基于LabVIEW的智能烹饪辅助系统

刘宇杰 杨浩岭 程世龙 师帅 赫健

摘 要：为了实现烹饪的便捷化、智能化，文章设计了智能烹饪辅助系统。利用DS18B20传感器与STC89C51单片机采集数据，利用keil uVision平台以C51语言编写测温系统程序，以LabVIEW2015虚拟平台进行智能烹饪辅助系统操作和显示界面开发设计，显示界面显示实时温度、菜谱步骤、运行时间，实现了烹饪计时功能、语音报警功能、数据存储功能、评价功能。本系统可以使烹饪简单化，减少用户学习烹饪的成本。

关键词：温度采集;虚拟仪器

中图分类号：TH134 文献标识码：A 文章编号：1674-1064（2020）11-017-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2020.11.009

烹饪是人们生活中必不可少的一项技能，而在当今生活中，很多年轻人却因为不会烹饪而对厨房望而却步。但随着科技的发展，人工智能正在逐渐融入人们生活的方方面面，而智能家居的出现便是这一现象的重要表现。结合当下研究的热点，笔者提出了智能烹饪辅助系统。为实现这一系统，该系统利用单片机的数据收发与LabVIEW的虚拟仿真来设计智能烹饪辅助系统。

1 系统总体结构设计

本设计是由stc89C51单片机、labVIEW、花生壳与MySQL共同编写设计的一个系统，分别负责数据采集、数据处理、数据传输、数据存储等。

2 系统软件设计

系统软件设计采用labVIW2015虚拟平台进行开发，软件设计分为前面板设计和程序框设计。程序框设计中包括数据处理、数据显示、数据存储和数据传输模块[1]。

2.1 系统软件前面板设计

根据系统的功能，软件前面板分为自定义模式与菜谱模式两个部分。

2.1.1 自定义模式

该模式如图1所示，前面板可以对系統参数进行设置。设置的参数包括温度上限、温度下限与计时时间。在运行过程中，前面板的“实时温度”与“当前温度状况”小灯提示是否达到温度的设定范围。而“已用时间”与“时间到”小灯则提示在设定温度范围内是否达到规定时间。

2.1.2 菜谱模式

该模式如图2所示，前面板配备数次“温度监测”“菜谱步骤”“运行时间”与“实时温度”。在运行菜谱模式时，会将系统中的菜谱数据与制作步骤导出，操作过程将根据菜谱内容依次进行。

2.2 系统软件程序框图设计

整个程序放置在“平铺式顺序结构”内部。菜谱选择框模块单独放在首帧，其余所有模块放在另一帧。除菜谱选择框模块外，其他模块均嵌套“While循环”。并且与软件中的其他技术相结合，构成一套完整的系统软件，如图3、图4所示。

软件开始时，有两种模式可供选择，而在选择菜谱模式下，会将预先准备好的菜谱数据导入到软件中。该模块采用数字叠加的方法，对已做出选择的选项数字进行相加，而相加的结果为对应的菜谱数据。

传感器采集到温度会传入温度判断框中，对温度是否在给定范围内进行实时判断。如果超出预定范围，便会开启语音报警模块。语音报警模块与选择框模块一样，通过数字叠加的方法，选择语音报警内容。通过自动化引用与节点调用实现语音播报。

温度到达预定范围内，会自动开启计时模块与语音播报步骤提示音模块。当时间到达预定值后，会亮起“时间到”小灯、停止计时并语音播报下一步骤。程序运行过程中，会不断将时间、实时温度与温度状况等保存在TDMS文件中，直到程序结束，文件会通过花生壳传输到数据库中。

每次完成烹饪后，自动弹出对所使用菜谱的评级和评价窗口。评级模块采用5级评分制度，在1～5中进行选择，之后用户点击提交，程序会将菜谱评分保存在TDMS文件中。用户所评分数越高，代表对所使用的菜谱的满意度越高。之后对菜谱评价次数进行判断，若超过5次，则对评分取平均值，作为菜谱推荐等级。用户再次烹饪时，系统优先推荐等级高的菜谱供用户选择。

在用户进行评级之后，用户可以选择是否对菜谱进行建议，在建议菜谱中可以对烹饪温度、烹饪时间提供建议的数值，将建议菜谱保存在TDMS文件中，之后对建议菜谱进行筛选，进行数值判断，若数值超出合理数值区间，则剔除不合理菜谱;若数值合理，则将合理数值保存在TDMS文件中，并通过花生壳后续传输到由MySQL编写的数据库中[2]。

3 结语

文章运用LabVIEW强大的控制开发环境，实现数据实时监测与菜谱模式各个模块的功能，构建出完整的厨用辅助系统。该软件程序可靠性高，是在其他类型系统的基础上进行的改进创新，对系统软件进行了更加全面的延伸。但是在数据传输链与数据库的建立等方面仍有缺陷，还需进一步的研究与制作。

参考文献

[1] 郑越，唐阳春，杨光.基于labVIEW的环境温度采集系统的设计[J].现代计算机，2015（07）：74.

[2] 贺希，朱善华，秦斌，等.基于LabVIEW的远程温度采集系统设计[J].湖南工业大学学报，2013，27（6）：92.