【正文】 .............26參考文獻(xiàn)....................................................... ......27附 錄...............................................................29第1章 緒論 課題背景隨著信息社會和知識經(jīng)濟(jì)時代的到來，生活水平逐漸提高，節(jié)奏加快，人們沒有時間來經(jīng)營自己的生活，特別是上班族，在飲食方面的時間更是少之又少；雖然時間少，但人們追求生活的質(zhì)量，需要營養(yǎng)可口的飲食，所以廚房電器越來越受歡迎，現(xiàn)在的豆?jié){機(jī)，榨汁機(jī)，還有省時的洗碗機(jī)，面包機(jī)等，家用面包機(jī)適應(yīng)了市場的需求，全面滿足人們對面包的要求。 independent keypad to set an appointment, choice baking methods free。 piezoresistive pressure sensor detect the mass of raw materials, MCU based on mass signal to control the motor rotating and stirring timeof the DC gear motor。長春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 信息工程系摘 要本設(shè)計是基于AT89S52單片機(jī)的家用面包機(jī)控制系統(tǒng)，以AT89S52為主控芯片，以Pt100熱電阻為溫度傳感器，采用三線制測溫方法，用最小二乘法對溫度的非線性進(jìn)行優(yōu)化，檢測后的數(shù)據(jù)由8位A/D轉(zhuǎn)換器AD0832轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳輸給單片機(jī)，根據(jù)PID控制算法得到輸出控制量來控制加熱器的功率，實現(xiàn)恒溫加熱，以壓阻式壓力傳感器檢測原料的質(zhì)量，單片機(jī)根據(jù)測得質(zhì)量值控制直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動和攪拌的時間；時間預(yù)約采用低功耗時鐘芯片DS1302，單片機(jī)通過串行通信來控制DS1302工作,計時準(zhǔn)確，而且避免了由于突然停電而造成時鐘停止；通過獨(dú)立式鍵盤設(shè)定預(yù)約時間,自由選擇烘烤方式；采用四聯(lián)共陽數(shù)碼管顯示工作的時間；面包制作完成有提示音,并具有自動保溫且顯示保溫的時間。關(guān)鍵詞 面包機(jī) 單片機(jī) 最小二乘法 溫度 壓力傳感器AbstractThis design is a bread maker control system which is based on AT89S52 microcontroller. The AT89S52 is the main chip,the hot resistance Pt100 is the temperature sensor,using the method of threewire for measuring temperature,the nonlinear least square method for temperature test data are converted to digital signals by 8bit A/D converter and sent to MCU,by the way of PID control algorithm getting the output volume and control the heater power,so achieving constant temperature heating。 lowpower clock chip DS1302 is the time booking ponent, MCU control the DS1302 by the serial munication, timing accuracy, and avoiding sudden power outages due caused the clock to stop。 four cooperating digital display the time。用戶不需要再去超市擠長隊，不用再考慮袋裝面包加入了防腐劑，工業(yè)化生產(chǎn)面包也許無法再滿足個性化的口味，即使糖尿病人也可以吃到自己做的無糖面包，只需將家庭常備廚房原料：水、雞蛋、面粉等，把喜歡的口味配料放進(jìn)機(jī)器，不用照看，自動運(yùn)行，就可以做出色香味俱全的面包，它無需專業(yè)技能，可輕松操作，使用起來非常簡便，而且做的面包衛(wèi)生，比市場上買的更經(jīng)濟(jì)實惠，更重要的是，用戶可以吃到新鮮的、可口的、營養(yǎng)的熱面包，并且享受DIY自制面包的樂趣。 面包發(fā)展現(xiàn)狀面包機(jī)的基本功能是攪拌、發(fā)酵、烘烤，可實現(xiàn)LCD數(shù)字動態(tài)顯示，微電腦數(shù)碼控制，可預(yù)約面包的制作時間，如需要在明天七點(diǎn)半吃到新鮮的熱面包，可以在當(dāng)晚九點(diǎn)半時設(shè)定預(yù)約時間為8小時30分；食物的燒色可根據(jù)口味設(shè)定為“淺色”、“中色”或“深色”，以適應(yīng)不同人的口味；有15分鐘斷電記憶，當(dāng)面包在制作過程中突然斷電，面包機(jī)保存當(dāng)前的數(shù)據(jù)，通電后繼續(xù)工作；當(dāng)面包制作完成后，如用戶沒有取出面包，面包機(jī)自動保溫，以防止面包硬化及變質(zhì)；制作面包的質(zhì)量從400～700g不等，有的大容量的面包機(jī)可制作800～900g左右的面包，適合大家庭的用戶。在實現(xiàn)這些功能外，在機(jī)體和其他方面也有改進(jìn)，如有的面包機(jī)內(nèi)置高靈敏度的溫度控制器，可保持面包機(jī)內(nèi)腔的加熱溫度穩(wěn)定，均勻；采用機(jī)體和電熱管雙重接地防漏電保護(hù)；當(dāng)恒溫元件失效，導(dǎo)致面包機(jī)內(nèi)異常升溫時，限溫裝置能自動切斷電源供給；面包桶使用的不沾涂層鋁合金，容易清潔，經(jīng)久耐用等。這種面包機(jī)普及的另一原因是人們希望能在焙烤結(jié)束時立即享用熱面包，新鮮烤出的熱面包具有獨(dú)特的香味和質(zhì)地。將來的面包機(jī)具有用戶可選擇地打開和關(guān)閉的活動頂蓋，并且具有允許用戶在整個面包制作過程中觀察該制面包機(jī)內(nèi)部狀況的視窗。在結(jié)束揉面團(tuán)之后，混合袋自動地與上部揉面滾筒脫離，完全纏繞在下部揉面滾筒上，面團(tuán)從混合袋里擠出進(jìn)入烤盤。制作面包的過程取決于讀取印在混合袋上的條形碼。條形碼由條形碼掃描儀讀取并且所讀取的數(shù)據(jù)傳遞給在所讀取的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上控制揉面滾筒，加熱器等控制器。相信未來的面包機(jī)會越來越智能化，適合各種人的需求。系統(tǒng)采用AT89S52單片機(jī)為主控芯片，Pt100熱電阻檢測面包桶內(nèi)的溫度，采用三線制的接線方法，精度高，以PID控制算法控制加熱器，實現(xiàn)恒溫加熱，主要是通過六個按鍵實現(xiàn)對時間預(yù)約，選擇快速烘烤和慢速烘烤，高精度壓力傳感器自動檢測原料質(zhì)量，單片機(jī)根據(jù)原料的不同控制繼電器的閉合來控制直流減速電機(jī)的轉(zhuǎn)動和攪拌的時間，實現(xiàn)均勻攪拌的目的；面包發(fā)酵的判斷使用溫控法，當(dāng)面包桶內(nèi)溫度上升到35℃時，發(fā)酵完成后直接進(jìn)入下一個制作階段，溫控法簡單精確；面包制作完成后能自動保溫并通過LED四聯(lián)共陽數(shù)碼管顯示保溫的時間；當(dāng)溫度超過220V時面包機(jī)自動斷電，面包制作完成后機(jī)體發(fā)出提示音。以加熱器為執(zhí)行器件，通過PID控制算法程序來完成對面包桶內(nèi)溫度的控制。 系統(tǒng)框圖及各電路組成面包機(jī)控制系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集電路，電機(jī)攪拌電路，加熱電路，提示音電路，電源穩(wěn)壓電路和時鐘電路。 圖21 系統(tǒng)控制框圖電源穩(wěn)壓電路：穩(wěn)壓電路由穩(wěn)壓芯片和相應(yīng)的電容組成，提供給單片機(jī)和芯片所需的穩(wěn)定電壓，以防止波動和干擾帶來的誤差。溫度傳感器電路檢測發(fā)酵和烘烤時的溫度，壓力傳感器檢測原料的質(zhì)量。加熱電路：采用云母電熱絲加熱板，主芯片經(jīng)過驅(qū)動電路控制加熱絲。顯示電路：顯示電路由四聯(lián)共陽數(shù)碼管LG5641BH、三極管和電阻組成，顯示各階段工作的時間。時鐘電路：時鐘電路由DS1302芯片和單片機(jī)串行通信，計時準(zhǔn)確且功耗低。軟件部分：軟件主要包括主程序、溫度控制程序、A/D轉(zhuǎn)換程序、中斷程序、鍵盤和顯示程序。 時鐘芯片DS1302芯片是美國DALLAS公司推出的低功耗實時時鐘芯片，它采用串行通信方式，只需3條線便可以和單片機(jī)通信，并且其片內(nèi)均含RAM，可增加系統(tǒng)的RAM，DS1302 的時鐘校準(zhǔn)比較容易。如圖22所示，DS1302 有兩個電源輸入端，其中的一個用來做備用電源，這樣避免了由于突然停電而造成時鐘停止，因此它非常適合于長時間無人職守的監(jiān)測控制系統(tǒng)或需經(jīng)常記錄某些具有特殊意義的數(shù)據(jù)及對應(yīng)時間的場合。由于本時鐘電路的計時是由芯片DS1302來完成的，計時準(zhǔn)確，單片機(jī)通過串行通信來控制DS1302工作，同時進(jìn)行鍵盤和顯示的控制。1LSB，在本課題中，系統(tǒng)的精度為177。ADC0832其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在0～5V之間。轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)。 擴(kuò)展芯片在硬件電路中，由于單片機(jī)的接口不夠用，為此使用了擴(kuò)展芯片，Intel8155H芯片內(nèi)包含有256B的RAM存儲器（靜態(tài)），RAM的存取時間為400ns。PA口和PB口可工作于基本輸入/輸出方式或者選通輸入/輸出方式。由于8155H既有I/O口又具有RAM和定時器/計時器，因而選用作本課題的外圍接口芯片。為了給數(shù)字部分的電路提供5 V的穩(wěn)定電源，選用的是美國德州儀器公司生產(chǎn)的芯片：UA7805和其它兩種芯片。該芯片除了具有良好的穩(wěn)壓功能外，還包含過載保護(hù)電路、散熱電路、限流電路等，電源穩(wěn)壓電路如圖31所示。變壓器將220V交流電壓轉(zhuǎn)化成12V低壓交流電壓，整流電路將低壓交流電壓整流成全波直流脈動電壓。該直流電壓送入三端穩(wěn)壓器7812的輸入端Vin后，在輸出端形成12V直流穩(wěn)定電壓，供AT89S52單片機(jī)使用；12V電壓不能直接接穩(wěn)壓器7805，需接一個穩(wěn)壓器7809后才能接7805，否則會燒壞穩(wěn)壓器，這樣形成的12V直流穩(wěn)定電壓送入三端穩(wěn)壓器7809，在輸出端形成9V直流穩(wěn)定電壓，經(jīng)過電容和7805后形成5V穩(wěn)定電壓，供單片機(jī)和其他電路使用，其中的電容都起到濾波的作用。圖31 電源穩(wěn)壓電路圖 數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計 溫度采集電路溫度傳感器的種類比較繁雜，各種不同的溫度傳感器由于其構(gòu)成材料、構(gòu)成方式及測溫原理的不同，使得其測量溫度的范圍、測量精度也各不相同。Pt100型鉑電阻，在200～850℃范圍內(nèi)是精度最高的溫度傳感器之一。這些特點(diǎn)使得鉑電阻溫度傳感器具有信號強(qiáng)、精度高、穩(wěn)定性和復(fù)現(xiàn)性好的特點(diǎn)。鉑電阻溫度傳感器利用金屬鉑在溫度變化時自身阻值也隨之改變的特性來測量溫度的，當(dāng)被測介質(zhì)中存在溫度梯度時，所測得的溫度為感溫元件所在范圍內(nèi)介質(zhì)層中的平均溫度。Pt100熱電阻的分度系數(shù)A=10/℃，0℃時電阻值為100Ω，℃，鉑熱電阻特性方程為：R=R[1+At+Bt]（31）式中，為鉑熱電阻在t℃時的電阻值；R為鉑熱電阻在0℃時的電阻值， B=。鉑熱電阻的分度特性表如表31。采用三線制