发布时间 : 星期一 文章基于单片机的自动豆浆机控制电路设计毕业设计(论文)更新完毕开始阅读
河南工业职业技术学院毕业设计（论文）
电力供应;220V AC 一般的家用电压都为220v
2.5 设计的主要目的和任务
通过对豆浆机的技术深入的研究，对豆浆机有了新的了解。豆浆机的核心技术是控制。豆浆机需主要抓住两个环节，一是打磨，一是熬煮。针对国家对家电行业安全、环保、节能的要求需对豆浆机进一步的开发创新，以满足广大消费者的对豆浆机更方面、快捷、耐用、打出的豆浆好喝的需求。如何摆脱难清洗，不安全，噪音大等难克服的传统问题？基于对生活的爱好，结合所学专业知识，本文开发一款多功能，节能环保，智能自动醇化，无网水果豆浆机。
据了解，目前豆浆机家庭普及率仅为3％左右，与电磁炉等小家电相比仍偏低，成长空间大。
面对如此市场潜力，带动了国内豆浆机行业的投资热。美的生活电器事业部已高调抛出庞大的扩产计划，
拟投资3亿元建40条生产线，年产能达3000万台，并把“2010年占据国内35％的市场份额”作为其市场目标。而九阳也斥巨资建设更加先进的豆浆机生产线，扩大产能。
据统计，目前全国已有上百家小家电企业加入了豆浆机制造的行列。粗略计算，国内豆浆机产能未来两年内有望达到5000万台。
豆浆机的市场如次开阔，只有满足消费者的要求，才能提高销售业绩，才能开拓新的领地。总之我们要总结不足，不断的追求创新，开发新的技术，才能独占鳌头。
本文在总结了传统豆浆机优缺点的基础上，开发研制了新的一款豆浆机，它更符合广大消费者的需求。是一款单机多能，节能环保，智能自动醇化，无网水果；在刀片上，采用仿螺旋浆结构，锯齿状外型，改革了豆浆机的加工方式，真正实现了磨豆浆，这样让豆浆的营养充分释放，噪音更低；外观采用仿生型，美观大方更进一步贴近人们的生活。
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第三章 豆浆机控制系统的功能分析
3.1 控制系统的硬件分析
硬件上豆浆机的控制系统首先需要有一个单片机芯片作为控制核心来控制它的工作过程，刚开始需要进行水位检测，这就需要一个传感器，为了减少成本，这里采用一个探针来代替传感器的使用，然后开始对水进行加热，刚开始的加热需要把水加热到80℃，这就需要一个温度传感器，在这里我想选用数字温度传感器DS18b20，因为它是单总线器件，线路简单，体积小，省去了A/D转换，并行扩展等步骤，使硬件图变得简单形象了很多。当给豆浆机加热完毕后，需要启动打浆电机开始打浆，这里我想选用的是单相串励电机，因为串励电动机具有起动转矩大、过载能力强、调速方便、体积小、重量轻等很多优点，在家用电器中普遍使用。当打完浆后，需要对豆浆再次加热，这里就用到了沸腾溢出的装置，与水位检测装置一样，沸腾溢出装置同样选用的是一个探针来替代了传感器。对豆浆再次加热完毕后，预示着豆浆加工完成了，最后发出音响信号，这里就选用一个报警器就可以了。
3.2 控制系统的软件分析
软件上就是对单片机的编程，在编程前需要画出一个流程图，根据豆浆机控制系统的设计要求及目的，即插上电源、按下启动按钮并且选择功能后，如果选择功能一（富纤豆浆），且没有出现水位过低的情况，就启动加热装置对水加热，当水温达到了80℃左右，豆浆机停止加热，启动磨浆电机开始磨浆，磨浆电机按间歇方式打浆：运转15秒后停止运转，间歇5秒后再启动打浆电机，如此循环5次。磨完浆后，开始对豆浆加热，豆浆温度达到一定值时豆浆上溢，当豆浆沫接触到防溢电极时，停止加热，间歇20秒后在开始加热，如此循环5次，豆浆加工完成，间歇10秒后发出音响信号。按照上述对豆浆机控制系统的要求，完成豆浆机控制系统设计的流程图后，对单片机进行软件的编程来配合硬件的设计以至于完成整个豆浆机控制系统的设计。豆浆第一次沸腾后，本机防溢功能自动启动，进入延煮过程。电热器间歇加热，使豆浆充分煮熟并防止溢出。防溢延煮约8分钟结束。工作结束后，机器发出声光报警，提示豆浆已经做好。此时关闭开关、拔下电源插头后，即可准备饮用豆浆。
注：豆浆机的防干烧功能在工作过程中，自动启动。
按照上述对豆浆机控制系统的要求，完成豆浆机控制系统设计的流程图后，对单片机进行软件设计的编程来配合硬件的设计以至于完成整个豆浆机控制系统的设计。
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第四章 豆浆机控制系统的硬件设计
4.1 电源电路设计
电源是各种电子设备必不可少的组成部分，其性能的优劣直接关系到电子设备的技术指标以及能否安全可靠的工作。目前常用的直流稳压电源分线性电源和开关电源两大类。随着集成电路飞速发展，稳压电路也迅速实现集成化市场上已有大量生产各种型号的单片机集成稳压电路。它和分立晶体管电路比较，具有很多突出的优点主要体现在体积小、重量轻、耗电省、可靠性高、运行速度快，且调试方便、使用灵活，易于进行大量自动化生产。
4.1.1 电源的作用
各种电子电路都要求用稳定的直流电源供电，由整流滤波电路可输出较为平滑的直流电压，但当电网电压波动或负载改变时，将会引起输出端电压改变而不稳定。为了获得稳定的输出电压，滤波电路的输出电压还应该经稳稳压电路进行稳压。
4.1.2 电源的组成
电源由电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路组成。
电源变压器：将电网提供的220V交流电压转换成为各种电路设备所需的交流电压。 整流电路：利用单向导电器件将交流电转换成脉动直流电路。
滤波电路：利用储能元件（电感或电容）把脉动直流电转换成比较平坦的直流电。 稳压电源：利用电路的调整作用使输出电压稳定的过程称为稳压。
4.1.3变压器容量、整流二极管的计算与选择
据整流原理，因为UO=O.9U2，则可以得到U2=UO/O.9=5v/0.9≈5.56V。
在考虑到变压器、绕组损耗（压降）和整流二极管的压降，在T程中必须再在上述基础上增加5%，即U2=5. 56*(1+5%)≈5.83V，整流二极管的承受最大的反向电压UDl=21/2U2≈5.83V，因为稳压器的最大电
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流是3A，所以流过二极管的最大电流ID1=1/2Ii=0.75ID2=0.75A；D2中的四个二极管的耐压值至少应该为8. 24V，允许流过的最大电流为0.75A。
由于变压器输入的电压是220V，而副线圈输出的电压时12V，故有线圈匝数N=
U1/U2=220/12==0.003。变压器副边的有效值:I2=1.ll*l.5=1.67A.变压器的容量：
S=UI=5.83*1.67=9.74W。
4.1.4 电源工作原理
整个电源电路如图4.1所示，控制电路采用变压器降压、晶体二极管整流等方法获得工作电源。当电源接入220V交流电，TR1开始对220V交流电进行降压，从次级输出12V左右的低压交流电，从而适应电路的使用要求。整流硅对次级输出的交流电进行桥式整流，再由E2、C2进行滤波，已形成较平滑的直流电，送给三端集成正输出稳压器78L05进行稳压调整。经78L05稳压作用后输出+5V的直流电压，经E3、C3滤波后输出纹波很低的+5V电压，作为单片机的工作电源，以保证单片机工作时的稳定和可靠。
图4.1 豆浆机控制系统的电源电路
4.1.5 桥式整流电路简介
桥式整流器是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的电路，常用来将交流电转变为直流电。桥式整流电路图如图4.4，它的工作原理如下:输入为正半周时，对D1、D3加正向电压，Dl、D3导通;对D2、D4加反向电压,D2、D4截止。电路中构成ab、D1、R、D3通电回路，在R上形成上正下负的半波整洗电压,输入为负半周时，对D2、D4加正向电压，D2、D4导通；对D1、D3加反向电压，D1、D3截止。电路中构成ab、D2、R、D4通电回路,同样在R上形成上正下负的另外半波的整流电压。
图4.2
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