苏ICP备112451047180号-6
基于单片机的智能豆浆机控制系统设计
摘 要
本文介绍的智能豆浆机系统由AT89C51系列单片机、温度传感器、加热电路、防溢电路、打浆电路、报警电路等组成，豆浆生产可以手动也可以完全自动化。准备工作过程是：先将黄豆放入豆浆机内，内倒入适量的水，装好机头。接上电源，指示灯LED亮起，处于待命状态。然后选择模式，其自动工作过程是：按下自动按键开始加热，当温度达到80℃左右时，停止加热；电机运转，将黄豆粉碎，而后电机停转，又开始加热，直到豆浆第一次沸腾，停止加热，进入防溢延煮过程，防溢延煮后，发出报警声，提示豆浆已做好。若缺水，则关闭加热器和电机，并发出报警声，直到关闭电源，加水后才能继续使用。豆浆生产的工序包括打浆、煮浆、防溢延煮，而三个工序又密切配合，使生产的豆浆味道更好，不同的豆浆种类，打浆和煮浆的时间和次数都不一样。磨浆前进行预加热，既可以提高工作效率，又缩短煮浆的时间，防止磨浆后煮浆时间过长所易造成的糊锅现象。其手动工作过程和自动工作过程的不同点就在于可以选择性的进行加热，手动加热的优点在于豆浆打磨好之后放置时间稍长，豆浆冷了可以选择加热键进行加热，这样又可以喝到热腾腾的豆浆了。
关键词：豆浆机；手动；全自动
ABSTRACT
Soymilk is a favorite beverage of the Chinese people, but also a nutritious food suitable for all ages. Soymilk is rich in vegetable protein and phospholipids also contain vitamin B1, B2 and niacin.
Traditional soybean milk to be a good soaking every morning to the night before the beans into soybean milk, soybean milk and bean function of heating and alternate playing, the whole process takes about 20 minutes. This work is based on time-efficient single chip controller designed to maintain soymilk beating the original, slow fire heating and other functions based on the application 1500W power heating power, and added a defaming device mixer, heating and high power beating the same time, slow fire stage accompanied by the heating device to eliminate air bubbles foaming. Compared with ordinary soybean milk machine, the working time is only about 10 minutes, greatly improving the efficiency of soybean milk, saving valuable time in the morning, has great relevance and market potential. Soymilk is the future direction of market development, an inevitable.
Keywords: Soymilk; efficient time-saving;
目 录
第1章 绪 论…………..…………………………………………………………… 1
1.1 选题的背景及意义…………..…………………………………………… 1
1.2 研究现状…………..……………………………………………………… 1
1.3 本文研究内容…………..………………………………………………… 2
第2章 豆浆机控制系统的功能分析与方案设计…………..………………………4
2.1 总体方案…………..……………………………………………………… 4
2.2 控制系统的硬件分析…………..………………………………………… 5
2.3 控制系统的软件分析…………..………………………………………… 8
第3章 系统硬件电路设计…………..………………………………………………8
3.1 单片机的选型…………..…………………………………………………8
3.1.1 主要性能特点…………..…………………………………………8
3.1.2 引脚功能说明…………..…………………………………………9
3.2 温度检测电路设计…………..……………………………………………11
3.2.1 NTC热敏电阻温度传感器简介…………..……………………… 11
3.3 加热电路的设计…………..………………………………………………14
3.4 电机电路的设计…………..………………………………………………14
3.5 数码管显示电路的设计…………..………………………………………15
3.6 防干烧及防溢出电路的设计…………..…………………………………16
3.7 报警电路的设计…………..………………………………………………17
3.8 复位电路的设计…………..………………………………………………18
3.9 时钟电路和按键电路的设计…………..…………………………………19
第4章 系统软件设计…………..………………………………………………… 21
4.1工作流程…………..……………………………………………………… 21
4.1.1 主控制………..……………………………………………………21
4.1.2 单独加热………..…………………………………………………21
4.1.3 单独打磨………..…………………………………………………22
4.1.4 全自动………..……………………………………………………23
4.2 软件子程序编制…………..………………………………………………22
4.2.1 跑马灯扫描按键程序…………..………………………………… 22
4.2.2 声光报警子程序…………..……………………………………… 25
4.2.3 防电机剧烈震动子程序…………..……………………………… 26
4.2.4 选择豆浆类型子程序…………..………………………………… 26
第5章 总结与展望…………..……………………………………………………28
第6 章 致谢…………..………………………………………………………… …29
参考文献…………..…………………………………………………………………30
附录1： 豆浆机控制系统硬件图…………..………………………………………31
附录2： 豆浆机控制系统软件程序…………..……………………………………32
本文研究内容
本文首先通过电源电路对系统供电，其中温度传感器、防溢电路、放干烧电路、时钟电路、复位电路、按键、均是输入部分，声光报警、电机、加热电路均是输出部分。通电后，单片机启动加热器加热。
加热到80℃时停止加热，然后启动电机，电机通过旋转打豆，打豆完成之后，又通过加热器加热。其中复位电路是复位系统的，按键为工作功能选择键。
(1) 可以手动和自动对各种谷物和豆类进行加热和粉碎，工作模式分手动加热，全自动两种。
(2) 在豆浆机工作的过程中，数码管能给予温度和工作模式的显示。
(3) 在豆浆机工作过程中能对液位溢出和豆浆机干烧进行检查，发现后能蜂鸣报警并停止相关工作。
(4) 豆浆机工作完成时，能蜂鸣报警，提醒用户。
参考文献
[1] 湖北民族学院报（自然科学版）第30卷第1期[J],2006年10月.
[2] 电子科技2011年第24卷 第5期. [J].2004.
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[4]周润景，郝晓霞编著.传感器与检测技术. [M].北京.电子工业出版社.2009年4月.
[5]于永，戴佳等编著.51单片机C语言常用模块与综合系统设计实例精讲（第2版）[M].北京.电子工业出版社.2008年10月.
[6]王守中编著.读就通51单片机开发[M].北京.电子工业出版社.2011年2月.
[7]阎 石主编.数字电子技术基础(第五版) [M].北京.高等教育出版社.2006年5月.
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[10]周冰, 李田等编著. Altium Designer Summer 09从入门到精通[M].北京.机械工业出版社.2011
[11]穆秀春，冯新宇等编著. Altium Designer原理图与PCB设计[M].北京.电子工业出版社.2011.
[12]刘武发, 刘德平主编.机电一体化设计基础[M].北京.化学工业出版社.2007.
[13] 韩广兴主编. 微处理器及控制电路识图[M].北京.电子工业出版社.2009.
[14]朱运利.单片机技术应用.北京:机械工业出版社，[M] 2005年1月第一版.
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[16]王兆安、刘建军主编.电力电子技术.5版[M]. 北京. 机械工程出版社.2009
[17]张友汉主编.电子线路设计应用手册.1版[M]. 福建.科学技术出版社.2000
[18]汤光华、宋涛主编.电子技术.1版[J]. 北京. 2005
[19]邱世安主编.机电一体化技术.1版[J]. 西安. 2004
[20]何希才编著.常用集成电路应用实例. 1版[J]. 北京. 2007
摘 要
本文介绍的智能豆浆机系统由AT89C51系列单片机、温度传感器、加热电路、防溢电路、打浆电路、报警电路等组成，豆浆生产可以手动也可以完全自动化。准备工作过程是：先将黄豆放入豆浆机内，内倒入适量的水，装好机头。接上电源，指示灯LED亮起，处于待命状态。然后选择模式，其自动工作过程是：按下自动按键开始加热，当温度达到80℃左右时，停止加热；电机运转，将黄豆粉碎，而后电机停转，又开始加热，直到豆浆第一次沸腾，停止加热，进入防溢延煮过程，防溢延煮后，发出报警声，提示豆浆已做好。若缺水，则关闭加热器和电机，并发出报警声，直到关闭电源，加水后才能继续使用。豆浆生产的工序包括打浆、煮浆、防溢延煮，而三个工序又密切配合，使生产的豆浆味道更好，不同的豆浆种类，打浆和煮浆的时间和次数都不一样。磨浆前进行预加热，既可以提高工作效率，又缩短煮浆的时间，防止磨浆后煮浆时间过长所易造成的糊锅现象。其手动工作过程和自动工作过程的不同点就在于可以选择性的进行加热，手动加热的优点在于豆浆打磨好之后放置时间稍长，豆浆冷了可以选择加热键进行加热，这样又可以喝到热腾腾的豆浆了。
关键词：豆浆机；手动；全自动
ABSTRACT
Soymilk is a favorite beverage of the Chinese people, but also a nutritious food suitable for all ages. Soymilk is rich in vegetable protein and phospholipids also contain vitamin B1, B2 and niacin.
Traditional soybean milk to be a good soaking every morning to the night before the beans into soybean milk, soybean milk and bean function of heating and alternate playing, the whole process takes about 20 minutes. This work is based on time-efficient single chip controller designed to maintain soymilk beating the original, slow fire heating and other functions based on the application 1500W power heating power, and added a defaming device mixer, heating and high power beating the same time, slow fire stage accompanied by the heating device to eliminate air bubbles foaming. Compared with ordinary soybean milk machine, the working time is only about 10 minutes, greatly improving the efficiency of soybean milk, saving valuable time in the morning, has great relevance and market potential. Soymilk is the future direction of market development, an inevitable.
Keywords: Soymilk; efficient time-saving;
目 录
第1章 绪 论…………..…………………………………………………………… 1
1.1 选题的背景及意义…………..…………………………………………… 1
1.2 研究现状…………..……………………………………………………… 1
1.3 本文研究内容…………..………………………………………………… 2
第2章 豆浆机控制系统的功能分析与方案设计…………..………………………4
2.1 总体方案…………..……………………………………………………… 4
2.2 控制系统的硬件分析…………..………………………………………… 5
2.3 控制系统的软件分析…………..………………………………………… 8
第3章 系统硬件电路设计…………..………………………………………………8
3.1 单片机的选型…………..…………………………………………………8
3.1.1 主要性能特点…………..…………………………………………8
3.1.2 引脚功能说明…………..…………………………………………9
3.2 温度检测电路设计…………..……………………………………………11
3.2.1 NTC热敏电阻温度传感器简介…………..……………………… 11
3.3 加热电路的设计…………..………………………………………………14
3.4 电机电路的设计…………..………………………………………………14
3.5 数码管显示电路的设计…………..………………………………………15
3.6 防干烧及防溢出电路的设计…………..…………………………………16
3.7 报警电路的设计…………..………………………………………………17
3.8 复位电路的设计…………..………………………………………………18
3.9 时钟电路和按键电路的设计…………..…………………………………19
第4章 系统软件设计…………..………………………………………………… 21
4.1工作流程…………..……………………………………………………… 21
4.1.1 主控制………..……………………………………………………21
4.1.2 单独加热………..…………………………………………………21
4.1.3 单独打磨………..…………………………………………………22
4.1.4 全自动………..……………………………………………………23
4.2 软件子程序编制…………..………………………………………………22
4.2.1 跑马灯扫描按键程序…………..………………………………… 22
4.2.2 声光报警子程序…………..……………………………………… 25
4.2.3 防电机剧烈震动子程序…………..……………………………… 26
4.2.4 选择豆浆类型子程序…………..………………………………… 26
第5章 总结与展望…………..……………………………………………………28
第6 章 致谢…………..………………………………………………………… …29
参考文献…………..…………………………………………………………………30
附录1： 豆浆机控制系统硬件图…………..………………………………………31
附录2： 豆浆机控制系统软件程序…………..……………………………………32
本文研究内容
本文首先通过电源电路对系统供电，其中温度传感器、防溢电路、放干烧电路、时钟电路、复位电路、按键、均是输入部分，声光报警、电机、加热电路均是输出部分。通电后，单片机启动加热器加热。
加热到80℃时停止加热，然后启动电机，电机通过旋转打豆，打豆完成之后，又通过加热器加热。其中复位电路是复位系统的，按键为工作功能选择键。
(1) 可以手动和自动对各种谷物和豆类进行加热和粉碎，工作模式分手动加热，全自动两种。
(2) 在豆浆机工作的过程中，数码管能给予温度和工作模式的显示。
(3) 在豆浆机工作过程中能对液位溢出和豆浆机干烧进行检查，发现后能蜂鸣报警并停止相关工作。
(4) 豆浆机工作完成时，能蜂鸣报警，提醒用户。
参考文献
[1] 湖北民族学院报（自然科学版）第30卷第1期[J],2006年10月.
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[3] 中国制造业信息化2009年第23期. [J].2006年3月.
[4]周润景，郝晓霞编著.传感器与检测技术. [M].北京.电子工业出版社.2009年4月.
[5]于永，戴佳等编著.51单片机C语言常用模块与综合系统设计实例精讲（第2版）[M].北京.电子工业出版社.2008年10月.
[6]王守中编著.读就通51单片机开发[M].北京.电子工业出版社.2011年2月.
[7]阎 石主编.数字电子技术基础(第五版) [M].北京.高等教育出版社.2006年5月.
[8]徐科军主编.传感器与检测技术（第2版）[M].北京.电子工业出版社.2010.
[9]51测试网.XL1000实验指导书.www.51c51.com.[M]
[10]周冰, 李田等编著. Altium Designer Summer 09从入门到精通[M].北京.机械工业出版社.2011
[11]穆秀春，冯新宇等编著. Altium Designer原理图与PCB设计[M].北京.电子工业出版社.2011.
[12]刘武发, 刘德平主编.机电一体化设计基础[M].北京.化学工业出版社.2007.
[13] 韩广兴主编. 微处理器及控制电路识图[M].北京.电子工业出版社.2009.
[14]朱运利.单片机技术应用.北京:机械工业出版社，[M] 2005年1月第一版.
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[17]张友汉主编.电子线路设计应用手册.1版[M]. 福建.科学技术出版社.2000
[18]汤光华、宋涛主编.电子技术.1版[J]. 北京. 2005
[19]邱世安主编.机电一体化技术.1版[J]. 西安. 2004
[20]何希才编著.常用集成电路应用实例. 1版[J]. 北京. 2007