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1、家用豆浆机结构与控制系统设计全套图纸加扣 3346389411或3012250582摘 要随着生活条件的提高，人们对于自身的身体健康越来越重视。为了家人的学生理健康，不少家庭选择在家中自己制作豆浆。豆浆相比牛奶来说也是具有一定的营养价值的，是人们可以随时随地制作的“土产品”。在豆浆里含有多种优质蛋白、多种维生素和多种微量元素等，对于人们强身健体，提高自己的身体素质和免疫力有比较大的好处。本次毕业设计主要内容是进行小型家电中较为普遍使用的豆浆机的设计。豆浆机的结构部分有机头、杯体、电机轴、防干烧电极、刀片等。在设计过程中，对各个用到的零部件进行参数设计，此外，还需要进行豆浆机的控制系统设计，实现
2、豆浆机的预热、打浆、煮浆等全自动化过程。关键词 豆浆机；控制系统；机械设计Design of mechanical structure and control system of household soybean milk machineAbstractWith the improvement of living conditions, people are becoming more and more famous for their physical health. For the health of family members,many families choose to make
3、 soy milk at home.Compared with milk,soy milk has certain nutritional value,and it is a native product that people can make anytime and anywhere.Soy milk contains a variety of high-quality proteins, vitamins and trace elements, which are of great benefit to peoples physical fitness and improve their
4、 physical fitness and immunity.The main content of this graduation project is to design the soymilk machine which is more commonly used in small household appliances. The structure part of the soymilk machine has an organic head, a cup body, a motor shaft,an electrode for preventing dry burning, a b
5、lade, etc. In the design process, the parameters of each used component are designed. In addition, the design of the control system of the soymilk machine is required to realize the fully automated processes of preheating, beating, and boiling of the soymilk machine.Key words Soymilk machine；Control
6、 System；Mechanical Design目 录第1章 绪论11.1 前言11.2 选题背景11.3 国内外市场现状11.4研究目的及意义2第2章 豆浆机结构32.1 豆浆机设计流程32.2 豆浆机结构组成及工作原理42.2.1 豆浆机结构组成42.2.2 豆浆机工作原理及流程42.2.3 豆浆机的基本参数设定4第3章 豆浆机机械结构设计63.1 豆浆机设计要求63.2 外壳部分设计63.3 豆浆机机头部分设计73.3.1 温度感应器的选择83.3.2 电动机的选择83.4 豆浆机部分参数计算93.4.1刀片旋转直径的确定93.4.2 刀片强度的验算93.4.3 轴的强度校核10第4章
7、 豆浆机控制系统总体设计124.1 控制系统功能分析和设计思路124.1.1 功能分析124.1.2 设计思路124.2 系统方案分析与确定124.2.1 方案比较124.2.2 方案确定12第5章 豆浆机控制系统硬件设计135.1 控制系统硬件的总体框架135.2 ATmega8单片机介绍145.2.1 ATmega8的特性145.2.2 ATmega8的引脚配置155.2.3 ATmega8的引脚说明155.3 控制系统各个功能模块设计165.3.1 MCU最小系统165.3.2 电源电路175.3.3 LED电源指示灯185.3.4 按键及其LED指示灯195.3.5 防干烧及温度检测电
8、路195.3.6 防溢电路205.3.7 加热电路215.3.8 电机驱动电路215.3.9 报警电路225.4 系统总体硬件的原理图设计23第6章 豆浆机控制系统软件设计246.1 软件设计的任务246.2 豆浆机的工作过程256.2.1 豆浆机的工作流程图256.2.2 豆浆机的程序流程图256.3 各功能模块程序设计286.3.1 LED灯模块程序286.3.2 水位检测模块程序286.3.3 预热模块程序296.3.4 打浆模块程序306.3.5 煮浆和防溢延煮模块程序316.3.6 断电报捷模块程序32结 论34致 谢35参 考 文 献35I第1章 绪论1.1 前言随着我国人民生活水
9、平的提高，人们开始注重饮食健康，豆浆作为传统的绿色饮品，具有极高的营养价值，对人体健康发展有着积极作用。人们纷纷开始在家中自制豆浆，因此小型家用电器开始在市场崭露头角，如豆浆机，榨汁机，破壁机等。豆浆机在食品料理机市场上一直占有主导地位，从简单的打磨煮熟到全自动电脑控制，豆浆机在多年来的不断发展下技术已经比较成熟。众多厂家在这个行业里进行竞争，市场逐渐趋于饱和。本文主要进行小型家用普通豆浆机的设计，包括机械结构设计及控制系统部分设计，实现豆浆机的预热、打浆、煮浆等全自动化过程。1.2 选题背景随着人们对养生和饮食健康的注重及饮食消费水平的提高，豆浆作为一种健康饮品已成为多数家庭的日常必需品。豆
10、浆作为一个老祖宗留下来的传统饮品，已经传承了几千年的历史。因为它有比较丰富的营养价值和易于制作的特点，受到人们的青睐。现在很多家庭早晨都会制作豆浆来替代牛奶，豆浆这种纯天然食物跟中国人的饮食习惯比较贴近，决定了它在市场上的销量不断增长。除此之外，豆浆能为人体补充一些需要的微量元素，对人的身体健康有着重要益处。豆浆可以为人体补充日常生活所需的一定量的水分，可以防止人体表外皮肤干燥。豆浆作为一种绿色食品适合各年龄段人群食用，因此拥有一台家用豆浆机还是比较使用的，使用方便，经济实惠。1.3 国内外市场现状1994年第一台豆浆机问世，随后在市场上的反响还一直处于较为平凡的阶段，21世纪后开始进入一个发
11、展较为迅速的阶段，在2008年影响恶劣的毒奶粉事件后，人们由于对自身健康的考虑，开始倾向于选择传统的豆浆作为营养饮品豆浆机市场开始呈现爆发式增长。豆浆机开始畅销全国，并远销海外多个国家和地区，如日美，东南亚地区。在2009年，由于技术的不断发展，小型家电行业竞争加剧，豆浆机的销售增速有所下降。直到2016年，豆浆机在国内的市场销量已两千多万台，市场零售额近百亿元。2019年整个年度中，中国的豆浆机市场相对比较稳定，九阳相比其他品牌具有较大的优势。在中国豆浆机市场的主流品牌九阳，美的，苏泊尔中，人们对九阳的关注度相对最高，达到0.67%，高于苏泊尔0.18%和美的0.23%。由此可以看出，在国内
12、市场上，九阳豆浆机具有强大的竞争力，收到消费者的青睐。国外的小型家电品牌主要有飞利浦，苏泊尔，SKG等。跟国内品牌相比，他们的功能更加多样，效果更好，所以价格也贵一些。主要能实现的功能有：干磨，湿磨，果肉混合和果肉分离，打粉等。市场状况无具体资料查询，不多阐述。1.4研究目的及意义本课题主要是进行家用小型豆浆机的设计，通过整体设计使其达到如下流程：在加入一定量的水和黄豆等食材后，接上电源通电，开始对水进行预热，电热管开始工作。当水温达到设定的温度时候，打浆流程开始，电机带动刀片进行对食材的搅拌切碎。刀片不断进行打浆，电热管持续加热使黄豆等食材可以充分得到切割粉碎，豆浆初步完成，然后再不停加热，
13、使豆浆煮熟达到饮用要求。进行小型家用豆浆机的设计，是将所学的专业知识应用到实际的系统设计。通过对课题的调查研究，可以提高我们自主解决问题的能力，可能锻炼我们做简单设计的思路，为以后应用提供基础。第2章 豆浆机结构2.1 豆浆机设计流程一部完整的机器是一个复杂的系统，要提高设计质量，必须有一个科学的设计程序1。虽然设计各类机械产品没有一个完全相同的流程，但是根据长期的设计经验，每个产品都有相通的地方，豆浆机也不外乎此，其主要有下面几个阶段： 产品筹备计划阶段在计划过程中，需要对所设计的豆浆机结构功能等做详细充分的调查和分析。通过大量调查跟市场上实物分析确定豆浆机的大致结构和功能。然后准备设计任务
14、书，将豆浆机的结构和所实现的功能的详细细节，经济性和成本估计，预计达到的使用要求和整体设计周期，最后完成设计任务书的编写。 豆浆机行业调查通过网络和实体等途径对市面上现有豆浆机的大致价格及主流品牌进行调查，对产品内部构造进行分析，研究主流豆浆机的整体设计思路。另外需要对消费者可接受价格进行调查，从而了解消费者对此类产品价格的大致接受范围，从而为产品定价提供依据。另外需要对消费者对主流豆浆机的使用情况及评价进行调查，从而提前进行改进。 豆浆机设计的定位立项明确豆浆机的具体设计方案和规格，明确豆浆机的功能定位，确定所能实现的功能。然后成立开发设计团队，确定设计周期，编写设计进度表，将各阶段任务分工
15、明确，保持高效率运作。 豆浆机开发设计阶段进行草图的设计，然后确定出所需要的各个部件的外形结构，确定大部分零件的基本尺寸及零部件之间的连接方案选择。再在三维设计软件中进行结构设计，对内部细节进行设计，设计任务完成后绘制装配图及零件图转交生产部门。 说明书等技术文件编写编写详细的设计说明书辅助生产部门生产，另外还需编制向用户提供的使用说明书等。编写豆浆机使用说明书时，需要向消费者介绍产品的性能参数，具体功能，使用操作方法，售后联系服务等。2.2 豆浆机结构组成及工作原理2.2.1 豆浆机大致结构组成 杯体：杯体类似一个茶瓶，同样有把手和溢口，主要作用是作为容器来承载豆浆。为了绿色健康，杯体一般使用不锈钢材料制成，或者经过认证的塑料制成，如pp材料。一般选择不锈钢杯体较好，不会有有毒物质且便于清洁。 机头：机头是豆浆机的重要组成部分，大部分部件都与机头相连。机头外壳分上机盖和下机盖。上盖面板上装有各种按键和指示灯。加热管
