【正文】 沸騰后，間斷地加熱約 5 分鐘，保證豆?jié){完全煮熟。打漿結(jié)束后開始對(duì)豆?jié){加熱，豆?jié){溫度達(dá)到一定值時(shí)，豆?jié){上溢， 泡沫淹沒 PF，和 PG 之間電阻小， 單片機(jī)得到低電平，馬上停止加熱， 間歇 20 秒后再開始加熱，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)。 輸出加熱信號(hào)，經(jīng)三極管 T3 放大，驅(qū)動(dòng)繼電器 JH 閉合，控制加熱器 R（ HEAT）加熱。如圖 所示 T3 T4T2ML E DLEDK1 K2R9R8R 1 1R 1 6R 1 3R 1 2R 1 0100R7R6R5 R4R3R2R1R 1 4R 1 5R 1 7B2HEATSTARTT11234B1Z14 M zD2D1C9C1R ( H E A T )L1D3C2C4C5C 1 1C6C7C 1 0P 2. 41P 2. 52P 2. 63P 2. 74V C C5X T L 26X T L 17P 3. 18P 3. 29P 3. 310P 0. 011P 0. 112P 0. 213GND14P 2. 015P 2. 116P 2. 217P 2. 318Z 86 E 0 2Z 8 6 E 0 2C3+ 5VR 1 8+ 5V+ 5VGWF+ 5VM O S+ V IN1ON2GND3F E E D B A4+ 50 U T5L M 2 56 7L M 2 56 7 5 圖 31 豆?jié){機(jī)全自動(dòng)控制電路圖 29 系統(tǒng)工作原理 電路由 Z86E02 單片機(jī)控制 ,全自動(dòng)制漿時(shí) ,插上電源插頭 ,接通電源。電容 C 鐵耐壓值應(yīng)大于額定輸出電壓的 ～ 2 倍。將輸出電壓分壓 26 電阻網(wǎng)絡(luò)的輸出同內(nèi)部基準(zhǔn)穩(wěn)壓值 進(jìn) 行比較，若電壓有偏差，則可用放大器控制內(nèi)部振蕩器的輸出占空比，從而使輸出電壓保持穩(wěn)定。在相同電壓降的條件下，開關(guān)電源調(diào)節(jié) 25 器件與線性穩(wěn)壓器件相比具有少得多的 “ 熱損失 ” 。變壓器的容量： S=UI== W。 ② 整流電路 ： 利用單向?qū)щ娖骷⒔涣麟娹D(zhuǎn)換成脈動(dòng)直流電路 。目前常 用的直流穩(wěn)壓電源分線性電源和開關(guān)電源兩大類。同理，使加熱管發(fā)熱把東西煮熟。用軟件檢測(cè)比較器 2 的輸出電平，便知豆?jié){是否沸騰溢出。 PG 是裝在豆?jié){機(jī)攪拌壺底的參考地電極，經(jīng) R10（ 100Ω） 接地。它由時(shí)鐘 OSC、中央處理器 CPU、程序存儲(chǔ)器 ROM、數(shù)字存儲(chǔ)器 RAM、內(nèi)部總線、各種 I/O、定時(shí)器 /計(jì)算器 CTC 等組成。但美國(guó) Zilog 公司的 Z8 系列單片機(jī)新穎、品種多，特別適合 家電智能化和更新?lián)Q代。 傳感器的工作原理 金屬導(dǎo)電是靠自由電子在電場(chǎng)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 ,只有自由電子雜亂無章的動(dòng)能增加了。取 R2＝ R3， R1 值等于 測(cè)溫范圍最低溫度（ 0℃ ） 時(shí)熱敏電阻的阻值。 13 mAR2R3R1WmAW 圖 ③ 把熱效電阻放在如圖 所示的熱水瓶中，瓶中開始放冰水混合物，用 0． 2℃分度值的水銀溫度計(jì)測(cè)量水溫。根據(jù)斜率求出 b， 又由截距可求出 a＝ eA。 10 第 2 章 單元電路設(shè)計(jì) 傳感器的設(shè)計(jì)與選用 傳感器的作用及組成 傳感器一般由敏感元件、傳感元件、測(cè)量電路和輔助電源四部分組成，如圖 所示。先將黃豆放入豆?jié){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)。如圖 所示其工作原理是 豆?jié){ 機(jī)加電后直接按“啟動(dòng)”鍵，控制電路控制豆?jié){機(jī)進(jìn)行加熱，當(dāng)溫度達(dá)到 75 度左右時(shí)，停止加熱，開始打漿；打漿電機(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。打漿時(shí)，插上電源插頭，接通電源 , 直接按“啟動(dòng)”鍵，控制電路控制豆?jié){機(jī)工作。 報(bào)警程 序?yàn)槎嗑曒敵?，接通電源時(shí)，發(fā)出 “滴 … ，滴，滴 ”，便于區(qū)分工作狀態(tài) 。 1 畢業(yè)設(shè)計(jì) 家用豆?jié){機(jī)全自動(dòng)控制裝置 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 經(jīng)反復(fù)測(cè)試表明 ,該家用豆?jié){機(jī)使用方便。先給黃豆加熱，并由傳感器檢測(cè)溫度，當(dāng)溫度達(dá)到 75 度左右時(shí)，停止加熱。打漿結(jié)束后開始對(duì)豆?jié){加熱，豆?jié){溫度達(dá)到一定值時(shí)，豆?jié){上溢。接上電源，蜂鳴器長(zhǎng)鳴一聲，提示已接通電源，指示燈 LED亮，處于待命狀態(tài)。 在工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化過程中，檢測(cè)、監(jiān)視和控制溫度、壓力、流量、液位、 PH等參數(shù)，以便設(shè)備工作在最佳狀態(tài)，成本消耗最低，產(chǎn)品質(zhì)量最高，同時(shí)，在生產(chǎn)過程中將各個(gè)環(huán)節(jié)的參數(shù)轉(zhuǎn)為電信號(hào)，并與計(jì)算機(jī)接口，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。 確定了半導(dǎo)體材料的常數(shù) a 和 b 后，便可計(jì)算出這種材料的激活能 E＝ bK（ K為玻耳茲曼常數(shù) ） 以及它的電阻溫度系數(shù) %10012 ???? TbdTdRR TT? （ ） 顯然，半導(dǎo)體熱敏電阻的溫度系數(shù)是負(fù)的，并與溫度有關(guān)。 圖 ④ 接通電橋電源，調(diào)節(jié) W，使毫安表讀數(shù)不大于 1 毫 安，再調(diào)節(jié) R3，使電橋平衡，測(cè)出對(duì)應(yīng)溫度下熱敏電阻的阻值。 R4 是校正滿刻度電流用的。因此 ,在一定電場(chǎng)作用下 ,使自由電子作定向運(yùn)動(dòng)就會(huì)遇到更大的阻力 ,即電阻值增加了。 Z8 具有下列主要特點(diǎn)： 1）多累加器的結(jié)構(gòu)。 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)、引腳及功能 (1) 單片機(jī)結(jié)構(gòu) 17 Z86E02 單片機(jī)引腳功能圖 (2) 單片機(jī)的引腳 Table 1. 18Pin Standard Mode Identification Pin Symbol Function Direction 14 P24P27 Port 2, Pins 4, 5, 6, 7 In/Output 5 V CC Power Supply 6 XTAL2 Crystal Oscillator Clock Output 7 XTAL1 Crystal Oscillator Clock Input 8 P31 Port 3, Pin 1, AN1 Input 9 P32 Port 3, Pin 2, AN2 Input 10 P33 Port 3, Pin 3, REF Input 1113 P00P02 Port 0, Pins 0, 1, 2 In/Output 14 GND Ground 1518 P20P23 Port 2, Pins 0, 1, 2, 3 In/Output (3) 單片機(jī)的功能 18 Z86E02單片機(jī)內(nèi)部功能 缺水、沸騰溢出電路設(shè)計(jì) 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)的前端單元來控制家用豆?jié){機(jī)缺水時(shí)干燒和沸騰溢出等問題。 PW 是裝在攪拌壺中部的缺水檢測(cè)電極， PF 是裝在攪拌壺頂部的沸騰溢出檢測(cè)電極。 R 11R7R 10R9R8R 12R6pwPFPGV C CV C C 圖 缺水、沸騰溢出檢測(cè)電路 報(bào)警電路設(shè)計(jì) 報(bào)警電路的作用 報(bào)警電路的作用是通過蜂鳴器發(fā)出聲音信號(hào)，提醒主人豆?jié){以經(jīng)煮好了。磨漿及加熱電路圖如圖 所示 22 T3T2MK1 K2R 1 6R5R3R 1 5D2D1C6C7R 1 8R ( HE AT )電機(jī)加熱管P 2. 41P 2. 52P 2. 63P 2. 74V C C5X T L 26X T L 17P 3. 18P 3. 29P 3. 310P 0. 011P 0. 112P 0. 213GND14P 2. 015P 2. 116P 2. 217P 2. 318Z 86 E 0 2~ 2 2 0 V ~ 圖 磨漿及加熱電路圖 磨漿及加熱電路的工作原理 磨漿及加熱電路由繼電器 K K2，三極管 T T3，電阻 R1 R1電容C C7 以及二極管 D1，單片機(jī) Z86E02 組成。隨著集成電路飛速發(fā)展 ,穩(wěn)壓電路也迅速實(shí)現(xiàn)集成化 ,市場(chǎng)上已有大量生產(chǎn)各種型號(hào)的單片機(jī)集成穩(wěn)壓電路。 ③ 濾波電路 ： 利用儲(chǔ)能元件（電感或電容）把脈動(dòng)直流電轉(zhuǎn)換成比較平坦的直流電。 穩(wěn)壓器的選用 嵌入式控制系統(tǒng)的 MCU 一般都需要一個(gè)穩(wěn)定的工作電壓才能可靠工作。因此，開關(guān)穩(wěn)壓電源可大大減少散熱片體積和 PCB 板的面積，甚至在大多數(shù)情況下不需要加裝散熱片，從而減少了對(duì) MCU 工作環(huán)境的有害影響。 由 LM2576 構(gòu)成的基本穩(wěn)壓電路僅需四個(gè)外圍器件，其電路如圖 所示。對(duì)于 5V 電壓輸出而言，推薦使用耐壓值為 16V 的電容器。 220V 交流電源經(jīng)變壓器 T1 降壓，得到 +12V 的電壓，給繼電器 JM、 JH 和報(bào)警蜂鳴器 B1 供電。 輸出馬達(dá)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，經(jīng)三極管 T2 放大，驅(qū)動(dòng)繼電器 JM 閉合，控制馬達(dá)M 運(yùn)轉(zhuǎn)。 30 第 4 章 程序設(shè)計(jì) 程序流圖 主程序流圖如圖 所示。最后發(fā)出“滴－，滴，滴”周期性柔和的雙音報(bào)警，提示工作完畢，豆?jié){已做好。調(diào) START 程序 JC HEAT 。 (1) 布局 首先，要考慮 PCB 尺寸大小。 ③ 重量超過 15g 的元器件，應(yīng)當(dāng)用支架加以固定，然后焊接。元器件應(yīng)均勻、整齊、 35 緊湊地排列在 PCB 板上。 (2) 布線 布線應(yīng) 遵循以下原則： ① 輸入輸出端用的導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行。對(duì)于集成電路，尤其是數(shù)字電路，只要工藝允許 ， 可使間距小于 5～ 8mil。 正確選擇單點(diǎn)接地與多點(diǎn)接地 CMOS 的輸入阻抗很高，且易受感應(yīng)，因此在使用時(shí)對(duì)不用端要接地或接正電源。實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)表明，電解電容的漏電阻一般應(yīng)在幾百 K 歐姆以上，否則，將不能正常工作。兩次測(cè)量的結(jié)果中，有一次測(cè)量出的阻值較大（為反向電阻），一次測(cè)量出的阻值較?。檎螂娮瑁?。 ③ 反向擊穿電壓的檢測(cè) 二極管反向擊穿電壓（耐壓值）可以用晶體管直流參數(shù)測(cè)試表測(cè)量。10 ％或 177。 ③ 保證傳熱的要求 即要保證絕緣的要求，又不能影響散熱的效果，即希望導(dǎo)熱而不導(dǎo)電。 引線彎曲處距離元器件本體至少在 2mm 以上，絕對(duì)不能從引線的根部開始彎折。 在非專業(yè)化條件下批量制作電子產(chǎn)品的時(shí)候，通常是安裝元器件與焊接同步進(jìn)行操作。 ⑹ 測(cè)試整機(jī)的消耗電流和功率 。 3） 報(bào)警程序?yàn)槎嗑曒敵?，接通電源時(shí)，發(fā)出“滴?，滴，滴”，便于區(qū)分工作狀態(tài)。它能夠?qū)Π存I操作命令和無水干燒、加熱溢出等現(xiàn)象實(shí)時(shí)做出判斷和響應(yīng)，整個(gè)工作過程流暢順利，它的運(yùn)行達(dá)到了最初的設(shè)計(jì)要求。 41 結(jié) 論 本單片機(jī)控制系統(tǒng)具有下列特點(diǎn) :1)抗干擾能力強(qiáng)。接通電源后，此時(shí)要觀察電源指示燈是否點(diǎn)亮，注意有無異樣氣體，產(chǎn)品中是否有冒煙 ；對(duì)于低壓直流供電的產(chǎn)品，可以用手摸一下有無溫度超常。 裝配時(shí)，應(yīng)該先安裝那些需要機(jī)械固定的元器件，然后再安裝靠焊接固定的元器件。接地與屏蔽在設(shè)計(jì)中要認(rèn)真考慮，在實(shí)際安裝中更要高度重視。如不相符，超出誤差范圍，則說明該電阻值變值了。 ① 將兩表筆 (不分正負(fù) )分別與電阻的兩端引腳相接即可測(cè)出實(shí)際電阻值。 ② 單負(fù)導(dǎo)電性能的檢測(cè)及好壞的判斷 通常，鍺材料二極管的正向電阻值為 1kΩ左右，反向電阻值為 300 左右。 ③ 極性判別 對(duì)于正負(fù)極標(biāo)志不明的電解電容器，可利用上述測(cè)量漏電阻的方法加以判 37 別。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般情況下， 1~47UF 間的電容，可用 R*1K 擋測(cè)量，大于 47UF的電容可以用 R*100 擋測(cè)量。 接地線應(yīng)盡量加粗 此外，應(yīng)盡量避免使