【文章內(nèi)容簡介】 腦板、變壓器和打漿電機(jī)。伸出下蓋的下部有電熱器、刀片、網(wǎng)罩、防溢電極、溫度傳感器以及防干燒電極。 其材料： 上蓋 用 ABS 工程材料，機(jī)械強(qiáng)度大，收縮率小，絕緣特性好，結(jié)實(shí)耐用，摩托車的頭盔就是選用的這種材料，耐磨度耐熱度 。 下蓋 用 PP 材料，符合國家食品級(jí)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，耐高溫，無毒無味，強(qiáng)度較高，微波爐加熱器皿正是用這種材料。 其 proe 圖如下。 圖 機(jī)頭上蓋 圖 機(jī)頭下蓋 單片機(jī)全自動(dòng)豆?jié){機(jī)的設(shè)計(jì) 13 根據(jù)底座功能主要是散熱性好，耐用。切剛好與杯體底部配合。設(shè)計(jì)為環(huán)形散熱口，考慮其隔熱性用 ABS 工程材料 制成。如下圖所示 圖 底座 小電機(jī)的選擇電機(jī) 電機(jī)需 潤滑效果好，運(yùn)行平穩(wěn)，噪音低，高效耐用 結(jié)合設(shè)計(jì)尺寸選單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī) 型號(hào) 6331 極數(shù) 12極 如下圖所示 圖 刀片 外形酷似船舶螺旋槳，高硬度不銹鋼材質(zhì)，用于粉碎豆粒。 選用 X型旋風(fēng)精磨刀，空間三層超微粉碎，剛硬度鋼。 如下圖所示 單片機(jī)全自動(dòng)豆?jié){機(jī)的設(shè)計(jì) 14 圖 網(wǎng)罩 用于盛豆子，過慮豆?jié){。實(shí)際工作 時(shí)，網(wǎng)罩通過扣合斜楞而與機(jī)頭下蓋是扣合在一起的。清洗時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)， 受熱后網(wǎng)罩與機(jī)頭下蓋扣合出現(xiàn)過緊，因此拆卸網(wǎng)罩時(shí)應(yīng)先用涼水將其冷卻，以免用力過大而劃傷手或弄壞網(wǎng)罩。特別是清洗網(wǎng)罩比較費(fèi)事，往往讓用戶感到太辛苦，這一問題引起各廠家重視。九陽公司經(jīng)過技術(shù)創(chuàng)新，對網(wǎng)罩改進(jìn)實(shí)現(xiàn)了重大突破，應(yīng)用九陽專利導(dǎo)流技術(shù)的拉法爾網(wǎng)，匹配 “ X型旋風(fēng)刀片 ”，經(jīng)上萬次全循環(huán)精細(xì)磨漿，不但大大地提高了豆?jié){營養(yǎng)質(zhì)量，同時(shí)使網(wǎng)罩的清洗變得簡便而輕松 。 其圖如所示 圖 網(wǎng)罩 單片機(jī)全自動(dòng)豆?jié){機(jī)的設(shè)計(jì) 15 4 豆?jié){機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 電源電路設(shè)計(jì) 電源是各種電子設(shè)備必不可少的組成部分，其性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到電子設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)以及能否安全可靠的工作。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。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。它和分立晶體管電路比較，具有很多突出的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在體積小、重量輕、耗電省、可靠性高、運(yùn)行速度快，且調(diào)試方便、使用靈活，易于進(jìn)行大量自動(dòng)化生產(chǎn)。 電源的作用 各種電子電路都要求用穩(wěn)定的直流電源供電，由整流濾波電路可輸出較為平滑的直流電壓，但當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng) 或負(fù)載改變時(shí)，將會(huì)引起輸出端電壓改變而不穩(wěn)定。為了獲得穩(wěn)定的輸出電壓，濾波電路的輸出電壓還應(yīng)該經(jīng)穩(wěn)穩(wěn)壓電路進(jìn)行穩(wěn)壓。 電源的組成 電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路組成。 電源變壓器：將電網(wǎng)提供的 220V 交流電壓轉(zhuǎn)換成為各種電路設(shè)備所需的交流電壓。 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。 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)壓電源：利用電路的調(diào)整作用使輸出電壓穩(wěn)定的過程稱為穩(wěn)壓。 單片機(jī)全自動(dòng)豆?jié){機(jī)的設(shè)計(jì) 16 變壓器容量、整流二極管的計(jì) 算與選擇 據(jù)整流原理 ， 因?yàn)?UO=， 則可以得到 U2=UO/=5v/≈ 。 在考慮到變壓器 、 繞組損耗（壓降）和整流二極管的壓降 ， 在T 程中必須再在上述基礎(chǔ)上增加 5%，即 U2=5. 56*(1+5%)≈ ，整流二極管的承受最大的反向電壓 UDl=21/2U2≈ ，因?yàn)榉€(wěn)壓器 的 最 大 電 流 是 3A ， 所 以 流 過 二 極 管 的 最 大 電 流ID1=1/2Ii==； D2 中的四個(gè)二極管的耐壓值至少應(yīng)該為 8. 24V， 允許流過的最大電流為 。 由于變壓器輸入的電壓是 220V，而副線圈輸出的電壓時(shí) 12V，故有 線圈匝數(shù) N= 2/1UU = 12/220 ==。變壓器副邊的有效值 :I2=*=： S=UI=*=。 電源工作原理 整個(gè)電源電路如圖 所示，控制電路采用變壓器降壓、晶體二極管整流等方法獲得工作電源。當(dāng)電源接入 220V 交流電， TR1 開始對 220V 交流電進(jìn)行降壓，從次級(jí)輸出 12V 左右的低壓交流電，從而適應(yīng)電路的使用要求。整流硅對次級(jí)輸出的交流電進(jìn)行橋式整流，再由 E C2進(jìn)行濾波，已形成較平滑的直流電，送給三端集成正輸出穩(wěn)壓器 78L05 進(jìn)行穩(wěn)壓調(diào)整。經(jīng) 78L05 穩(wěn)壓作用后輸出 +5V 的直流電壓，經(jīng) E C3 濾波后輸出紋波很低的 +5V 電壓，作為單片機(jī)的工作電源，以保證單片機(jī)工作時(shí)的穩(wěn)定和可靠。 單片機(jī)全自動(dòng)豆?jié){機(jī)的設(shè)計(jì) 17 圖 豆?jié){機(jī)控制系統(tǒng)的電源電路 橋式整流電路簡介 橋式整流器是利用二極管的單向?qū)ㄐ赃M(jìn)行整流的最常用的電路，常用來將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?。橋式整流電路圖如圖 ，它的工作原理如下 :輸入為正半周時(shí)，對 D D3 加正向電壓， Dl、 D3導(dǎo)通 。對 D D4加反向電壓 ,D D4截止。電路中構(gòu)成 ab、 D R、D3 通電回路，在 R 上形成上正下負(fù)的半波整洗電壓 ,輸入為負(fù)半周時(shí)，對 D D4 加正向電壓， D D4導(dǎo)通；對 D D3 加反向電壓，D D3 截止。電路中構(gòu)成 ab、 D R、 D4 通電回路 ,同樣在 R 上形成上正下負(fù)的另外半波的整流電壓。 單片機(jī)全自動(dòng)豆?jié){機(jī)的設(shè)計(jì) 18 圖 如此重復(fù)下去 ,結(jié)果在 R 上便得到全波整流電壓。其波形圖和全波整流波形圖是一樣的。從圖 中還不難看出，橋式電路中每只二極管承受的反向電壓等于變壓器次級(jí)電壓的最大值，比全波整流電路小一半。 橋式整流是對二極管半波整流的一種改進(jìn)。半波整流利用二極管單向?qū)ㄌ匦裕谳斎霝闃?biāo)準(zhǔn)正弦波的情況下，輸出獲得正弦波的正半部分，負(fù)半部分則損失掉。橋式整流器利用四個(gè)二極管，兩兩對接。輸入正弦波的正半部分是兩只管導(dǎo)通，得到正的輸出；輸入正弦波的負(fù)半部分時(shí)，另兩只管導(dǎo)通，由于這兩只管是反接的，所以輸出還是得到正弦波的正半部分。橋式整流器對輸入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。 穩(wěn)壓器的選用 集成穩(wěn)壓器是指將不穩(wěn)定的直流電壓變?yōu)榉€(wěn)定的直流電壓的集成電路。由于集成穩(wěn)壓器具有穩(wěn)壓精度高、工作穩(wěn)定可靠、外圍電路 簡單、體積小、重量輕等顯著優(yōu)點(diǎn)，在各種電源電路中得到了普遍的應(yīng)用。常用的集成穩(wěn)壓器有：金屬圓形封裝、金屬菱形封裝、塑料封裝、帶散熱板塑封、扁平式封裝、雙列直插式封裝等。在電子制作中應(yīng)用的較多的是三端固定輸出穩(wěn)壓器。 78XX 系列集成穩(wěn)壓器是常用的固定正輸出電壓的集成穩(wěn)壓器，輸出電壓有 5V、 6V、 9V、 12V、 15V、 18V、 24V 等規(guī)格，最大輸出電流為 。它的工作原理：取樣電路將輸出電壓按比例取出，送入比較放大器與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，差值被放大后去控制調(diào)整管，以單片機(jī)全自動(dòng)豆?jié){機(jī)的設(shè)計(jì) 19 使輸出電壓保持穩(wěn)定。它的內(nèi)部含有限流保護(hù)、 過熱保護(hù)和過壓保護(hù)電路，采用了噪聲低、溫度飄逸小的基準(zhǔn)電壓源，工作穩(wěn)定可靠。78XX 系列集成穩(wěn)壓器為三端器件，一腳為輸入端，一腳為接地端。一腳為輸出端，使用十分方便。 在此設(shè)計(jì)中我選用的是 78XX 系列中的 78L05，它能夠提供多種固定的輸出電壓，應(yīng)用范同廣。內(nèi)含過流、過熱和過載保護(hù)電路。帶散熱片時(shí)，輸出電流可達(dá) 1A，雖然是固定穩(wěn)壓電路，但使用外接元件，可獲得不同的電壓和電流。在本設(shè)計(jì)中就是利用它把 12V 的直流電壓變成 5V 的穩(wěn)定電壓給單片機(jī)提供電源，以確保正常工作。 穩(wěn)壓器簡介 78L05 是一種固定電壓 (5V)三端集成穩(wěn)壓器 ,其適用于很多應(yīng)用場合 .象牽涉到單點(diǎn)穩(wěn)壓場合需要限制噪聲和解決分布問題的在 卡調(diào)節(jié) .此外它們還可以和其它功率轉(zhuǎn)移器件一起構(gòu)成大電流的穩(wěn)壓電源 ,如可驅(qū)動(dòng)輸出電流高達(dá) 100 毫安的穩(wěn)壓器。 圖 為幾種三端集成穩(wěn)壓器。 . 圖 單片機(jī)全自動(dòng)豆?jié){機(jī)的設(shè)計(jì) 20 其卓越的內(nèi)部電流限制和熱關(guān)斷特性使之特別適用于過載的情況。當(dāng)用于替代傳統(tǒng)的齊納二極管 電阻組的時(shí)候，其輸出阻抗得到有效的改善 ,其偏置電流大大減少。 78L05 特性： * 三 端穩(wěn)壓器； * 輸出電流可達(dá)到 100mA； * 無需外接元件； * 內(nèi)部熱過載保護(hù)； * 內(nèi)部短路電流限制； * 從 2020 年底開始，提供的各類封裝形式，均為無鉛封裝產(chǎn)品。 78L05 應(yīng)用須知： * 如果穩(wěn)壓器離電源濾波器有一段距離 ,Cin 是必需的； * Co 對穩(wěn)定性而言是可有可無的 ,但的確能夠改善瞬態(tài)響應(yīng) 。 78L05 典型線路圖（圖 ） : 圖 注 :（ 1）為確定輸出電壓值，請選擇電壓值后綴（ xx) 單片機(jī)全自動(dòng)豆?jié){機(jī)的設(shè)計(jì) 21 (2)為獲得最佳的穩(wěn)定性和瞬態(tài)響應(yīng)，建議使用旁邊電容并盡量可能挨著電路安裝。 單片機(jī)的選用 及簡介 單片機(jī)的選用 市面上的單片機(jī)很多，本設(shè)計(jì)采用 AT89C51。 AT89C51 是美國ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能 CMOS8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 4Kbytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（ PEROM）和 128bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8位中央處理器（ CPU）和 Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的 AT89C51 單片機(jī)可適用于提高許多高性價(jià)比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。 單片機(jī)的簡介 （ 1）主要性能參數(shù)： 兼容 MCS51 產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容 4K 字節(jié)可重擦寫 Flash 閃速存儲(chǔ)器 1000 次擦寫周期 全靜態(tài)操作： 0Hz24MHz 128 8字節(jié)內(nèi)部 RAM 32 個(gè)可編程 I/O 口線 單片機(jī)全自動(dòng)豆?jié){機(jī)的設(shè)計(jì) 22 2 個(gè) 16位定時(shí) /計(jì)數(shù)器 6 個(gè)中斷源 可編程串行 UART 通道 低耗空閑和掉電模式 （ 2）引腳功能 圖 引腳如圖 右 所示 引腳功能說明： VCC：電源電壓 GND：地 P0 口： P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口，也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng) 8個(gè) TTL邏輯門電路，對端口寫“ 1”可作為高阻抗輸入端用。 在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。 Flash 編程時(shí)， P0 口接收指令字節(jié)，而在程序檢驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。 P1 口 :P1 是 一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。對端口寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸出口。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（ I）。 單片機(jī)全自動(dòng)豆?jié){機(jī)的設(shè)計(jì) 23 Flash 編程和程序校驗(yàn)期間， P1接收低 8 位地址。 P2 口： P2 是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I／ O 口， P2 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。對端口寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流（ IIL）。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行 MOVX， @DPTR 指令）時(shí)， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行 MOVX， @RI 指令）時(shí)，口線上的內(nèi)容（也即特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中 R2 寄存器的內(nèi)容），在整個(gè)訪問期間不改變。 Flash 編程或校驗(yàn)時(shí)， P2 亦接收高位地址和其它控制信號(hào)。 P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I／ O 口。P3 口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。對 P3 口寫入“ 1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入端時(shí)，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（ IIL）。 P3 口除了作為一般的 I／