【正文】 總之，此設計以單片機 AT89C51 作為核心的控制元件，配合 其他器件，使豆?jié){機的控制系統(tǒng)縣有功能強、性能可靠、電路簡單、成本低的特點，加工經(jīng)過優(yōu)化的程序，使其有很高的智能化水平。豆?jié){機自動進入防溢延煮程序，完成后發(fā)出聲光信號。啟動打漿電 機開始打漿，運轉(zhuǎn) 15 秒或者20 秒后停止運轉(zhuǎn)，停止 10 秒后再啟動打漿電機，如此循環(huán) 6 次或者 4 次。 此次設計我做的是基于單片機的豆?jié){機控制電路設計，講過多次的修改和整理，可以滿足設計的基本要求。一旦豆?jié){煮好， CPU 令 口、 口輸出慢節(jié)奏的音頻信號，通過推動蜂嗚器 LS1 和發(fā)光二極管發(fā)出聲光信號。這種智能控制設計，可以保證得到滿意的豆?jié){加工效果。粉碎過程結束，接下來就進入燒煮豆?jié){階段。 CPU 令 口輸出高電位，使 Q1 導通，驅(qū)動繼電器 RL1 吸合，再接通粉碎電機 220V 工作電源，使粉碎電機高速旋轉(zhuǎn)，帶動刀片高速切削，實施對粉碎物的粉碎直到結束粉碎過程。 第四步為粉碎程序。在燒煮豆?jié){時就不會因泡沫過多而造成頻繁的溢出，造成加熱頻繁的被迫停止，延長了豆?jié){的加熱時間。 第三步為水加熱程序。 第二步為功能選擇程序。首先，通過復位按鍵使單片機硬件復位，完成了復位任務，隨后單片機將進入初始化，單片機完成初始化后即開始運行程序。 第一步為通電、初始化程序。 單片機全自動豆?jié){機的設計 43 5 豆?jié){機控制系統(tǒng)的軟件設計 豆?jié){機控制系統(tǒng)的流程圖的設計 通電 初始化 功能選擇 富纖豆?jié){ 濃香豆?jié){ 停止加熱，開始打漿，打漿共 6 次，每次 20 秒，間隔 10 秒，到 6 次了嗎 繼續(xù)加熱煮漿，直到第一次沸騰 報警提示 防溢延煮 8 分鐘 啟動加熱，溫度加熱到 80℃ 啟動，溫度加熱到 80℃ 繼續(xù)加熱煮漿，直到第一次沸騰 停止加熱，開始打漿，打漿共 4 次，每次 15 秒，間隔 10 秒，到 4 次了嗎 Y N N Y 單片機全自動豆?jié){機的設計 44 豆?jié){機控制系統(tǒng)的流程圖如圖 上圖 所示，先上電初始化，然后按下按鈕，如果水位過低則產(chǎn)生中斷，由聲光報警電路發(fā)出聲光提示主人。外接晶體時， C1 和 C2 通常選 30pF 左右；外接陶瓷諧振器時， C C2的典型值為 47pF。外接晶體以及電容 C C2構成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中，內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生自激振蕩，一般晶振可在 2～ 12MHz之間任選。如圖 所示 圖 復位電路 時鐘電路及按鍵設計 該單片機控制系統(tǒng)采用內(nèi)部方式產(chǎn)生。 圖 豆?jié){機控制系統(tǒng)的報警電路 單片機全自動豆?jié){機的設計 41 復位電路的設計 一般的復位電路干擾易串入復位端，雖然在大多數(shù)情況下不會造成單片機的錯誤復位，但喲可能引起內(nèi)部某些寄存器錯誤復位。報警電路如圖 ，報警電路由單片機 AT89C51與蜂鳴器 LS發(fā)光二極管組成。 報警電路的設計 報警電路的作州是通過蜂嗚器發(fā)出聲音信號，提醒豆?jié){已經(jīng)煮好了。豆?jié){沸騰時，泡沫淹沒 K2，電阻小，與 R14 共同對 +5V 分壓， U+得到比 U低的電壓，比較器輸出低電平。 圖 單片機全自動豆?jié){機的設計 40 用同樣的方法檢測豆?jié){是否沸騰溢出。缺水時， Kl 露出水它的電阻很大， R13 共同對 +5V 分壓， U+得到比 U高的電壓，比較器輸出高電平，通過非門后輸出低電平產(chǎn)生下降沿。單片機的 ， 端連接。這單采用探針作為傳感器來檢測水位及沸騰溢出，然后通過比較器輸出高低電平，這樣就可以通過單片機檢測比較器輸出電平的高低來檢測水位及沸騰時的溢出狀態(tài)。電機運轉(zhuǎn) 20 秒或者 15 秒后，單片機 腳變?yōu)榈碗娖?，使三極管Q1 截止，繼電器觸點斷開，電機停止打漿，問歇 10 秒后，單片機 腳又恢復為高電平，從而繼續(xù)驅(qū)動電機工作，如此循環(huán) 6 次或4 次后打漿結束。當單片機工作時，賦給 一個高電平，使三極管Q2 飽和導通，電流流過繼電器 RL2，使觸點閉合，于是加熱管通電開始對水加熱，當溫度達到 80 度時， NTC 溫度傳感器將溫度信號傳給單片機，單片機檢測到這個信號后，使 腳變?yōu)榈碗娖?，三極管 Q2 截止，繼電器觸點斷開，電阻停止加熱。同理，繼電器閉合使電機運轉(zhuǎn)把黃豆攪碎。磨漿電路的作用是通過電機把黃豆攪拌成粉沫，電機選用的是單相串勵電機，由于單相串勵電動機具有起動轉(zhuǎn)矩大、過載能力強、調(diào)速方便、體積小、重量輕等很多優(yōu)點，在家用電器中普遍使用。 CLOCK 口接四分頻脈沖輸出口、四分頻輸入口接單片機 ALE 口， OE 口通過或非門接單片機 口及 RD 口， ALE、START 口均通過或非門接單片機 口、 WR口， EOC 口通過非門接INT1 口。 AD0809 的 ADD A、 ADD B、 ADD C 口接地。 NTC 熱敏電阻與單片機 AT89C51 的接口設計 溫度傳感器與單片機 AT89C51 的接口設計如圖 所示。此電路與各類傳感器配合使用，稍加變通，便可用于各種物理量的雙限檢測、短路、斷路報警等。若選擇 U1U2，則當輸入電壓 Ui 越出 [U2， U1]區(qū)間范圍時， LED 點亮，這便是一個電壓雙限指示器。輸入電壓 U1 同時加到 A1 的正輸入端和 A2 的負輸入端之間，當 UiU1 時，運放 A1 輸出高電平；當UiU2 時，運放 A2 輸出高電平。圖 為比較器接線電路。此時運放便形成一個電壓比較器，其輸出如不是高電平（ V+），就是低電平（ V單片機全自動豆?jié){機的設計 35 或接地）。 圖 為典型的測溫電路。這是一個線性放大過程。硅晶體管發(fā)射結電壓的溫度系數(shù)約為 ℃，即溫度每上升 1度，發(fā)射結電壓變會下降 。 圖 大器線路。 電路的電壓放大倍數(shù) Av 也僅由外接電阻決定： Av=1+Rf/R4，電路輸入電阻為 R3。而對信號源的影響極小。其中的 R R2 組成 1/2V+分壓電路，通過 R3對運放進行偏置。下面介紹其應用實例。 LM324 的引腳排列見圖 。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運算放大器，除電源共用外，四組運放相互獨立每一組運算放大器可用圖 所示的符號來表示，它有 5 個引出腳，其中“ +”、“ ”為兩個信號輸入端，“ V+”、“ V”為正、負電源端，“ Vo”為輸出端。 ⑹當 EOC 變?yōu)楦唠娖綍r，這時給 OE 為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機了。 ⑷在 ST 端給出一個至少有 100ns 寬的正脈沖信號。 ⑵初始化時，使 ST 和 OE 信號全為低電平。 OE＝ 1，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)； OE＝ 0，輸出數(shù)據(jù)線呈 高阻 0809 的內(nèi)部沒有 時鐘電路 ，所需 時鐘信號必須由外界提供，常使用頻率為 500KHZ， VREF（＋）， VREF（－）為參考電壓輸入。 CLK 為時鐘輸入信號線。 OE為輸出允許信號，用于控制三條輸出鎖存器向單片機輸出轉(zhuǎn)換狀態(tài)。EOC 為轉(zhuǎn)換結束信號。 表 C B A 選擇的 通道 0 0 0 IN0 0 0 1 IN1 0 1 0 IN2 0 1 1 IN3 1 0 0 IN4 1 0 1 IN5 1 1 0 IN6 1 1 1 IN7 數(shù)字量輸出及控制線 :11 條 ST 為轉(zhuǎn)換啟動信號。 A， B 和 C 為地址輸入線，用于選通 IN0－ IN7 上的一路模擬量輸 入。地址輸入和控制線： 4 條 ALE 為地址鎖存允許輸入線，高電平有效。 ② AD0809 的工作原理： N0－ IN7： 8 條模擬量輸入通道。多路開關可選通 8 個模擬通道， 允許 8 路模擬量分時輸入，共用 A/D 轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換。各引腳功能如下： IN0IN7:8 路模擬量輸入端； D7D0： 8 位數(shù)字量輸出端口； START:A/D 轉(zhuǎn)換啟動信號輸入端； ALE：地址鎖存允許信號，高電平有效； EOC：轉(zhuǎn)換結束信號，高電平有效； OE：輸出允許控制信號，高電平有效； CLK：時鐘信號輸入端； 單片機全自動豆?jié){機的設計 30 A、 B、 C：轉(zhuǎn)換通道的地址； 圖 VREF()：參考電源的負端； VREF(+)：參考電源的正端； ① AD0809 的邏輯結構： ADC0809 是 8 位逐次逼近型 A/D 轉(zhuǎn)換器 。轉(zhuǎn)換時間在 100us 左右。它是采用主次逼近方法的 8位 8 通道 A/D 轉(zhuǎn)換器。拉升電阻 Rl 的值由使用溫度和熱敏電阻傳感器的特性決定，可以用下式計算出來口 1，即： 式 單片機全自動豆?jié){機的設計 29 式 中 R是熱敏電阻傳感器在使用溫度下限時的電阻值， Rm 是熱敏電阻傳感器在使用溫度上限時。 C 測量系統(tǒng)可承受的熱敏電阻自熱要大。 C白勺測量系統(tǒng)比精度為177。一般系統(tǒng)所允許的自熱量及限流電阻大小由測量精度決定，測量精度為177。耗散常數(shù)與熱敏電阻的結構、形狀以及所處介質(zhì)的種類、狀態(tài)等有關 [H1。 式 由于熱敏電阻是一個電阻，電流流過它時會產(chǎn)生一定的熱量，熱敏電阻消耗的能量對溫度的影響用耗散常數(shù)來表示，它指將熱敏電阻溫度變化 1。 單片機全自動豆?jié){機的設計 28 圖 熱敏電阻傳感器的測溫接口電路 式 中， 電阻 Rl將熱敏電阻的電壓拉升到參考電壓，一般它與 ADC 的參考電壓一致，因此如果 ADC 的參考電壓是 5V， Vref 也將是 5V。二者的作用都是實現(xiàn)線性化。具有高增益的運算放大器，加上負反饋構成的線性電路，其閉環(huán)增益和傳輸特性以及它的輸入、輸出阻抗基本上取決于外部的反饋元件，因此，使用運算放大器進行線性信號的處理是非常方便的。有些熱敏電阻設計成應用時可以互換，用于不能進行現(xiàn)場調(diào)節(jié)的場合，例如一臺儀器，用戶或現(xiàn)場工程師只 能更換熱敏電阻而無法進行校準，這種熱敏電阻比普通的精度要高很多，價格也要貴得多。 單片機全自動豆?jié){機的設計 27 熱敏電阻一般有一個誤差范圍，用來規(guī)定樣品之間的一致性。 /R2)，該比率表示當前溫度下的阻值與 25℃時的阻值之比，通常同一系列的熱敏電阻器具有類似的特性和相同電阻溫度曲線。與此類似， 25℃時電阻為 5ΚΩ的熱敏電阻在 0℃時電阻則為 。 c日寸電阻的變化）最高，但熱敏電阻的電阻膃度曲線是非線性的。 NTC 負溫度系數(shù)熱敏電阻傳感器是溫度下降時它的電阻值會升高。 NIC 熱敏電阻以 MF為其型號， PIC 熱敏電阻以MZ 為其型號。 NTC 熱敏電阻溫度傳感器簡介 熱敏電阻傳感器是對溫度敏感的電阻器的總稱，是半導體測溫元件。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 T1（定時／計數(shù)器 1 外部輸入） WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） 單片機全自動豆?jié){機的設計 25 Flash 存儲器編程時，該引腳加上 +12V 的編程允許電源 Vpp，當然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。 EA／ VPP：外部訪問允許。 PSEN：程序儲存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當 AT89C51 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令 ALE 才會被激活。對 Flash 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROG）。即使不訪問外部存儲器， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 l／ 6 輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。當振蕩器工作時， RST 引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復位。 P3 口除了作為一般的 I／ O 口線外，更重要的用途是它的第二功能，如表 所示 端口引腳 第二功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） INT0（外中斷 0） INT1（外中斷 1） T0（定時／計數(shù)器 0 外部輸入） 單片機全自動豆?jié){機的設計 24 表 P3口還接收一些用于 Flash閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。對 P3 口寫入“ 1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。 P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I／ O 口。在訪問 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行 MOVX， RI 指令）時，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），在整個訪問期間不改變。對端口寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可