智能型豆浆机控制系统毕业设计.docx

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1、现在由于社会生活节奏加快，有许多人都没有时间吃早餐，然而早餐对于人的健康 是非常重要的。中国的传统食物豆浆是一种老少皆宜的营养食品。豆浆含有丰富的营养 成分，虽不及豆腐，但比其他任何乳类都高，所以豆浆是很好的早餐之选。但由于传统 的豆浆制作过程复杂，制作时间长，许多人就放弃了喝豆浆。因此设计智能型豆浆机控 制系统，制作出一款高效省时的豆浆机是非常必要的。设计智能型豆浆机目标：制作全 豆豆浆、五谷豆浆、营养米糊、蔬菜果汁等。全过程只需要启动豆浆机，加热、打浆、 完全实行自动化，短短十几分钟就全自动做好豆浆，既安全卫生，又快捷方便。本设计基于51单片机设计了一款高效省时的智能型豆浆机控制系统。此智

2、能型豆 浆机控制系统主要由MCS-51系列单片机、温度检测器、加热电路、防溢电路、防止缺 水电路、打浆电路、报警电路等组成，豆浆生产完全自动化。其生产过程完全达到了预 设模式，可自动完成粉碎功能、加热功能、防溢出功能、报警功能等。一般可以选用以 下原料作为加工对象，如：豆类、玉米、其他五谷杂粮、蔬菜水果等多种食品。该智能 型豆浆机控制系统具有很好的应用和使用价值。关键词：51单片机，豆浆机，控制系统ABSTRACTNow because of the social life rhythm speeding up, there are many people who have no time t

3、o eat breakfast, breakfast is very important to peoples health, however. The traditional food of China soybean milk is a kind of nutritious food for young and old. Soybean milk is rich in nutrients, although less tofu, but higher than any other dairy, so soya-bean milk is a good choice for breakfast

4、. But due to the complexity of traditional soya-bean milk production process, production time is long, many people gave up drinking soybean milk. Design DouJiangJi intelligent control system, therefore, to produce an efficient time-saving DouJiangJi is very necessary. Design intelligent DouJiangJi g

5、oal: making full doug pulp, grain and soybean milk, nutritional rice cereal, vegetable juice, etc. Only need to start the whole process DouJiangJi, beating, boiled pulp completely automating, short 10 minutes to fully automatic do soya-bean milk, both safety and health, and quick and convenient.This

6、 design is based on 51 microcontroller designed a high efficient time-saving DouJiangJi intelligent control system. This DouJiangJi intelligent control system is mainly composed of MCS - 51 series microcontroller, temperature detector, spill-proof circuit, heating circuit, prevent water circuit, bea

7、ting circuit, alarm circuit and so on, fully automatic soya-bean milk production. Its production process is reached the preset mode, can automatically complete crushing function, heating, spill prevention, alarm functions, etc. Can choose the following material as a general processing objects, such

8、as beans, corn and other grain, vegetables, fruit and other food. The DouJiangJi intelligent control system has great value in application and use.Keywords： 51 microcontroller, DouJiangJi, control system目录摘 要错误!未定义书签。第一章绪论11.1豆浆机设计背景11.2豆浆机工作原理2第二章豆浆机整体方案设计32.1方案的选择32.2方案的实现及论证4第三章豆浆机系统硬件电路设计53.1主控电

9、路设计53.1.1单片机方案选择53.1.2单片机最小系统电路53.1.3 AT89C51单片机简介73.1.4 AT89C51的并行I/0口详细说明83.2晶振电路设计93.3水位及温度检测电路设计103.4加热电路设计113.5打浆电机控制电路设计123.6显示系统设计133.7报警电路设计14第四章豆浆机系统软件设计154.1主程序部分的设计154.2豆浆机工作方式框图164.2.1全豆豆浆工作方式174.2.2五谷豆浆工作方式184.2.3营养米糊工作方式194.2.4水果蔬菜工作方式20第五章系统调试215.1四种工作方式调试21总结25参考文献26附录27致谢42第一章绪论1.1豆

10、浆机设计背景随着全社会对环保健康理念的提升，人们消费观念的转变，以及全社会对于 环境问题越来越多的关注，绿色食品已经逐渐取代一些传统产品，成为了现代人 新的追求风尚，人们对健康饮品的需求逐渐增加。因此，市场上对智能型豆浆机 的需求不断扩大。人们对于豆浆机需求的持续上升，豆浆机行业的发展也日趋成 熟，2006年之后，许多品牌开始进入豆浆机行业，其中包括其他家电领域的国 内外知名品牌，诸如美的，东芝，苏泊尔，欧科，步步高，莱克等。各企业豆浆 机的发展也都各具特点。美的公司从2009年上半年开始进入豆浆机市场，以创 新、时尚、健康为主题，推出了 15款新品豆浆机，并研发革新了无网易清洗和 免泡豆等新

11、技术，从很大程度上推动了我国豆浆机的设计制造与发展。豆浆机是 新时期的一种新型的家用电器。主要是以黄豆为主，加工成可直接饮用的健康饮 品。若在黄豆中配以芝麻、花生、杏仁等原料，或者通过改变打浆次数、加热时 间，可以制作出不同种类的豆浆饮品。豆浆机主要由粉碎黄豆的电机、豆浆加热器和控制电路三大部分组成。 本设计是由单片机为主所研制的全自动控制系统，其使用的操作步骤主要为：首 先取适量浸泡好的黄豆放入豆浆机内，然后加入适量的清水，安装好豆浆机的顶 盖，把豆浆机的电源插头插入220V交流电源，豆浆机指示灯亮起，最后按下功 能按钮，豆浆机开始工作状态。其过程是：先进行水位检测，符合设定的要求后 电加热

12、器开始对水进行加热，当水温达到80C左右，豆浆机开始自动启动电机 开始打浆，打浆电机按间歇方式进行打浆。打浆过后，再次对豆浆进行加热，如 此循环若干次后，发出警报，提示豆浆已好。当豆浆温度达到预定值时豆浆上溢， 当豆浆沫接触到防溢电极时，则停止加热，发出报警信号。如果豆浆机缺水，则 关闭加热器和电机，并发出报警声，直到电源关闭，加水过后才能继续使用。全 过程操作者只需按下启动按键并选择功能后，豆浆机就开始工作，等待大概十几 分钟我们就能喝到既健康又营养的豆浆。豆浆机工作的整个过程由单片机全自动 控制，让我们操作起来更加的方便、更加的安全。1.2豆浆机工作原理本设计原理如图1.2.1所示:温度传

13、感器AT89C!D声光报警防溢电路51放干烧电路D电机时钟电路K复位电路D加热电路按键图1.2. 1豆浆机工作原理图如图1.2. 1可知，温度传感器、防溢电路、放干烧电路、时钟电路、复位电 路、按键、均属于输入部分。而声光报警、电机、加热电路均属于输出部分。其 中复位电路属于复位系统，按键属于工作功能选择键。控制系统首先通过电源电 路对系统供电，通电后，先进行水位检测，符合设定的要求后电加热器开始对水 进行加热，当水温达到80C左右，豆浆机开始自动启动电机开始打浆，打浆电 机按间歇性方式进行打浆。打浆过后，再次对豆浆进行加热，如此循环若干次后 豆浆机将发出报警信号，提示豆浆已经做好。当豆浆温度

14、达到预定值时豆浆上溢， 当豆浆接触到防溢电极时，则停止加热。提示用户关闭电源。第二章豆浆机整体方案设计2.1方案的选择方案1：此方案由单片机为核心、加热电路、磨浆电路、报警电路等部分组 成。如图2.1所示，其工作原理是首先进行加热，加热到一定温度后，开始打浆， 打浆完成后，再次开始加热，加热完成后，报警提示。图2.1方案一框图方案2：此方案由单片机、传感器、功能电路、沸腾检测电路、磨浆电路、 加热控制电路、报警电路等组成。如图2.2所示，其工作原理是豆浆机通电后直 接按“启动”键，加热电路对豆浆机进行加热，加热完成之后，开始打浆；打浆 电机按间歇性方式打浆：打浆结束后开始对豆浆加热，如此循环若

15、干次后，发出 警报提示豆浆已经做好。如果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，提示用户豆浆已经溢出，要求关闭电源。图2.2方案二框图2.2方案的实现及论证本文设计的智能型豆浆机主要由电机、加热管、水位传感器，温度传感器、 防溢电极、单片机控制面板、控制按钮以及报警器件等几部分组成。电机负责粉 碎打浆，加热管进行加热煮浆，感温探棒进行水温测量,水位传感器进行水位测量， 防溢电极防止豆浆加热溢出，采用蜂鸣器报警，控制面板根据命令和输入状态信 号，控制各个部件按程序进行加热、粉碎等系列工作全自动完成。我们确定方案二为本设计方案，具体论证方法如下：（1）上电后对水位进行

16、判断，防止加水过多或干烧;在整个工作过程中，对水 位实时检测,严防无水干烧。全过程处于无水报警。当重新将豆浆机放入水中后， 回复以前工作状态。（2）粉碎。串激电机工作可以将豆粒彻底粉碎。但由于该电机不可长时间 连续运转，所以采取间歇性打浆的工作方式，并且每次打浆不超过一分钟。为了 提高工作效率，充分利用粉碎间歇时间进行豆浆加热。（3）加热。加热分为“粉碎前预加热”、“粉碎间歇加热”两个过程。“粉 碎前预加热”是将水温加热至80C，缩短粉碎后加热至豆浆沸腾的时间，防止粉 碎后煮浆时间过长所易造成的糊锅现象，此外还有出浆率高、豆浆口味更佳的效 果。间歇性加热是让打碎的豆子充分煮熟。（4）命令输入。

17、命令输入四种模式来选择用户所选择的配置模式，通过按键 操作。第三章豆浆机系统硬件电路设计3.1主控电路设计主控电路以AT89C51单片机为核心元件，通过单片机发送指令控制加热电路、 打浆电路、报警电路以及LCD显示。各个部分电路在单片机的统一控制下，有序 进行，这样就可以完全实现智能控制系统设计。3.1.1单片机方案选择方案一：选择8031单片机芯片作为控制核心。8031芯片内部无ROM,需要外扩程序存储器，由此造成电路焊接的困难，而且 8031还需要较多的外围芯片支持，从而造成成本较高，性价比低。方案二：选择AT89C51。AT89C51芯片成熟应用广泛，而且单片机内部有ROM，且片内ROM

18、全部采用 Flash ROM,它能在3V的超低压工作，与MCS-51系列单片机完全兼容。结合实际，选择AT89C51单片机来设计。3.1.2单片机最小系统电路单片机最小系统原理电路图如图3.1.2所示：2931PSEN ALE EAATB9C51S4口. 123.45G.7 11 1-1 1111 PPPPPPPPPQ.O/ADQP0.1/AD1P0.2/AD2PQ.3/AD3P0.4/AD4PO. 5/AD5PQ.E/ADEPQ.7/AD7R2.1 用 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15RG.O/RXD P3.1/T：D

19、 R3.2/iixrTO P3.3/INT1F3.4/T0 P3.5AT1 P3.SAIVR P3.7/RD明PCO3BF0137PQ2节PO3asPD4PO53PO3*POZ217?RW 一23EPF!271112131-二,ItXL图3.1.2单片机最小系统原理图单片机是整个系统的核心部分，对系统起监督、管理、控制作用，并进行复 杂的信号处理，产生测试信号及控制整个检测过程。所以在选择单片机时，参考 了以下标准：(1) 运行速度。单片机运行速度一般和系统匹配即可。(2) 存储空间。单片机内部存储器容量，外部可以扩展的存储器(包括I/O 口)空间(3) 单片机内部资源。单片机内部存储资源越多

20、，系统外接的部件就越少， 这可提高系统的许多技术指标。(4) 可用性。指单片机是否能容易地被开发和利用，具体包括是否有合适的 开发工具，是否适合于大批量生产、性能价格比，是否有充足的资源，是否有现 成的技术资源等。(5) 特殊功能。一般指可靠性、功耗、掉电保护、故障监视等。从硬件角度来看，与MCS-51指令完全兼容的新一代AT89C51系列机，比在 片外加EPROM才能相当的8031单片机抗干扰性能强，与87C51系列单片机的性 能相当，但功耗小。程序修改直接用+5伏或+12伏电源擦除，更显方便、而且其 工作电压放宽至2.7伏一6伏，因而受电压波动的影响更小，而且4K的程序存 储器完全能满足单

21、片机系统的软件要求，故AT89C51单片机是构造本检测系统的 更理想的选择。本系统选用ATMEL生产的AT89C51单片机，其特性如下：(1) 4K字节可编程闪速程序存储器，1000次循环写/擦(2) 全静态工作:0Hz-24MHz(3) 三级程序存储器锁定(4) 128 X8位内部数据存储器，32条可编程I/O 口(5) 两个六位定时器/计数器，六个中断源(6) 可编程串行通道，低功耗闲置和掉电模式由以上性能参数可以看出AT89C51单片机的功能非常强大，性能稳定可靠， 功耗很低。对于设计智能型豆浆机来说AT89C51单片机具有很高的性价比。3.1.3 AT89C51单片机简介单片机主要完成

22、系统的控制和信息处理功能。其内部结构如图3.1.3所示:P2.O- PJ?任卜田+I口如El咨 FDftTS DRbEHS |PORI1 LfflCHP3.a - P3.7iwsttivctiREGISTERIWI ADDPL. REXSIS I mH：TUG ?MMD COWCROLFORTflLATCiH图3.指窗89律1内部结构?第副 寸f 十m f * +*.!| a - J 1- |-|-卜-Js-ti r er电.心I :.B HE.QSTERTW2引脚简要说明见PPfiTJ LATCHSTACKPONTCfl.ADDRESSREfilSTCfiFaUFFfHINfTERRUPT；

23、HtALPORT?rtD Tl心凯OCRSFCWra LATCHPftOGAAUCOUNTER:PTRVss接地端Vcc电源端，接+ 5VXTAL1接外部晶振的一个引脚XTAL2接外部晶振的另一个引脚RST/Vpd1）复位信号的输入2） Vcc断电后，此引脚可以接备用电源ALE/PROG地址锁存器允许PSEN程序存储器允许。输出读外部程序存储器的选通信号EA/VppEA 0,单片机访问外部程序存储器，EA-1,访问内部程序存储器P0.0-P0.7数据/低8位地址复用总线端口P1.0-P1.7静态通用端口（I/O 口）P2.0-P2.7高8位地址总线动态端口P3.0-P3.7双功能静态端口表3.

24、1 AT89C51引脚说明3.1.4 AT89C51的并行I/0 口详细说明由于AT89C51的并口功能强大，可用作地址/数据线，也作为通用I/O用于 系统的控制工作中。因此，可以用并口来传输显示电路中LED的段选码和位选码， 也可以用并口中的某一位完成DS18B20的数据读取AT89C51共集成四个功能极 强的8位双向并行接口，每位均设有输出锁存器，输出驱动器和输出缓冲器，四 个口分别用P0, PI, P2, P3表示，由于接口所针对的主要用途不同所以有一定 的差异，下面分别说明。（1）P0 口的每一位均由一个输出锁存器、两个三态缓冲器、一个输出驱动 器和一个输出控制电路组成，其工作状态受输

25、出控制电路的控制。P0 口既可作 为地址/数据线，又可以作为通用I/O 口。在外部扩展存储器时，P0 口必须做地 址/数据总线用，先输出低8位地址到外部地址锁存器，后输出/输入数据或指令 代码，分时复用。在不扩展外部存储器时可以做通用I/O用。（2）P1 口是一个8位准双向并行I/O接口，做通用1/O用。其输出驱动器 有内部上拉电阻，能加速0到 1的转变过程。特别在位操作方式下，P1 口可以进行每位单独输出/输入操作。（3）P2 口同样是一个8位的准双向并行I/O 口，在结构上它比P1 口多出 了一个输出转换控制部分。P2 口由内部硬件控制，当作为通用I/O 口时是一个 准双向1/O 口；当有

26、外部扩展存储器或接口时，可用于输出高8位地址。在扩展 外部存储器或接口时，由于访问外部存储器的操作是连续不断的，所以不能再扩 展为通用I/O 口。但是P2 口作为地址输出时是由内部控制开关转换的，并不会 改变其输出寄存器的内容，故访问外部地址结束后，P2 口的输出锁存器的内容 会恢复到输出引脚。因此可以根据访问外部地址的频繁程度，P2 口在其间仍可 作为通I/O，（4）P3 口做通用I/O使用时，和P1, P2 口类似。在作为多功能端口的时 候，它作为读/写信号（扩展外部存储器的时候）和标准串行I/O 口。3.2晶振电路设计晶振电路如图3.2. 1所示:晶振是晶体振荡器的简称，它可以等效成一个

27、电容和一个电阻并联再串联一 个电容的二端网络，电工学上这个网络有两个谐振点，以频率的高低分其中较低 的频率是串联谐振，较高的频率是并联谐振。AT89C51单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器。引脚 XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件 的片外晶体谐振器一起构成一个自激振荡器。外接晶体谐振器以及电容C1和C2 构成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中。对外接电容的值虽然没有严格的 要求，但电容的大小会影响震荡器频率的高低、震荡器的稳定性、起振的快速性 和温度的稳定性。因此，此系统电路的晶体振荡器的值为12MHz，电容应尽可能 的选择陶瓷电容，

28、电容值约为30UF。在焊接刷电路板时，晶体振荡器和电容应 尽可能安装得与单片机芯片靠近，以减少寄生电容，更好地保证震荡器稳定和可 靠地工作。晶振有一个重要的参数，那就是负载电容值，选择与负载电容值相等的并联 电容，就可以得到晶振标称的谐振频率。3.3水位及温度检测电路设计水位及温度检测电路如图3.3.1所示:i5V I我 i5VA A A图3.3. 1水位及温度检测电路P2.6/A14P2.7/A15P1.0P3.0/RXDP1.1P3.1/TXDP1.2P3.2/INT0P1.3P3.3/INT1P1.4P3.4/T0P1.5P3.5/T1P1.6P3.6/WRP1.7P3.7/RDATG9

29、331如图3.3.1所示：水位检测及沸腾溢出电路的原理：两个按键开关分别是水 位检测传感器和沸腾溢出传感器，通过高低电平输出的检测，即可知道是否缺水， 或者水量过多的问题。水位及温度检测电路的工作过程是以传感器作为信息采集系统的前端单元 来控制自动豆浆机缺水干烧及沸腾溢出等问题。这里采用探针模拟传感器来检测 水位及沸腾溢出的情况，然后通过比较器输出高低电平，这样就可以通过单片机 检测比较器输出电平的高低来检测水位及沸腾时的溢出状态。用如图3.3.1所示 三个按键来模拟检测水位及温度是否达标。当按键闭合时，依次代表:水位溢出、 温度过高、水位过低无论是哪个按键闭合，都会导致蜂鸣器报警。提示用户关

30、闭 电源。在该电路的设计中采用了 DS18B20数字温度传感器，这种传感器接线十分 方便，封装好以后可以适用于不同场合。其特点和优势如下所示：1. 具有十分独特的单线接口方式。2. 测温范围一55C+125C，误差很小。3. 工作电源:3-5V/DC。4. 测量结果以912位数字量方式串行传送。3.4加热电路设计加热电路如图3.4.1所示：图3.4.1加热电路加热电路的工作原理:单片机发出信号，通过MPS8098三极管进行放大信号， 然后启动继电器，继电器获得电流后吸附铁片，从而形成加热电流回路，此时加 热电路开始工作。加热电路采取的设计方法是，在单片机的I/O 口接入一个NPN的三极管，以

31、达到提升I/O 口的输出能力的目的，同时也能够隔离I/O 口与加热电路，防止单 片机被损坏。由于加热器工作时功率较大，会产生较大的电流，因此，设计中采 用了一个继电器来进行隔离开关，进一步提高了系统的耐用性和有效性。此外， LED发光二极管用来提示用户当前的加热电路是否正在运行当中。加热电路中的核心元器件是电热管。电热管通俗来说就是加热管，学术上称 作：管状电加热器元件。其结构：在金属管中放入发热丝（电阻丝）并在其周围 填充具有良好导热性和绝缘性的绝缘粉末（MgO）。电热管具有以下优点:体积小、 结构简单、发热效率高、安全可靠、安装便捷、使用寿命长等特点。此外，由于 电热管价格便宜，使用方便，

32、安全无污染，所以被广泛使用在各种需要进行加热 的场合。3.5打浆电机控制电路设计打浆电机控制电路如图3.5.1所示:图3.5.1打浆控制电路如图3.5.1所示，打浆控制电路的工作原理：单片机发送信号通过MPS9098 三极管对信号进行放大，然后启动继电器，继电器获得电流后吸附铁片，从而形 成打浆电流回路，打浆电机开始工作。安全性能方面，在打浆电路的设计中，采用继电器来控制电机的运转和断开， 此外，单片机的I/O 口加入了 NPN三极管进行驱动，从而能够有效地控制电机的 运行。具体说来，当单片机的IO 口输出高电平的时候，三极管驱动继电器的线 圈端，继电器通过电磁力的作用，接通右边的电机开关，电

33、机就开始工作。反之， 当单片机输出低电平时，电机则停止工作，这样就可以实现间歇性打浆。打浆控制电路中，最核心的元器件就是打碎电机。因此，选用什么型号的电 机显得尤为重要。单相串励电动机属于交、直流两用电动机，既可以在直流电源 工作也可以使用交流电源工作，兼容性好。本设计中，采用54系列交流串激电 机作为打碎电机。其空载转速很高，为了防止出现不安全问题，不可以连续运行， 一次约运行一分钟左右。因此，在豆浆机程序设计的时候就要注意设置间歇性打 浆方式，并且每次打浆时间为一分钟左右。3.6显示系统设计系统显示部分采用显示器LCD1602，其硬件电路如图3.6.1所示:液晶显示的原理是利用液晶的物理特

34、性，通过电压对其显示区域进行控制， 有电就有显示，这样即可以显示出图形。液晶显示器具有厚度薄、适用于大规模 集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点，目前已经被广泛应用在便携式 电脑、数字摄像机、PDA移动通信工具等众多领域。本设计选用显示器LCD1602对系统进行实时显示，其显示的功能主要包括以 下几个部分：1. 显示系统当前的工作模式。四种工作模式分别是：全豆豆浆工作方式，五 谷豆浆工作方式，营养米糊工作方式，水果蔬菜工作方式。2. 显示当前出现的错误信息。当系统出现，溢出水位错误，或者温度过高错 误和欠水位错误时，液晶显示屏将显示出具体是哪一种错误情况的发生。如图3.6.1所示系统LC

35、D显示电路的主要工作过程是：单片机通过I/O 口检 测到是否有传感器输出了错误，如果存在错误则通过LCD驱动程序来显示出当前 的状态。3.7报警电路设计报警电路如图3.7.1所示：+5Vpx Q3MPS8098LR LS2_l_ SOUNDER图3.7.1报警电路报警电路的原理是通过蜂呜器发出声音信号，提醒豆浆已经煮好了。声音信 号电流从单片机的输入到蜂鸣器。如图3.7.1所示，报警电路由单片机AT89C51与蜂鸣器。因为蜂鸣器工作电 流相比较较大，为了做隔离，加了一个NPN的三极管来做蜂鸣器的驱动。通过 事先编写的程序，在单片机的控制下，系统开始工作，当加热完成后，单片机自 动输出一个高低平

36、，使蜂鸣器导通，于是蜂鸣器发出报警，提醒豆浆加热完成。第四章豆浆机系统软件设计4.1主程序部分的设计豆浆机主程序流程图如图4.1.1所示:中断服务 程序 计数器 初始化立即切断加热器立即报警并停止工作YESNO是否有 溢出等报警是否有 .Z 停止工作I等待用户、复位 /键盘输入 扫描执行客户预设定豆浆方案LDC显示当前的工作状态图4.1.1主程序流程图软件部分采用C语言进行编程，通过定时器的运用来完成预设定的操作步骤， 达到产出满意的豆浆，系统中也包括了出错和报警部分的处理，保障了机器的稳 定运行。本设计需要用到单片机中断当中的T0计时器来用作为系统时间控制的 基准，T0计时器需要配合一个中断

37、服务子程序来完成精确的计时功能。在CPU与外设交换信息时，存在一个快速的CPU与慢速的外设间的矛盾。为解决这个问题，采用了中断技术。良好的中断系统能提高计算机实时处理的能力， 实现CPU与外设分时操作和自动处理故障，从而扩大了计算机的应用范围。4.2豆浆机工作方式框图图4.2.1豆浆机工作方式流程图为了满足用户对不同种类健康饮品的需求，本设计设置了四种工作方式来实 现用户对各类原理进行加工。主要分为全豆豆浆方式、五谷豆浆方式、营养米 糊方式、蔬菜水果方式，其具体的工作方式我们在接下来的章节具体介绍4.2.1全豆豆浆工作方式由于黄豆偏软并且含有丰富蛋白质的特性，因此在设计全豆豆浆工作方式中， 采

38、取的工作方式是：先加热5分钟，然后打浆1分钟，然后继续加热5分钟，然 后再打浆一次1分钟，最后再次加热五分钟，打浆1分钟，总共加热三次，打浆 三次。具体框图如图4.2.1所示：图4.2.1全豆豆浆工作方式框图4.2.2五谷豆浆工作方式由于有大米，小米等各种较硬的颗粒谷物的特性，因此在设计五谷豆浆工作 方式中，采取的工作方式是：先加热7分钟，然后打浆1分钟，间隔半分钟，再 打浆1分钟。然后继续加热8分钟，然后再打浆一次1分钟，间隔半分钟，再 打浆一次1分钟。总共加热2次，打浆4次。具体工作方式如图4.2.2所示：通电初始化功能选择全豆豆浆加热7分钟，打浆1分钟，间隔半分钟，再打浆1分钟加热8分钟

39、，打浆1分钟，间隔半分钟，再打浆1分钟报警结束图4.2.2五谷豆浆工作方式框图4.2.3营养米糊工作方式由于需要呈现出米糊状的特性，因此在设计营养米糊工作方式中，采取的 工作方式是：先加热5分钟，然后打浆1分钟，间隔半分钟，再打浆1分钟。然 后继续加热5分钟，然后再打浆一次1分钟，间隔半分钟，再打浆一次1分钟。 最后加热5分钟，打浆1分钟。总共加热3次，打浆5次。具体工作方式如图4.2.3所示:通电初始化功能选择全豆豆浆加热5分钟，然后打 浆1分钟，间隔半分 钟，再打浆1分钟，循环两次加热5分钟，打浆1分钟报警结束图4.2.3营养米糊工作方式框图4.2.4水果蔬菜工作方式由于蔬菜水果类原料不需

40、要加热的特性，因此在设计蔬菜水果工作方式中， 采取的工作方式是：是直接打浆1分钟，间隔半分钟，再打浆1分钟，间隔半分 钟，然后再打浆一次1分钟，间隔半分钟，再打浆一次1分钟，总共打浆4次。 具体工作方式如图4.2.4所示：通电初始化功能选择全豆豆浆打浆1分钟，间隔半分钟，循环三次打浆1分钟报警结束图4.2.4蔬菜水果工作方式框图第五章系统调试5.1四种工作方式调试1. 全豆豆浆的调试结果如图5.1所示:ni LCD1 _ IJ.dfSL图5.1全豆豆浆工作模式如图5.1所示，豆浆机正在进行全豆豆浆模式的工作，现在进行的步骤是打 浆阶段，D2指示灯亮起。此时加热工作暂停，D1指示灯灭了。液晶显示

41、屏显示 出了正在进行的工作方式全豆。2. 五谷豆浆的调试结果如图5.2所示:匕.，-LCD1 - , , LHC1SL 1II II I I I I I I I I I II图5.2五谷豆浆工作模式如图5.2所示，豆浆机正在进行五谷豆浆模式的工作，现在进行的步骤是加 热阶段，D1指示灯亮起。此时打浆工作暂停，D2指示灯灭了。液晶显示屏显示 出了正在进行的工作方式五谷。3. 营养米糊方式的调试结果如图5.3所示:UdhiL图5.3营养米糊工作模式如图5.3所示，豆浆机正在进行营养米糊工作方式。其现在进行的步骤是打 浆阶段，D2指示灯亮起。此时加热模式暂停，D1指示灯熄灭。液晶显示屏显示 出了正在

42、进行的工作方式米糊。4. 蔬菜水果方式的调试结果如图5.4所示u-RE：亦、 R14-图5.4蔬菜水果工作模式如图5.4所示，豆浆机正在进行蔬菜水果工作方式。其现在进行的步骤是打 浆阶段，D2指示灯亮起。由于该模式下不进行加热，所以D1指示灯熄灭。液晶 显示屏显示出了正在进行的工作方式蔬菜。智能型豆浆机控制系统以AT89C51单片机为核心，结合了晶振电路模块、加 热电路模块、打浆电路模块、LCD显示模块、温度及水位检测模块和报警电路模 块。当豆浆机通电以后可以自动进行水位检测、温度检测、打浆、煮浆等一系列 工作。全过程完全实现了自动化操作，达到了智能型豆浆机的工作要求。用户在 整个豆浆的制作过

43、程只需要启动豆浆机，选择好具体工作方式后，短短十几分钟 就能制作出各类既富含营养又绿色健康的豆类饮品，满足了广大用户对智能型豆 浆机的需求。整个电路设计的过程，出于对性能、安全方面的考虑，在加热电路 和打浆电路中都加入了三极管和电磁继电器，这样就可以有效的解决了电路和单 片机之间电流差较大的问题。这样设计的电路不仅能满足电路本身的工作要求， 而且可以对电路进行很好的保护。此外，该智能豆浆机控制系统设计依然存在许多的不足之处。如：在温度传 感器方面，由于采用的元器件灵敏度不高，因此在设定的温度和实际加热达到的 温度之间依然存在一些误差。另外，在加热电路设计中采用电加热管对豆浆进行 加热，工作时间

44、长了会造成糊管的现象，为清洗工作带来了不便。针对以上不足， 希望在以后的设计工作中改进。参考文献1 陈大钦，罗杰.电子技术基础实验：电子电路实验，设计及现代EDA技术 M.高等教育出版社,2008.2 康华光，华中工学院电子学教研室.电子技术基础：数字部分M.高等教育 出版社,2000.3孙肖子，西安电子科技大学教授，张企民，等.模拟电子技术基础M.西安 电子科技大学出版社,2001.4 谭浩强，崔武子.C语言程序设计M.清华大学出版社,2000.5 马忠梅.单片机的C语言应用程序设计J.单片机与嵌入式系统应用， 1996 (10): 46-46.6 胡汉才，单片机.单片机原理及系统设计M.清华大学出版社,2002.7 曾屹.单片机原理与应用.中南大学出版社,2009-6.8 陈梓城.模拟电子技术基础M.高等教育出版社,2007-11.9 张友汉.数字电子技术基础M.高等教育出版社,2009-8.10 陈大钦.电子技术基础实验M.北京：高等教育出版社,200911 金伟正.单线数字温度传感器的原理与应用J.电子技术应用，2000, 6(1):242-249.12 汪镇国，电机.单相串激电动机的原理设计制造M.上海科学技术文献出