【導(dǎo)讀】專業(yè)電氣工程及其自動化。專業(yè)技術(shù)職務(wù)講師

　　

【正文】 電平，加熱器、馬達(dá)均不工作，同時蜂鳴器發(fā)出急促報警聲。當(dāng)水位正常時，控制電路控制豆?jié){機進(jìn)行加熱，當(dāng)溫度達(dá)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(dá)驅(qū)動信號，經(jīng)三極管放大，驅(qū)動繼電器閉合，控制馬達(dá)運轉(zhuǎn)并按間歇方式打漿：運轉(zhuǎn) 20 秒后停止，間歇 10 秒后再啟動，如此循環(huán)5次。打漿結(jié)束后開始對豆?jié){加熱，豆?jié){溫度達(dá)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(zhuǎn)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(xué)院 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 19 開始 上電報警 調(diào)測水程序 START 鍵按下了嗎？ HEAT鍵按下了嗎？ 調(diào) START程序 調(diào) HEAT 程序 Y Y N N 第四章 程序設(shè)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(jìn)行。 接通攪拌馬達(dá)的電源，運轉(zhuǎn) 20秒，停止 10 秒 ，循環(huán) 5次，保證馬達(dá)間歇工作。而后關(guān)閉馬達(dá)，調(diào)缺水檢測子程序，若缺水則急促報警，關(guān)閉馬達(dá)；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(dá)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(xué)院 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 20 馬達(dá)運轉(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(xué)院 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 21 圖 43 HEAT 程序流程圖 程序設(shè)計 （ 1）主程序： ORG 0000H AJMP MAIN ORG 2020H MAIN: ORL RB4, 03H MOV A, RB4 LCALL AD ；調(diào)測水程序 JC START ；判斷 START 按下了嗎？ JNC START ；有鍵按下 LCALL START ；調(diào) START 程序 JC HEAT ；判斷 HEAT 按下了嗎？ JNZ HEAT ；有鍵按下 LCALL HEAT ；調(diào) HEAT 程序 SJMP MAIN （ 2） START 子程序： START: MOV A, START LCALL D20S ；調(diào)運轉(zhuǎn) 20S主程序 LCALL D10S ；調(diào)運轉(zhuǎn) 10S主程序 LCALL FLASH5 ；調(diào)運 5 次子程序 LCALL AD ；調(diào)測水程序 MOV A, RB5 JC K ；判斷沸騰溢出 JNZ K ；有沸騰溢出則轉(zhuǎn)移 LCALL AD LCALL FLASH16 ；調(diào)沸騰溢出 16次主程序 JC FLASH16 ；判斷有 16次了嗎？ JNZ FLASH16 ；有 16次轉(zhuǎn)移 MOV IE, RB5 ；關(guān)加熱器 LCALL DELAY ；調(diào)加熱子程序 MOV IE, RB5 山東輕工業(yè)學(xué)院 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 22 JNZ FH, TT ；等待 20S DJN 20H, TT ； 20S 到標(biāo)志 LCALL AD （ 3） HEAT 子程序： HEAT: MOV A, HEAT LCALL AD ；調(diào)檢水程序 MOV A, RB5 JC K ；判斷沸騰溢出 JNZ K ；有沸騰溢出則轉(zhuǎn)移 MOV IE, RB5 MOV A, RB4 LCALL AD ；沒沸騰溢出則調(diào)檢水程序 第五章 結(jié)論與展望 結(jié)論 豆?jié){機發(fā)展到今天，所經(jīng)歷的時間并不太長，但就其技術(shù)上的更新卻經(jīng)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(shù)有了一個質(zhì)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(yīng)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(jīng)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(guān)閉馬達(dá)或加熱器，并發(fā)出急促的“滴，滴?”報警聲。硬件也有安全設(shè)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(fù)熬煮的工藝， 既保證了豆?jié){充分煮熟具有濃香 風(fēng)味，又避免了豆?jié){大量溢出和繼電器反復(fù)動作，保證了設(shè)備的安全。 由于受到硬件設(shè)施和時間等方面的限制，本系統(tǒng)的樣品尚未完成。但根據(jù)市場上同類產(chǎn)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(yīng)，整個工作過程流暢順利，其運行達(dá)到了最初的設(shè)計要求。由于整個過程完全采用程序控制，山東輕工業(yè)學(xué)院 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 23 可根據(jù)不同的硬件和要求，很容易通過調(diào)整相關(guān)的指令和時間常數(shù)等，實現(xiàn)最佳的工作效果。 展望 要設(shè)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(fù)雜的工程，需要工業(yè)設(shè)計理論和創(chuàng)新設(shè)計理論、計算機軟件技術(shù)、材料科學(xué)、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)等多個領(lǐng)域的理論與技術(shù)支持。本文只是針對本人現(xiàn)階段所學(xué)知識進(jìn)行了較為適中的設(shè)計，在該領(lǐng)域尚有諸多問題需要進(jìn)一步研究，例如： ① 對杯體進(jìn)行改進(jìn)，采用雙層杯體、旋轉(zhuǎn)內(nèi)膽。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){時產(chǎn)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(nèi)膽旋轉(zhuǎn)，可改進(jìn)原有的快速加熱的方法，使用反 復(fù)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(zhuǎn)內(nèi)膽是內(nèi)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(jìn)行全面的設(shè)計，從而解決產(chǎn)品的外觀和造型的不足。 ② 對打磨刀和網(wǎng)罩進(jìn)行改進(jìn)，變原來的平面打磨為立體打磨，改進(jìn)網(wǎng)罩的加工方法，使網(wǎng)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(xué)院 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 24 參考文獻(xiàn) [1] 王化祥，張淑英 .傳感器原理及應(yīng)用 [M].天津大學(xué)出版社， [2] 湯元信，亓學(xué)廣，劉元法等 .電子工藝及電 子工程設(shè)計 [M].北京航空航天大學(xué)出版社， [3] 胡漢才 .單片機原理及其接口技術(shù) [M].清華大學(xué)出版社， [4] 何立民 .單片機高級教程應(yīng)用與設(shè)計 [M].京航空航天大學(xué)出版社， [5] 武鋒 .PIC系列單片機的開發(fā)應(yīng)用技術(shù) [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社， [6] 段九州 .電源電路實用設(shè)計手冊 [M].遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 ， [7] 凌志勇，方旭群 .智能豆?jié){機的設(shè)計 [J].電子世界， 2020， 7:2528 [8] 于秋 紅，任麗曄 .綜述單片機應(yīng)用系統(tǒng)抗干擾技術(shù) [J].長春大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2020， 5:120122 [9] 李朝青 .單片機原理及接口技術(shù) [M].北京航空航天大學(xué)出版社， [10] 張旭 .微機測控系統(tǒng)抗干擾技術(shù)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. 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