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1、河南工业职业技术学院毕业设计（论文）河南工业职业技术学院毕 业 设 计 （论 文） 设计（论文）题目：基于单片机自动豆浆机控制电路设计 系 部 名 称： 机电工程系学 生 姓 名： 李江奎 专 业： 机电一体化技术 班 级： 0904 学 号： 0202090413 指 导 教 师： 王记昌 填表时间：2011年10月21日 毕业时间：2012年7月目录摘要.第一章 绪论31.1 设计目的和意义11.2 设计原理1第二章 设计方案选定12.1 设计思路12.2 方案设计12.3 方案论证2 2.4 设计参数.2 2.5 设计的主要目的和任务.2第三章 豆浆机控制系统的功能分析33.1 控制系统
2、的硬件分析33.2 控制系统的软件分析3第四章 豆浆机控制系统的硬件设计44.1 电源电路设计44.1.1 电源的作用44.1.2 电源的组成44.1.3 变压器容量、整理二极管的计算与选择.44.1.4 电源工作原理54.1.5 桥式整流电路简介54.1.6 稳压器的选用64.1.7 稳压器简介74.2 单片机的选用84.2.1 单片机的简介84.3 温度检测电路的设计104.3.1温度传感器DS18B20简介104.3.2 温度传感器DS18B20的测温原理124.3.3 DS18B20与单片机AT89C52的接口设计144.4 加热及打浆电路的设计164.5防干烧及防溢出电路的设计174
3、.6 报警电路的设计18第五章 豆浆机控制系统的软件设计195.1 豆浆机控制系统的流程图的设计21第六章 结论22致谢23参考文献24附录A 豆浆机控制系统原理图25附录B 豆浆机控制系统程序清单26摘要论文针对：目前流行的智能豆浆机大都采用微电脑控制，只要启动豆浆机，打浆、煮浆完全自动化，短短十几分钟就自动做好豆浆，既卫生可靠，又快捷安全。近年来计算机在社会上运用的越来越广泛，同时大规模集成电路的发展，使得单片机的应用走向深入。单片机特别适合于与控制有关的系统，因为它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此，单片机越来越广泛地应用于自动控制，智能化仪器，仪表，数
4、据采集，军工产品以及家用电器等各个领域，单片机往往是作为一个核心部件来使用，再根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。 本文介绍了基于单片机的豆浆机的设计，详细讨论了它将软硬件结合以实现豆浆机运行的过程，重点在豆浆机的磨浆、加热电路，温度传感器。在文章的最后，给出了采用定时中断方式实现的豆浆机的源程序。智能豆浆机开创全新时代，让我们脱离手工，轻轻松松，在家小等15分钟就能尝到新鲜的豆浆。豆浆机的发展是日益更新，它的发展越来越更贴近人们的生活。人性化的设计，功能的成熟，让它不仅仅只在厨房，更让它在厅堂独居一格，实现“出的厨房，入的厅堂”。 关键字：单片机，豆浆机，温度传感
5、器，定时中断，延时，方便，节能，环保。1第一章 绪论1.1 设计目的和意义豆浆机是一种新型的家用饮用机，以黄豆为原料，直接加工成熟的热豆浆机。若在黄豆中配以芝麻、花生、杏仁等佐料，或者通过改变打浆、加热的时间，可以做出不同种类的豆浆饮料。豆浆机由粉碎黄豆的电机、豆浆机加热器和控制电路三大部分组成。用单片机研制的全自动豆浆机的控制系统，当放入适量泡好的黄豆，加入适量的冷水，把豆浆机的电源插头插入220V交流电源，豆浆机指示灯亮起，按下按钮，先对豆浆机进行水位检测，符合要求后电加热管开始对水进行加热，当水温达到80左右，豆浆机停止加热。启动磨浆电机开始磨浆，磨浆电机按间歇方式打浆：运转15秒后停止
6、运转，间歇5秒后再启动打浆电机，如此循环5次。磨完浆后，开始对豆浆加热，豆浆温度达到一定值时豆浆上溢，当豆浆沫接触到防溢电极时，停止加热，间歇20秒后在开始加热，如此循环5次，豆浆加工完成，间歇10秒后发出音响信号。所以只要按下启动按键并选择功能后，豆浆机就开始工作，一会儿就能喝到美味又营养的豆浆。整个过程由单片机全自动控制，让你用起来更加的方便、更加的安全。1.2 设计原理本设计原理如图1所示控制器 温度传感器防溢电路放干烧电路时钟电路按键加热电路电机声光报警复位电路图1.1控制系统首先通过电源电路对系统供电，其中温度传感器、防溢电路、放干烧电路、时钟电路、复位电路、按键、均是输入部分，声光
7、报警、电机、加热电路均是输出部分。通电后，加热到80时停止加热然后启动电机，电机通过旋转打豆，打豆完成之后，又通过加热器加热。其中复位电路是复位系统的，按键为工作功能选择键。第二章 设计方案选定2.1 设计思路由于以前的豆浆机，磨浆要过滤豆渣，豆浆熬煮也要自己动手，还要特别注意豆浆溢锅的问题，程序繁琐麻烦，给人们带来不便，针对这些情况拟定开发家用豆浆机全自动控制电路装置。家用豆浆机全自动控制装置是在单片机的程序控制下进行工作的。打浆时，插上电源插头，接通电源, 直接按“启动”键，控制电路控制豆浆机工作。先给黄豆加热，并由传感器检测温度，当温度达到80度左右时，停止加热。启动磨浆电机开始磨浆，运
8、转15秒后停止转运，间歇5秒后再启动打浆电机，如此循环进行打浆5次。磨浆完后，开始对豆浆加热，豆浆温度达到一定值时，豆浆上溢。豆浆加工自动进入防溢延煮程序，豆浆加工完成后发出声光报警信号。2.2 方案设计方案1：此方案由单片机、传感器、加热电路、磨浆电路、报警电路组成。如图1.1所示其工作原理是先加热，加热到一定温度后，开始磨浆，磨浆完后，磨浆停止，又开始加热即煮沸后，立即停机，报警提示。打浆电路温度传感器加热电路报警电路表 2.1 方案一设计框图方案2：此方案由单片机、传感器、功能电路、沸腾检测电路、磨浆电路、加热控制电路、报警电路等组成。如图1.2所示其工作原理是豆浆机加电后直接按“启动”
9、键，控制电路控制豆浆机进行加热，当温度达到80度左右时，停止加热，开始打浆；打浆电机按间歇方式打浆：运转15秒后停止转运，间歇5秒后再启动打浆电机，如此循环进行打浆5次。打浆结束后开始对豆浆加热，豆浆温度达到一定值时，豆浆上溢。当豆浆沫接触到防溢电极时，停止加热，间歇20秒后再开始加热，如此循环5次，豆浆加工完成后发出声光信号。单片机加热电路防干烧、防溢电路打浆电路温度传感器报警电路电源电路表 2 .2 方案二设计框图2.3 方案论证方案一如图1.1所示，由单片机、电源电路、温度传感器、打浆电路、加热电路、报警电路等组成。工作过程是，先将黄豆放入豆浆机的搅拌器滤网内，搅拌壶内倒入适量的水，装好
10、搅拌机。接上电源，按下“功能键”，开始加热，加热到一定温度后，开始打浆，打浆浆结束后,又加热直到豆浆沸腾煮熟，停止加热，发出报警声，提示豆浆已做好。其缺点是：没有防干烧、防溢功能。方案二如图1.2所示, 由单片机、电源电路、温度传感器、放干烧电路电路、防溢电路、打浆电路、加热电路、报警电路等组成。先将黄豆放入豆浆的搅拌器滤网内,搅拌壶内倒入适量的水,装好搅拌机。接上电源，蜂鸣器长鸣一声，提示已接通电源，指示灯LED亮，处于待命状态。按下全自动启动键，开始加热，温度达到80度时，停止加热；搅拌马达运转，将黄豆粉碎，豆浆过滤，然后马达停转，又开始加热，直到豆浆沸腾煮熟，停止加热，发出报警声，提示豆
11、浆已做好。若豆浆较长时间没喝而变凉，按下再加热键HEAT，加热至沸腾后，停止加热，发出报警声。若缺水，则关闭加热器和马达，并发出急促的报警声,直到关闭电源，加好水后才能工作。进行论证后,我选择第二方案。其原因是:(1)加工方式是全自动。（2）粉碎黄豆前加热可以提高工作效率；缩短粉碎后加热至豆浆沸腾时间，防止粉碎后煮浆时间过长所易造成的糊锅现象。2.4 设计参数 电机：5W 24V DC 它的主要作用是产生驱动转矩，作为自动豆浆机的动力源 加热器:500W 220V AC 安装灵便、耐高温、传热快、绝缘良好，采用智能控制模式，控温精度高 加热容器：1.25升 水的加热是一个逐渐的过程，所以要考虑
12、水每上升一个单元温度时所溢出的量，同时考虑到家庭豆浆机所用容量，经调查大部分为1.25升左右电力供应;220V AC 一般的家用电压都为220v2.5 设计的主要目的和任务 通过对豆浆机的技术深入的研究，对豆浆机有了新的了解。豆浆机的核心技术是控制。豆浆机需主要抓住两个环节，一是打磨，一是熬煮。针对国家对家电行业安全、环保、节能的要求需对豆浆机进一步的开发创新，以满足广大消费者的对豆浆机更方面、快捷、耐用、打出的豆浆好喝的需求。如何摆脱难清洗，不安全，噪音大等难克服的传统问题？基于对生活的爱好，结合所学专业知识，本文开发一款多功能，节能环保，智能自动醇化，无网水果豆浆机。 据了解，目前豆浆机家庭普及率仅为3左右，与电磁炉等小家电相比仍偏低，成长空间大。面对如此市场潜力，带动了国内豆浆机行业的投资热。美的生活电器事业部已高调抛出庞大的扩产计划，拟投资3亿元建40条生产线，年产能达3000万台，并把“2010年占据
