【正文】 主要體現(xiàn)在體積小、重量輕、耗電省、可靠性高、運行速度快，且調(diào)試方便、使用靈活，易于進行大量自動化生產(chǎn)。為了獲得穩(wěn)定的輸出電壓，濾波電路的輸出電壓還應該經(jīng)穩(wěn)穩(wěn)壓電路進行穩(wěn)壓。 電源工作原理 整個電源電路如圖 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。整流硅對次級輸出的交流電進行橋式整流，再由 E C2 進行濾波，已形成較平滑的直流電，送給三端集成正輸出穩(wěn)壓器 78L05 進行穩(wěn)壓調(diào)整。 單片機的選用 市面上的單片機很多，本設計采用 AT89C51。 單片機的簡介 （ 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個可編程 I/O 口線 2 個 16 位定時 /計數(shù)器 6 個中斷源 可編程串行 UART 通道 低耗空閑和掉電模式 （ 2）引腳功能 引腳如圖 所示 6 溫度檢測電路的設計 當豆?jié){機正常工作時，需要先加熱到 80℃左右的溫度，然后停止加熱繼續(xù)下一步的工作，所以這就需要一個溫度傳感器來檢測水溫，這里我選用的是 NTC熱敏電阻溫度傳感器，選擇它是 靈敏度高、反應迅速 ；電阻值和 B 值精度高、一致性互換性好 ； 采用雙層密封工藝，具有良好的絕緣密封性和抗機械碰撞、抗折彎能力、穩(wěn)定性好、可靠性高 。按溫度系數(shù)分為負溫度系數(shù)熱敏電阻 (N TC)和正溫度系數(shù)熱敏電阻 (PIC)兩大類。負溫度系數(shù)熱敏電阻大多是由 Mn（錳）、 Ni（鎳）、 Co（鈷）、 Fe(鐵）、 Cu（銅）等金屬氧化物經(jīng)過燒結(jié)而成的半導體材料制成，具有很高的靈敏度和良好的性能，被大量作為溫度傳感器使用。在所有被動式溫度傳感器中，熱敏電阻的靈敏度（即溫度每變化 1。表 中數(shù)據(jù)是對 Vishay Dale 熱敏電阻系列測得的 NIC熱敏電阻器性能參數(shù)。與此類似， 25℃時電阻為 5ΚΩ的熱敏電阻在 0℃時電阻則為 。 /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。它是采用主次逼近方法的 8位 8通道 A/D 轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換時間在 100us 左右。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(jié)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； A、 B、 C：轉(zhuǎn)換通道的地址； VREF()：參考電源的負端； VREF(+)：參考電源的正端； ① AD0809 的邏輯結(jié)構(gòu) ： ADC0809 是 8 位逐次逼近型 A/D 轉(zhuǎn)換器 。多路開關(guān)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。 ② AD0809 的工作原理 ： N0－ IN7： 8 條模擬量輸入通 道。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。 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。 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 表 數(shù)字量輸出及控制線 :11 條 ST 為轉(zhuǎn)換啟動信號。 EOC 為轉(zhuǎn)換結(jié)束信號。 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)換得到的數(shù)據(jù)。 D7－ D0 為數(shù)字量輸出線。因 ADC0809 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。 ⑵ 初始化時，使 ST 和 OE 信號全為低 電平。 ⑷ 在 ST 端給出一個至少有 100ns 寬的正脈沖信號。 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。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。兩個信號輸入端中， Vi（ ）為反相輸入端，表示運放輸出端 Vo 的信號與該輸入端的相位相反；Vi+（ +）為同相輸入端，表示運放輸出端 Vo 的信號與該輸入端的相位相同。 圖 圖 由于 LM324 四運放電路具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價格低廉等優(yōu)點，因此被 10 廣泛應用在各種電路中。 ①同相交流放大器同相交流放大器的特點是輸入阻抗高。此電路可將輸入交流信號分成三路輸出，三路信號可分別用作指示、控制、分析等用途。因運放 Ai 輸入電阻高，運放 A1A4 均把輸出端直接接到負輸入端，信號輸入至正輸入端，相當于同相放大狀態(tài)時 Rf=0 的情況，故各放大器電壓放大倍數(shù)均為 1，與分立元 件組成的射極跟隨器作用相同。 R4的阻值范圍為幾千歐姆到幾十千歐姆。 圖 ②測溫電路 感溫探頭采用一只硅三極管 3DG6，把它接成二極管形式。運放 A1連接成同相直流放大形式，溫度越高，晶體管 BG1 壓降越小，運放 A1 同相輸入端的電壓就越低，輸出端的電壓也越低。在 A1 輸出端接上測量或處理電路，便可對溫度進行指示或進行其它自動控制。 圖 ③比較器 當去掉運放的反饋電阻時 ,或者說反饋電阻趨于無窮大時 (即開環(huán)狀態(tài) ),理論上認為運放的開環(huán)放大倍數(shù)也為無窮大 (實際上是很大 ,如 LM324 運放開環(huán)放大倍數(shù)為 100dB，既 10萬倍 )。當正輸入端電壓高于負輸入端電壓時，運放輸出低電平。 11 圖 使用兩個運放組成一個電壓上下限比較器，電阻 R R1ˊ組成分壓電路，為運放 A1 設定比較電平 U1；電阻 R R2ˊ組成分壓電路，為運放 A2 設定比較電平 U2。運放 A A2 只要有一個輸出高電平，晶體管 BG1 就會導通，發(fā)光二極管 LED 就會點亮。若選擇 U2 U1，則當輸入電壓在 [U2，U1]區(qū)間范圍時， LED 點亮，這是一個“窗口”電壓指示器。 四分頻電路設計 四分頻電路通過兩個 74LS74 實現(xiàn)對輸入脈沖的四分頻，它的接線如圖 圖 引腳： 11 端與 3端為原時鐘輸入端； 5 端與 9端為變換后的時鐘輸出端； 2 端與 6端聯(lián)接， 8端與 12端聯(lián)接； 7 端接電源負極、 14 端接電源正極； 分頻： 1， 2， 3， 4， 5， 6為一組， 8， 9， 10， 11， 12， 13為一組； 如果要得到四分頻，原時鐘需接 3 端并且 5端接 11端， 9端為四分頻輸出端；或者是原時鐘接 11端。熱敏電阻的變化電壓通過 ADC0809 轉(zhuǎn)換后送給單片機，完成溫度檢測過程。 MSB 口接單片機 P0 口， GND口、 VREF（ ）口接地， VCC、 VREF（ +）口接 +5V， IN0 口接放大器的輸出口。 圖 溫度傳感器與單片機 AT89C51 的連接圖 加熱及打漿電路的設計 加熱電路的作用是通過加熱管把磨成粉末的黃豆煮熟，本設計使用的加熱器的功率為 800W。 單片機輸出電流經(jīng)三極管放大，來驅(qū)動繼電器閉合，使加熱管發(fā)熱把豆?jié){煮熟。加熱及打漿電路的工作原理如圖 所示，加熱及磨漿電路由繼電器 RL RL2，三極管 Q Q2，電阻 R1 R15 以及二極管 Dl、 D2，單片機 AT89C51。加熱結(jié)束后，單片機 腳變?yōu)楦唠娖?，使三極管 RL1飽和導通，從而讓繼電器觸點閉合，于是電機通電開始打漿，在系統(tǒng)程序得控制下，電機進行打漿。 13 圖 防干燒及防溢出電路的設計 防干燒及防溢出電路的作用是以傳感器作為信息采集系統(tǒng)的前端單元來控制自動豆 漿機缺水時干燒及沸騰溢出等問題。 水位檢測及沸騰溢出電路的原理如圖 所示， K1， K2分別是水位檢測傳感器和沸騰溢出傳感器，為了減少成本，這單采用探針來代替這兩個傳感器，使用中將接控制電路的公共點“地”，探針分別通過傳輸。正常工作時， Kl 被水淹沒，它和地之問的電阻較小，與 R13 共同對+5V 分壓， U+得到比 U低的電平，比較器輸 出低電平。用軟件檢測比較器的電平變化，便知是否缺水。豆?jié){沸騰之前，電極 K2遠離水而，它和地之間的電阻很大，與R9 共同對 +5V 分壓， U+得到比 U高的電壓，比較器輸出高電平。用軟件檢測比較器的輸出電平，便知豆?jié){是否沸騰溢出 。聲音信號電流從單片機的 腳輸入到蜂鳴器 LSl 發(fā)出聲音。通過事先編寫的程序，在單片機的控制下，系統(tǒng)開始工作，當加熱完成后，單片機 、 腳自動輸出一個高低平，使蜂鳴器、