【正文】 ..................................16 電源電路設計 .....................................................164 軟件設計 ..........................................................20 主程序設計 ......................................................20 程序設計 .......................................................22結 論 ...............................................................24致 謝 ...............................................................25參 考 文 獻 ..........................................................26附錄 一 主電路電氣原理圖 .............................................27智能豆?jié){機電子工程專業(yè)學生 豐先忠指導老師 秦文華 曾實現(xiàn) 摘要 隨著科學技術的不斷發(fā)展，采用單片機控制的產(chǎn)品已經(jīng)十分普遍，涉及的領域也十分廣泛。在家電領域中，如智能豆?jié){機,它以單片機為核心，在單片機控制下,完成從加熱到磨漿再到加熱燒開的過程，都不需要人工操作。關鍵詞 豆?jié){機、單片機、傳感器、Z86E02。若在黃豆中配以芝麻、花生、杏仁等佐料，可以做出各種風味的鮮美飲料。用單片機研制的全自動傳統(tǒng)豆?jié){的制法是用水磨粉碎經(jīng)浸泡膨脹的黃豆，再濾渣煮沸而成。并且具有無水檢測、豆?jié){防溢、豆?jié){燒開后繼續(xù)煮熟、電動機運轉定時、豆?jié){煮好后報警提示等功能。采用上述方法對傳統(tǒng)的制作豆?jié){方式改造后，實現(xiàn)了極高的可靠性和便捷性，并且保持了黃豆原味，極大改善了人們的生活質量。先調缺水檢測程序，若缺水，則報警，關加熱器；若有水，加熱器通電加熱，檢測是否沸騰溢出，若沒有沸騰溢出，則返回檢測是否缺水，不缺水，繼續(xù)加熱；若沸騰溢出，然后發(fā)出周期性的報警，提示加熱完畢。1 智能豆?jié){機的研究步驟及方案 研究步驟第一：理論準備階段，理解題目，研究題目所涉及到的內容，能夠較好的掌握有關題目的知識。第三：規(guī)劃課題，確定組成結構，提出大體系統(tǒng)框架并在結構框架的基礎上提出原理框圖。第五：根據(jù)系統(tǒng)控制過程完成軟件設計部分，繪制出主流程圖。整理論文。如圖 所示其工作原理是豆?jié){機加電后直接按“啟動”鍵，控制電路控制豆?jié){機進行加熱，當溫度達到 82 度左右時，停止加熱，開始打漿；打漿電機按間歇方式打漿：運轉 15 秒后停止轉運，間歇 15秒后再啟動打漿電機，如此循環(huán)進行打漿 4 次。當豆?jié){沫接觸到防溢電極時，停止加熱，間歇 20 秒后再開始加熱，如此循環(huán) 10 次，豆?jié){加工完成，間歇 10 秒后發(fā)出音響信號。先將黃豆放入豆?jié){的攪拌器濾網(wǎng)內,攪拌壺內倒入適量的水,裝好攪拌機。按下全自動啟動鍵 START，開始加熱，溫度達到 82 度時，停止加熱；攪拌馬達運轉，將黃豆粉碎，豆?jié){過濾，然后馬達停轉，又開始加熱，直到豆?jié){沸騰煮熟，停止加熱，發(fā)出報警聲，提示豆?jié){已做好。若缺水，則關閉加熱器和馬達，按任何鍵不響應，并發(fā)出急促的報警聲,直到關閉電源，加好水后才能工作。其原因是:(1)加工方式是全自動。2 系統(tǒng)組成及工作原理 系統(tǒng)組成系統(tǒng)主要由由穩(wěn)壓電源、Z86E02 單片機、功能電路、沸騰檢測電路、磨漿電路、加熱控制電路、報警電路等組成。220V交流電源經(jīng)變壓器 T1 降壓，得到+12V 的電壓，給繼電器 JM、JH 和報警蜂鳴器B1 供電。Z86E02 振蕩頻率為 4MHz，有 P0、P P 3三個輸入輸出端口。 HEAT，P START。Z86E02 的 ，經(jīng)三極管 T4放大，驅動蜂鳴器 B2報警。P ，經(jīng)三極管 T2放大，驅動繼電器 JM 閉合，控制馬達 M 運轉。P3口為輸入口，內有兩個模擬比較器，其中 ，由 R1R 12對+5V 分壓提供，接比較器的反向輸入端。杯內加水不夠時，PW 沒被水淹沒，PW 和 PG 之間電阻較大，這時單片機得到高電平，加熱器、馬達均不工作。單片機控制停止加熱，并輸出馬達驅動信號，經(jīng)三極管放大，驅動繼電器閉合，控制馬達運轉打漿；打漿電機按間歇方式打漿：運轉 15 秒后停止轉運，間歇 15 秒后再啟動打漿電機，如此循環(huán)進行打漿 4 次。3 硬件電路設計 單片機處理電路的設計與選用 單片機處理電路的設計隨著科學技術的不斷發(fā)展，采用單片機控制的產(chǎn)品已經(jīng)十分普遍，涉及的領域也十分廣泛。采用模糊控制的控制理念，使豆?jié){機具有智能控制功能，而贏得市場的認同。但美國 Zilog 公司的 Z8 系列單片機新穎、品種多，特別適合家電智能化和更新?lián)Q代。內部 RAM128 字節(jié)或 256 字節(jié)單元均可作為累加器使用，方便了軟件的編寫，減少了軟件的長度，提高了內存的利用率。3）矢量中斷。我選用 Z86E02 單片機，內含512 字節(jié) ROM，128 字節(jié) RAM，18 引腳，體積小，價格廉，特別適合小家電智能控制。它由時鐘 OSC、中央處理器 CPU、程序存儲器 ROM、數(shù)字存儲器 RAM、內部總線、各種 I/O、定時器/計算器 CTC 等組成。在工業(yè)生產(chǎn)自動化過程中，檢測、監(jiān)視和控制溫度、壓力、流量、液位、PH 等參數(shù)，以便設備工作在最佳狀態(tài)，成本消耗最低，產(chǎn)品質量最高，同時，在生產(chǎn)過程中將各個環(huán)節(jié)的參數(shù)轉為電信號，并與計算機接口，實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。DS18B20 的管腳排列如圖 2 所示，DQ 為數(shù)字信號輸入／輸出端；GND 為電源 地；VDD 為外接供電電源輸入端。單片機 輸出電流經(jīng)三極管放大，來驅動繼電器閉合，使電機轉動，把東西攪拌成粉粒。磨漿及加熱電路圖如圖 所示T3T2MK1 K2R16R5R3R15 D2D1C6C7R18R(HEAT)加加加加加 VCC5 XTL26XTL17 12 13GND 15 18Z86E02~220V~圖 3 .31 磨漿及加熱電路圖 電路的工作原理磨漿及加熱電路由繼電器 KK2，三極管 TT3，電阻 R1R1電容CC7 以及二極管 D1，單片機 Z86E02 組成。在系統(tǒng)程序的控制下,打漿機按間歇方式打漿。如此循環(huán) 5 次后打漿結束,單片機 ,使三極管 T3 飽和導通,從而讓繼電器 K2 閉合,電阻絲R(HEAT)得電開始對豆?jié){加熱。 缺水、沸騰溢出電路設計 缺水、沸騰溢出電路的作用及組成 (1) 缺水、沸騰溢出電路的作用是以傳感器作為信息采集系統(tǒng)的前端單元來控制家用豆?jié){機缺水時干燒和沸騰溢出等問題。其碳膜濕敏傳感器形狀如圖 所示圖 碳膜濕敏傳感器形狀在絕緣的聚苯乙烯基片上制備兩個電極,然后在電極之間噴涂一層含有碳粉粒的有機膠狀纖維素濕膜,便構成了碳膜濕敏傳感器。碳粉粒主要用來構成連接兩電極的導電網(wǎng)；粘合劑用來固定碳顆粒；可塑劑用來增強粘合劑的親水性；分散劑用來使碳顆粒均勻分散。 缺水、沸騰溢出電路工作原理 缺水、沸騰溢出檢測原理如圖 所示。PW 是裝在攪拌壺中部的缺水檢測電極，PF是裝在攪拌壺頂部的沸騰溢出檢測電極。缺水時，PW 露出水面，和 PG 之間電阻很小，與 RR 6共同對+5V 分壓，P ,比較器 1 輸出低電平。用同樣方法檢測豆?jié){是否沸騰溢出。豆?jié){沸騰時，泡沫淹沒 PF，和 PG 之間電阻大，與RR 8共同對+5V 分壓，P ，比較器 2 輸出高電平?；瑴囟饶る姌OR11R7R10R9R8R12R6pwPFPGVCC