【正文】 時(shí)，單線數(shù)字溫度傳感器 DS1820 將溫度信號(hào)傳給單片機(jī)，單片機(jī)檢測(cè)到這個(gè)信號(hào)后，使 RB5 腳變?yōu)榈碗娖?，三極管T3截止，繼電器 K2斷開(kāi)，電阻絲停止加熱。 單片機(jī) 輸出電流經(jīng)三極管放大，以此驅(qū)動(dòng)繼電器閉合，使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，將豆子山東輕工業(yè)學(xué)院 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 11 攪拌成粉粒。豆?jié){沸騰之前， PF 遠(yuǎn)離水面， PF 和PG 之間的電阻很大， RA1 腳為高電平，當(dāng)泡沫上升，接觸到防溢電極時(shí)， PF 和山東輕工業(yè)學(xué)院 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 10 PG 之間電阻較小， RA1 腳轉(zhuǎn)為低電平，用軟件檢測(cè) RA1 腳的輸人電平，便知豆?jié){是否沸騰溢出。 4）分散劑。 在絕緣的聚苯乙烯基片上制備兩個(gè)電極，而后在電極之 間噴涂一層含有碳粉粒的有機(jī)膠狀纖維素濕膜，便構(gòu)成了碳膜濕敏傳感器。程序計(jì)數(shù)器 PC 在每個(gè) Q1節(jié)拍間加 1，指令在 Q4節(jié)拍從程序存儲(chǔ)器中取出并鎖存于指令寄存器中，在下一指令周期被譯碼并執(zhí)行。 512 12 位 EPROM 在家電領(lǐng)域中，如豆?jié){機(jī)，它以單片機(jī)為核心，在單片機(jī)控制下，完成從預(yù)熱、打漿、煮漿和報(bào)警等過(guò)程全自動(dòng)化，使豆?jié){營(yíng)養(yǎng)更加豐富，口感更加香澤。 本系統(tǒng)中使用的 NTC 熱敏電阻的參數(shù)為： 25℃時(shí)的阻值為 22K， B 值為 4200，代入式（ 24）可以求得 RT為 時(shí)的溫度為 75℃ 。 熱敏電阻在不同溫度時(shí)的電阻值，可用惠斯通電橋測(cè)得。 熱敏電阻的基本 特性是電阻與溫度之間的關(guān)系，其曲線是一條指數(shù)曲線，可用式 21 表示： TBT AeR ? （ 21） 式中： RT—— 溫度為 T 時(shí)的電阻值； A—— 與熱敏電阻尺寸、形式、以及它的半導(dǎo)體物理性能有關(guān)的常數(shù)； B—— 與半導(dǎo)體物理性能有關(guān)的常數(shù)； 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 4 10 020ln13 66 RRB ?T—— 熱敏電阻的絕對(duì)溫度。其原因是：① 加工方式是全自動(dòng)的。其缺點(diǎn)是：沒(méi)有檢測(cè)缺水和沸騰溢出。如圖 11所示 圖 11 方案 1 設(shè)計(jì)框圖 方案 2：此方案由單片機(jī)、傳感器、功能電路、沸騰檢測(cè)電路、磨漿電路、加熱控制電路、報(bào)警電路等組成。 家用豆?jié){機(jī)全自動(dòng)控制裝置是在單片機(jī)的程序控制下進(jìn)行工作的。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(bào)警聲，直到關(guān)閉電源，加水后才能繼續(xù)使用。 本文介紹的智能豆?jié){機(jī)系統(tǒng)由 PIC16C54 單片機(jī)、 傳感器、功能電路、沸騰檢測(cè)電路 、磨漿電路、加熱控制電路和報(bào)警電路等組成， 豆?jié){生產(chǎn)完全自動(dòng)化 。 關(guān)鍵詞： PIC16C54 智能豆?jié){機(jī) 控制系統(tǒng) 穩(wěn)壓電源 ABSTRACT At present, most of the intelligent Soyabean milk machine is control by microputer. As long as the Soyabean milk machine starts working, the process of grinding, leaching and cooking is fully automated. A short span of ten minutes the Soyabean milk would been done. Not only hygienic and reliable, but also quickly and conveniently. This article discusses the system of the intelligent Soyabean milk machine including the singlechip of PIC16C54, Sensor, Functional circuit, Boiling detection circuit, Grinding circuit, Heating control circuit and Alarm circuit. The course is that: At first, add some soy bean in the blender39。啟動(dòng)磨漿電機(jī)開(kāi)始磨漿，磨漿電機(jī)按間歇方式打漿：運(yùn)轉(zhuǎn) 20秒后停止轉(zhuǎn)運(yùn)，間歇 10秒后再啟動(dòng)打漿電機(jī)，如此循環(huán)進(jìn)行打漿 5 次。當(dāng)豆?jié){沫接觸到防溢電極時(shí)，停止加熱，間歇 20 秒后再開(kāi)始加熱，如此循環(huán) 16 次，豆?jié){加工完成，間歇 10秒后發(fā)出音響信號(hào)。接上電源，蜂鳴器長(zhǎng)鳴一聲，提示已經(jīng)接通電源，指示燈 LED 亮起，處于待命狀態(tài)。其中，敏感元件是指?jìng)鞲衅髦心苤苯痈惺芑蝽憫?yīng)被測(cè)量的部分；轉(zhuǎn)換元件是指?jìng)鞲衅髦心軐⒚舾性惺芑蝽憫?yīng)的被測(cè)量轉(zhuǎn)換成適于傳輸或測(cè)量的電信號(hào)部分，由于傳感器輸出信號(hào)一般都很微弱，需要有信號(hào)調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路，進(jìn)行放大、運(yùn)算調(diào)制等，此外信號(hào)調(diào)理轉(zhuǎn)換電路以及傳感器的工作必須有輔助的電源。而可求得 B 值。負(fù)端輸入電壓隨熱敏電阻 RT阻值的變化而變化。 傳感器的工作原理 金屬的導(dǎo)電是靠自由電子在電場(chǎng)的作用下作定向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)溫度升高時(shí)，自由電子的數(shù)目基本不增加，只有自由電子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能增加了。 PIC系列單片機(jī)具有高速度、低工作電壓、較大的輸入輸出直接驅(qū)動(dòng)能力（可直接驅(qū)動(dòng) LED 負(fù)載）、低價(jià)一次性編程 (OTP— One Time Programanable ) 技術(shù)、低功耗、小體積等優(yōu)點(diǎn)。 TMRO 定時(shí) /計(jì)數(shù)器 RB0RB7：可位控 8位雙向 I /O 口，輸入為 TTL 電平 。 2）水溶性粘合劑。 其碳膜濕敏傳感器形狀如圖 27 所示： 圖 27 碳膜濕敏傳感器 缺水、沸騰溢出電路 工作原理 PG 是裝在豆?jié){機(jī)攪拌壺底的參考地電極，經(jīng) R10（ 100Ω ）接地。 聲音信號(hào)電流從 單片機(jī)的 PB4腳輸入到三極管 T4，使功率放大，以驅(qū)動(dòng)蜂鳴器 B2發(fā)出聲音。當(dāng)按下加熱鍵 HEAT 時(shí)，賦給 RA3 一個(gè)低電平，軟件檢測(cè)到 PA3 變?yōu)榈碗娖胶?，賦給單片機(jī) RB6 腳一個(gè)高電平，使三極管 T2飽和導(dǎo)通，電流流過(guò)繼電器 K1，使 K1 閉合，于是電機(jī)開(kāi)始磨漿。隨著集成電路的飛速發(fā)展，穩(wěn)壓電源也迅速實(shí)現(xiàn)集成化，市場(chǎng)山東輕工業(yè)學(xué)院 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 12 電源變壓器 整流電路 濾波電路 穩(wěn)壓電路 + u2 ﹣ + u1 ﹣ + u3 ﹣ + uI ﹣ + u0 ﹣ 上已經(jīng)出現(xiàn)各種型號(hào)的單片機(jī)集成穩(wěn)壓電路。 4） 穩(wěn)壓電路：利用電路的調(diào)整作用使輸出的直流電壓穩(wěn)定，不隨交流電網(wǎng)電壓和負(fù)載的變化而變化。而設(shè)計(jì)者多習(xí)慣采用線性穩(wěn)壓器件（如 78xx 系列三端穩(wěn)壓器件）作為電壓調(diào)節(jié)和穩(wěn)壓器件來(lái)將較高的直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?MCU 所需的工作電壓。此外，由于“熱損失”的減少，設(shè)計(jì)時(shí)還可提高穩(wěn)壓電源的輸入電壓，這有助于提高交流電壓抗跌落干擾的能力。 控制方式： PWM（脈寬調(diào)制）； 為了產(chǎn)生不同的輸出電壓，通常將比較器的負(fù)載接基準(zhǔn)電壓（ ），正端接分壓電阻網(wǎng)絡(luò)，這樣可根據(jù)輸出電壓的不同選定不同的阻值，其中 R1=1kΩ （可調(diào) ADJ 時(shí)開(kāi)路）， R2 分別為 kΩ（ ）、 kΩ （ 5V）、 kΩ （ 12V）、 kΩ （ 15V）和 0 Ω （可調(diào) ADJ時(shí)），上述 電阻依據(jù)型號(hào)已經(jīng)在芯片內(nèi)部做了精確調(diào)整，因而無(wú)需使用者考慮。電容 C 的耐壓值應(yīng)大于額定輸出電壓的 ~2倍。從電路方面考慮，應(yīng)充分考慮接地及屏蔽措施。本系統(tǒng) R11的電阻值取 10kΩ ，C5的電容值取 100 pF。 杯內(nèi)加水不夠時(shí)， PW沒(méi)被水淹沒(méi)， PW 和 PG 之 間電阻較大，此時(shí) RA0腳輸人高電平，加熱器、馬達(dá)均不工作，同時(shí)蜂鳴器發(fā)出急促報(bào)警聲。最后發(fā)出“滴 ，山東輕工業(yè)學(xué)院 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 20 馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn) 20S 停 10S，共 5 次 調(diào)檢水程序 加熱器通電 關(guān)加熱器平緩報(bào)警 溢出 16 次嗎？ 關(guān)加熱器 20S 沸騰溢出嗎？ Y Y N N 調(diào)檢水程序 加熱器通電 關(guān)加熱器平緩報(bào)警 沸騰溢出 Y N 滴，滴”周期性柔和的雙音報(bào)警，提示工作完畢，豆?jié){已做好。 ③ 報(bào)警程序?yàn)槎嗑曒敵觯阌趨^(qū)分工作狀態(tài)。內(nèi)膽旋轉(zhuǎn)，可以使熱量得到快速傳遞率，避免在加熱豆?jié){時(shí)產(chǎn)生高溫區(qū)，從而解決機(jī)件清洗困難，加熱時(shí)糊管等問(wèn)題，同時(shí)熱效率也得到極大的提高。 設(shè)計(jì)過(guò)程中得到了 張 老師的悉心指導(dǎo)，才能順利完成本篇論文。老師在這個(gè)過(guò)程中充當(dāng)了煉鋼師的角色，要出一爐好鋼，其作用不言而喻，再次衷心感謝張紹杰老師的精心指導(dǎo)和在此過(guò)程中所有幫助和合作過(guò) 的其他老師們和同學(xué)們。 大學(xué)就如同一個(gè)煉鋼爐，鐵在爐子里不斷地?zé)捇?，?dāng)它出爐的時(shí)候我們不再稱呼它為鐵，而喚作鋼。保證了出漿率，又改變漿液的顆粒大小，有效的提高豆?jié){的營(yíng)養(yǎng)和口感。它能對(duì)按鍵操作命令和無(wú)水干燒、加熱溢出等現(xiàn)象做出實(shí)時(shí)判斷和響應(yīng)，整個(gè)工作過(guò)程流暢順利，其運(yùn)行達(dá)到了最初的設(shè)計(jì)要求。在軟件上，加看門狗。掉缺水檢測(cè)子程序，若缺水則急促報(bào)警（滴，滴?）；若有水，則檢測(cè)全自動(dòng)啟動(dòng)按鈕START 是否按下，若按下則處理 START 程序；若沒(méi)按下則加熱鍵 HART 是否按下，若按下則處理 HEAT 程序；若沒(méi)按下則返回缺水檢測(cè)程序，循環(huán)進(jìn)行。 PIC16C54 的 RB4 輸出報(bào)警信號(hào)，經(jīng)三極管 T4的放大，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器 B2報(bào)警。 PIC16C54 振蕩頻率為 500KHz，由 R11的電阻和 C5的電容值確定。 Vin的選擇應(yīng)考慮交流電壓最低跌落值（ Vacmin）所對(duì)應(yīng)的 LM2576 輸入電壓值機(jī) LM2576 的最小輸入允許電壓值 Vmin（以 5V 電壓輸出為例，該值為 8V），因此 Vin可依據(jù)下式計(jì)算 : m inm in22 0??acin VVV （ 218） 如果交流電壓最低允許跌落 30%（即 Vacmin=154V）， LM2576 的輸出電壓為山東輕工業(yè)學(xué)院 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 17 5V（ Vmin=8V），則 LM2576 的輸入直流電壓應(yīng)大于 ，通?？蛇x為 12V。微秒常數(shù)（ E T）： ][][10)(TE6 sVHzFVVVV inoutoutin ?????? （ 216） 上式中， Vin是 LM2576的最大輸入電壓， Vout是 LM2576的輸出電壓， F是 LM2576的工作振蕩頻率值（ 52kHz）。 所需外部元件：僅四個(gè)（不可調(diào)）或六個(gè)（可調(diào)） ； 最高輸入電壓： LM2576 為 40V， LM2567 為 60V； 因此，開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的功耗極低，其平均工作效率可達(dá) 70%～ 90%。 10 %，在實(shí)際選用二極管時(shí)，應(yīng)至少有 10%的余量，選擇最大整流電流 IR和最高反向工作電壓 UR分別為： LAVR RUII ? 2)(0 ?? UUR ? （ 213） 由于變壓器輸入的電壓是 220V，二副線圈輸出的電壓是 12V，故有 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ）