煮饭有三个要素：米量、水量和火候。其中火的控制大为重要。为了能方便地控制煮饭时火的大小，广泛地采用了模糊控制方式。理想的煮饭控制曲线如图2 -1所示。
为了实现图2 -1所示的控制曲线，其烹调工艺如下：在预热中根据温度上升情况对米和水的总量进行推理，确定加热过程中的加热功率大小。在加热过程中，根据温度及其上升速率与最佳曲线比较的差值，对已确定的加热功率进行微调，实现匀速加热。在沸腾阶段，调整加热功率，使其在规定时间10 min内完成。同时以此推理出米和水量的比例，确定焖饭时间及加热功率。
上述方法的目的是，使得无论米有多少，都能烹调出口味一致的米饭；但在具体实现上存在下列问题：
①预热过程对米量的推理受初始水温、环境温度、米质、温度传感器精度及电饭煲本身参数一致性等影响很大，很难作出正确判断，且顶部温度传感器没有起到应有的作用。
②整个烹调过程控制非常复杂，须使用内存大于8 KB的8位单片机，这就使得成本较高。
③加热器的功率要求为900～1 000W，国内电饭煲加热器功率一般为600～700 W（如我们所选定的锅型GDS - 65F的加热器功率仅650 W），不能满足匀速加热过程中的要求。
鉴于此，我们在烹调工艺上作了一些变动，并选用性价比较高的4位单片机KS57C4004作为控制器的主控芯片，设计了一套成本较低，性能完善的电饭煲模糊控制器。其软件流程框图见图2-2，控制器电路原理图见图2-3。
一、KS57C4004单片机简介
KS57C4004单片机是三星公司生产的4位CMOS单片机，具有较高的性能价格比：
①256×4位RAM，4096×8位ROM；
②34个I/O口，其中含4通道8位A/D及8个LED直接驱动引脚；
③多种定时中断、外部中断工作方式；
④8位串行I/O接口；
⑤省电工作方式；
⑥指令执行时间1 μs（典型）；
⑦内存REF指令扩充；
⑨42引脚SDIP封装或44引脚QFP封装。
二、煮饭烹调工艺
根据以上分析，模糊控制煮饭烹调工艺如下。
1．预 热
预热过程因受初始水温、环境温度、米质、锅体参数的一致性等多方面的影响，不便对总量进行推理，因此在此过程中仅将水温加热到60℃。
2．浸 泡
在浸泡期内，保持水温在60℃±2℃范围内12 min，让浸泡在水中的米充分吸水。一般米的含水率为14%，经过浸泡后可达到25%。米经过浸泡后煮出的饭松软可口，且含糖量较高。
3．加 热
对于额定功率为650 W、额定容积为3.5 L的锅体，经测试，在加热阶段全功率加热，4杯米（180 mL/杯）时须加热约9 min以上，9杯米时须加热约19 min以上。因此在加热过程中采用全功率加热，并且选取不易受外界环境影响的温度点底温90℃作为对米饭总量Q判决的起始点。利用顶部温度不受食物、锅体等参数的影响，一致性较好这一特点，根据底温90℃以后顶温及其变化率，对总量Q进行推理，确定维持沸腾最佳功率，示意方框图如图2-4所示。通过测试，这一方法分辨率极高，达到0.2杯米以上的精度。
4．沸 腾
沸腾过程中，控制火候维持最佳沸腾状态，米进一步吸水，促进淀粉的口转化，使煮出的米饭喷香，并记录沸腾时间t。根据总量Q及沸腾时间t，对米和水量的比例进行推理，确定焖饭时间及焖饭加热功率。示意方框图如图2-5所示。
5．焖 饭
焖饭过程，在最佳焖饭时间和焖饭功率下，让饭心充分熟透，同时使饭表面的多余水分挥发掉。焖饭结束后，米的含水率一般能达到64%，这时的米饭味道香甜、松软可口，米饭也可以食用了。
6．保温
保温过程中，底部主加热器、顶部加热器及侧面加热器同时投入使用，使锅内温度保持在71±2℃，在此温度下米饭能保持12 h不变质。
图2-6是在米量为5杯时烹调的全过程。
上述烹调工艺煮出的米饭与普通电饭煲煮出的米饭相比，米饭的外观及口感均有很大的改善，且平均节电率为15%。
二、其他烹调功能
除煮饭之外，煮粥是烹调的又一难点，在某种意义上讲其控制比煮饭更加困难。要想使煮出的粥不稀、不浓、不溢、喷香，关键是要精确控制火候，使粥在沸腾过程始终处于微沸状态。其烹调工艺如下：
①在初始化全功率加热过程中与煮饭一样，对粥的总量Q进行推理，确定保持微沸所需的加热功率及煮粥时间。其示意方框图如图2-7所示。
②在沸腾过程中，根据顶温及其变化率，对保沸加热功率进行调整，控制火候，使粥始终处于微沸状态。其示意方框图如图2-8所示。
利用DS57C4004单片机除实现上述煮饭、煮粥功能外，还实现了做汤、炖汤、蒸馒头、定时预约、快速煮饭、低电压保护、锅体离开保护、掉电记忆等多种功能。
