豆浆机课程设计设计.doc
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目录
设计目的………………………………………………………1
设计要求………………………………………………………1
总体设计………………………………………………………1
3.1总体框图……………………………………………………1
3.2工作原理……………………………………………………2
3.3主程序框图…………………………………………………3
各部分电路设计………………………………………………3
整体电路图……………………………………………………6
仿真及测试……………………………………………………6
设计总结………………………………………………………8
参考文献………………………………………………………9
附录……………………………………………………………9
设计目的
豆浆机是一种新型的家用饮用机,以黄豆为原料,直接加工成熟以饮用。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。用单片机设计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,豆浆机启动电机开始打浆,打浆过程中电机按间歇方式打浆。打浆过后,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。然后间歇加热,最后进行豆浆的防溢延煮后发出声音报警信号。若缺水,则关闭加热器和并发出报警声,直到关闭电源,加水后才能继续使用。
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。
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、报警电路等组成。如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:运转秒后停止转运,间歇秒后再启动打浆电机,如此循环打浆结束后对豆浆加热,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,停止加热豆浆加工完成发出信号。
原理
方案一如1所示,由单片机、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“”,开始加热,加热到一定温度后,开始浆,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、。
方案二如2所示由单片机、、浆电路、报警电路等组成。温度达到度时,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。论证后,我选择第二方案。其原因是:防止粉碎后煮浆时间过长所易造成的糊锅现象。
主程序框图
图1 防溢出检测及防干烧检测电路
模拟电机工作的电路由发光二级管检测和发生,二极管的发光时代表电机正常运转,二极管熄灭时代表电机停止运转。如图2所示。
图2 模拟电机工作电路
报警电路的作用是通过蜂呜器发出声音信号,提醒豆浆已经煮好或者打浆过程中出现的突发事件。声音信号电流从单片机的P2.3脚输入到蜂鸣器LSl发出声音。
报警电路由单片机AT89C51与蜂鸣器LS1、三极管放大电路组成。通过事先编写的程序,在单片机的控制下,系统开始工作,当由于缺水而进入干烧状态时,通过P1.1管脚发出对应脉冲,单片机接收脉冲,同时P2.3管脚自动输出一个高电平,使蜂鸣器、三极管通电导通,于是蜂鸣器LS1发出报警,提醒主人此刻豆浆机进入干烧状态,应采取相应的停止措施;当加热完成后,单片机P2.3脚自动输出一个高低平,使蜂鸣器、三极管通电导通,于是蜂鸣器LS1发出报警,提醒豆浆加热完成。报警电路的具体线路,见图3。
图3 报警电路
前边提到,由于仿真元器件库中没有相应的传感器原件,只能用脉冲模拟80℃以后,豆浆机的工作状态。所以仿真时通过下拉电阻模拟传感器检测到的80℃脉冲信号,通过接入P3.5引脚,来实现单片机相关程序的调动,这个设计方法在比较方案中简单易行,缺点就是实际操作部分不是太完全。这也是设计实现的一个关键步骤,只有检测到此温度下的脉冲,单片机才能工作,所以此部分由图4代替。
图4 模拟到达80℃温度的脉冲电路
整体电路图
整体的电路图(图5)实现了部分设计要求,由于能力和器材所限,
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