家用智能豆?jié){機(jī)--畢業(yè)論文

1、家用智能豆?jié){機(jī)作者姓名 專業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師姓名 專業(yè)技術(shù)職務(wù)講師目錄摘 要 1 矚慫潤(rùn)厲釤瘞睞櫪廡賴。第一章 設(shè)計(jì)思路與方案 1 聞創(chuàng)溝燴鐺險(xiǎn)愛(ài)氌譴凈。1.1 設(shè)計(jì)思路 1殘騖樓諍錈瀨濟(jì)溆塹籟。1.2 方案設(shè)計(jì) 1釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。1.3 方案論證 2彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡。第二章 單元電路設(shè)計(jì) 3 謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔。2.1 傳感器的設(shè)計(jì)與選用 3廈礴懇蹣駢時(shí)盡繼價(jià)騷。2.1.1 傳感器的作用與組成 3煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚。2.1.2 傳感器的設(shè)計(jì) 3鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴。2.1.3 傳感器的選用 6籟叢媽羥為贍僨蟶練淨(jìng)。2.1.4 傳感器的工作原理 6預(yù)頌圣鉉儐歲齦訝驊糴

2、。2.2 單片機(jī)處理電路的設(shè)計(jì)與選用 6滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào)硯錦。2.2.1 單片機(jī)的選用 6鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡。2.2.2 單片機(jī)作用及組成 7擁締鳳襪備訊顎輪爛薔。2.2.3 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)、引腳及功能 7贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷。2.3 缺水、沸騰溢出電路設(shè)計(jì) 9壇摶鄉(xiāng)囂懺蔞鍥鈴氈淚。2.3.1 缺水、沸騰溢出電路的作用及組成 9蠟變黲癟報(bào)倀鉉錨鈰贅。2.3.2 缺水、沸騰溢出電路工作原理 10買鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄。2.4報(bào)警電路設(shè)計(jì) 11綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔糴。2.5 磨漿及加熱電路設(shè)計(jì) 11驅(qū)躓髏彥浹綏譎飴憂錦。2.6 電源電路設(shè)計(jì) 12貓蠆驢繪燈鮒誅髏貺廡。2.6.1 電源的作用及組成 12

3、鍬籟饗逕瑣筆襖鷗婭薔。2.6.2 電源技術(shù)指標(biāo) 13構(gòu)氽頑黌碩飩薺齦話騖。2.6.3 整流二極管、變壓器選擇 14輒嶧陽(yáng)檉籪癤網(wǎng)儂號(hào)澩。2.6.4 濾波電路 15堯側(cè)閆繭絳闕絢勵(lì)蜆贅。2.6.5 穩(wěn)壓器的選用 15識(shí)饒鎂錕縊灩筧嚌儼淒。2.6.6 電源工作原理 18凍鈹鋨勞臘鍇癇婦脛糴。第三章 系統(tǒng)組成及工作原理 18 恥諤銪滅縈歡煬鞏鶩錦。3.1 系統(tǒng)組成 18鯊腎鑰詘褳鉀溈懼統(tǒng)庫(kù)。3.2 系統(tǒng)工作原理 18碩癘鄴頏謅攆檸攜驤蘞。第四章 程序設(shè)計(jì) 20 閿擻輳嬪諫遷擇楨秘騖。4.1 程序流程圖 20氬嚕躑竄貿(mào)懇彈瀘頷澩。4.2 程序設(shè)計(jì) 22釷鵒資贏車贖孫滅獅贅。第五章 結(jié)論與展望 23 慫

4、闡譜鯪逕導(dǎo)嘯畫長(zhǎng)涼。5.1 結(jié)論 2諺3辭調(diào)擔(dān)鈧諂動(dòng)禪瀉類。5.2 展望 2嘰4覲詿縲鐋囁偽純鉿錈。參考文獻(xiàn) 2. 5 熒紿譏鉦鏌觶鷹緇機(jī)庫(kù)。附錄 2. 6 鶼漬螻偉閱劍鯫腎邏蘞。致謝 2. 7 紂憂蔣氳頑薟驅(qū)藥憫騖。山東輕工業(yè)學(xué)院2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）摘要目前流行的智能豆?jié){機(jī)大都采用微電腦控制， 只要啟動(dòng)豆?jié){機(jī)，磨漿、濾漿、 煮漿完全自動(dòng)化，短短十幾分鐘就自動(dòng)做好豆?jié){，既衛(wèi)生可靠，又快捷方便。穎芻莖峽餑億頓裊賠瀧。本文介紹的智能豆?jié){機(jī)系統(tǒng)由 PIC16C54單片機(jī)、傳感器、功能電路、沸 騰檢測(cè)電路、磨漿電路、加熱控制電路和報(bào)警電路等組成，豆?jié){生產(chǎn)完全自動(dòng)化。 其工作過(guò)程是：先將黃豆

5、放入豆?jié){機(jī)的攪拌器濾網(wǎng)內(nèi)，攪拌壺內(nèi)倒入適量的水， 裝好攪拌機(jī)。接上電源，蜂鳴器長(zhǎng)鳴一聲，提示已經(jīng)接通電源，指示燈LED亮起，處于待命狀態(tài)。按下全自動(dòng)啟動(dòng)鍵 START開(kāi)始加熱，當(dāng)溫度達(dá)到75 C左 右時(shí)，停止加熱；攪拌馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)，將黃豆粉碎，豆?jié){過(guò)濾，而后馬達(dá)停轉(zhuǎn)，又開(kāi) 始加熱，直到豆?jié){沸騰煮熟，停止加熱，發(fā)出報(bào)警聲，提示豆?jié){已做好。若豆?jié){ 較長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)喝而變涼，按下再加熱鍵 HEAT，加熱至沸騰，停止加熱，發(fā)出報(bào)警 聲。若缺水，則關(guān)閉加熱器和馬達(dá)，按任意鍵不響應(yīng)，并發(fā)出急促的報(bào)警聲，直 到關(guān)閉電源，加水后才能繼續(xù)使用。 濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。豆?jié){生產(chǎn)的工序包括磨漿、濾漿、煮漿，而三個(gè)工序又密切配

6、合，使生產(chǎn)的 豆?jié){味道更好。如磨漿前進(jìn)行預(yù)加熱，既可以提高工作效率，又縮短煮漿的時(shí)間， 防止磨漿后煮漿時(shí)間過(guò)長(zhǎng)所易造成的糊鍋現(xiàn)象。銚銻縵嚌鰻鴻鋟謎諏涼。關(guān)鍵詞：PIC16C54 智能豆?jié){機(jī) 控制系統(tǒng) 穩(wěn)壓電源ABSTRACTi山東輕工業(yè)學(xué)院2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）At present, most of the intelligent Soya-bean milk machine is control by microcomputer. As long as the Soya-bea n milk machi ne starts worki ng, the process of grin

7、ding, leaching and cooking is fully automated. A short span of ten minutes the Soya-bea n milk would bee n done. Not only hygie nic and reliable, but also quickly and convenien tly.擠貼綬電麥結(jié)鈺贖嘵類。This article discusses the system of the intelligent Soya-bean milk machine in cludi ng the sin gle-chip of

8、PIC16C54, Sen sor, Functional circuit, Boili ng detect ion circuit, Grin di ng circuit, Heat ing con trol circuit and Alarm circuit. The course is that: At first, add some soy bean in the blenders filter, poured an appropriate amount of water into the ble nder and in stalled ble nder. Whe n conn ect

9、ed to power supply, the buzzer sounded once, tips have been connected to power, the LED light up, tips the Soya-bea n milk mach ine in the sta ndby. Press the butt on of START to start heati ng. When the temperature reached around 75C stop heating, Stirring motor operation will be crushed soybeans a

10、nd the Soya-bean milk is filtered, then the motor stopped and started heating until boiling, and stop heating, issued a warning sound prompted milk have bee n don e. If a long time not to drink and become cool, press the butt on of HEAT to start heating again until to boiling and issued a warning so

11、und. If dry, turn off the heater and motor, press any butt on not to resp ond, and issued a alarm sound un til add ing eno ugh water to con ti nue to use it.賠荊紳諮侖驟遼輩襪錈。The Soya-bean milk production processes including grinding, leaching and cooking. The three processes worked closely, so that milk t

12、astes better. Such as pre-heat ing before grinding can not only improve efficie ncy and shorte n the cook ing time, preve nt the cook ing time is too long to cause the paste po塤礙籟饈決穩(wěn)賽釙冊(cè)庫(kù)。Key words: PIC16C54 ;Intelligent soya-bean milk machine ;ControlSystem ;Stabilized voltage supply 裊樣祕(mì)廬廂顫諺鍘羋藺。#山東輕

13、工業(yè)學(xué)院2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第一章設(shè)計(jì)思路與方案1.1設(shè)計(jì)思路由于以前的豆?jié){機(jī)，磨漿要過(guò)濾豆渣，豆?jié){熬煮也要自己動(dòng)手，還要特別注 意豆?jié){溢鍋的問(wèn)題，程序繁瑣麻煩， 給人們帶來(lái)不便，針對(duì)這些情況擬定開(kāi)發(fā)家 用豆?jié){機(jī)全自動(dòng)控制電路裝置。倉(cāng)嫗盤紲囑瓏詁鍬齊驚。家用豆?jié){機(jī)全自動(dòng)控制裝置是在單片機(jī)的程序控制下進(jìn)行工作的。打漿時(shí)， 插上電源插頭，接通電源，直接按“啟動(dòng)”鍵，控制電路控制豆?jié){機(jī)工作。先給 黃豆加熱，并由傳感器檢測(cè)溫度，當(dāng)溫度達(dá)到75C左右時(shí)，停止加熱。啟動(dòng)磨漿電機(jī)開(kāi)始磨漿，磨漿電機(jī)按間歇方式打漿： 運(yùn)轉(zhuǎn)20秒后停止轉(zhuǎn)運(yùn)，間歇10秒 后再啟動(dòng)打漿電機(jī)，如此循環(huán)進(jìn)行打漿 5次。磨漿完

14、后，開(kāi)始對(duì)豆?jié){加熱，豆?jié){ 溫度達(dá)到一定值時(shí)，豆?jié){上溢。當(dāng)豆?jié){沫接觸到防溢電極時(shí)，停止加熱，間歇 20秒后再開(kāi)始加熱，如此循環(huán)16次，豆?jié){加工完成，間歇10秒后發(fā)出音響信 號(hào)。綻萬(wàn)璉轆娛閬蟶鬮綰瀧。1.2方案設(shè)計(jì)方案1：此方案由單片機(jī)、傳感器、加熱電路、磨漿電路、報(bào)警電路組成。 其工作原理是先加熱，加熱到一定溫度后，開(kāi)始磨漿，磨漿完后，磨漿停止，又 開(kāi)始加熱即煮沸后，立即停機(jī)，報(bào)警提示。如圖 1-1所示 驍顧燁鶚巰瀆蕪領(lǐng)鱺賻。rr傳感器L單磨漿電路片廣r加熱電路1機(jī)報(bào)警電路圖1-1方案1設(shè)計(jì)框圖方案2:此方案由單片機(jī)、傳感器、功能電路、沸騰檢測(cè)電路、磨漿電路、 加熱控制電路、報(bào)警電路等組成。其工

15、作原理是豆?jié){機(jī)加電后直接按 “啟動(dòng)”鍵, 控制電路控制豆?jié){機(jī)進(jìn)行加熱，當(dāng)溫度達(dá)到 75度左右時(shí)，停止加熱，開(kāi)始打漿； 打漿電機(jī)按間歇方式打漿：運(yùn)轉(zhuǎn)20秒后停止轉(zhuǎn)運(yùn)，間歇10秒后再啟動(dòng)打漿電機(jī)， 如此循環(huán)進(jìn)行打漿5次。打漿結(jié)束后開(kāi)始對(duì)豆?jié){加熱豆?jié){溫度達(dá)到一定值時(shí)，豆?jié){上溢。當(dāng)豆?jié){沫接觸到防溢電極時(shí)，停止加熱，間歇20秒后再開(kāi)始加熱，如此循環(huán)16次，豆?jié){加工完成，間歇10秒后發(fā)出音響信號(hào)。如圖1-2所示：瑣釙濺曖惲錕縞馭篩涼圖1-2 方案2設(shè)計(jì)框圖功能電路磨漿電路報(bào)警電路1.3方案論證方案一如圖1-1所示，由單片機(jī)、傳感器、加熱電路、磨漿電路、報(bào)警電路 組成。工作過(guò)程是：先將黃豆放入豆?jié){機(jī)的攪拌器

16、濾網(wǎng)內(nèi)， 攪拌壺內(nèi)倒入適量的 水，裝好攪拌機(jī)。接上電源，按下“加熱”鍵開(kāi)始加熱，加熱到一定溫度后，開(kāi) 始磨漿。磨漿結(jié)束后，又加熱直到豆?jié){沸騰煮熟，停止加熱，發(fā)出柔和的報(bào)警聲， 提示豆?jié){已經(jīng)做好。其缺點(diǎn)是：沒(méi)有檢測(cè)缺水和沸騰溢出。鎦詩(shī)涇艷損樓紲鯗餳類。方案二如圖1-2所示，由單片機(jī)、傳感器、功能電路、沸騰檢測(cè)電路、磨漿 電路、加熱控制電路、報(bào)警電路等組成。工作過(guò)程是：先將黃豆放入豆?jié){機(jī)的攪 拌器濾網(wǎng)內(nèi)，攪拌壺內(nèi)倒入適量的水，裝好攪拌機(jī)。接上電源，蜂鳴器長(zhǎng)鳴一聲， 提示已經(jīng)接通電源，指示燈LED亮起，處于待命狀態(tài)。按下全自動(dòng)啟動(dòng)鍵 START 開(kāi)始加熱，當(dāng)溫度達(dá)到 75C左右時(shí)，停止加熱；攪拌馬達(dá)

17、運(yùn)轉(zhuǎn)，將黃豆粉碎， 豆?jié){過(guò)濾，而后馬達(dá)停轉(zhuǎn)，又開(kāi)始加熱，直到豆?jié){沸騰煮熟，停止加熱，發(fā)出報(bào) 警聲，提示豆?jié){已做好。若豆?jié){較長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)喝而變涼，按下再加熱鍵HEAT加熱至沸騰，停止加熱，發(fā)出報(bào)警聲。若缺水，則關(guān)閉加熱器和馬達(dá)，按任意鍵不 響應(yīng)，并發(fā)出急促的報(bào)警聲，直到關(guān)閉電源，加水后才能繼續(xù)使用。櫛緶歐鋤棗鈕種鵑瑤錟。進(jìn)行論證后，選擇第二種方案。其原因是： 加工方式是全自動(dòng)的。 粉 碎黃豆前加熱可以提高工作效率； 縮短粉碎后加熱至豆?jié){沸騰的時(shí)間，防止粉碎 后煮漿時(shí)間過(guò)長(zhǎng)所易造成的糊鍋現(xiàn)象。 轡燁棟剛殮攬瑤麗鬮應(yīng)。第二章單元電路設(shè)計(jì)2.1傳感器的設(shè)計(jì)與選用2.1.1傳感器的作用與組成傳感器一般由敏感

18、元件和轉(zhuǎn)換元件組成。 其中，敏感元件是指?jìng)鞲衅髦心苤?接感受或響應(yīng)被測(cè)量的部分；轉(zhuǎn)換元件是指?jìng)鞲衅髦心軐⒚舾性惺芑蝽憫?yīng)的 被測(cè)量轉(zhuǎn)換成適于傳輸或測(cè)量的電信號(hào)部分，由于傳感器輸出信號(hào)一般都很微 弱，需要有信號(hào)調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路，進(jìn)行放大、運(yùn)算調(diào)制等，此外信號(hào)調(diào)理轉(zhuǎn)換電 路以及傳感器的工作必須有輔助的電源。 隨著半導(dǎo)體器件與集成技術(shù)在傳感器中 的應(yīng)用，傳感器的信號(hào)調(diào)理轉(zhuǎn)換電路與敏感元件一起集成在同一芯片上，安裝在傳感器的殼體里，如圖2-1所示。 峴揚(yáng)爛滾澗輻灄興渙藺。被測(cè)量: 敏感元件轉(zhuǎn)換元件4信號(hào)調(diào)理轉(zhuǎn)換電路i輔助電源5圖2-1傳感器組成框圖工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化過(guò)程中，傳感器與計(jì)算機(jī)結(jié)合在檢測(cè)、監(jiān)視和

19、控制溫度、壓 力、流量、液位、PH等參數(shù)時(shí)發(fā)揮至關(guān)重要的作用，以此設(shè)備工作在最佳狀態(tài)， 成本消耗最低，產(chǎn)品質(zhì)量最咼。詩(shī)叁撻訥燼憂毀厲鋨驁。2.1.2傳感器的設(shè)計(jì)家用豆?jié){機(jī)的串勵(lì)電機(jī)工作轉(zhuǎn)速可以達(dá)到 12Kr/min左右，大約一分鐘就可 將豆子徹底粉碎。但由于該電機(jī)不可長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，為了提高工作效率，粉碎前需要將水溫加熱至75 C左右，所以需要先設(shè)計(jì)傳感器來(lái)作測(cè)溫計(jì)。 則鯤愜韋瘓賈暉 園棟瀧。熱敏電阻的基本特性是電阻與溫度之間的關(guān)系，其曲線是一條指數(shù)曲線，可用式2-1表示：(2-1 )R廠 AeBT式中：Rr溫度為T時(shí)的電阻值；A與熱敏電阻尺寸、形式、以及它的半導(dǎo)體物理性能有關(guān)的常數(shù);B與半導(dǎo)

20、體物理性能有關(guān)的常數(shù)；T熱敏電阻的絕對(duì)溫度。若已知兩個(gè)電阻值R和R以及相應(yīng)的溫度值Ti和T2,便可求出A, B兩個(gè)常 數(shù)。T1T21 n 旦T2 -T,r2(2-2)（2-3）A= Re將A值代入式（2.1）中，可獲得以電阻及R作為一個(gè)多數(shù)的溫度特性表達(dá)式:R廠 R,e(BT-BTl)（2-4）一般生產(chǎn)廠都在 值。而可求得B值。（2-4）就確定了熱敏 圖2-2所示。稱B為 紉誦幫廢掃減。通常取20T時(shí)的熱敏電阻的阻值為 R,稱為額定電阻，記作R2o;取相應(yīng)于 100C時(shí)的電阻Roo作為只此時(shí)將Ti = 293K, T2= 373K代入式（2-2 ）可得： 脹鏝彈奧秘孫戶孿釔賻。DB = 136

21、6 1nR100（2-5 ）此溫度下測(cè)量電阻 將B值及艮0代人式 電阻的溫度特性，如 熱敏電阻常數(shù)。鰓躋峽禱圖2-2溫度特性曲線熱敏電阻在其本身溫度變化 1C時(shí)，電阻值的相對(duì)變化量，稱為熱敏電阻的山東輕工業(yè)學(xué)院2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）溫度系數(shù)。即1 dR a 二R dT(2-6)由式（2-4 ）可求得a = - B/T2（2-7）a值和B值都是表示熱敏電阻靈敏度的參數(shù)，熱敏電阻的電阻溫度級(jí)系數(shù)比金屬絲的高很多，所以它的靈敏度很高。稟虛嬪賑維嚌妝擴(kuò)踴糶。熱敏電阻在不同溫度時(shí)的電阻值，可用惠斯通電橋測(cè)得。半導(dǎo)體熱敏電阻是 一種新型的測(cè)溫元件，由其電阻-溫度特性曲線，可以看出其阻值隨溫度升高

22、而 很快減小，用它來(lái)設(shè)計(jì)測(cè)溫計(jì)或傳感器是很靈敏的。陽(yáng)簍埡鮭罷規(guī)嗚舊巋錟。比較器電路由雙運(yùn)放LM358和電阻、電容等組成，LM35睬用12V供電，當(dāng) LM358的負(fù)輸入端電壓高于正輸入端電壓時(shí)， 輸出為低電平，RB7輸入為低電平； 當(dāng)LM358的負(fù)輸入端電壓低于正輸入端電壓時(shí)，RB7輸入為高電平。負(fù)端輸入電壓隨熱敏電阻Rt阻值的變化而變化。負(fù)溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻Rt是采用單一 高純度材料、具有接近理論密度結(jié)構(gòu)的高性能陶瓷，它最基本的性質(zhì)就是電阻值 隨溫度上升而下降。電阻變化與溫度變化的具體關(guān)系如式（2-4 ）所示：（B T -B To）= R0e。其中，F(xiàn)T和R0為電阻值，T和T0為絕對(duì)溫

23、度，B值是一 個(gè)表征NTC的電阻值與絕對(duì)溫度的關(guān)系的常數(shù)。熱敏電阻的 B值并非是恒定的， 其大小因材料構(gòu)成而異，最大甚至可達(dá) 5K/ C,因此在較大的溫度范圍內(nèi)應(yīng)用式（2.4 ）時(shí)，將會(huì)與實(shí)測(cè)值之間存在一定誤差。溈氣嘮戇萇鑿鑿櫧諤應(yīng)。本系統(tǒng)中使用的NTC熱敏電阻的參數(shù)為：25T時(shí)的阻值為22K,B值為4200, 代入式（2-4 ）可以求得Rr為2.2K時(shí)的溫度為75C。當(dāng)溫度小于75C時(shí)，熱敏 電阻的阻值大于2.2K，此時(shí)負(fù)端輸入電壓低于正端輸入電壓，輸出為高電平， 當(dāng)溫度高于75C時(shí)，熱敏電阻的阻值小2.2K，此時(shí)負(fù)端輸入電壓高于正端輸入 電壓，輸出為低電平，停止加熱，開(kāi)始打漿。鋇嵐縣緱虜榮

24、產(chǎn)濤團(tuán)藺。75度檢測(cè)電路如圖2-3所示：山東輕工業(yè)學(xué)院2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)圖2-375 C檢測(cè)電路2.1.3傳感器的選用要測(cè)量壺中水的溫度，需要體積小的溫度計(jì)，而熱敏電阻傳感器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 體積小，電阻小，電阻率高，熱慣性小，所以選它作為豆?jié){機(jī)的測(cè)溫計(jì)。懨俠劑鈍觸樂(lè)鷴燼觶騮。2.1.4傳感器的工作原理金屬的導(dǎo)電是靠自由電子在電場(chǎng)的作用下作定向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)溫度升高時(shí)，自由電子的數(shù)目基本不增加，只有自由電子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能增加了。由此，在一定電場(chǎng)作用下，使自由電子作定向運(yùn)動(dòng)就會(huì)遇到更多的阻力，即電阻值增加了。 而半導(dǎo)體參加導(dǎo)電的是載流子（為自由電子和空穴兩種異性電荷），由于半導(dǎo)體中的載流

25、子數(shù)目要比原子的數(shù)目少幾千倍到幾萬(wàn)倍，相鄰自由電子之間的距離是原子之間距離的幾十倍到幾百倍， 所以在一般情況下它的電阻值很大。 當(dāng)溫度升 高時(shí)，半導(dǎo)體中更多的價(jià)電子獲得熱能而激發(fā)，掙脫核束縛成為載流子，因而參加導(dǎo)電的載流子數(shù)目增加了，所以半導(dǎo)體的電阻值隨溫度升高而急劇減小，且按指數(shù)規(guī)律下降，呈非線性。謾飽兗爭(zhēng)詣繚鮐癩別濾。2.2單片機(jī)處理電路的設(shè)計(jì)與選用隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，采用單片機(jī)控制的產(chǎn)品已經(jīng)十分普遍， 涉及的領(lǐng) 域也越來(lái)越廣泛。在家電領(lǐng)域中，如豆?jié){機(jī)，它以單片機(jī)為核心，在單片機(jī)控制 下，完成從預(yù)熱、打漿、煮漿和報(bào)警等過(guò)程全自動(dòng)化，使豆?jié){營(yíng)養(yǎng)更加豐富，口 感更加香澤。咼鉉們歟謙鴣餃競(jìng)蕩

26、賺。2.2.1單片機(jī)的選用單片機(jī)種類繁多，使用較多的是 MCS-51系列。美國(guó)Microchip公司推出的 PIC系列8位單片機(jī)是業(yè)界率先采用的精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)（RISC- ReducedInstruction SetComputer ）結(jié)構(gòu)，是一種具有高性價(jià)比的嵌入式控制器。PIC系列單片機(jī)具有高速度、低工作電壓、較大的輸入輸出直接驅(qū)動(dòng)能力（可直接驅(qū) 動(dòng)LED負(fù)載）、低價(jià)一次性編程（OTP One Time Programanable ） 技術(shù)、低功 耗、小體積等優(yōu)點(diǎn)。在全球各地，目前都可以看到PIC系列單片機(jī)在辦公自動(dòng)化 設(shè)備、消費(fèi)電子產(chǎn)品、電訊通信、智能儀器儀表、汽車電子、金融電子等領(lǐng)域

27、中 的廣泛應(yīng)用?，撝C齷蘄賞組靄縐嚴(yán)減。我選用PIC16C54單片機(jī)，內(nèi)含512X 12位EPROJM25字節(jié)通用RAM 18引 腳，內(nèi)部自振式看門狗(WDT,支持低成本的RC振蕩，體積小，價(jià)格低廉，適 合小家電智能控制。麩肅鵬鏇轎騍鐐縛縟糶。2.2.2單片機(jī)作用及組成單片機(jī)自動(dòng)控制豆?jié){機(jī)完成從預(yù)熱、打漿、煮漿和報(bào)警整個(gè)工序，避免了繁 瑣的手工操作。PIC16C54主 要資源： 512X 12 位 EPROM 25 字節(jié)通用 RAM-12根雙向I/O線-上電復(fù)位POF電路-自振式看門狗WDT TMRO!時(shí)/計(jì)數(shù)器-復(fù)位定時(shí)器7PIC16C54采用8位寬的數(shù)據(jù)總線和12位寬指令總線相互獨(dú)立的哈佛(

28、Harvard )結(jié)構(gòu)，與其它一些單片機(jī)相比，程序代碼更緊湊，指令執(zhí)行速度更快o納疇鰻吶鄖禎銣膩鰲錟。從引腳OSC1 俞入或振蕩電路產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)在內(nèi)部經(jīng)四分頻產(chǎn)生四個(gè)不重 疊的時(shí)鐘Q1, Q2, Q3 Q4程序計(jì)數(shù)器PC在每個(gè)Q1節(jié)拍間加1,指令在Q4節(jié) 拍從程序存儲(chǔ)器中取出并鎖存于指令寄存器中，在下一指令周期被譯碼并執(zhí)行。 因此，在程序執(zhí)行過(guò)程中，取指令與執(zhí)行指令可重迭進(jìn)行，即當(dāng)一條指令被執(zhí)行 時(shí)，下一條指令已從程序存儲(chǔ)器中讀出。其時(shí)鐘指令時(shí)序如圖2-4所示：風(fēng)攆鮪貓鐵頻鈣薊糾廟。圖2-4 時(shí)鐘、指令時(shí)序2.2.3單片機(jī)的結(jié)構(gòu)、引腳及功能(1) PIC16C84單片機(jī)結(jié)構(gòu)如圖2-5所示山東

29、輕工業(yè)學(xué)院2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)圖2-5 PIC16C54單片機(jī)結(jié)構(gòu)(2) 單片機(jī)的引腳：RA0-RA3可位控4位雙向I/O 口，輸入為TTL電平。RB0-RB7可位控8位雙向I /O 口，輸入為TTL電平。T0CKI:定時(shí)器/計(jì)數(shù)器TMR0的外部觸發(fā)計(jì)數(shù)信號(hào)輸入端。軟件定 TMR0為 計(jì)數(shù)器時(shí)，此引腳上的信號(hào)上升沿或下降沿用于計(jì)數(shù)，可通過(guò)軟件設(shè)置OPTION寄存器相應(yīng)的控制位選擇觸發(fā)邊沿，當(dāng) TMR0為內(nèi)部時(shí)鐘源時(shí)，該引腳當(dāng)接 VDD 或vss 以減少功耗。滅曖駭諗鋅獵輛覯餿藹。MCLR當(dāng)為低電平時(shí)，單片機(jī)復(fù)位VSS地端VDD電源電壓OSC1振蕩信號(hào)輸入端OSC2:振蕩信號(hào)輸出端(

30、3) 單片機(jī)內(nèi)部功能，如圖2-6所示：RA2 RA3 TOCKI - hlCLVPP 一匸匸匸匸匸匚匚匸匚 二三 占 0 12 3 B B K- B V R R R R23456PIC16C54OSC*/CLKIN0SC2LK0LTVDD7 6 5 4 B 日 BB- R R R R9#山東輕工業(yè)學(xué)院2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）圖2-6PIC16C54單片機(jī)內(nèi)部功能2.3缺水、沸騰溢出電路設(shè)計(jì)231缺水、沸騰溢出電路的作用及組成 缺水、沸騰溢出電路的作用是以傳感器作為信息采集系統(tǒng)的前端單元來(lái) 控制豆?jié){機(jī)缺水時(shí)干燒和沸騰溢出等問(wèn)題。鐒鸝餉飾鐔閌貲諢癱騮。 缺水、沸騰溢出電路由碳膜濕敏傳感器、

31、單片機(jī)和電阻組成。在絕緣的聚苯乙烯基片上制備兩個(gè)電極， 而后在電極之間噴涂一層含有碳粉 粒的有機(jī)膠狀纖維素濕膜，便構(gòu)成了碳膜濕敏傳感器。濕敏膜由下列材料組成： 攙閿頻嶸陣澇諗譴隴瀘。EPROM/ROM512X 12 TO2048X 129-11STACK 1TDCKI PINSTACK 2CONFIGURATION WORDDISABLE-WATCHDOGTIMERTODEPROTECT-OSC1 0SC2 MCLRCSCSELECT2INSTRUCTIONREGISTER12WDT7TMR0CLKOUTCONTROL1PRESCALERJSLEEPbWDTTIMIE OUT *OSCILLA

32、TOR TIMING &INSTRUCTIONDECODEROPTION REG. *OPTION1DfRECT ADDRESSSTATUSTMRODATA BUSTRIS 5HTRISA PORTADIRECT RAM ADDRESSFROM WFROM WA-FSRGENEIRALPURPOSEREGISTERFILE(SRAM)24 25 72 or73 ByteaTRIS 6FROM WBBFROM WI8TRISB PORTSTRIS 7TRISC PORTC94RARBaRC(2弘 Pin Devices Only)1）碳粉粒。碳粉粒的直徑約為3.5卩m主要用來(lái)構(gòu)成連接兩電極的導(dǎo)電

33、網(wǎng)2）水溶性粘合劑。粘合劑一般選用體積隨溫度變化而變化的粘接劑材料，如纖維乙醚等。它的主要作用是用來(lái)固定碳粉粒。趕輾雛紈顆鋝討躍滿賺。山東輕工業(yè)學(xué)院2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3）濕潤(rùn)性可塑劑?？伤軇┑淖饔檬鞘拐澈蟿┑挠H水性增加。4）分散劑。分散劑的功能在于使碳粉粒芬散均勻。當(dāng)碳膜濕敏電阻器吸濕后，由于體積增大使碳顆粒的密度降低， 碳顆粒之間 的距離增加，從而造成電阻值的增大；當(dāng)干燥時(shí)，濕敏膜脫水收縮，碳顆粒之間 的距離減小，從而又使電阻值變小。 夾覡閭輇駁檔驀遷錟減。其碳膜濕敏傳感器形狀如圖2-7所示：圖2-7碳膜濕敏傳感器2.3.2缺水、沸騰溢出電路工作原理PG是裝在豆?jié){機(jī)攪拌壺底的參

34、考地電極，經(jīng) Ro （100Q）接地。PW是裝在攪拌壺中部的缺水 在攪拌壺頂部的沸 正常工作時(shí)，PW和 PG之間的電阻很 平；若缺水，PW露 的電阻很大，此時(shí) 加熱管、馬達(dá)均不濕敏膜基片檢測(cè)電極，PF是裝 騰溢出檢測(cè)電極。PG被水淹沒(méi)，PW和 小，RA0腳輸人低電 出水面，與PG之間 RA0腳輸人高電平， 工作，從而實(shí)現(xiàn)缺水保護(hù)，同時(shí)蜂鳴器發(fā)出急促報(bào)警聲。用軟件檢測(cè)RA0腳的輸人電平，便知豆?jié){是否缺水。視絀鏝鴯鱭鐘腦鈞欖糲。用同樣方法可檢測(cè)豆?jié){是否沸騰溢出。豆?jié){沸騰之前，PF遠(yuǎn)離水面，PF和PG之間的電阻很大，RA1腳為高電平，當(dāng)泡沫上升，接觸到防溢電極時(shí)，PF和PG之間電阻較小，RA1腳轉(zhuǎn)為

35、低電平，用軟件檢測(cè) RA1腳的輸人電平，便知豆 漿是否沸騰溢出。偽澀錕攢鴛擋緬鐒鈞錠。缺水、沸騰溢出檢測(cè)原理如圖2-8所示。RAOR6山東輕工業(yè)學(xué)院2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）圖2-8缺水、沸騰溢出檢測(cè)電路2.4報(bào)警電路設(shè)計(jì)報(bào)警電路的作用是通過(guò)蜂鳴器發(fā)出聲音信號(hào)，提示主人豆?jié){已經(jīng)煮好。聲音信號(hào)電流從單片機(jī)的PB4腳輸入到三極管T4,使功率放大，以驅(qū)動(dòng)蜂鳴 器B2發(fā)出聲音。報(bào)警電路如圖 2-9所示：緦徑銚膾齲轎級(jí)鏜撟廟。RB4圖2-9報(bào)警電路報(bào)警電路由單片機(jī)PIC16C54電阻R、三極管T4、與蜂鳴器R組成。通過(guò) 事先編寫的程序，在單片機(jī)的控制下，系統(tǒng)開(kāi)始工作，當(dāng)加熱完成后，單片機(jī) RB4腳

36、自動(dòng)輸出一個(gè)高電平，通過(guò)電阻 R使三極管T4飽和導(dǎo)通，于是蜂鳴器 B 發(fā)出報(bào)警聲，提示主人加熱完成。騅憑鈳銘僥張礫陣軫藹。2.5磨漿及加熱電路設(shè)計(jì)磨漿電路的作用是通過(guò)電機(jī)，把豆子攪拌成粉沫。加熱電路的作用是通過(guò)加熱管，把攪拌成粉沫的豆子加熱煮熟。單片機(jī)輸出電流經(jīng)三極管放大，以此驅(qū)動(dòng)繼電器閉合，使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，將豆子 攪拌成粉粒。同理，使加熱管把東西煮熟。癘騏鏨農(nóng)剎貯獄顥幗騮。磨漿及加熱電路由繼電器 K、匕 三極管T2、T3,電阻Ri5、R6，電容G、G 以及二極管D、D2,單片機(jī)PIC16C54組成。當(dāng)按下加熱鍵HEAT時(shí)，賦給RA3一 個(gè)低電平，軟件檢測(cè)到PA3變?yōu)榈碗娖胶螅x給單片機(jī) RB6腳

37、 一個(gè)高電平，使三 極管T2飽和導(dǎo)通，電流流過(guò)繼電器 K1，使K1閉合，于是電機(jī)開(kāi)始磨漿。在系統(tǒng) 程序控制下，打漿按間歇方式進(jìn)行。電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn) 20秒后，單片機(jī)RB6腳變?yōu)榈碗?平,使三極管T2截止，繼電器K1斷開(kāi)，電機(jī)停止工作。間歇10秒后，單片機(jī)RB6腳又恢復(fù)為高電平，從而繼續(xù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作。如此循環(huán)5次后磨漿結(jié)束，單片機(jī)RB5腳變?yōu)楦唠娖?，使三極管T3飽和導(dǎo)通，從而讓繼電器&閉合，電阻絲R(HEAT) 開(kāi)始工作對(duì)豆?jié){加熱。當(dāng)豆?jié){加熱至 75C時(shí)，單線數(shù)字溫度傳感器 DS1820將溫 度信號(hào)傳給單片機(jī)，單片機(jī)檢測(cè)到這個(gè)信號(hào)后，使RB5腳變?yōu)榈碗娖?，三極管T3截止，繼電器K2斷開(kāi)，電阻絲停止加熱。

38、鏃鋝過(guò)潤(rùn)啟婭澗駱讕濾。磨漿及加熱電路如圖2-10所示：圖2-10 磨漿及加熱電路2.6電源電路設(shè)計(jì)電源是各種電子設(shè)備必不可少的組成部分， 其性質(zhì)的優(yōu)劣直接關(guān)系到電子設(shè) 備的技術(shù)指標(biāo)以及能否安全可靠的工作。目前常用的直流穩(wěn)壓電源分線性電源和 開(kāi)關(guān)電源兩大類。隨著集成電路的飛速發(fā)展， 穩(wěn)壓電源也迅速實(shí)現(xiàn)集成化，市場(chǎng) 上已經(jīng)出現(xiàn)各種型號(hào)的單片機(jī)集成穩(wěn)壓電路。它和分立的晶體管電路比較，具有 很多突出的優(yōu)點(diǎn)，主要體現(xiàn)在體積小、重量輕、耗電省、可靠性高、運(yùn)行速度快 且調(diào)試方便、使用靈活，易于進(jìn)行大量自動(dòng)化生產(chǎn)。榿貳軻謄壟該檻鯔塏賽。2.6.1電源的作用及組成(1)電源的作用：各種電子電路都需要用穩(wěn)定的直流

39、電源供電，由整流濾波電路可以輸出較為平滑的直流電壓，但當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)或負(fù)載改變時(shí)， 將會(huì)引起輸出端電壓改變而 不穩(wěn)定。為了避免這個(gè)問(wèn)題，濾波電路的輸出電壓還應(yīng)經(jīng)穩(wěn)壓電路進(jìn)行穩(wěn)壓。邁蔦賺陘賓唄擷鷦訟湊。（2）電源的組成：電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路組成。穩(wěn)壓電源的組成 框圖如圖2-11所示：（a）穩(wěn)壓電源的組成框圖（b）整流與穩(wěn)壓過(guò)程圖2-11穩(wěn)壓電源組成框圖及整流與穩(wěn)壓過(guò)程1）電源變壓器：是降壓變壓器，它將電網(wǎng) 220V交流電壓變換成符合需要 的交流電壓，并送給整流電路，變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定。嶁硤貪塒廩袞憫倉(cāng)華糲。2）整流電路：利用單向?qū)щ娫?，?50Hz的正

40、弦交流電變換成脈動(dòng)的直 流電。3）濾波電路：利用儲(chǔ)能元件（電感或電容）把脈動(dòng)直流電轉(zhuǎn)換成較平坦的 直流電。4）穩(wěn)壓電路：利用電路的調(diào)整作用使輸出的直流電壓穩(wěn)定，不隨交流電網(wǎng) 電壓和負(fù)載的變化而變化。2.6.2電源技術(shù)指標(biāo)輸入電壓：AC 220V輸出電壓：DC 5V輸出電流：I o1A263整流二極管、變壓器選擇據(jù)整流原理，圖2-11 (b)所示U3的波形可知，輸出電壓的平均值:U 3(AV) 2U2Sinwtd (wt)-0(2-8)15解得:U 3( AV )0 - 9U 2JI(2-9)當(dāng)采用半波整流電路時(shí)，由于它只利用U的正半周，所以0.45U2(2-10)u -西3( AV) 一71根

41、據(jù)圖2-11( b )中所示U3的波形可知，整流二極管承受的最大的反向電壓:U Rm a2U 2( 2-11)與半波整流電路中的二極管承受的最大反向電壓也相同。在單相橋式整流電路中，因?yàn)槊恐欢O管在變壓器副邊電壓的半個(gè)周期通過(guò)電流，所以每只二極管的平均電流只有負(fù)載電阻上電流平均值的一半，即該櫟諼碼戇沖巋鳧薩錠。I0(AV)I D(AV)二一云0.45U 2Rl(2-12 )與半波整流電路中二極管的平均電流相同考慮到電網(wǎng)電壓的波動(dòng)范圍為土 10 %在實(shí)際選用二極管時(shí)，應(yīng)至少有 10%的余量，選擇最大整流電流I r和最高反向工作電壓UR分別為：劇妝諢貰攖蘋塒呂侖廟。lR 11鳴=1.1 旦U R

42、1 .1、2U 2由于變壓器輸入的電壓是Rl(2-13)220V,二副線圈輸出的電壓是12V,故有N2 =220/12 =18.1又線圈匝數(shù)比只能為一個(gè)整數(shù)，因此匝數(shù)比取18。在穩(wěn)壓電源中一般用四個(gè)二極管組成橋式整流電路如圖2-12所示:2-12 橋式整流電路264濾波電路濾波電路一般由電容組成，其作用是把脈動(dòng)直流電壓U3中的大部分紋波加以 濾除，以得到較平滑的直流電壓 U。U與交流電壓U2的有效值U2的關(guān)系為：臠龍 訛驄椏業(yè)變墊羅蘄。U（1.11.2）U2（ 2-14）為了獲得較好的濾波效果，在實(shí)際電路中應(yīng)選擇濾波電容的容量滿足：（3 5）TRC（ 2-15）2其中：T=20ms是50Hz交

43、流電壓的周期。2.6.5穩(wěn)壓器的選用嵌入式控制系統(tǒng)的MCI一般都需要一個(gè)穩(wěn)定的工作電壓才能可靠的工作。而 設(shè)計(jì)者多習(xí)慣采用線性穩(wěn)壓器件（如 78xx系列三端穩(wěn)壓器件）作為電壓調(diào)節(jié)和 穩(wěn)壓器件來(lái)將較高的直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?MCI所需的工作電壓。這種線性穩(wěn)壓電源的 線性調(diào)整工作方式在工作中會(huì)有較大的“熱損失”，其工作效率也僅為30%50% 加之工作在高粉塵等惡劣環(huán)境下，往往將嵌入式控制系統(tǒng)置于密閉容器內(nèi)，這也 加劇了 MCU的惡劣工況，從而使嵌入式控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性變得更差了。鰻順褸悅漚縫輾屜鴨騫。而開(kāi)關(guān)電源調(diào)節(jié)器件則以完全導(dǎo)通或關(guān)斷的方式工作，工作時(shí)要么是大電流流過(guò)低導(dǎo)通電壓的開(kāi)關(guān)管，要么是完全截止無(wú)

44、電流流過(guò)。因此，開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的功耗極低，其平均工作效率可達(dá) 70%-90%在相同電壓降的條件下，開(kāi)關(guān)電源 調(diào)節(jié)器件與線性穩(wěn)壓器件相比有更少的“熱損失”。由此，開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源可大大山東輕工業(yè)學(xué)院2011屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）減少散熱片的體積和PCB板的面積，甚至在大多數(shù)情況下不需要加裝散熱片，從而減少了對(duì)MCI工作環(huán)境的有害影響。 穡釓虛綹滟鰻絲懷紆濼。采用開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源來(lái)替代線性穩(wěn)壓電壓作為 MCUfe源的另一優(yōu)勢(shì)是：開(kāi)關(guān)管 的高頻通斷特性以及串聯(lián)濾波電感的使用對(duì)來(lái)自于電源的高頻干擾具有較強(qiáng)的 抑制作用。此外，由于“熱損失”的減少，設(shè)計(jì)時(shí)還可提高穩(wěn)壓電源的輸入電壓， 這有助于提高交流電壓抗跌落干

45、擾的能力。隸誆熒鑒獫綱鴣攣駘賽。LM2576系列開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓集成電路是線性三端穩(wěn)壓器件（如 78xx系列端穩(wěn)壓集 成電路）的替代品，它具有可靠的工作性能、較高的工作效率和較強(qiáng)的輸出電流 驅(qū)動(dòng)能力，從而為MCU勺穩(wěn)定、可靠工作提供了強(qiáng)有力的保證。 浹繢膩叢著駕驃構(gòu)碭湊。由LM2576構(gòu)成的基本穩(wěn)壓電路僅需四個(gè)外圍器件，其電路如圖2-13所示：ONirF圖2.13穩(wěn)壓器電路LM2576系列開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓集成電路的主要特性如下： 最大輸出電流：3A; 最高輸入電壓：LM2576為40V, LM2567為60V; 輸出電壓：3.3V、5V、12V、15V和ADJ （可調(diào)）等可選； 振蕩頻率：52kHz; 轉(zhuǎn)換效

46、率：75%88% （不同電壓輸出時(shí)的效率不同）;控制方式：pwm脈寬調(diào)制）； 工作溫度范圍：-40 C+125C；工作模式：低功耗/正常兩種模式可外部控制；工作模式控制：TTL電平兼容； 所需外部元件：僅四個(gè)（不可調(diào)）或六個(gè)（可調(diào)）；器件保護(hù)：熱關(guān)斷及電流限制； 封裝形式：TO-220或TO-263oLM2576內(nèi)部包含52kHz振蕩器、1.23V基準(zhǔn)穩(wěn)壓電路、熱關(guān)斷電路、電流限 制電路、放電器、比較器及內(nèi)部穩(wěn)壓電路等。為了產(chǎn)生不同的輸出電壓，通常將 比較器的負(fù)載接基準(zhǔn)電壓（1.23V），正端接分壓電阻網(wǎng)絡(luò)，這樣可根據(jù)輸出電壓的不同選定不同的阻值，其中Ri=1kQ （可調(diào)-ADJ時(shí)開(kāi)路），R分

47、別為1.7 k Q（3.3V）、3.1 k Q （5V）、8.84 k Q （12V）、11.3 k Q （15V）和 0 Q （可調(diào)-ADJ 時(shí)），上述電阻依據(jù)型號(hào)已經(jīng)在芯片內(nèi)部做了精確調(diào)整，因而無(wú)需使用者考慮。將輸出電壓分壓電阻網(wǎng)絡(luò)的輸出同內(nèi)部基準(zhǔn)穩(wěn)壓值 1.23V進(jìn)行比較，若電壓有偏 差，則可用放電器控制內(nèi)部振蕩器的輸出占空比，從而使輸出電壓保持穩(wěn)定。鈀燭罰櫝箋礱颼畢韞糲。電感L1的選擇要根據(jù)LM2576的輸出電壓、最大輸入電壓、最大負(fù)載電流等 參數(shù)選擇。首先，依據(jù)如下公式計(jì)算出電壓微秒常數(shù)（ EX T）: 愜執(zhí)緝蘿紳頎陽(yáng)灣愴 鍵。E T =(Vin -Vout)冷Vin106FHZV

48、s(2-16)21上式中，Vn是LM2576的最大輸入電壓，Vout是LM2576的輸出電壓，F(xiàn)是LM2576 的工作振蕩頻率值（52kHz）。貞廈給鏌綞牽鎮(zhèn)獵鎦龐。該電路中的輸入電容 G 般應(yīng)大于或等于 100卩F,安裝時(shí)要求盡量靠近LM2576的輸入引腳，其耐壓值應(yīng)與最大輸入電壓值匹配。而輸出電容G的值應(yīng)依據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算：嚌鰭級(jí)廚脹鑲銦礦毀蘄。CSV：LH嚇(2-17)上式中，Vn是LM2576的最大輸入電壓，V,ut是LM2576的輸出電壓，L是經(jīng) 計(jì)算并查表選出的電感L1的值。電容C的耐壓值應(yīng)大于額定輸出電壓的1.5 2 倍。對(duì)于5V電壓輸出而言，推薦使用耐壓值為 16V的電容器。薊鑌

49、豎牘熒浹醬籬鈴騫。二極管D的額定電流值應(yīng)大于最大負(fù)載電流的1.2倍,考慮到負(fù)載短路的情 況，二極管的額定電流應(yīng)大于 LM2576的最大電流限制。二極管的反向電壓應(yīng)大 于最大輸入電壓的 1.25倍。齡踐硯語(yǔ)蝸鑄轉(zhuǎn)絹攤濼。Vn的選擇應(yīng)考慮交流電壓最低跌落值 （Vac-min）所對(duì)應(yīng)的LM2576俞入電壓 值機(jī)LM2576的最小輸入允許電壓值 Vmin （以5V電壓輸出為例，該值為8V），因 此Vn可依據(jù)下式計(jì)算：紳藪瘡顴訝標(biāo)販繯轅賽。Vin - 220V(2-18 )m inVac -m in如果交流電壓最低允許跌落 30%（即卩Vac-min=154V），LM2576的輸出電壓為5V（ Vmn=

50、8V），則LM2576的輸入直流電壓應(yīng)大于11.4V，通?？蛇x為12V。飪籮獰屬諾釙誣苧徑凜。266電源工作原理接通電源后，220V交流電經(jīng)變壓器Ti降壓，得到+12V的交流電壓，再經(jīng)過(guò) 整流濾波電路，得到+12V的直流電壓，又經(jīng)穩(wěn)壓器 LM2576俞出+5V電壓給單片 機(jī)供電。 烴斃潛籬賢擔(dān)視蠶賁粵。整個(gè)電源電路如圖2-14所示：圖2-14電源電路第三章系統(tǒng)組成及工作原理3.1系統(tǒng)組成系統(tǒng)主要由穩(wěn)壓電源、PIC16C54單片機(jī)、功能電路、沸騰檢測(cè)電路、磨漿 電路、加熱控制電路、報(bào)警電路等組成。如圖3-1所示：（見(jiàn)附錄）鋝豈濤軌躍輪蒔講嫗鍵。由于該電路要控制高速電機(jī)，因此對(duì)抗干擾的要求很高。從

51、電路方面考慮， 應(yīng)充分考慮接地及屏蔽措施。另外， 全部電路裝在兩塊線路板上：?jiǎn)纹瑱C(jī)和按鍵 在小板上，安裝在豆?jié){機(jī)的面板上；繼電器、電源在一塊較大的線路板上，安裝 在豆?jié){機(jī)內(nèi)部。兩板間用一根 5芯電纜連接，以提高抗干擾能力。 擷偽氫鱧轍冪聹諛 詼龐。3.2系統(tǒng)工作原理電路由PIC16C54單片機(jī)控制，要全自動(dòng)打漿時(shí)，插上電源插頭接通電源， 220V交流電經(jīng)變壓器T1降壓，得到+12V的電壓，給繼電器J1、J2和報(bào)警蜂鳴器 B2供電，穩(wěn)壓器輸出+5V電壓給單片機(jī)。 蹤飯夢(mèng)摻釣貞綾賁發(fā)蘄。PIC16C54振蕩頻率為500KHz由Rn的電阻和G的電容值確定。如果電阻低 于2. 2 k Q，振蕩不穩(wěn)定，

52、甚至不能振蕩；電阻高于 1 MQ，則振蕩易受干擾。 所以電阻值最好取5 k Q -100 k Q之間。盡管電容值為0時(shí)，電路也能振蕩， 但易受干擾且不穩(wěn)定，所以電容值應(yīng)取20 pF以上。本系統(tǒng)R11的電阻值取10kQ，C5的電容值取100 pF。婭鑠機(jī)職錮夾簣軒蝕騫。RA3接加熱鍵HEAT RA2接全自動(dòng)啟動(dòng)鍵START鍵未按下時(shí)，RA3 RA2分 別由電阻R3、R4拉成為高電平（+5V）o當(dāng)STARTS或HEAT鍵按下時(shí)，RA3 RA2 變?yōu)榈碗娖剑浖粩鄼z測(cè) RA3和RA2的電平，便知道哪個(gè)鍵被按下，執(zhí)行相應(yīng) 的控制動(dòng)作。譽(yù)諶摻鉺錠試監(jiān)鄺儕瀉。PIC16C54的RB4輸出報(bào)警信號(hào)，經(jīng)三極

53、管T4的放大，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器B報(bào)警。 RB5輸出加熱信號(hào)，經(jīng)三極管T3放大，驅(qū)動(dòng)繼電器J2閉合，控制加熱器R（ HEAT 加熱。RB6輸出馬達(dá)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，經(jīng)三極管 T2放大，驅(qū)動(dòng)繼電器Ji閉合，控制馬達(dá) M運(yùn)轉(zhuǎn)。為了避免繼電器開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)拉弧， 分別在Ji、J2開(kāi)關(guān)兩端并接RC吸收元 件o儔聹執(zhí)償閏號(hào)燴鈿膽賾。杯內(nèi)加水不夠時(shí)，PW沒(méi)被水淹沒(méi)，PWS PG之間電阻較大，此時(shí)RA0腳輸人 高電平，加熱器、馬達(dá)均不工作，同時(shí)蜂鳴器發(fā)出急促報(bào)警聲。當(dāng)水位正常時(shí)， 控制電路控制豆?jié){機(jī)進(jìn)行加熱，當(dāng)溫度達(dá)到 75C左右時(shí)，RB7腳為低電平。單片 機(jī)控制停止加熱，并輸出馬達(dá)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，經(jīng)三極管放大，驅(qū)動(dòng)繼電器閉合，控制

54、 馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)并按間歇方式打漿：運(yùn)轉(zhuǎn) 20秒后停止，間歇10秒后再啟動(dòng)，如此循環(huán) 5次。打漿結(jié)束后開(kāi)始對(duì)豆?jié){加熱，豆?jié){溫度達(dá)到一定值時(shí)開(kāi)始上溢，泡沫淹沒(méi) PF，PF與PG間的電阻較小，RA1腳轉(zhuǎn)為低電平，立即停止加熱，間歇 20秒后再 開(kāi)始加熱，如此循環(huán)16次，煮漿完成，間歇10秒后發(fā)出音響信號(hào)縝電悵淺靚蠐淺錒 鵬凜。第四章程序設(shè)計(jì)4.1程序流程圖主程序流圖如圖4-1所示:驥擯幟褸饜兗椏長(zhǎng)絳粵。圖4-1主程序流圖接上電源，蜂鳴器長(zhǎng)鳴一聲（滴-,約1秒鐘），提示已接通電源。掉缺水 檢測(cè)子程序，若缺水則急促報(bào)警（滴，滴）；若有水，則檢測(cè)全自動(dòng)啟動(dòng)按鈕 START是否按下，若按下則處理START程序；若沒(méi)按下則加熱鍵 HART是否按下, 若按下則處理HEATS序；若沒(méi)按下則返回缺水檢測(cè)程序，循環(huán)進(jìn)行