咖啡機(jī)功能的介紹和項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案t

1、咖啡機(jī)功能介紹及其項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案咖啡機(jī)的介紹釀制一杯完美的咖啡，需要借助專門(mén)的咖啡機(jī)來(lái)完成。咖啡機(jī)用10 個(gè)左右的大氣壓力，迫使90C左右的熱水穿過(guò)10克左右的幼細(xì)的經(jīng)過(guò)擠壓的咖啡粉， 汲取咖啡粉中的咖啡脂等芳香物質(zhì)， 并與熱水達(dá)到充分溶合后流入杯中， 而且要 在 18-28 秒的時(shí)間完成， 以便有效地避免過(guò)份提取所造成的不良味道 。顯然，一 杯高品質(zhì)的咖啡的生成，咖啡機(jī)起著決定性作用?？Х葯C(jī)可分為半自動(dòng)咖啡機(jī)和全自動(dòng)咖啡機(jī)。半自動(dòng)咖啡機(jī)主要特點(diǎn)是：由 人工操作磨粉、 壓粉、裝粉、沖泡、清楚殘?jiān)龋?機(jī)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 維護(hù)保養(yǎng)容易， 使用方便。其缺點(diǎn)是：操作者要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的培訓(xùn)才能使用這種機(jī)器制作出

2、高品質(zhì) 的咖啡，且工作效率較低。 全自動(dòng)咖啡機(jī)主要特點(diǎn)為： 實(shí)現(xiàn)了 磨粉、壓粉、裝粉、 沖泡、清除殘?jiān)?等釀制咖啡全過(guò)程的自動(dòng)控制，使用方便、快捷，品質(zhì)一致，高 效率，操作人員不需要培訓(xùn)。其缺點(diǎn)為：結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，需要良好保養(yǎng)，維護(hù)費(fèi) 用較高。但由于其優(yōu)點(diǎn)突出，使得它越來(lái)越被眾多客戶所喜愛(ài)。（咖啡機(jī)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 略）本項(xiàng)目的咖啡機(jī)是一個(gè)全自動(dòng)咖啡機(jī)， 用戶操作極為簡(jiǎn)單， 能自動(dòng)提供熱水， 自動(dòng)研磨咖啡豆（研磨的粗細(xì)度可調(diào)） 。用戶根據(jù)需要可選擇制作單杯或同時(shí)制 作雙杯咖啡，且單杯咖啡的制作量有小、中、大杯的調(diào)節(jié)。除了制作咖啡，此咖 啡機(jī)還能制作熱水和蒸氣。 熱水可以用來(lái)泡茶、 做湯等， 蒸氣則可用

3、于加熱牛奶 和其他飲品，為用戶提供多樣化的、輕松快捷的服務(wù)。二、咖啡豆特性咖啡豆味覺(jué)分類：酸味系的咖啡豆，尤其以高質(zhì)量的新豆居多，烘培程度最好淺些，而苦 味系則烘培程度要淺些，然后甜味系則多屬高地產(chǎn)水洗式精選豆，烘培往往 構(gòu)成它能否融入柔和的苦味中后，被人品嘗出來(lái)的關(guān)鍵。中性味則就算不是 高地產(chǎn)的咖啡豆，也得要有要安定質(zhì)量的安定處理。演出香、醇效果的咖啡 豆，咖啡的煮泡知識(shí)：自己煮咖啡不但比購(gòu)買(mǎi)現(xiàn)成的罐裝咖啡、 泡即溶咖啡更香、 更濃醇， 而且咖 啡因只有罐裝與即溶咖啡的一半含量， 不但香濃美味， 而且喝得更健康， 的確是 最SMART勺抉擇！不同煮法需要不同粗細(xì)的咖啡粉 , 用什么樣的萃取法

4、煮咖啡， 就該選用相應(yīng) 粗細(xì)的咖啡粉， 這是一定要知道的。 研磨豆子的時(shí)候， 粉末的粗細(xì)要視烹煮的方 式而定。一般而言，烹煮的時(shí)間愈短，研磨的粉末就要愈細(xì)；烹煮的時(shí)間愈長(zhǎng)， 研磨的粉末就要愈粗。溫杯是好咖啡的先決條件 , 對(duì)于一杯完美的咖啡而言，溫杯至少占了 20%的 功勞。無(wú)論咖啡煮得多么好， 只要倒入一個(gè)冰冷的杯子里， 咖啡的溫度立即降低， 香氣也抵消過(guò)半。 而事先把咖啡杯溫杯， 咖啡倒入后不但熱度得以保存， 而杯子 的溫度更適于醞釀香氣，使咖啡的香味完全釋放出來(lái)?？Х榷沟谋４妫嚎Х榷菇佑|空氣后會(huì)開(kāi)始氧化，欲使咖啡之物理和化學(xué)變化減至最小，包裝 是一門(mén)非常重要的學(xué)問(wèn)咖啡豆由于接觸空氣面積小

5、，比研磨后之咖啡粉在品質(zhì) 及風(fēng)味的保存上持久，故為維持咖啡香味，可盡畫(huà)在要沖煮 咖啡時(shí)開(kāi)始研磨已 研磨好的咖啡粉可裝在密閉容器中存放在冰箱的冷凍（零下溫度）的儲(chǔ)藏室四、咖啡機(jī)控制器的功能1、實(shí)現(xiàn)咖啡機(jī)的初始化打開(kāi)咖啡機(jī)的電源開(kāi)關(guān)，控制器控制整個(gè)咖啡機(jī)系統(tǒng)完成一次初始化，為制 作咖啡或蒸汽做好必要的準(zhǔn)備。初始化過(guò)程包括：系統(tǒng)安全檢測(cè)，多位行程開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)常態(tài)檢測(cè)，水箱水量、 咖啡豆量的檢測(cè)，控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)殘?jiān)趴?。如果初始化過(guò)程中上述任何一項(xiàng)出現(xiàn)問(wèn)題（如：行程開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)非常態(tài)，水箱 水量不足，咖啡豆量不足等），控制器立馬發(fā)出報(bào)警信號(hào)，使紅燈閃爍，只有在 排除了報(bào)警之后，方可進(jìn)行其他操作。2、制作咖啡

6、在咖啡機(jī)初始化完成后，控制器控制加熱器工作，水溫上升，此時(shí)咖啡指示 燈閃爍。當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)到水溫達(dá)到90C左右時(shí)，咖啡機(jī)轉(zhuǎn)為保溫狀態(tài)，咖啡 指示燈轉(zhuǎn)為常亮狀態(tài)，泡咖啡準(zhǔn)備就緒?？刂破骺刂迫萦校褐谱骺Х葐巍㈦p杯且容量可調(diào)，咖啡按鍵按一次為單杯， 按兩次為雙杯；通過(guò)咖啡量調(diào)節(jié)旋鈕可以選擇咖啡的制作量，一般為小、中、大 杯。關(guān)于單、雙杯按鍵次數(shù)的檢測(cè)，在制作一杯咖啡的過(guò)程中，如果檢測(cè)到有 按鍵摁下， 無(wú)論按下幾次， 則默認(rèn)為同時(shí)制作兩杯咖啡； 如果是在一杯咖啡制作 完后檢測(cè)到有按鍵摁下，則摁一次就制作一杯咖啡，摁多次就制作兩杯咖啡。研磨咖啡粉電機(jī)的控制，保證咖啡粉制作量的調(diào)節(jié)。此外，當(dāng)有小石子等

7、硬物卡在磨中，最遲在 2.5 秒之后，控制器控制電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。在出咖啡時(shí)， 用戶可通過(guò)按咖啡選擇按鈕在任意時(shí)刻停止咖啡的流出， 若按 鈕被連續(xù)按下兩次，則咖啡制作量會(huì)自動(dòng)加倍。在泡咖啡過(guò)程中， 控制器控制系統(tǒng)首先進(jìn)行預(yù)沖泡， 即先潤(rùn)濕咖啡粉， 接著 水流暫時(shí)停止，然后才開(kāi)始真正制作咖啡。3、制作蒸氣在默認(rèn)咖啡狀態(tài)下，按下蒸氣按鈕，控制器控制加熱器加熱，水溫繼續(xù)升高 至產(chǎn)生蒸氣為止，保持溫度。期間蒸氣指示燈由閃爍轉(zhuǎn)為恒亮狀態(tài)?？刂破鬟€要控制對(duì)蒸氣氣壓的檢測(cè)，必須保證氣壓在規(guī)定圍（一般是7-8 個(gè)大氣壓），以保安全。4、從蒸氣狀態(tài)到咖啡狀態(tài)在蒸氣狀態(tài)下，按下咖啡按鈕（ 此處與廠商提供的咖啡機(jī)不同

8、），系統(tǒng)轉(zhuǎn)向 咖啡狀態(tài)?？刂破骺刂疲寒?dāng)按下咖啡按鈕，因?yàn)橹谱髡魵獾臏囟雀哂谥谱骺Х鹊臏囟龋?此時(shí)產(chǎn)生報(bào)警， 以咖啡指示燈和蒸氣指示燈同時(shí)閃爍作為信號(hào) （提醒操作人員手 動(dòng)降溫解除報(bào)警）。降溫過(guò)程，溫度傳感器及時(shí)檢測(cè)水溫，當(dāng)達(dá)到制作咖啡的要求 時(shí)，蒸氣指示燈由閃爍變暗， 同時(shí)咖啡指示燈由閃爍變常亮狀態(tài)， 表明咖啡制作 準(zhǔn)備就緒。5、控制器自身規(guī)格尺寸要滿足安裝空間要求（寬*高*深）重量五、咖啡機(jī)控制器難點(diǎn)描述1、溫度、壓力的檢測(cè)與控制泡咖啡的溫度在90C左右，蒸氣的溫度為大于等于100C，為了防止單一溫 度傳感器檢測(cè)出現(xiàn)大的誤差， 本咖啡機(jī)采用兩種不同類型的溫度傳感器進(jìn)行溫度 檢測(cè)。由于檢測(cè)的溫

9、度較高， 傳感器的敏感性、 測(cè)溫圍等特性的確定以及傳感器 的安裝都應(yīng)反復(fù)比較和測(cè)試。在蒸氣狀態(tài)下， 部蒸氣壓力必須保證在 5-6個(gè)大氣壓 ，采用壓力傳感器檢測(cè)， 難點(diǎn)是當(dāng)檢測(cè)到壓力值超過(guò)設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)如何進(jìn)行控制，確保安全。2、咖啡量的調(diào)節(jié)咖啡量的調(diào)節(jié)包括小、 中、大杯，受控制的是水量的控制和咖啡豆量的控制。 初步考慮水量可以由水泵的運(yùn)作時(shí)間 t1 來(lái)精確控制，而咖啡豆量的調(diào)節(jié)用電機(jī) 運(yùn)作時(shí)間 t2 控制并不能非常的精確，誤差可能性較大，會(huì)直接影響咖啡的口味 和質(zhì)量。這里還要明確的是泡制小、 中、大杯咖啡時(shí)， 咖啡量與水量的配比關(guān)系 3、電機(jī)的控制 本系統(tǒng)有三臺(tái)電機(jī)：咖啡泵、碾磨電機(jī)和控制電機(jī)

10、。 咖啡泵的運(yùn)作主要有 : 制作咖啡、蒸氣、熱水過(guò)程中對(duì)水量的控制，控制時(shí) 間由制作量決定?？刂齐姍C(jī)的運(yùn)作主要包括：系統(tǒng)初始化過(guò)程電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，制作咖啡過(guò)程中電 機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的流程。 其中，初始化過(guò)程排空操作要精確計(jì)算出電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間、 速度、 方向，都需要反復(fù)實(shí)驗(yàn)。碾磨電機(jī)的控制：僅在制作咖啡時(shí)進(jìn)行運(yùn)作，運(yùn)作時(shí)間由咖啡量決定。六、系統(tǒng)組成與功能要求按鍵模塊咖啡 狀態(tài) 選擇蒸汽 狀態(tài) 選擇一杯兩杯選擇11 1水的流量1 水的溫度rr蒸汽溫度!；1小中大杯! A:模擬輸 入MCU控制電機(jī)咖啡泵碾磨電機(jī)保持水溫?zé)鬹 燈自檢指示燈U1、模擬輸入通道1，水的溫度輸入：采用熱電阻，檢測(cè)水的溫度，當(dāng)加熱咖啡水時(shí)，

11、指示燈 閃爍；溫度適合沖泡咖啡時(shí)（9096度）指示燈常亮。當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)咖啡 指示燈和蒸汽指示燈均閃爍，此時(shí)要放水降溫。2，蒸汽溫度輸入：采用熱電阻，防止蒸氣溫度過(guò)高鍋爐爆炸，也可用壓力 檢測(cè)。3，加熱爐的壓力輸入：采用壓力傳感器，0700kPa誤差1kPa,4，水的流量輸入：米用流量檢測(cè)傳感器，準(zhǔn)確獲得大杯小杯，一杯兩杯的 水量。2、數(shù)字輸入通道1，水的液位， 防止無(wú)水加熱，可以用紅外檢測(cè)，此處可以不用單機(jī)片控制。2， 咖啡豆檢測(cè) ，防止無(wú)咖啡豆研磨，3，行程開(kāi)關(guān)：A, 前面的面板B, 咖啡豆殘?jiān)蠧, 閥芯D, 殘水槽E, 水槽行程開(kāi)關(guān)F, 電機(jī)零位G電機(jī)限位開(kāi)關(guān)4，按鍵輸入：A, 蒸汽狀態(tài)

12、選擇 ，當(dāng)選擇蒸汽狀態(tài)時(shí)，開(kāi)始加熱直至達(dá)到設(shè)定值，在此 過(guò)程中蒸汽指示燈閃爍，達(dá)到設(shè)定值時(shí)指示燈常亮。B, 咖啡狀態(tài)選擇 ，當(dāng)選擇咖啡狀態(tài)時(shí)如果溫度太高，則，先放水降溫， 當(dāng)適合泡咖啡時(shí)燈常亮。C, 大小中杯選擇，通過(guò)調(diào)節(jié)大小中杯旋鈕，可選擇大小中杯。D, 一杯兩杯選擇，按一下咖啡選擇按鈕，泡一杯，按兩下則泡兩杯。3、輸出通道A 電機(jī)模塊：1, 控制電機(jī),通過(guò)控制電機(jī)移動(dòng)核心部件,將裝有咖啡粉部分對(duì)齊出 水口；在泡完咖啡后再?gòu)?fù)位,同時(shí)將咖啡豆殘?jiān)谷霘堅(jiān)小?, 咖啡泵,通過(guò)控制水泵的運(yùn)行的時(shí)間來(lái)控制大杯小杯,一杯兩杯的 水量。3, 碾磨電機(jī),通過(guò)控制咖啡機(jī)運(yùn)行的時(shí)間來(lái)控制大杯小杯,一杯兩杯

13、的咖啡量。B 指示燈回路1, 加熱蒸汽時(shí)燈閃 ,在加熱蒸汽是指示燈閃爍,表明此時(shí)溫度未達(dá)到 設(shè)定值。當(dāng)達(dá)到設(shè)定值是常亮。2,保持咖啡水溫時(shí)閃 ,當(dāng)泡咖啡的水溫沒(méi)有到設(shè)定值是閃爍。 當(dāng)達(dá)到設(shè) 定值是燈常亮。C, 報(bào)警模塊1,報(bào)警指示燈 ,當(dāng)開(kāi)機(jī)自檢時(shí),如果面板,殘?jiān)?核心部件和殘水 槽中有一個(gè)未復(fù)位則報(bào)警指示燈閃,此時(shí)機(jī)器不運(yùn)行。2 ,溫度過(guò)高皆閃 ,當(dāng)水的溫度過(guò)高時(shí),蒸汽和咖啡指示燈都閃爍,此 時(shí)只有旋轉(zhuǎn)蒸汽閥,排出一些高溫水,當(dāng)水溫恢復(fù)設(shè)定值時(shí)才停止閃爍。開(kāi)機(jī)七、軟件流程圖1、咖啡機(jī)項(xiàng)目流程圖:2、咖啡機(jī)工作流程圖:是，加熱3、咖啡狀態(tài)流程圖:在時(shí)間t控制研磨量中，總研磨時(shí)間T1根據(jù)用戶選擇的小、中、大杯或單、 雙杯來(lái)確定；當(dāng)咖啡豆量不足時(shí)，先記錄研磨機(jī)已經(jīng)運(yùn)行的時(shí)間T2,然后亮燈警告。直到用戶補(bǔ)充咖啡豆，接著運(yùn)行研磨機(jī)并記錄第二次研磨時(shí)間T3,確保T