【導讀】專業(yè)電氣工程及其自動化。專業(yè)技術職務講師

　　

【正文】 電平，加熱器、馬達均不工作，同時蜂鳴器發(fā)出急促報警聲。當水位正常時，控制電路控制豆?jié){機進行加熱，當溫度達到 75℃左右時， RB7 腳為低電平。單片機控制停止加熱，并輸出馬達驅動信號，經三極管放大，驅動繼電器閉合，控制馬達運轉并按間歇方式打漿：運轉 20 秒后停止，間歇 10 秒后再啟動，如此循環(huán)5次。打漿結束后開始對豆?jié){加熱，豆?jié){溫度達到一定值時開始上溢，泡沫淹沒PF， PF與 PG 間的電阻較小， RA1 腳轉為低電平，立即停止加熱，間歇 20秒后再開始加熱，如此循環(huán) 16 次，煮漿完成，間歇 10秒后發(fā) 出音響信號 山東輕工業(yè)學院 2020屆本科生畢業(yè)設計（論文 ） 19 開始 上電報警 調測水程序 START 鍵按下了嗎？ HEAT鍵按下了嗎？ 調 START程序 調 HEAT 程序 Y Y N N 第四章 程序設計 程序流程圖 主程序流圖如圖 41所示： 圖 41 主程序流圖 接上電源，蜂鳴器長鳴一聲（滴 ，約 1 秒鐘），提示已接通電源。掉缺水檢測子程序，若缺水則急促報警（滴，滴?）；若有水，則檢測全自動啟動按鈕START 是否按下，若按下則處理 START 程序；若沒按下則加熱鍵 HART 是否按下，若按下則處理 HEAT 程序；若沒按下則返回缺水檢測程序，循環(huán)進行。 接通攪拌馬達的電源，運轉 20秒，停止 10 秒 ，循環(huán) 5次，保證馬達間歇工作。而后關閉馬達，調缺水檢測子程序，若缺水則急促報警，關閉馬達；若有水，加熱器通電工作。檢測是否沸騰溢出，若沒沸騰溢出，則返回缺水檢測程序，若不缺水，繼續(xù)加熱；若沸騰溢出，溢出小于 16 次，則加熱停止 20 秒，避免豆?jié){繼續(xù)溢出，然后返回缺水檢測程序，不缺水時再加熱；若沸騰溢出達到 16 次，即第一次沸騰后，間斷的加熱約 5 分鐘，保證豆?jié){完全煮熟。最后發(fā)出“滴 ，山東輕工業(yè)學院 2020屆本科生畢業(yè)設計（論文 ） 20 馬達運轉 20S 停 10S，共 5 次 調檢水程序 加熱器通電 關加熱器平緩報警 溢出 16 次嗎？ 關加熱器 20S 沸騰溢出嗎？ Y Y N N 調檢水程序 加熱器通電 關加熱器平緩報警 沸騰溢出 Y N 滴，滴”周期性柔和的雙音報警，提示工作完畢，豆?jié){已做好。 全自動啟動鍵 START 程序流程圖如圖 42 所示 ： 圖 42 START 程序流程圖 加熱鍵 HEAT 程序流程如圖 43所示： 山東輕工業(yè)學院 2020屆本科生畢業(yè)設計（論文 ） 21 圖 43 HEAT 程序流程圖 程序設計 （ 1）主程序： ORG 0000H AJMP MAIN ORG 2020H MAIN: ORL RB4, 03H MOV A, RB4 LCALL AD ；調測水程序 JC START ；判斷 START 按下了嗎？ JNC START ；有鍵按下 LCALL START ；調 START 程序 JC HEAT ；判斷 HEAT 按下了嗎？ JNZ HEAT ；有鍵按下 LCALL HEAT ；調 HEAT 程序 SJMP MAIN （ 2） START 子程序： START: MOV A, START LCALL D20S ；調運轉 20S主程序 LCALL D10S ；調運轉 10S主程序 LCALL FLASH5 ；調運 5 次子程序 LCALL AD ；調測水程序 MOV A, RB5 JC K ；判斷沸騰溢出 JNZ K ；有沸騰溢出則轉移 LCALL AD LCALL FLASH16 ；調沸騰溢出 16次主程序 JC FLASH16 ；判斷有 16次了嗎？ JNZ FLASH16 ；有 16次轉移 MOV IE, RB5 ；關加熱器 LCALL DELAY ；調加熱子程序 MOV IE, RB5 山東輕工業(yè)學院 2020屆本科生畢業(yè)設計（論文 ） 22 JNZ FH, TT ；等待 20S DJN 20H, TT ； 20S 到標志 LCALL AD （ 3） HEAT 子程序： HEAT: MOV A, HEAT LCALL AD ；調檢水程序 MOV A, RB5 JC K ；判斷沸騰溢出 JNZ K ；有沸騰溢出則轉移 MOV IE, RB5 MOV A, RB4 LCALL AD ；沒沸騰溢出則調檢水程序 第五章 結論與展望 結論 豆?jié){機發(fā)展到今天，所經歷的時間并不太長，但就其技術上的更新卻經歷了幾個階段，從最早的簡單打磨和加熱煮熟到微電腦控制，集水位檢測、粉碎、過濾、防溢、報警等功能為一體的全自動微電 腦控制，豆?jié){機的技術有了一個質的飛躍。 本文討論的單片機控制系統(tǒng)具有以下特點： ① 抗干擾能力強。在硬件上，用繼電器隔離強電和弱電：為了避免加熱器感應電對缺水檢測和沸騰溢出檢測的干擾，參考地電極 PG 不直接接地，而是經R10（ 100Ω ）接地。在軟件上，加看門狗。 ② 安全可靠。為了防止加熱器干燒，在主程序和子程序中，不斷檢測是否缺水，一旦缺水，馬上關閉馬達或加熱器，并發(fā)出急促的“滴，滴?”報警聲。硬件也有安全設計。 ③ 報警程序為多警聲輸出，便于區(qū)分工作狀態(tài)。采用反復熬煮的工藝， 既保證了豆?jié){充分煮熟具有濃香 風味，又避免了豆?jié){大量溢出和繼電器反復動作，保證了設備的安全。 由于受到硬件設施和時間等方面的限制，本系統(tǒng)的樣品尚未完成。但根據市場上同類產品的測試參考表明，該豆?jié){機使用方便，從黃豆的粉碎、過濾到豆?jié){的加熱、煮熟全過程實現(xiàn)全自動，只需十幾分鐘即可制成新鮮可口的豆?jié){。它能對按鍵操作命令和無水干燒、加熱溢出等現(xiàn)象做出實時判斷和響應，整個工作過程流暢順利，其運行達到了最初的設計要求。由于整個過程完全采用程序控制，山東輕工業(yè)學院 2020屆本科生畢業(yè)設計（論文 ） 23 可根據不同的硬件和要求，很容易通過調整相關的指令和時間常數(shù)等，實現(xiàn)最佳的工作效果。 展望 要設計 一套在價格、使用方便、安全及營養(yǎng)價值等方面都受消費者歡迎的智能豆?jié){機是一個復雜的工程，需要工業(yè)設計理論和創(chuàng)新設計理論、計算機軟件技術、材料科學、標準化技術、先進制造技術等多個領域的理論與技術支持。本文只是針對本人現(xiàn)階段所學知識進行了較為適中的設計，在該領域尚有諸多問題需要進一步研究，例如： ① 對杯體進行改進，采用雙層杯體、旋轉內膽。內膽旋轉，可以使熱量得到快速傳遞率，避免在加熱豆?jié){時產生高溫區(qū)，從而解決機件清洗困難，加熱時糊管等問題，同時熱效率也得到極大的提高。內膽旋轉，可改進原有的快速加熱的方法，使用反 復熬煮的工藝，從而使豆?jié){的口感和營養(yǎng)也有很大的提高。旋轉內膽是內外兩層，除了減少熱量散失外，還可以對外罩的造型色彩等進行全面的設計，從而解決產品的外觀和造型的不足。 ② 對打磨刀和網罩進行改進，變原來的平面打磨為立體打磨，改進網罩的加工方法，使網罩密度更均勻，圓孔光滑。保證了出漿率，又改變漿液的顆粒大小，有效的提高豆?jié){的營養(yǎng)和口感。 山東輕工業(yè)學院 2020屆本科生畢業(yè)設計（論文 ） 24 參考文獻 [1] 王化祥，張淑英 .傳感器原理及應用 [M].天津大學出版社， [2] 湯元信，亓學廣，劉元法等 .電子工藝及電 子工程設計 [M].北京航空航天大學出版社， [3] 胡漢才 .單片機原理及其接口技術 [M].清華大學出版社， [4] 何立民 .單片機高級教程應用與設計 [M].京航空航天大學出版社， [5] 武鋒 .PIC系列單片機的開發(fā)應用技術 [M].北京：北京航空航天大學出版社， [6] 段九州 .電源電路實用設計手冊 [M].遼寧科學技術出版社 ， [7] 凌志勇，方旭群 .智能豆?jié){機的設計 [J].電子世界， 2020， 7:2528 [8] 于秋 紅，任麗曄 .綜述單片機應用系統(tǒng)抗干擾技術 [J].長春大學學報（自然科學版），2020， 5:120122 [9] 李朝青 .單片機原理及接口技術 [M].北京航空航天大學出版社， [10] 張旭 .微機測控系統(tǒng)抗干擾技術探討 [J].電測與儀表， 2020， 8:3537 [11] Microchip Technology． Inc． Microchip MPLAB IDE， Simulator， Editor User’s Guide， [12] Mikio MIMURA, Atsuya ISHIDA, Kouichi HAYAKAWA. Dot Character Displaly Using a NegativeFilm Diffraction Grating Matrix[J]. OPTICAL ， 3(6B)： 450451 . 山東輕工業(yè)學院 2020屆本科生畢業(yè)設計（論文 ） 25 附 錄 主電路電氣原理圖 ： 山東輕工業(yè)學院 2020屆本科生畢業(yè)設計（論文 ） 26 致 謝 大學進入最后的階段，回顧以往，多少有些感嘆四年的得失。從稚嫩的新生到即將跨入社會畢業(yè)生，一路走來，這四年既長又短，長在我們需要掌握的知識還有很多，要想有一 番作為的路還很長，短在很多以往合作挺愉快的同學也許今后見面的機會就少了，甚至可能再也遇不上一次。 這次的論文，花費的時間最長，投入的精力最足，得到的幫助最多，收獲的知識最豐富，我想以此來為大學生活畫上比較圓滿的句號是比較合適的。 設計過程中得到了 張 老師的悉心指導，才能順利完成本篇論文。通過本次畢業(yè)設計，使我對電子產品的設計從方案確立到具體的實施操作再到產品投入市場有了進一步了解。使自己多年來所學的理論知識與實踐有了有效的碰撞，進一步鞏固所學。當然在本次設計過程中，由于自己現(xiàn)階段掌握的知識有限，在硬件設計與選 擇和軟件設計等方面還存在不少問題，這給設計帶來一定的困難，不過這也是認識自我的好機會。 大學就如同一個煉鋼爐，鐵在爐子里不斷地煉化，當它出爐的時候我們不再稱呼它為鐵，而喚作鋼。我們在校園里也正是剔除雜質，不斷認識和完善自我的過程，當我們離開的時候就是出爐的時候。這個過程是苦的，但我們堅持下來了，說不定也會成為特種鋼。蘇軾也曾說，古之成大事者，不惟有超世之才，亦有堅忍不拔之志。老師在這個過程中充當了煉鋼師的角色，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和在此過程中所有幫助和合作過 的其他老師們和同學們。