一、項目概述

1.1 引言

廣東人特別是老一輩的廣東人酷愛煮“老火靚湯”。老火湯又稱廣府湯，即廣東人傳承數(shù)千年的食補養(yǎng)生秘方，慢火煲煮的中華老火靚湯，火候足，時間長，既取藥補之效，又取入口之甘甜。她是廣東女人用萬般溫情煲煮的美食靚湯，是調(diào)節(jié)人體陰陽平衡的養(yǎng)生湯，更是輔助治療恢復(fù)身體的藥膳湯。

1.2 項目背景/選題動機

老火顧名思義就是需要用慢火熬，老火靚湯熬煮的時間一般都超過8個小時，而且對于火候的變化也要求較高。漫長的等待時間會導(dǎo)致照看等方面具有諸多不便之處。針對上述情況，我們團隊提出了關(guān)于“基于GSM的老火靚湯監(jiān)控系統(tǒng)”。利用光傳感器，溫度傳感器等元件對湯的濃度，溫度等變量進行自動檢測，同時結(jié)合監(jiān)控變量以及經(jīng)驗公式對火候進行智能控制，使湯的味道趨近完美。當湯煮好的時候會系統(tǒng)會發(fā)出語音提示同時發(fā)送短信到用戶手機。

二、需求分析

2.1 功能要求

需要測量湯的濃度，溫度。需要對火候進行實時控制。

通過GSM模塊和語音模塊進行提示。

2.2 性能要求

光感所測得的數(shù)據(jù)需要和實際濃度具有較高的相關(guān)性。

三、方案設(shè)計

3.1 系統(tǒng)功能實現(xiàn)原理

本系統(tǒng)在AVR32 AT32UC3A單片機控制器硬件基礎(chǔ)上，擴充GSM/物聯(lián)網(wǎng)模塊，由手機或PC機作為遠程服平臺，構(gòu)成異地客戶端。系統(tǒng)的各個模塊均由單片機控制，很好的體現(xiàn)了硬件軟件化的思想，可以很好地完成設(shè)計要求的各項功能，使監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定化智能化，既方便又節(jié)能。利用溫度傳感器、光照傳感器來采集智能老火靚湯煲里的湯的溫度和濃度等參數(shù)，通過A/D轉(zhuǎn)換成為模擬量寫入單片機，然后通過相關(guān)算法，最后由控制模塊輸出相應(yīng)的控制變量參數(shù)來控制燃具的火力大小及時間長短，以達到設(shè)計要求；利用GSM模塊來實現(xiàn)語音提示，當用戶不在現(xiàn)場時，若湯已達到預(yù)約要求或是出現(xiàn)溫度過高而導(dǎo)致危險發(fā)生等情況，系統(tǒng)會通過GSM模塊向用戶手機發(fā)出相應(yīng)的語音提示及短信提示，提示用戶進行下一步操作。

3.2功能模塊的組成

傳感器模塊：采用溫度傳感器、光照傳感器對智能老火靚湯煲里的湯的溫度和濃度進行實時檢測并采集相應(yīng)數(shù)據(jù)。其中，由溫度傳感器檢測、采集煲的溫度，由光照傳感器來檢測、采集湯的濃度，進而通過單片機綜合判斷并分析相關(guān)參數(shù)，然后輸出相應(yīng)動作的控制參數(shù)，從而實現(xiàn)多檔火力的控制。

GSM/物聯(lián)網(wǎng)模塊：GSM網(wǎng)絡(luò)以短消息的形式完成遠程數(shù)據(jù)傳輸，即在單片機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中加入GSM 引擎模塊，并為其分配一個獨立的SIM卡，通過串行通訊接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程無線傳輸，監(jiān)控終端為移動電話。物聯(lián)網(wǎng)模塊中以PC機為上位機、智能老火靚湯煲為下位機，通過上下位機的通信協(xié)議，實現(xiàn)PC與智能老火靚湯煲的信息互換，從而進一步實現(xiàn)遠程用PC機監(jiān)控智能老火靚湯煲中湯的溫度及濃度，并實現(xiàn)對智能老火靚湯煲遠程開啟關(guān)閉功能。

語音模塊：配合語音芯片播放各類提示信息，同時還能實現(xiàn)語音備忘錄功能。

系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖

3.2 硬件平臺選用及資源配置

EVK1100硬件平臺

支持AT32UC3A

以太網(wǎng)端口

傳感器：光照、溫度、電位器

4x20藍色LCD（PWM變頻背光）

JTAG連接器、Nexus、USART、USB 2.0接口，TWI接口、SPI

SD和MMC讀卡器

3.3系統(tǒng)軟件架構(gòu)

3.4 系統(tǒng)軟件流程

程序運行流程圖

3.4 系統(tǒng)預(yù)計實現(xiàn)結(jié)果

具有多種模式，能夠?qū)Σ煌愋偷臏跐舛葴囟确矫孢M行信息采集并且結(jié)合經(jīng)驗公式進行運算，同時對湯在火候進行實時控制同時節(jié)約能源。在完成預(yù)定動作之后，系統(tǒng)發(fā)出語音提示并且通過GSM模塊通知用戶。