為了方便病人服用中藥藥劑，目前已經(jīng)有一些生產(chǎn)廠家推出了自動(dòng)中藥煲，并在市場(chǎng)上進(jìn)行銷售。經(jīng)過調(diào)查及實(shí)物分析，這些所謂自動(dòng)中藥煲也就只是利用了類似傳統(tǒng)電飯鍋的原理，將待煎煮中藥材的水份煎煮至少于某一固定程度而已。這些自動(dòng)中藥煲原理簡(jiǎn)單，對(duì)煎煮對(duì)象采用固定的煎煮模式，雖然解決了煎糊的問題，可卻由于不能對(duì)中藥材的自動(dòng)識(shí)別而極大影響了本應(yīng)采取不同煎煮模式（參見附錄一）的中藥藥劑的藥效。市場(chǎng)需要一種能較好實(shí)現(xiàn)中藥煎煮自動(dòng)化、智能化的家用電器，而目前在此方面卻存在著一個(gè)空白區(qū)域。

    基于本設(shè)計(jì)中提出的中藥類型自動(dòng)識(shí)別理論，我們采用了Motorola M68HC08單片機(jī)設(shè)計(jì)完成了智能中藥煲。它充分利用該單片機(jī)所提供的功能，實(shí)現(xiàn)了中藥煎煮的全自動(dòng)化和智能化。不但能夠?qū)崿F(xiàn)中藥煎煮的“一鍵完成”（指用戶的操作只是按一個(gè)啟動(dòng)鍵）的“傻瓜操作"，更能實(shí)現(xiàn)一個(gè)大致的中藥類型自動(dòng)識(shí)別，從而為對(duì)不同對(duì)象采取不同的煎煮模式提供了條件。

    設(shè)計(jì)目標(biāo)

    該項(xiàng)目的目的是設(shè)計(jì)一個(gè)智能中藥煲，實(shí)現(xiàn)以下功能：
      1、 面向用戶的單鍵操作（One-touch）。
      2、 對(duì)煎煮中藥材類型的自動(dòng)識(shí)別。
      3、 煎煮全過程的自動(dòng)控制，勿需用戶干預(yù)。
      4、 自動(dòng)保溫功能。
      5、 發(fā)生系統(tǒng)故障后自動(dòng)切斷電源，避免系統(tǒng)損壞。
      6、 低廉的生產(chǎn)成本。

    設(shè)計(jì)描述

    作為一個(gè)家用電器的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，我們除了要考慮技術(shù)上的問題，更重要的還是要從市場(chǎng)的角度來指導(dǎo)我們的設(shè)計(jì)思想，盡量簡(jiǎn)化或摒棄不必要的功能，努力降低產(chǎn)品的成本，并盡可能的使用戶操作的復(fù)雜度降到最低。這樣才能設(shè)計(jì)出一個(gè)貼近消費(fèi)市場(chǎng)脈搏并滿足時(shí)下消費(fèi)產(chǎn)品SMART（S-simple，M-mindful，A-attentive，R-responsive，T-teachable）特點(diǎn)的新產(chǎn)品。

    本設(shè)計(jì)在硬件方面采用成熟的方案。作為家用電器，我們注意到了系統(tǒng)的容錯(cuò)性，使其基本可對(duì)可能發(fā)生的各種事故進(jìn)行相應(yīng)處理。
   

    控制原理

    1.中藥類型自動(dòng)識(shí)別算法

    中藥材根據(jù)其藥性可分為一般藥劑、解表藥劑、滋補(bǔ)調(diào)理藥劑三種（具體參見附錄一）。不同類型的中藥材的主要組成形態(tài)也不同，如解表藥劑多草劑，而滋補(bǔ)調(diào)理藥劑則多塊劑，至于一般藥劑則介于兩者之間。再根據(jù)草劑比熱容系數(shù)較低，塊劑比熱容系數(shù)較高，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，我們得出一個(gè)記錄各類藥劑比熱的數(shù)據(jù)表。在實(shí)際應(yīng)用中，通過對(duì)待煎煮中藥材的溫升檢測(cè)，我們可以將得出的數(shù)據(jù)同預(yù)先制好的比熱數(shù)據(jù)表進(jìn)行比較，從而大致判別待煎煮中藥材的基本類型。

    需要指出的是，該算法不可能十分準(zhǔn)確的識(shí)別對(duì)象類型，因?yàn)榫退闶侨斯づ袆e也很難達(dá)到理想的效果，而且中藥材本身就沒有明確的類型區(qū)分，所以無論是人工也好，還是使用本算法，都只可能做到判別對(duì)象的大致類型。

    本算法使用的是單輸入單輸出的模糊結(jié)構(gòu)。這是一種最為簡(jiǎn)單的模糊控制器，其輸入和輸出變量均只有一個(gè)。其輸入量為不同時(shí)段內(nèi)對(duì)象溫升斜率的改變情況，借此我們可以得出該藥材的溫升曲線，并與事先輸入的數(shù)據(jù)表進(jìn)行比較，從而可以得出結(jié)果。該模型結(jié)構(gòu)的輸出為對(duì)象屬于三種藥劑類型的隸屬度。在此我們采用MIX-MAX法來求出該隸屬度。再根據(jù)該隸屬度決定之后的加熱模式及計(jì)算加熱的時(shí)間與功率參數(shù)。

    2.不同類型中荮材的煎煮方案設(shè)計(jì)

    考慮到程序編寫方便的需要，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中將三種類型中藥材的煎煮方案統(tǒng)一起來，只是時(shí)間、溫度參數(shù)不同而已，同時(shí)根據(jù)煎煮量的不同對(duì)相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)修改。以下就是相應(yīng)的參數(shù)概況列表：

    為了方便病人服用中藥藥劑，目前已經(jīng)有一些生產(chǎn)廠家推出了自動(dòng)中藥煲，并在市場(chǎng)上進(jìn)行銷售。經(jīng)過調(diào)查及實(shí)物分析，這些所謂自動(dòng)中藥煲也就只是利用了類似傳統(tǒng)電飯鍋的原理，將待煎煮中藥材的水份煎煮至少于某一固定程度而已。這些自動(dòng)中藥煲原理簡(jiǎn)單，對(duì)煎煮對(duì)象采用固定的煎煮模式，雖然解決了煎糊的問題，可卻由于不能對(duì)中藥材的自動(dòng)識(shí)別而極大影響了本應(yīng)采取不同煎煮模式（參見附錄一）的中藥藥劑的藥效。市場(chǎng)需要一種能較好實(shí)現(xiàn)中藥煎煮自動(dòng)化、智能化的家用電器，而目前在此方面卻存在著一個(gè)空白區(qū)域。

    基于本設(shè)計(jì)中提出的中藥類型自動(dòng)識(shí)別理論，我們采用了Motorola M68HC08單片機(jī)設(shè)計(jì)完成了智能中藥煲。它充分利用該單片機(jī)所提供的功能，實(shí)現(xiàn)了中藥煎煮的全自動(dòng)化和智能化。不但能夠?qū)崿F(xiàn)中藥煎煮的“一鍵完成”（指用戶的操作只是按一個(gè)啟動(dòng)鍵）的“傻瓜操作"，更能實(shí)現(xiàn)一個(gè)大致的中藥類型自動(dòng)識(shí)別，從而為對(duì)不同對(duì)象采取不同的煎煮模式提供了條件。

    設(shè)計(jì)目標(biāo)

    該項(xiàng)目的目的是設(shè)計(jì)一個(gè)智能中藥煲，實(shí)現(xiàn)以下功能：
      1、 面向用戶的單鍵操作（One-touch）。
      2、 對(duì)煎煮中藥材類型的自動(dòng)識(shí)別。
      3、 煎煮全過程的自動(dòng)控制，勿需用戶干預(yù)。
      4、 自動(dòng)保溫功能。
      5、 發(fā)生系統(tǒng)故障后自動(dòng)切斷電源，避免系統(tǒng)損壞。
      6、 低廉的生產(chǎn)成本。

    設(shè)計(jì)描述

    作為一個(gè)家用電器的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，我們除了要考慮技術(shù)上的問題，更重要的還是要從市場(chǎng)的角度來指導(dǎo)我們的設(shè)計(jì)思想，盡量簡(jiǎn)化或摒棄不必要的功能，努力降低產(chǎn)品的成本，并盡可能的使用戶操作的復(fù)雜度降到最低。這樣才能設(shè)計(jì)出一個(gè)貼近消費(fèi)市場(chǎng)脈搏并滿足時(shí)下消費(fèi)產(chǎn)品SMART（S-simple，M-mindful，A-attentive，R-responsive，T-teachable）特點(diǎn)的新產(chǎn)品。

    本設(shè)計(jì)在硬件方面采用成熟的方案。作為家用電器，我們注意到了系統(tǒng)的容錯(cuò)性，使其基本可對(duì)可能發(fā)生的各種事故進(jìn)行相應(yīng)處理。
   

    控制原理

    1.中藥類型自動(dòng)識(shí)別算法

    中藥材根據(jù)其藥性可分為一般藥劑、解表藥劑、滋補(bǔ)調(diào)理藥劑三種（具體參見附錄一）。不同類型的中藥材的主要組成形態(tài)也不同，如解表藥劑多草劑，而滋補(bǔ)調(diào)理藥劑則多塊劑，至于一般藥劑則介于兩者之間。再根據(jù)草劑比熱容系數(shù)較低，塊劑比熱容系數(shù)較高，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，我們得出一個(gè)記錄各類藥劑比熱的數(shù)據(jù)表。在實(shí)際應(yīng)用中，通過對(duì)待煎煮中藥材的溫升檢測(cè)，我們可以將得出的數(shù)據(jù)同預(yù)先制好的比熱數(shù)據(jù)表進(jìn)行比較，從而大致判別待煎煮中藥材的基本類型。

    需要指出的是，該算法不可能十分準(zhǔn)確的識(shí)別對(duì)象類型，因?yàn)榫退闶侨斯づ袆e也很難達(dá)到理想的效果，而且中藥材本身就沒有明確的類型區(qū)分，所以無論是人工也好，還是使用本算法，都只可能做到判別對(duì)象的大致類型。

    本算法使用的是單輸入單輸出的模糊結(jié)構(gòu)。這是一種最為簡(jiǎn)單的模糊控制器，其輸入和輸出變量均只有一個(gè)。其輸入量為不同時(shí)段內(nèi)對(duì)象溫升斜率的改變情況，借此我們可以得出該藥材的溫升曲線，并與事先輸入的數(shù)據(jù)表進(jìn)行比較，從而可以得出結(jié)果。該模型結(jié)構(gòu)的輸出為對(duì)象屬于三種藥劑類型的隸屬度。在此我們采用MIX-MAX法來求出該隸屬度。再根據(jù)該隸屬度決定之后的加熱模式及計(jì)算加熱的時(shí)間與功率參數(shù)。

    2.不同類型中荮材的煎煮方案設(shè)計(jì)

    考慮到程序編寫方便的需要，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中將三種類型中藥材的煎煮方案統(tǒng)一起來，只是時(shí)間、溫度參數(shù)不同而已，同時(shí)根據(jù)煎煮量的不同對(duì)相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)修改。以下就是相應(yīng)的參數(shù)概況列表：