基于单片机的自动豆浆机控制电路设计毕业设计(论文)文档格式.docx
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基于单片机的自动豆浆机控制电路设计毕业设计(论文)文档格式.docx
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目录
摘要............................................................................................................................................................................................................
第一章绪论 3
1.1设计目的和意义 1.
1.2设计原理 1.
第二章设计方案选定 1
2.1设计思路 1.
2.2方案设计 1.
2.3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 3
3.1控制系统的硬件分析 4.
3.2控制系统的软件分析 4.
第四章豆浆机控制系统的硬件设计 4
4.1电源电路设计 4.
4.1.1电源的作用 4
4.1.2电源的组成 4
4.1.3变压器容量、整理二极 管 的 计 算 与 选择 4
4.1.4电源工作原理 5
4.1.5桥式整流电路简介 5
4.1.6稳压器的选用 6
4.1.7稳压器简介 7
4.2单片机的选用 8.
4.2.1单片机的简介 8
4.3温度检测电路的设计 1.0
4.3.1温度传感器DS18B20简介 10
4.3.2温度传感器DS18B20的测温原理 12
4.3.3DS18B20与单片机AT89C52的接口设计 14
4.4加热及打浆电路的设计 1.6
4.5防干烧及防溢出电路的设计 1.7
4.6报警电路的设计 1.8
第五章豆浆机控制系统的软件设计 19
5.1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,温度传感器,定时中断,延时,方便,节能,环保。
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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
控制器
温度传感器
防溢电路
放干烧电路
电机
声光报警
本设计原理如图1所示
时钟电路
按键
加热电路
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。
1
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
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”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:
5W24VDC 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:
500W220VAC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
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电力供应;
220VAC一般的家用电压都为220v
2.5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年占据国内35%的市场份额”作为其市场目标。
而九阳也斥巨资建设更加先进的豆浆机生产线,扩大产能。
据统计
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