基于单片机的自动豆浆机控制电路设计课程设计论文(编辑修改稿)

基于单片机的自动豆浆机控制电路设计课程设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

与单片机 AT89C52 的接口设计 DS18B20 与单片机 AT89C52 的接口设计如图 6 所示， 口接单线总线为保证在有效的 DS18B20 适中周期内提供足够的电流，可用一个 MOSFET 管和 AT89C52 的 来完成对总线的上拉。 当 DS18B2 处于写存储器操作和温度 A/D 变换操作时，总线上必须有强的上拉，上拉开启时间最大为 10μ s。 采用寄生电源供电方式 VDD和 GND 端均接地。 由于单线制只有一根线，因此发送接收口必须是三态的。 主机控制 DS18B20 完成温度转换必须经过 3 个步骤：初始化、 ROM操作指令、存储器操作指令。 假设单片机系统所用的晶振频率为 12MHz，根据 DS18B20 的初始化时序，写时序和读时序，分别编写 3 个子程序： INTT 为初始化子程序， WRTTE 为写（命令或数据）子程序， READ 为读数据子程序，所有的数据读写均由最低位开始，实际在实验中不用这种方式，只要在数据线上加一个上拉电阻 欧姆另外 2 个分别接电源和地。 图 6 温度传感器 DS18B20 与单片机 AT89C52 的连接图 加热及磨浆电路的设计 加热电路的作用是通过加热管把磨成粉末的黄豆煮熟，本设计使用的加热器的功率为 800W；磨浆电路的作用是通过电机把黄豆搅拌成粉末，电机选用的是单相串励电机，由于串励电机具有转动转矩大，过载能 13 力强，调速方便，体积小等有点，在家用电器中普遍使用。 但是串励电机的转速很高，为了避免其连续工作容易造成损坏，本设计采用的是间歇性打浆的方式。 单片机输出电流经三极管放大，来驱动继电器闭合，使加热管发热把豆浆煮熟，同理，继电器闭合使电机运转把黄豆搅碎。 加热及磨浆电路的工作原理如 图 7所示，加热及磨浆电路由电器 JR JR2，三极管 T T3，电阻 R5， R6 以及二极管 D1， D2，单片机 ，检测完水位正常后，赋给 一个电平，软件检测到 变为低电平后，赋给单片机 脚一个高电平，使三极管 T2饱和导通，电流流过继电器 JR1，使触点闭合，于是加热管得电开始对豆浆加热，当温度达到 80摄氏度时，单线数字温度传感器 DS18B20 将温度信号传给单片机，单片机检测到这个信号后，使 脚变为低电平，三极管 T2 截止，继电器触点断开，电阻丝停止加热。 加热结束后 ，单片机 脚变高电平从而让继电器触点闭合，于是电机得电开始打浆，在系统程序得控制下，打浆机按间歇方式打浆。 电机运转 20秒后，单片机 脚变为电平，从而继续驱动电机工作，如此循环 5 次打浆结束。 图 7 豆浆机控制系统的加热及磨浆电路 水位检测及沸腾出检测电路的设计 加热电路的作用是通过加热管把磨成粉末的黄豆煮熟，本设计使用的加热器的功率为 800W：磨浆电路的作用是通过电机把黄豆搅拌成粉末，电机选用的是单相串励电机，由于串励 电机具有启动转矩大，过载能力强。 防溢出电路的作用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时干烧及沸腾溢出等问题。 这单采用探针作为传感器来检测水位及沸腾溢出，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。 水位检测及沸腾溢出电路的原理如图 所示， K1， K2 分别是水位检测传感器和沸腾溢出传感器，为了减少成本，这单采用探针来代替这两个传感器，使用中将接控制电路的公共点“地”，探针分别通过传输。 单片机的 ， 端连接。 正常工作时 ， Kl 被水淹没，它和地之问的电阻较小，与 R13 共同对+5V 分压， U+得到比 U低的电平，比较器输出低电平。 缺水时， Kl露出水面，它的电阻很大， R13 共同对 14 +5V 分压， U+得到比 U高的电压，比较器输出高电平，通过非门后输出低电平产生下降沿。 用软件检测比较器的电平变化，便知是否缺水。 报警电路的设计 报警电路的作州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 脚输入到蜂鸣器 LSl 发出声音。 报警电路如图 所示，报警电路由单片机 AT89C52与蜂鸣器 LS发 光二极管组成。 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 、 脚自动输出一个高低平，使蜂鸣器、发光二极管通电导通，于是蜂鸣器 LS1 发出报警，提醒豆浆加热完成。 此次设计我做的是基于单片机的豆浆机 控制电路 设计，讲过多次的修改和整理，可以满足设计的基本要求。 当放入适量浸泡好的的黄豆，加入适量的冷水，浆豆浆机电源插头插入 220V 交流电源，豆浆机指示灯亮起，按下 按钮， 开始对水进行加热， 水温达到 80 度左右，豆浆机停止加热。 启动 打浆电机开始打浆， 运转 15 秒或者 20 秒 后 停止运转， 停止 10 秒后 再 启动打浆电机，如此循环 6次 或者 4次。 打 完浆后， 开始对豆浆加热， 15 豆浆温度达到一定值时豆浆上溢， 豆浆沫接触到防溢电极时， 停止加热。 豆浆机自动进入防溢延煮程序，完成后发出声光 信号。 但 因 为我的水 平 有限，此电路中也存在着 一 定的问题，比如说三端集成稳 压 器会产生热损失，温度传感器NTC 温度传感器 在本设计中只是检测了一 个 温度，当温度达到 80 度时单片机进行下 一步工 作，在这里没有 充分 的利用 它 的功能及优点。 总之，此设计以单片机 AT89C51 作为核心的控制元件，配合其他器件，使豆浆 机的控制系统县有功能强、性能可靠、电路简单、成本低的特点，加工 经过优化的程序，使其有很高的智能化水平。 第 四 章 豆浆机控制系统的软件设计 豆浆机控制系统的流程图的设计 16 17 第 五 章 结论 此次毕业设计要求我们在 雷老师的指导下独立进行查阅资料，设计方案，设计电路与编写 工作程序等工作，并写出报告。 这次毕业论文 对于提高我们的素质和科学实验能力非常有益，为以后从事电子电路方面的设计，研制电子产品打下 了良好的 基础。 通过这两个多月的学习 ，发现了自己的很多不足，自己知识的很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还急需提高。 这次的毕业设计也让我看到了团队的力量，我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队 ，必须发扬团结协作的精神。 刚开始的时候，大家就分配好了各自的题目，并且经常聚在一起讨论各自的设计，我们的交流帮我解决了很多的问题，是同学们给了我帮助。 在毕业设计中只有一个人独立设计、制作是远远不够的，大家的交流讨论能帮助自己解决很多实际的问题。 相互交流讨论 是我们成功的一项非常重要的保证。 虽然这只是 一次的比较简单的毕业制作（基于单片机的自动豆浆机控制电路 ），可是平心而论，也耗费了我们不少的心血，这就让我不得不佩服专门搞单片机开发的技术前辈，才意识到老一辈对我们社会的付出，为了人们的生活更美好，他们为我们社会所付出多少心血啊。 通过这次毕业 设计，为完成这次毕业设计我们确实很辛苦，但苦中仍有乐，和同学们一起做毕业设计的这些 日子 里，我们有说有笑，相互帮助，多少人间欢乐在这里洒下，大学里三 年的相处 也许还赶不上这几个月的共处 ，我感觉 我和同学们之间的距离更加近了。 这个工程确实很累，但当我们做完毕业设计 的时候，当我 们连好线，按下按钮， LED亮了起来，喇叭响起的是我一生以来最好听的声音，我们的心中就不免兴奋，不免激动。 对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。 在此要特别感谢我的指导老师对我们的指导，在此向老师说一声，老师您辛苦了。 当然我也要感谢我 的同学们给予我的帮助。 在老师的启发和我们共同的努力下，我们才能顺利的完成毕业设计。 在以后的工作中，我一定会更加努力的学习，充分的发挥自己的特长。 18 参考文献 [l]王千 .使用电子电路大全 [M].电子 T 业 m版社， 2020， pl01： [2]何立民 .单片机心用技术选编 [M].北京：北京航空大学出版社， 1998： [3]李华 .MCS52 系列单片机使用接口技术 [M].北京航空航天大学出版社， 1993： [4]彭为 .单片机典型系统设计实例精讲 [M].北京：电 jJ， T 业出版礼， 2020： [5]潘永雄 .新编单片机原理及 应用 [M].两安：两安电 j，科技大学出版社， 2020： [6]朱运利 .单片机技术应用 .北京 :机械工业出版社， 2020 年 1月第一版 . [7]张大彪 .电子技能与实训 .北京 :电子工业出版社， 2020 年 7月 . [8]韩全力 .赵德申 .微机控 制技术及应用 .北京 :机械工业出版社， 2020 年 1月第一版 . [9]阎 石 .数字电子电路 .北京 :中央广播电视大学出版社， 1993. [10]张毅坤 .陈善久，龚雪红 .单片微型计算机原理应用 . 西安 :西安电子科技大学出版社 , 2020. [11]田 良 .黄正瑾，陈建元 .综合电子设计与实践。