自动淘米式电饭煲设计与研究

黄韦铭

摘 要：本文设计了一种具有定时功能、自动淘米功能的新型电饭煲，能为人们的生活带来更大的便利，使人们更好的享受生活。此种自动淘米式电饭煲的设计，是在普通电饭煲的基础上增加电视、搅拌板及快速转换装置，能够在STC12C5A60S2单片机及电磁阀的控制下，自动的进行进水、淘米、蒸饭、洗锅及排水，同时其密封性非常的好。以下是具体的设计分析。

关键词：自动淘米；电饭煲；设计；自动控制

以往我们生活中使用的普通电饭煲，结构及功能都较少，只能将米饭蒸熟，但是并不具备淘米及定时的功能。随着现代化科技及人们对高质量生活的追求，多功能的电饭煲应运而生，虽然结构有些复杂，价格比普通的电饭煲贵，但是其有多种功能（自动淘米、洗锅及排水），能使人们从繁琐的家务中解脫出来，因而受到了广大人们的喜爱，其市场售额在逐渐递增。

一、自动淘米式电饭煲的总体设计分析

自动淘米式电饭煲是为了方便人们的生活为目的而设计的，系统结构如图1中。主要是在原来普通电饭煲的基础上增加了伸缩结构、淘米洗锅结构及进出水结构等装置，利用单片机控制整个结构，实现了高科技、多功能的自动淘米式电饭煲。其结构非常的复杂，包括顶、柄、内锅、支撑脚等等结构，具体连接方式如下图：

二、自动淘米式电饭煲的具体设计分析

1、自动淘米式电饭煲的伸缩结构分析

自动淘米是电饭煲的伸缩结构是利用平行四边形的变形特征来进行伸缩的，具有结构紧促、重量小、体积小等优势。伸缩结构的组成部分较多，比如：控制器、丝杆、大齿轮、上盖、马达、搅拌板、平行四边形结构等等。其中控制器能够起到协调工作的作用，由马达将齿轮带动并不断传递动力，齿轮减速后将螺纹杆带动并转动，径向旋转的螺纹杆将滑块带动起来并沿其轴向移动，然后连接的平行四边形结构不断进行径向延伸，达到结构的伸缩目的。伸缩功能是由机械自动完成的，不仅结构简单，且自身的稳定性强，成本低。此外，伸缩结构需要重量较小，因而此部分的多个部件可以使用塑料成分的产品，这样能确保加工过程更加简单，生产速度快，将成品快速的生产出来。

2、自动淘米式电饭煲的淘米洗锅结构分析

对于大多数饭店、宾馆及食堂中，必然会运用到自动清洗设备，这既能节省时间，又能够提高工作的效率，因而餐具自动清洗设备受到了广泛的应用，并也得到了进一步的发展，比如：本文所设计的自动淘米式电饭煲。使用者只需要提前设定好淘米煮饭的时间和注入水的量即可，这样预设时间到了之后，电饭煲会自动进行进水、淘米及煮米饭。当进行淘米步骤时，进水的电磁阀会自动打开，当锅内水能达到淘米的需求时，电磁阀会自动关闭，然后搅拌板开始下移，直到降到最低处时，在马达带动下传动机构会推动搅拌板开始运行，这时单片机控制的伸缩机构会按照规律进行正反转，直到大米掏干净后自动停止。当大米被洗干净之后，控制系统会利用渗透机构使之上移到最顶端，这时排水结构的阀门会被打开，将淘过米的水排出，之后会将进水电磁阀在此打开，让水位处于预设的水量处，电磁阀关闭后开始煮米饭的过程。洗锅功能是在原来淘米时用的搅拌板的基础上，再安装毛刷来实现清洗干净锅内的目的。这能给人们生活带来便利，节约更多的时间做更有意义的事情。

3、自动淘米式电饭煲的进出水结构分析

自动淘米式电饭煲的的进出水结构是由6部分组成：内锅、内外进水管、快捷接头上下部分、电磁阀门。其中内锅中只需要安装快捷接头上部分即可，其他的5部分按照顺序安装于内锅与外锅壁间即可，将一定的米粒量放于内锅中，在将内锅放于电饭煲内，之后内锅低端的快速接头会开始自动进行连接。这里所说的快速接头必须要保持密封性良好的状态，对于生活的便利有较大的作用。这样利用单片机控制好电阀门即可，只需要在设定好的时间开启电阀门，进行淘米、洗锅时的自动进水与排水工作。

4、自动淘米式电饭煲的电路设计分析

自动淘米式电饭煲设计时所用的核心控制器，是51内核的STC89C52的单片机，此单片机应用到自动淘米式电饭煲的电路设计中具有最佳的性能，且价格非常低廉。在电饭煲工作时，此芯片具有闹钟功能，内部装有锂电池，使用寿命长达十年，因此，能确保电饭煲在自动定时及工作过程中处于安全的状态。STC89C52单片机能有效控制两路的电磁阀和电机，确保自动淘米式电饭煲各工作的自动进行。此新型电动电饭煲不同于普通的电饭煲，其中内壁有水位传感器，用户可以依据自己想要煮饭的类型（稠度与稀度），提前预设好加水的水位。这样当大米被洗干净之后，控制器能使水位达到用户设计的水位时就自动停止，并开启电饭煲的煮饭阀门，开始煮饭的工作。根据上述的电路设计过程来看，此电路设计过程不仅非常简单，而且经过大量的实践数据得知，此电路设计非常的安全、可靠，能够给人们的生活带来便利，因而也得到了广泛的应用。其中此类电路的特点人们基本都十分了解，在此就不进行复述。

5、自动淘米式电饭煲的程序设计分析

自动淘米式电饭煲软件设计是运用的三种模式，即Kile4编程调试、proteus仿真及solidworks三种建模构成，并运用其对自动淘米式电饭煲进行了流体分析和力学分析，只要执行开机操作，就能够使程序开始初始化，进行扫描和按键，并快速进入到闹钟的模式中，按照设置好的时间执行进入、淘米、煮饭等自动功能。

【总结】

综上所述，自动淘米式电饭煲设计科学、合理，有大量的可靠数据支持，能根据用户设定的时间，定时开始煮饭步骤及工作。自动淘米式电饭煲不仅性能高、价格低，最关键的使能使人们的生活非常便利，设计制作过程简单，生产速度快，非常值得推广，能使用到普通家庭、饭店及各类场所中，能节省煮饭的时间，提高做饭的效率。

参考文献：

[1]刘鹏，孟广耀，黄居鑫，童钦. 全自动淘米电饭煲的整体结构和控制设计[J]. 装备制造技术. 2014（01）：214-216.

[2]杨素君，廖玉彬，许晓笛，李松宇，庄欣然.基于手机短信控制的智能电饭煲的研究[J]. 物联网技术. 2014（09）：72-75.endprint