全自動豆?jié){機的設(shè)計研究

摘要：隨著我國人民生活水平的不斷提高，人們?nèi)粘Ｉ钪袑Χ節(jié){機的需求量日益增加，傳統(tǒng)手工機械豆?jié){機存在清洗機件困難、燒糊、打漿時噴濺溢出等問題，所以設(shè)計一款全新的全自動豆?jié){機是非常有實用價值的。此采用STC12C5A60S2單片機作為核心控制器，運用電加熱原理和聲音報警等系統(tǒng)，可實現(xiàn)水溫加熱，聲光報警等功能，有效地防止豆?jié){蛋白質(zhì)破壞；具有使用簡單，穩(wěn)定性好，功耗低的優(yōu)點；整個過程由單片機全自動控制，讓人們用起來更加方便、安全。

關(guān)鍵詞：單片機；控制系統(tǒng)；溫度傳感器；OLED

豆?jié){是中國傳統(tǒng)飲品之一，相傳已有1900多年的歷史。豆?jié){不僅含有豐富的人體必需的鐵、鈣、鋅、磷等幾十種礦物質(zhì)，還含有維生素B1、B2和植物蛋白質(zhì)、磷脂等，是一種老少皆宜的營養(yǎng)飲品。豆?jié){具有四大功效：1.富含維他命，讓你瘦得漂亮；2.降低膽固醇，使血液清澈；3.具洗凈作用，使腸道暢通?，F(xiàn)在大多數(shù)人用它配以饅頭來飲用，是一種非常營養(yǎng)美味的早餐，營養(yǎng)價值非常高。但由于傳統(tǒng)豆?jié){的制作工藝復(fù)雜繁瑣，所以人們在市面上買到的不一定是新鮮的豆?jié){。隨著人們對身體健康意識的提高，大多數(shù)人都愿意在家里親手制作一杯美味可口的豆?jié){，這對于家用豆?jié){機的快速發(fā)展起到了一定的引導(dǎo)作用。目前豆?jié){機向著智能化，快捷化，安全化發(fā)展。讓大家在快節(jié)奏生活的今天也能輕松地制作出一杯美味可口的豆?jié){作為早餐飲品，大大提高了人們的身體健康。全自動豆?jié){機要做到智能化，就要有不同的電路模塊去實現(xiàn)相對應(yīng)的功能。

一、系統(tǒng)的原理

（一）思路

控制系統(tǒng)首先通過電源電路對系統(tǒng)供電，其中溫度傳感器、防溢電路、防干燒電路、復(fù)位電路、按鍵、均是輸入部分，聲光報警、電機、加熱電路均是輸出部分。通電后，LED亮起，單片機啟動加熱器加熱，加熱過程中LED會不斷閃爍，當加熱到36℃時停止加熱，然后啟動電機，電機通過旋轉(zhuǎn)打豆，打豆完成之后，又通過加熱器加熱，加熱10s后顯示屏上狀態(tài)一欄顯示完成，蜂鳴器發(fā)出滴滴聲，LED停止閃爍并保持常亮狀態(tài)，代表豆?jié){已經(jīng)制作完成。其中復(fù)位電路是復(fù)位系統(tǒng)的，按鍵為工作功能選擇鍵。

由單片機、電源電路、溫度傳感器、防干燒電路、防溢電路、打漿電路、報警電路等組成。接上電源，指示燈LED亮，處于待命狀態(tài)。按下全自動啟動鍵，開始加熱，溫度達到36度時，停止加熱；攪拌馬達運轉(zhuǎn)，將干豆粉碎，豆?jié){過濾，然后馬達停轉(zhuǎn)，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。若豆?jié){較長時間沒喝而變涼，按下啟動鍵繼續(xù)加熱，加熱至沸騰后，停止加熱，發(fā)出報警聲。若缺水，則關(guān)閉加熱器和馬達，并發(fā)出報警聲，直到關(guān)閉電源，加好水后才能工作。

（二）技術(shù)路線

由于以前的豆?jié){機，磨漿要過濾豆渣，豆?jié){熬煮也要自己動手，還要特別注意豆?jié){溢鍋的問題，程序繁瑣麻煩，給人們帶來不便，針對這些情況擬定開發(fā)家用豆?jié){機全自動控制電路裝置。 家用豆?jié){機全自動控制裝置是在單片機的程序控制下進行工作的。打漿時，插上電源插頭，接通電源， 直接按“啟動”鍵，控制電路控制豆?jié){機工作。先給干豆加熱，并由傳感器檢測溫度，當溫度達到36度左右時，停止加熱。啟動磨漿電機開始磨漿，運轉(zhuǎn)10秒后停止轉(zhuǎn)運，如此循環(huán)進行打漿3次。磨漿完后，開始對豆?jié){加熱，豆?jié){溫度達到一定值時，豆?jié){上溢。豆?jié){加工自動進入防溢延煮程序，豆?jié){加工完成后發(fā)出聲光報警信號。復(fù)位電路是單片機最小系統(tǒng)的核心之一，單片機在啟動時都需要復(fù)位，以使CPU及系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，并從初態(tài)開始工作。復(fù)位電路常用到的兩個電路是手動按鍵復(fù)位和上電復(fù)位，而本系統(tǒng)單片機采用的是手動按鍵復(fù)位。手動按鍵復(fù)位是當按鍵按下時，微控制器的復(fù)位端口從高電平變?yōu)榈碗娖?，并且電容將此低電平維持一定的時間，系統(tǒng)處于復(fù)位狀態(tài)，微控制器內(nèi)部的所有寄存器被強制復(fù)位，當按鍵松開并且電容充電完成，微控制器的復(fù)位端口從低電平變?yōu)楦唠娖剑⒖刂破鬟M入正常的工作狀態(tài)，開始從頭執(zhí)行程序。

（三）全自動豆?jié){機設(shè)計的目的

隨著科學(xué)的進步與發(fā)展，傳統(tǒng)儀器正逐步被智能化儀器所取代，而智能化儀器的核心部件是單片機，因其極高的性價比而得到廣泛的使用，在智能化儀器的發(fā)展中占據(jù)了很高的重要性。這款豆?jié){機能使人們在匆忙而又寶貴的早晨用最短的時間喝上營養(yǎng)豐富的豆?jié){。有調(diào)查指出現(xiàn)在上班族和學(xué)生兩大社會群體有40%的人是經(jīng)常不吃早餐的，而原因大多是沒有時間做早餐。所以這樣的一款高效省時的豆?jié){機想必會大受消費者歡迎的。中國已經(jīng)逐漸進入老齡化社會，為健康和養(yǎng)生服務(wù)的產(chǎn)品一定會有很大的市場。設(shè)計一款能為我們節(jié)約時間和更加方便的全自動豆?jié){機是非常有意義的。

二、總結(jié)

總之，全自動豆?jié){機更多的是向智能化發(fā)展，完成多元化組合功能的實現(xiàn)。同時，新一代的豆?jié){機要比以往的手工機械豆?jié){機方便、實用、快捷。人們用起來會更加舒適、安全，并且針對不同的豆品甚至果蔬打漿成汁都有不錯的效果。此設(shè)計對以后更加智能化的全自動豆?jié){機的設(shè)計打下了良好的基礎(chǔ)。

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