烹饪时间和模式，系统实时反馈当前状态（如倒计时、工作状态等）。

当烹饪完成或出现异常（如温度过高）时，系统会通过LED灯和蜂鸣器进行提示，确保用户及时了解设备状态。

5. 智能控制

通过结合电机控制、倒计时和报警系统，整个炒菜机实现了智能化操作，用户只需设定参数，设备便能自动完成烹饪过程。

三、设计思路：

该项目的设计思路主要围绕实现一个智能炒菜机，结合硬件和软件的优势，以提高烹饪的便利性和安全性。以下是项目的设计思路的详细阐述：

1. 需求分析

用户需求：识别目标用户的需求，包括定时烹饪、自动搅拌、状态提示和安全报警等功能。

功能设定：明确项目的核心功能，如电机控制、倒计时、报警系统等，以满足用户的基本烹饪需求。

2. 系统架构设计

硬件选择：

选择51单片机作为控制核心，因其简单易用且适合嵌入式系统。

选用步进电机模拟炒菜机的搅拌功能，确保能够实现精准的转动控制。

设计LED灯和蜂鸣器作为状态指示和报警装置，增强用户体验。

软件设计：

使用KEIL5进行C语言编程，编写控制逻辑和各个功能模块。

利用DGUS软件设计图形用户界面，提供直观的操作界面，方便用户进行设置和监控。

3. 功能模块划分

电机控制模块：

设计motor()函数，通过控制电机相位实现搅拌动作，确保电机能够按照预设的速度和方向运行。

时间管理模块：

设计settime()函数，实现倒计时功能，实时更新显示时间，并在倒计时结束时触发相关操作。

报警与指示模块：

设计led_buzzer()函数，根据不同状态控制LED灯和蜂鸣器，实现烹饪完成或异常状态的提醒。

4. 人机交互设计

用户界面设计：

通过DGUS软件创建友好的图形界面，用户可以方便地设置烹饪时间、查看状态和接收报警信息。

交互逻辑：

确保用户的每个操作都能得到系统的及时反馈，增强用户的控制感和安全感。

5. 安全性与稳定性考虑

温度监控：设计温度传感器（如果应用）以监测炒菜机的工作状态，避免过热。

异常处理：在软件中设计异常处理机制，当出现故障时能及时报警并停止电机工作。

6. 测试与优化

功能测试：在完成初步设计后，进行各个功能模块的测试，确保其按预期工作。

用户反馈：在实际使用中收集用户反馈，持续改进和优化系统的功能和用户体验。