【正文】 知豆?jié){是否缺水。 當(dāng)碳膜濕敏電阻器吸濕后，由于體積增大使碳顆粒的密度降低，碳顆粒之間的距離增加，從而造成電阻值的增大；當(dāng)干燥時，濕 敏膜脫水收縮，碳顆粒之間的距離減小，從而又使電阻值變小。 3）濕潤性可塑劑。碳粉粒的直徑約為 ，主要用來構(gòu)成連接兩電極的導(dǎo)電網(wǎng)。 MCLR：當(dāng)為低電平時，單片機(jī)復(fù)位 VSS：地端 VDD：電源電壓 OSC1：振蕩信號輸入端 OSC2: 振蕩信號輸出端 （ 3）單片機(jī)內(nèi)部功能，如圖 26所示： 圖 26 PIC16C54 單片機(jī)內(nèi)部功能 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 9 缺水、沸騰溢出電路設(shè)計 缺水、沸騰溢出電路的作用及組成 ① 缺水、沸騰溢出電路的作用是以傳感器作為信息采集系統(tǒng)的前端單元來控制豆?jié){機(jī)缺水時干燒和沸騰溢出等問題。其時鐘指令時序如圖 24所示： 圖 24 時鐘、指令時序 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)、引腳 及功能 （ 1） PIC16C84 單片機(jī) 結(jié)構(gòu)如圖 25 所示 圖 25 PIC16C54 單片機(jī)結(jié)構(gòu) 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 8 （ 2）單片機(jī)的引腳： RA0RA3：可位控 4位雙向 I/O 口，輸入為 TTL 電平 。自振式看門狗 WDT PIC16C54 采用 8 位寬的數(shù)據(jù)總線和 12 位寬指令總線相互獨 立的哈佛( Harvard ) 結(jié)構(gòu)，與其它一些單片機(jī)相比，程序代碼更緊湊，指令執(zhí)行速度更快。 12 根雙向 I/O線 單片機(jī)作用及組成 單片機(jī)自動控制豆?jié){機(jī)完成從預(yù)熱、打漿、煮漿和報警整個工序，避免了繁 瑣的手工操作。美國 Microchip 公司推出的PIC 系列 8 位單片機(jī)是業(yè)界率先采用的精簡指令集計算機(jī)（ RISC— Reduced Instruction Set Computer ) 結(jié)構(gòu)，是一種具有高性價比的嵌入式控制器。當(dāng)溫度升高時，半導(dǎo)體中更多的價電子獲得熱能而激發(fā)，掙脫核束縛成為載流子， 因而參加導(dǎo)電的載流子數(shù)目增加了，所以半導(dǎo)體的電阻值隨溫度升高而急劇減小，且按指數(shù)規(guī)律下降，呈非線性。 75 度檢測電路如圖 23 所示： 圖 23 75℃檢測電路 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 6 傳感器的選用 要測量壺中水的溫度，需要體積小的溫度計，而熱敏電阻傳感器的結(jié)構(gòu)簡單，體積小，電阻小，電阻率高，熱慣性小，所以選它作為豆?jié){機(jī)的測溫計 。其中， RT和 R0為電阻值， T 和 T0為絕對溫度， B 值是一個表征 NTC 的電阻值與絕對溫度的關(guān)系的常數(shù)。 比較器電路由雙運(yùn)放 LM358 和電阻、電容等組成， LM358 采用 12V 供電，當(dāng)LM358 的負(fù)輸入端電壓高于正輸入端電壓時，輸出為低電平， RB7 輸入為低電平；當(dāng) LM358 的負(fù)輸入端電壓低于正輸入端電壓時， RB7 輸入為高電平。 圖 22 溫度特性曲線 熱敏電阻在其本身溫度變化 1℃時，電阻值的相對變化量，稱為熱敏電阻的溫度系數(shù)。 （ 22） )(1 1TBeRA ?? （ 23） 將 A 值代入式 ()中，可獲得以電阻及 R1作為一個多數(shù)的溫度特性表達(dá)式 ： )(1 1TBTBT eRR ?? (24) 通常取 20℃時的熱敏電阻的阻值為 R1，稱為額定電阻，記作 R20；取相應(yīng)于100℃時的電阻 R100作為只 R2，此時將 T1＝ 293K， T2＝ 373K 代入式（ 22）可得： （ 25） 一般生產(chǎn)廠都在此溫度下測量電阻值。 傳感器的設(shè)計 家用豆?jié){機(jī)的串勵電機(jī)工作轉(zhuǎn)速可以達(dá)到 12Kr/min 左右，大約一分鐘就可將豆子徹底粉碎。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 3 敏感元件 轉(zhuǎn)換元件 信號調(diào)理轉(zhuǎn)換電路 輔助電源 被測量 第二 章 單元電 路設(shè)計 傳感器的設(shè)計與選用 傳感器的作用與組成 傳感器一般由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。若缺水，則關(guān)閉加熱器和馬達(dá)，按任意鍵不響應(yīng)，并發(fā)出急促的報警聲，直到關(guān)閉電源，加水后才能繼續(xù)使用。工作過程是：先將黃豆放入豆?jié){機(jī)的攪拌器濾網(wǎng)內(nèi)，攪拌壺內(nèi)倒入適量的水，裝好攪拌機(jī)。接上電源，按下“加熱”鍵開始加熱，加熱到一定溫度后，開始磨漿。打漿結(jié)束后開始對豆?jié){加熱豆?jié){溫度達(dá)到一定值時，豆?jié){上溢。 方案設(shè)計 方案 1：此方案由單片機(jī)、傳感器、加熱電路、磨漿電路、報警電路組成。先給黃豆加熱，并由傳感器檢測溫度，當(dāng)溫度達(dá)到 75℃左右時，停止加熱。Control System 。如磨漿前進(jìn)行預(yù)加熱，既可以提高工作效率，又縮短煮漿的時間，防止磨漿后煮漿時間過長所易造成的糊鍋現(xiàn)象。按下全自動啟動鍵 START 開始加熱，當(dāng)溫度達(dá)到 75℃左右時，停止加熱；攪拌馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)，將黃豆粉碎，豆?jié){過濾，而后馬達(dá)停轉(zhuǎn)，又開始加熱，直到豆?jié){沸騰煮熟，停止加熱，發(fā)出報警聲，提示豆?jié){已做好。 家用智能豆?jié){機(jī) 作 者 姓 名 專 業(yè) 電氣工程及其自動化 指導(dǎo)教師姓名 專業(yè)技術(shù)職務(wù) 講師 目 錄 摘 要 ..................................................................................... 1 第一章 設(shè)計思路與方案 .......................................................... 1 設(shè)計思路 ........................................................................................... 1 方案設(shè)計 ........................................................................................... 1 方案論證 ........................................................................................... 2 第二章 單元電路設(shè)計 ............................................................... 3 傳感器的設(shè)計與選用 ........................................................................ 3 傳感器的作用與組成 ..................................................................... 3 傳感器的設(shè)計 ................................................................................. 3 傳感器的選用 ................................................................................. 6 傳感器的工作原理 ......................................................................... 6 單片機(jī)處理電路的設(shè)計與選用 ........................................................ 6 單片機(jī)的選用 ................................................................................. 6 單片機(jī)作用及組成 ......................................................................... 6 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)、引腳及功能 ......................................................... 7 缺水、沸騰溢出電路設(shè)計 ................................................................ 9 缺水、沸騰溢出電路的作用及組成 .............................................. 9 缺水、沸騰溢出電路工作原理 ..................................................... 9 報警電路設(shè)計 ................................................................................. 10 磨漿及加熱電路設(shè)計 ...................................................................... 10 電源電路設(shè)計 ................................................................................. 11 電源的作用及組成 ....................................................................... 12 電源技術(shù)指標(biāo) ............................................................................... 13 整流二極管、變壓器選擇 ........................................................... 13 濾波電路 ...................................................................................... 14 穩(wěn)壓器的選用 ............................................................................ 14 電源工作原理 ..............................................................................