《智能豆?jié){機(jī)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 機(jī)械自動(dòng)化專業(yè)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《智能豆?jié){機(jī)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 機(jī)械自動(dòng)化專業(yè)（21頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 題 目 智能豆?jié){機(jī)的設(shè)計(jì) 英文并列題 Design Explanation of Control System of Soybean Milk Machine Based on Single Chip Microcomputer 目 錄 一、緒論 （一）課題的研究目的和意義 2 （二） 課題的背景和現(xiàn)狀 2 二、系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 （一）機(jī)械部分的介紹 3 2.1.1水箱系統(tǒng) 3 2.1.2磨漿系統(tǒng) 4 2.1.3磨漿系統(tǒng) 5 （二）豆?jié){機(jī)的制漿工藝及控制系統(tǒng)主

2、要功能簡(jiǎn)介 5 2.2.1制漿工藝流程 5 2.2.2商用豆?jié){機(jī)控制系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的主要功能 6 （三） 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路 6 三、控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 7 （一）時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) 7 （二）存儲(chǔ)電路設(shè)計(jì) 8 （三）鍵盤/顯示電路設(shè)計(jì) 8 （四）USB接口電路設(shè)計(jì) 9 （五）電機(jī)電流檢測(cè)電路設(shè)計(jì) 9 （六）液位檢測(cè)電路設(shè)計(jì) 10 （七）電源電路設(shè)計(jì) 10 （八）電器隔離部分電路設(shè)計(jì) 10 四、控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 11 （一）制漿工藝流程的程序設(shè)計(jì) 11 4.1.1軟件環(huán)境介紹 12 4.1.2電機(jī)電流過(guò)載保護(hù)的程序設(shè)計(jì) 12 （二）上位機(jī)界面的軟件設(shè)計(jì) 12 （三）

3、授權(quán)調(diào)試參數(shù)的設(shè)計(jì) 12 五、系統(tǒng)的安裝與調(diào)試 13 （一）整體設(shè)備安裝 13 （二）調(diào)試及結(jié)果 13 六、總結(jié)與展望 14 （一）總結(jié)分析 14 （二）未來(lái)展望 14 致謝 16 參考文獻(xiàn) 17 基于單片機(jī)的豆?jié){機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明 摘要： 豆?jié){逐漸成為人們生活中的重要飲食，對(duì)人體健康有很大的好處。以前是采用傳統(tǒng)的石磨方式來(lái)磨出豆?jié){，如今，人類已經(jīng)發(fā)明出豆?jié){機(jī)，制造工藝的技術(shù)也越來(lái)越成熟。現(xiàn)如今，我國(guó)的豆?jié){機(jī)的生產(chǎn)展現(xiàn)出多樣化的趨勢(shì)，市場(chǎng)份額也在逐漸增長(zhǎng)。就我國(guó)市場(chǎng)上銷售的額豆?jié){機(jī)來(lái)看，其主要的控制系統(tǒng)所使用的中央處理部件就是PLC，這一設(shè)計(jì)

4、具有可靠性和穩(wěn)定性的特性，相對(duì)而言，制造成本也就要高一些。 因此，對(duì)不同客戶不同需求的滿足角度出發(fā)，本篇論文以降低豆?jié){機(jī)的生產(chǎn)成本為目的，設(shè)計(jì)研發(fā)了一款以單片機(jī)為核心的商用豆?jié){機(jī)控制系統(tǒng)。在硬件的設(shè)計(jì)上，我們?cè)O(shè)有時(shí)鐘、儲(chǔ)存、顯示、USB接口、液位檢測(cè)、電流檢測(cè)、電氣隔離等電路。以節(jié)約成本為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，在最大限度上保障了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。另外，該系統(tǒng)還有一個(gè)很突出的特點(diǎn)，就是可以很輕便的對(duì)外租賃，我們將租賃時(shí)限寫入豆?jié){機(jī)控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)商用豆?jié){機(jī)的租賃時(shí)間的控制，時(shí)間到了就無(wú)法繼續(xù)使用。 關(guān)鍵詞： 商用豆?jié){機(jī)；USB接口；對(duì)外租賃 Design Explanation of

5、 Control System of Soybean Milk Machine Based on Single Chip Microcomputer Abstract: Soybean milk has gradually become an important diet in people's lives， which is of great benefit to human health. In the past， the traditional stone milling method was used to grind Soybean milk. Nowadays， human be

6、ings have invented soybean milk machine， and the manufacturing technology is becoming more and more mature. Nowadays， the production of soybean milk machine in our country shows a diversified trend， and the market share is also growing gradually. From the point of view of the soybean milk machine so

7、ld on the market in our country， the central processing unit of its main control system is PLC. This design has the characteristics of reliability and stability. Relatively speaking， the manufacturing cost is higher. Therefore， in order to reduce the production cost of soybean milk machine， this pa

8、per designs and develops a control system of commercial soybean milk machine based on microcontroller. In hardware design， we have clock， storage， display， USB interface， liquid level detection， current detection， electrical isolation and other circuits. On the basis of cost saving， the reliability

9、and stability of the system are guaranteed to the greatest extent. In addition， the system also has a prominent feature， that is， it can be easily leased to other countries. We write the lease time into the control system of soymilk machine， so as to achieve the lease time control of commercial soym

10、ilk machine， which can not continue to use when the time comes. Keywords: Commercial soymilk machine; USB interface; External leasing 一、緒論 豆?jié){逐漸成為人們生活中的重要飲食，對(duì)人體健康有很大的好處。以前是采用傳統(tǒng)的石磨方式來(lái)磨出豆?jié){，如今，人類已經(jīng)發(fā)明出豆?jié){機(jī)，制造工藝的技術(shù)也越來(lái)越成熟?，F(xiàn)如今，我國(guó)的豆?jié){機(jī)的生產(chǎn)展現(xiàn)出多樣化的趨勢(shì)，市場(chǎng)份額也在逐漸增長(zhǎng)。就我國(guó)市場(chǎng)上銷售的額豆?jié){機(jī)來(lái)看，其主要的控制系統(tǒng)所使用的中央處理部件就是PLC，這一設(shè)計(jì)具有

11、可靠性和穩(wěn)定性的特性，相對(duì)而言，制造成本也就要高一些。 作為一種既經(jīng)濟(jì)又健康的食品，豆?jié){是越來(lái)越受到現(xiàn)代人們的歡迎了。本文將以單片機(jī)為核心控制部件的智能型全自動(dòng)家用豆?jié){機(jī)做詳細(xì)的功能、電路設(shè)計(jì)等方面的介紹，本次課題所涉及的豆?jié){機(jī)在操作時(shí)可選擇單獨(dú)粉碎、單獨(dú)煮漿或全自動(dòng)運(yùn)行，所采用的模糊控制技術(shù)，集打漿、煮漿、保護(hù)、警示于一體，能夠方面快捷的制作出美味可口又健康的豆?jié){。 因此，對(duì)不同客戶不同需求的滿足角度出發(fā)，本篇論文以降低豆?jié){機(jī)的生產(chǎn)成本為目的，設(shè)計(jì)研發(fā)了一款以單片機(jī)為核心的商用豆?jié){機(jī)控制系統(tǒng)。 （一）課題的研究目的和意義 通常狀況下，傳統(tǒng)的豆?jié){機(jī)是不能同時(shí)進(jìn)行加熱和打磨兩種操

12、作的，這樣的話，用戶想要喝到熱乎的豆?jié){就需要等待很長(zhǎng)時(shí)間。因此，本文針這種傳統(tǒng)豆?jié){機(jī)的弊端，將豆?jié){機(jī)中的加熱和打磨兩個(gè)電路連接在一起，配用大功率的電機(jī)來(lái)提高豆?jié){機(jī)的工作效率，然后豆?jié){機(jī)在煮漿過(guò)程中，通過(guò)調(diào)節(jié)電機(jī)的工作效率來(lái)保證豆?jié){的口味，從而達(dá)到本次課題的設(shè)計(jì)目的。 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的是一個(gè)可以控制定時(shí)開(kāi)關(guān)的商用可租賃豆?jié){機(jī)。目前市面上在售的都是一些定時(shí)30min或15min而不能任意進(jìn)行定時(shí)設(shè)置的豆?jié){機(jī)。然而本設(shè)計(jì)可以自行調(diào)節(jié)控制設(shè)置需要使用的時(shí)間，系統(tǒng)通過(guò)倒計(jì)時(shí)的方式進(jìn)行時(shí)間的計(jì)算，當(dāng)預(yù)先設(shè)置的時(shí)間達(dá)到時(shí)，單片機(jī)就會(huì)控制豆?jié){機(jī)自動(dòng)開(kāi)啟，這樣人們就不用每天早起來(lái)制作豆?jié){，節(jié)省了人們很多時(shí)間，尤其

13、是對(duì)上班族來(lái)說(shuō)又省時(shí)又省事。而且這款豆?jié){液也非常的節(jié)能，當(dāng)豆?jié){煮熟以后他就會(huì)自動(dòng)停止運(yùn)作，然后進(jìn)行保溫或者斷電。 （二） 課題的背景和現(xiàn)狀 一直以來(lái)，豆?jié){機(jī)在食品料理機(jī)市場(chǎng)一直占據(jù)著主導(dǎo)地位，但隨著近兩年中國(guó)國(guó)情的發(fā)展，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)豆?jié){機(jī)需求顯然沒(méi)有之前那么旺盛了，導(dǎo)致現(xiàn)在的豆?jié){機(jī)市場(chǎng)占比在逐年下降。相比較另外兩個(gè)食品料理機(jī)的市場(chǎng)，榨汁機(jī)及攪拌機(jī)卻是在逐步增長(zhǎng)，并且該料理機(jī)的廠商也在不斷提升自身在整體市場(chǎng)的地位，這一現(xiàn)狀，使得食品料理機(jī)的主要產(chǎn)品類型之間有了很大的變動(dòng)。 到2014年末，經(jīng)過(guò)相關(guān)部門的計(jì)算，豆?jié){機(jī)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的累計(jì)銷量已經(jīng)突破了1.4億臺(tái)。作為以城鎮(zhèn)市場(chǎng)為主的豆?jié){機(jī)產(chǎn)品，這意

14、味著總共2億多戶城鎮(zhèn)家庭中已經(jīng)有1億多戶購(gòu)買了豆?jié){機(jī)，市場(chǎng)飽和度高達(dá)50%，這對(duì)于一個(gè)非生活必需品來(lái)說(shuō)，顯然發(fā)展已經(jīng)到達(dá)了極高的程度。 二、系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （一）機(jī)械部分的介紹 對(duì)于本文所設(shè)計(jì)的豆?jié){機(jī)的控制系統(tǒng)，我們首先對(duì)市場(chǎng)上的商用豆?jié){機(jī)的總體結(jié)構(gòu)做了一個(gè)初步的研究和認(rèn)識(shí)。制作豆?jié){所需要的材料是水喝泡好的黃豆，我們需要做的是將泡好的黃豆和水一起放入豆?jié){機(jī)里面，然后啟動(dòng)豆?jié){機(jī)，豆?jié){機(jī)就會(huì)用特制的旋轉(zhuǎn)刀片以很快的速度削割打磨黃豆，直到將黃豆打磨成豆?jié){，再將打磨好的豆?jié){加熱煮熟。根據(jù)這個(gè)豆?jié){機(jī)的運(yùn)作流程，商用豆?jié){機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)部分，設(shè)計(jì)了打磨豆?jié){系統(tǒng)，熬漿系統(tǒng)，和提供水源來(lái)泡黃豆制漿的水箱

15、系統(tǒng)。 2.1.1水箱系統(tǒng) 在商用豆?jié){機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì)部分中，水箱系統(tǒng)是為該豆?jié){機(jī)提供水源的系統(tǒng)，他是由水箱、自動(dòng)水閥、水位傳感器、溫度傳感器、電加熱器、水泵等部分組成的。各個(gè)部分的功能解釋如下： ①水箱 所采用的材質(zhì)是不銹鋼，是用來(lái)盛放打磨黃豆時(shí)所需要的水的裝置，他根據(jù)豆?jié){的打磨產(chǎn)量的不同，水箱的容量也會(huì)有所不同。 ②自動(dòng)水閥 他是一個(gè)水箱的進(jìn)水口裝置，他由電信號(hào)控制而打開(kāi)或關(guān)閉閥門，豆?jié){機(jī)在工作時(shí)就會(huì)用塑料管將其與水源相連接，等到閥門打開(kāi)時(shí)，就會(huì)將水注入到水箱中。 ③電加熱器 緊貼在水箱側(cè)壁的裝置，它的作用就是江水相中所裝入的水進(jìn)行加熱作用。 ④水泵 它的作用是將水箱中的水

16、源抽取到磨漿桶內(nèi)，然后和黃豆進(jìn)行混合，再進(jìn)行打磨。 ⑤水位傳感器和溫度傳感器 水位傳感器是一個(gè)浮球型的傳感器，當(dāng)頁(yè)面達(dá)到傳感器能感受到的位置時(shí)，浮球就會(huì)順勢(shì)浮起，使傳感器產(chǎn)生關(guān)閉的信號(hào)，水位傳感器由上水位和下水位傳感器兩者組合而成，分別指示水箱中的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)兩處的水位界限。 溫度傳感器蠶蛹了90℃常閉雙金屬片突跳溫控器，他的工作原理是將雙金屬片制作成碟形的部件，受熱產(chǎn)生并積累能夠位移的能量，一旦溫度達(dá)到90℃，就會(huì)克服抗度反響突跳，通過(guò)機(jī)構(gòu)作用使觸電迅速分?jǐn)?，從而自?dòng)斷開(kāi)電路，當(dāng)溫度降低時(shí)，雙金屬片又會(huì)突跳恢復(fù)，使觸電閉合，自動(dòng)解除電源，從而達(dá)到溫度控制的目的。 2.1.2磨漿系統(tǒng)

17、 在該豆?jié){機(jī)的機(jī)械部分中，磨漿系統(tǒng)由磨漿桶、石碾磨粉碎系統(tǒng)、電動(dòng)網(wǎng)、磨漿桶頂防溢探頭、回漿管、抽漿管、電機(jī)等組合而成。該系統(tǒng)的各個(gè)部分功能介紹如下： ①磨漿桶 這是用來(lái)盛放水和黃豆的裝置，是金屬材質(zhì)的，它的形狀像一個(gè)漏斗，上粗下細(xì)。 ②石碾磨粉碎系統(tǒng) 它位于磨漿桶的下部，主要部分是螺旋削割刀片，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，刀片也會(huì)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，并且高速運(yùn)轉(zhuǎn)，將水和黃豆混合攪拌打碎打磨，最后制成豆?jié){。該系統(tǒng)還可以產(chǎn)生渦流，也就是產(chǎn)生抽取豆?jié){的動(dòng)力，將豆?jié){抽取到電動(dòng)閥處。 ③電機(jī) 它的作用是帶動(dòng)削割刀片旋轉(zhuǎn)，打磨豆子。電機(jī)有兩種轉(zhuǎn)向，分別是正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，可以帶動(dòng)刀片順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，使豆子打磨得均

18、勻徹底。 ④抽漿管、回漿管 抽漿管是由電動(dòng)閥的一端連接至熬漿桶處的塑料管，作用是使磨好的豆?jié){流入熬漿桶，進(jìn)行蒸煮。豆?jié){的抽取動(dòng)力來(lái)自于石碾磨粉碎系統(tǒng)產(chǎn)生的渦流。 回漿管則是由電動(dòng)閥的另一端連接至磨漿桶處的塑料管，作用是使豆?jié){流入磨漿桶，再次打磨。 ⑤電動(dòng)閥 電動(dòng)閥的兩端分別連接抽漿管和磨漿管，第三端連接至石碾磨粉碎系統(tǒng)。工作時(shí)，連接至抽漿管的端口默認(rèn)關(guān)閉，即豆?jié){從電動(dòng)閥流向抽漿管的路徑是關(guān)閉的，此時(shí)豆?jié){被抽取至回漿管，從磨漿桶的頂部流回磨漿桶內(nèi)繼續(xù)打磨。當(dāng)電動(dòng)閥打開(kāi)時(shí)，豆?jié){從電動(dòng)閥流向回漿管的路徑被關(guān)閉，此時(shí)豆?jié){被抽取至抽漿管，從熬漿桶的頂部流入熬漿桶內(nèi)進(jìn)行加熱。 ⑥磨漿桶頂防溢探

19、頭 金屬探頭，實(shí)時(shí)檢測(cè)磨漿桶內(nèi)液體的水位，防止桶內(nèi)液體溢出。 2.1.3磨漿系統(tǒng) 在商用豆?jié){機(jī)的機(jī)械部分中，熬漿系統(tǒng)由熬漿桶、熬漿桶頂防溢探頭、加熱盤等組成。各個(gè)部分的功能如下: ①熬漿桶 圓柱形不銹鋼桶。由磨漿桶打磨好的豆?jié){，經(jīng)過(guò)抽漿管流入該桶內(nèi)進(jìn)行蒸煮。根據(jù)豆?jié){單次產(chǎn)量不同，熬漿桶可分為15L, 30L和60L等尺寸型號(hào)。 ②加熱盤 位于熬漿桶底部的圓形加熱盤，和熬漿桶底嚴(yán)密配合，加熱方式與電加熱管相同。需要注意的是，若沒(méi)有和熬漿桶嚴(yán)密配合，則會(huì)致使熬漿桶底的局部溫度過(guò)高，熔化熬漿桶底。 ③熬漿桶頂防溢探頭 原理同磨漿桶頂防溢探頭，防止桶內(nèi)液體溢出。 （二）豆?jié){機(jī)的制漿

20、工藝及控制系統(tǒng)主要功能簡(jiǎn)介 2.2.1制漿工藝流程 1、自動(dòng)預(yù)熱 打開(kāi)自動(dòng)水閥進(jìn)水，待水箱水位達(dá)到上水位后關(guān)閉水閥。啟動(dòng)電加熱器，開(kāi)始加熱，待溫控器彈片斷開(kāi)時(shí)停止加熱，表示水溫己達(dá)到設(shè)定溫度(90士5'C ). 2、自動(dòng)磨漿 a.打開(kāi)水泵，抽取水箱內(nèi)的熱水至磨漿桶，達(dá)到規(guī)定的水位時(shí)關(guān)閉水泵，停止加水。 b.打開(kāi)三通閥的抽漿閥門，此時(shí)回漿閥門關(guān)閉。在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，電機(jī)持續(xù)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)打磨豆?jié){，豆?jié){被抽至熬漿桶。同時(shí)，開(kāi)啟熬漿桶底部加熱盤，開(kāi)始加熱熬漿桶。 c.關(guān)閉三通閥的抽漿閥門，此時(shí)回漿閥門打開(kāi)，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，電機(jī)持續(xù)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)打磨豆?jié){，豆?jié){經(jīng)回漿管流回磨漿桶繼續(xù)打磨。 d.關(guān)

21、閉電機(jī)。打開(kāi)水泵，給磨漿桶內(nèi)補(bǔ)水至規(guī)定的水位時(shí)關(guān)閉水泵，停止加水。 e.打開(kāi)三通閥的抽漿閥門。在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，電機(jī)持續(xù)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)打磨豆?jié){，豆?jié){被抽至熬漿桶。 如此往復(fù)循環(huán)，直至磨漿桶內(nèi)的豆子全部磨完。此時(shí)豆?jié){全部流入熬漿桶內(nèi)，熬漿桶底加熱盤自開(kāi)啟后持續(xù)加熱，蒸煮豆?jié){。 3、自動(dòng)熬漿 第一次抽漿注入熬漿桶時(shí)，加熱盤開(kāi)始工作。磨漿期間若豆?jié){沸騰達(dá)到液位傳感器探頭位置則停止加熱;當(dāng)液位離開(kāi)探頭時(shí)，繼續(xù)加熱。自動(dòng)磨漿過(guò)程結(jié)束后，繼續(xù)蒸煮豆?jié){。每當(dāng)豆?jié){沸騰至液位傳感器探頭位置則停止加熱，過(guò)一段時(shí)間繼續(xù)加熱。如此反復(fù)幾次后，豆?jié){就可以飲用了。 4、自動(dòng)清洗 首先開(kāi)啟自動(dòng)水閥，待水箱加滿水時(shí)關(guān)閉

22、。水泵抽取水箱中的水注入磨漿桶，至液位傳感器探頭時(shí)停止加水。電機(jī)開(kāi)始反轉(zhuǎn)，一段時(shí)間后，打開(kāi)抽漿閥門，電機(jī)改為正轉(zhuǎn)，以徹底洗凈刀片中的殘?jiān)?。如此反?fù)2-3遍。 除上述四種工藝流程外，還有自動(dòng)保溫、自動(dòng)加水、手動(dòng)磨漿、手動(dòng)加水及人工加水等流程。 2.2.2商用豆?jié){機(jī)控制系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的主要功能 (1)人機(jī)界面可指示當(dāng)前工作狀態(tài)。如:磨漿、熬漿等。 (2)可以記錄和顯示豆?jié){機(jī)的工作次數(shù);可以顯示當(dāng)前時(shí)間和制作豆?jié){的時(shí)間。 (3)按下人機(jī)界面的按鍵實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。如:全自動(dòng)制漿、自動(dòng)清洗等。 (4)可用于租賃。一旦租賃時(shí)間到達(dá)，租賃的豆?jié){機(jī)就無(wú)法使用了。 (5)當(dāng)電機(jī)電流過(guò)載時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)

23、判斷并切斷電路，從而使電機(jī)的損害無(wú)法進(jìn)一步擴(kuò)大。 (6)可清除豆?jié){機(jī)的工作次數(shù)及租賃時(shí)間的限制，即系統(tǒng)清零保養(yǎng)。 (7)自動(dòng)熬漿、自動(dòng)保溫等流程結(jié)束后，豆?jié){機(jī)自動(dòng)報(bào)警告知用戶。 （三） 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路 要實(shí)現(xiàn)上述豆?jié){機(jī)的工藝流程及其功能，需要考慮以下電路的設(shè)計(jì):CPU的選擇，時(shí)鐘電路、存儲(chǔ)電路、鍵盤顯示電路、USB接口電路、電源電路、各種檢測(cè)電路、報(bào)警電路及繼電器控制電路的設(shè)計(jì)。 (1)設(shè)計(jì)時(shí)鐘電路可以保證當(dāng)前時(shí)間能夠準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的顯示，并為對(duì)外租賃豆?jié){機(jī)提供保障。 (2)設(shè)計(jì)存儲(chǔ)電路可以存儲(chǔ)制漿次數(shù)以及租賃的期限，也是對(duì)外租賃不可缺少的一部分電路。 (3)設(shè)計(jì)鍵盤/顯示電路是為

24、用戶提供豆?jié){機(jī)的人機(jī)界面。 (4) USB接口電路設(shè)計(jì)的目的即是用來(lái)對(duì)外租賃的。上位機(jī)將設(shè)定好租賃期限的文件寫入U(xiǎn)盤后，CPU需要讀取U盤中的文件。USB接口電路可以實(shí)現(xiàn)這一目的，從而達(dá)到對(duì)外租賃的限時(shí)效果。上位機(jī)軟件的設(shè)計(jì)將在第四章講述。 (5)該系統(tǒng)需用SV及12V直流電源供電。電源電路可以自行設(shè)計(jì)，也可以直接選用5V和12V兩路隔離輸出的開(kāi)關(guān)電源。 (6)設(shè)計(jì)各種檢測(cè)電路主要是為了實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)的水位、溫度以及電流的變化。這個(gè)檢測(cè)只需要檢測(cè)結(jié)果，無(wú)需檢測(cè)變化過(guò)程的快慢。因此，系統(tǒng)無(wú)需設(shè)計(jì)反饋電路，只需要設(shè)計(jì)成開(kāi)關(guān)電路即可。 (7)當(dāng)某個(gè)工藝流程結(jié)束時(shí)蜂鳴器鳴響，提醒用戶流程已結(jié)束，

25、因此系統(tǒng)需要設(shè)計(jì)報(bào)警電路。 (8)由于單片機(jī)系統(tǒng)使用電壓為5V，而豆?jié){機(jī)的負(fù)載均為220V用電設(shè)備，所以二者之間需要進(jìn)行電氣隔離。設(shè)計(jì)繼電器控制電路可以達(dá)到良好的隔離效果，使系統(tǒng)運(yùn)行起來(lái)安全穩(wěn)定。 三、控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) （一）時(shí)鐘電路設(shè)計(jì) 商用豆?jié){機(jī)工作時(shí)需要實(shí)時(shí)顯示年、月、日、時(shí)、分、秒等時(shí)間信息，因此需要設(shè)計(jì)時(shí)鐘電路?？蛇x擇的串行時(shí)鐘芯片有很多，如PCF8563, DS1302等。這些芯片因接口簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、使用方便而被廣泛地采用。 本設(shè)計(jì)采用的是Dallas公司生產(chǎn)的DS 1302。它是一款具有涓流充電能力的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，具有以下性能特點(diǎn)[13]. (1)可以對(duì)2100年

26、之前的年、月、日、星期、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動(dòng)調(diào)整。 (2)僅需三根線就可以與CPU之間簡(jiǎn)單地采用同步串行的方式進(jìn)行通信，三根線分別為:#RES(復(fù)位)、I/O(數(shù)據(jù))、SCLK(串行時(shí)鐘)。串行v0口方式使得管腳數(shù)量大大減少。 (3)內(nèi)部有一個(gè)31X8位暫存數(shù)據(jù)RAM寄存器。 (4)讀寫時(shí)鐘或RAM數(shù)據(jù)時(shí)，有兩種傳送方式:單字節(jié)傳送和多字節(jié)傳送。其中多字節(jié)傳送最多以31個(gè)字節(jié)的字符組方式進(jìn)行通信。 (5)外接32.768kHz晶振。 (6)工作電壓為2.0-5.5V. (7)雙電源管腳，VCCl為備用的涓流充電電源，VCC2為主電源。DS1302由VCC

27、1或VCC2兩者中的較大者供電。當(dāng)VCC2大于VCCl約0.2V以上時(shí)，VCC2給DS1302供電。反之，由VCC 1供電。因此，在主電源關(guān)閉的情況下，DS1302也能保證時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。VCC 1可選用3.6V紐扣式充電電池作為備用電池，以保證時(shí)間連續(xù)。 (8)工作時(shí)功耗很低，保持?jǐn)?shù)據(jù)和時(shí)鐘信息時(shí)功率小于1mw。 DS1302的控制字節(jié)的最高有效位(位7)必須是邏輯1，如果它為。，則不能把數(shù)據(jù)寫入DS1302中，位6如果為0，則表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)，為1表示存取RAM數(shù)據(jù);位5至位1指示操作單元的地址;最低有效位(位。)如為。表示要進(jìn)行寫操作，為1表示進(jìn)行讀操作，控制字節(jié)總是從最低位開(kāi)始

28、輸出。在控制指令字輸入后的下一個(gè)SCLK時(shí)鐘的上升沿時(shí)，數(shù)據(jù)被寫入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位0開(kāi)始。同樣，在緊跟8位的控制指令字后的下一個(gè)SCLK脈沖的下降沿讀出DS 1302的數(shù)據(jù)，讀出數(shù)據(jù)時(shí)從低位0到高位7。 （二）存儲(chǔ)電路設(shè)計(jì) 商用豆?jié){機(jī)需要記錄制漿的次數(shù)和租賃的時(shí)間，所以針對(duì)此，我們需要設(shè)計(jì)出存儲(chǔ)電路，該電路的特點(diǎn)如下： (1)內(nèi)部含有256個(gè)8位字節(jié)，即2KB存儲(chǔ)空間。16字節(jié)頁(yè)寫緩沖器。 (2)支持IZC總線數(shù)據(jù)傳送協(xié)議，有一個(gè)專門的寫保護(hù)功能。 (3) 1.8V到6.0V工作電壓范圍，低功耗CMOS技術(shù)，可保存數(shù)據(jù)100年。 (4)不僅占用了很少的vo線，體積也

29、很小，還具有抗干擾能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)掉電不丟失等特點(diǎn)。 （三）鍵盤/顯示電路設(shè)計(jì) 商用豆?jié){機(jī)的人機(jī)交互界面需提供按鍵、LED指示、數(shù)碼管顯示三部分功能，為此要設(shè)計(jì)鍵盤/顯示電路。其中有12個(gè)按鍵，用來(lái)控制所有的豆?jié){機(jī)工作流程;7個(gè)LED指示燈，用來(lái)指示豆?jié){機(jī)的工作狀態(tài);6位共陽(yáng)極數(shù)碼管，用來(lái)顯示實(shí)時(shí)時(shí)間或制漿時(shí)間等。此部分是商用豆?jié){機(jī)的外觀部分，即用戶直接看到的人機(jī)交互界面部分。因此設(shè)計(jì)上把這一部分與CPU電路板隔開(kāi)分成兩塊電路板來(lái)做。 為了進(jìn)一步降低成本，設(shè)計(jì)上沒(méi)有使用專用的鍵盤顯示驅(qū)動(dòng)芯片，而是使用了2個(gè)74HC573鎖存器，其輸入和標(biāo)準(zhǔn)一CMOS輸出是兼容的。當(dāng)鎖存器使能端為高電平時(shí)，輸

30、入與輸出同步;當(dāng)鎖存使能端變低電平時(shí)，符合建立時(shí)間和保持時(shí)間的數(shù)據(jù)會(huì)被鎖存。 （四）USB接口電路設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)的商用豆?jié){機(jī)主要用于租賃，租賃期間豆?jié){機(jī)可正常使用，一旦超出租賃時(shí)間，豆?jié){機(jī)無(wú)法再啟動(dòng)運(yùn)行。而租賃時(shí)間不是一成不變的，需要實(shí)時(shí)寫入或擦除。這就需要外部設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。U盤是如今比較方便攜帶和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的外部設(shè)備，因此設(shè)計(jì)上選用了U盤作為外部設(shè)備。接下來(lái)是設(shè)計(jì)如何讀寫U盤中的數(shù)據(jù)。 設(shè)計(jì)上選用了南京沁恒公司生產(chǎn)的CH376芯片。CH376是文件管理控制芯片，用于單片機(jī)系統(tǒng)讀寫U盤或者SD卡中的文件。它具有如下特點(diǎn)： (1)支持USB設(shè)備方式和主機(jī)方式，并且內(nèi)置了USB通訊協(xié)議的基本固件、

31、處理海量存儲(chǔ)設(shè)備的專用通訊協(xié)議的固件、SD卡的通訊接口固件以及FAT 16和FAT32文件系統(tǒng)的管理固件，支持常用的USB存儲(chǔ)設(shè)備，包括U盤、USB硬盤、USB閃存盤、USB讀卡器和SD卡。兼容USB V2.O。 (2)支持三種通訊接口:8位并口、SPI接口及異步串口，單片機(jī)控制器可以通過(guò)上述任何一種通訊接口控制CH376芯片，存取U盤或SD卡中的文件或者與計(jì)算機(jī)通訊。 (3)支持USB設(shè)備的控制傳輸、批量傳輸、中斷傳輸。 (4)外圍電路十分簡(jiǎn)單，僅需要晶振、電阻和電容。 (5)自動(dòng)檢測(cè)USB設(shè)備的連接和斷開(kāi)，提供設(shè)備連接和斷開(kāi)的事件通知。 (6)提供文件管理功能:打開(kāi)、新建或刪除文

32、件、枚舉和搜索文件、創(chuàng)建子目錄、支持長(zhǎng)文件名。提供文件讀寫功能:以字節(jié)為最小單位或者以扇區(qū)為單位對(duì)多級(jí)子目錄下的文件進(jìn)行讀寫。提供磁盤管理功能:初始化磁盤、查詢物理容量、查詢剩余空間、物理扇區(qū)讀寫。 (7)支持5V電源電壓和3.3V電源電壓以及3V電源電壓，支持低功耗模式。 (8)提供SOP-28和SSOP20無(wú)鉛封裝，SOP-28封裝的引腳基本兼容CH375芯片。 （五）電機(jī)電流檢測(cè)電路設(shè)計(jì) 商用豆?jié){機(jī)所用的電機(jī)在長(zhǎng)期的工作過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)過(guò)載、短路等故障。這就需要電流檢測(cè)電路對(duì)偶然發(fā)生的故障做出判斷。 該設(shè)計(jì)中采用電流互感器獲取電機(jī)電流信號(hào)，經(jīng)過(guò)整流電路后變?yōu)橹绷餍盘?hào)，再進(jìn)行濾波

33、，得到的電壓值與參考電壓進(jìn)行比較。若高于參考電壓，電壓比較器輸出低電平，說(shuō)明電機(jī)電流過(guò)載，通過(guò)CPU的P3.4口迅速切斷電氣執(zhí)行回路，從而避免故障的進(jìn)一步擴(kuò)大。 （六）液位檢測(cè)電路設(shè)計(jì) 商用豆?jié){機(jī)需要實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)的液位情況，以保障其正常完成制漿工藝流程。該液位檢測(cè)只需檢測(cè)結(jié)果，即液位是否到達(dá)傳感器位置，無(wú)需檢測(cè)液位變化過(guò)程的快慢。因此，設(shè)計(jì)上不用考慮引入反饋電路，只需將電路設(shè)計(jì)成由電平信號(hào)控制的開(kāi)關(guān)量信號(hào)電路即可。 第二章介紹了液位檢測(cè)系統(tǒng)有兩種方式:一種是檢測(cè)上水位和下水位的浮球開(kāi)關(guān);另一種是磨漿桶和熬漿桶頂部的液位探頭。 前者在液位上漲托起浮球時(shí)，連接浮球的兩根信號(hào)線開(kāi)關(guān)將閉合，即

34、兩根信號(hào)線導(dǎo)通。后者利用液體(豆?jié){或水)做導(dǎo)體，當(dāng)液位上漲接觸到探頭時(shí)，探頭所接信號(hào)線與盛放液體的桶壁所接信號(hào)線導(dǎo)通。設(shè)計(jì)整個(gè)豆?jié){機(jī)外殼接12V電源，當(dāng)探頭接觸液面后即導(dǎo)通12V電壓。例如:熬漿桶液位探頭與液面接觸后，導(dǎo)通12V電壓，該電信號(hào)使光禍PC817的發(fā)光二極管導(dǎo)通，從而使光敏三極管的集電極與發(fā)射極導(dǎo)通。默認(rèn)高電平的P3.7口接地，變?yōu)榈碗娖?，產(chǎn)生的信號(hào)變化反饋至CPU產(chǎn)生動(dòng)作。 這兩種方式設(shè)計(jì)的電路能夠很好的起到電氣隔離效果，且開(kāi)關(guān)量信號(hào)對(duì)于硬件和軟件的設(shè)計(jì)都比較簡(jiǎn)單。 （七）電源電路設(shè)計(jì) 商用豆?jié){機(jī)需要兩路相互獨(dú)立的電源:DCSV/lA, DC12V/3A。其中，SV電源給C

35、PU等芯片及其電路供電，而12V電源則供電給繼電器及蜂鳴器使用。設(shè)計(jì)上為了減少焊接工藝的時(shí)間，縮短控制系統(tǒng)生產(chǎn)周期，提高電源電壓的穩(wěn)定性，直接選用了SV與12V隔離的開(kāi)關(guān)電源。 （八）電器隔離部分電路設(shè)計(jì) 由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及制漿時(shí)電機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的信號(hào)干擾，設(shè)計(jì)時(shí)采取了二級(jí)電氣隔離來(lái)達(dá)到抗干擾的目的。12V電源正是第二級(jí)隔離電路所使用的電源。借鑒PLC的繼電器原理，器(二級(jí)隔離)，設(shè)計(jì)上使用了光禍來(lái)驅(qū)動(dòng)繼電器(一級(jí)隔離)，再由繼電器驅(qū)動(dòng)交流接觸用更加穩(wěn)定可靠，使單片機(jī)的弱電信號(hào)與220V電壓之間樹(shù)立了兩道堅(jiān)實(shí)的屏障，實(shí)際使隔離效果很好。 電氣隔離部分在商用豆?jié){機(jī)中起到至關(guān)重要

36、的作用，所有繼電器的類型及型號(hào)需要依據(jù)用電器的額定電流進(jìn)行選擇。首先需要了解商用豆?jié){機(jī)都有哪些用電設(shè)備及其額定功率。 (1)熬漿桶底部的加熱盤，額定功率3KW o (2)水箱壁帖附的電加熱器，額定功率3KW o (3)電機(jī)，額定功率550W. (4)水泵，額定功率18W. (5)自動(dòng)水閥、電動(dòng)閥、蜂鳴器、液位傳感器等額定功率均小于1 OW. 由上面可以看出，較大功率的用電器有三個(gè)。其中電機(jī)需要正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)兩種方式，故設(shè)計(jì)上使用了4個(gè)交流接觸器來(lái)控制這3個(gè)用電器的開(kāi)關(guān)。加熱盤和電加熱器功率很大，選用的是正泰公司生產(chǎn)的交流接觸器NC3-16

37、-30-10 (KM2,KM3), 3個(gè)常開(kāi)主觸頭和1個(gè)常開(kāi)輔助觸頭，額定工作電流為16A，額定發(fā)熱電流為25A，足以滿足這兩個(gè)大功率用電器的需要。針對(duì)電機(jī)，設(shè)計(jì)選用了2個(gè)接觸式中間繼電器JZC 1-22 (KM4,KM5 )，它具有2個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)和2個(gè)常閉觸點(diǎn)，約定發(fā)熱電流為10A，可滿足電機(jī)的需要。 其它小功率型用電器使用繼電器的觸點(diǎn)作為開(kāi)關(guān)即可，可以降低成本。設(shè)計(jì)上使用了匯科公司生產(chǎn)的繼電器HK4100F-DC12V SHG，額定負(fù)載為3A/220V用電器，完全可以用于驅(qū)動(dòng)豆?jié){機(jī)的小功率用電器。 四、控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) （一）制漿工藝流程的程序設(shè)計(jì) 前面講述了商用豆?jié){機(jī)控制系

38、統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，本章進(jìn)行控制系統(tǒng)的軟件的設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)包括制漿工藝流程的程序設(shè)計(jì)、USB讀寫程序的設(shè)計(jì)以及上位機(jī)軟件的設(shè)計(jì)。本系統(tǒng)除了上位機(jī)軟件的設(shè)計(jì)，均在Keil u Vision 3的環(huán)境下編程，采用C語(yǔ)言編寫。上位機(jī)軟件使用VC++6.0環(huán)境編寫。 4.1.1軟件環(huán)境介紹 商用豆?jié){機(jī)的程序設(shè)計(jì)是在Keil uVision3的編程環(huán)境下完成的。Keil uVision3是一款經(jīng)典的基于Windows的51單片機(jī)開(kāi)發(fā)軟件，它具有使用方便、功能完善、界面友好等特點(diǎn)。能對(duì)源程序進(jìn)行自動(dòng)編譯、匯編、鏈接、調(diào)試、下載等操作，并且全部集中在一個(gè)項(xiàng)目管理器中。在此環(huán)境下，既可進(jìn)行硬件調(diào)試也

39、可進(jìn)行軟件仿真，支持STC89C系列單片機(jī)，完全能夠滿足本系統(tǒng)的程序編寫。 4.1.2電機(jī)電流過(guò)載保護(hù)的程序設(shè)計(jì) 電機(jī)電流過(guò)載時(shí)需切斷電路保護(hù)電機(jī)，程序上使用了外部中斷程序使CPU迅速響應(yīng)中斷。硬件上CPU的外部中斷接口INTO與比較器LM311的輸出端相連。當(dāng)交流互感器輸入端電流過(guò)載時(shí)，硬件電路使LM311輸出端電平迅速拉低，CPU的P3.4/INTO端接收到下降沿后使程序進(jìn)入外部中斷函數(shù)。 該硬件設(shè)計(jì)有一弊端，即當(dāng)交流互感器接收到干擾信號(hào)或電機(jī)電流產(chǎn)生毛刺使電流瞬間增大時(shí)，都可以使CPU的INTO電平拉低，而此時(shí)并非電機(jī)電流過(guò)載所致，故在程序設(shè)計(jì)上運(yùn)用了一個(gè)算法，十分有效地避免了這種

40、失誤性的判斷該算法的程序流程。 （二）上位機(jī)界面的軟件設(shè)計(jì) 為了方便將租賃信息寫入U(xiǎn)盤以及方便經(jīng)銷商管理和維護(hù)租賃用戶的各種信息等，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了上位機(jī)的界面。 該上位機(jī)界面是依托VC++6.0開(kāi)發(fā)環(huán)境，借助Windows MFC開(kāi)發(fā)的一個(gè)對(duì)話框程序，用來(lái)完成豆?jié){機(jī)租賃用戶信息的管理和維護(hù)工作。該軟件包含用戶信息的編輯、查找、添加、刪除以及更新用戶信息等功能，同時(shí)含有將租賃信息匯入加密文件寫入U(xiǎn)盤、密碼保護(hù)和密碼授權(quán)等功能。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，有效的實(shí)現(xiàn)了都加那估計(jì)租賃信息的管理和保護(hù)，為豆?jié){機(jī)的生產(chǎn)商提供了很大的便利。 （三）授權(quán)調(diào)試參數(shù)的設(shè)計(jì) 授權(quán)調(diào)試參數(shù)是指商用豆?jié){機(jī)在待機(jī)狀態(tài)下可以

41、在人機(jī)界面按下相應(yīng)的按鍵輸入密碼，授權(quán)調(diào)整豆?jié){機(jī)的時(shí)間、租賃日期，清除制漿次數(shù)等信息。由于承租人不知道豆?jié){機(jī)的授權(quán)密碼，故無(wú)法更改系統(tǒng)時(shí)間、租賃日期等信息，豆?jié){機(jī)就可以直接利用實(shí)時(shí)日期判斷租賃時(shí)間是否過(guò)期。如果不設(shè)計(jì)授權(quán)密碼，租戶自己就可以更改系統(tǒng)時(shí)間從而延長(zhǎng)豆?jié){機(jī)的使用期限，這顯然是不合理的。若承租人沒(méi)有到期就提前退還豆?jié){機(jī)，經(jīng)銷商可輸入密碼后清除租賃時(shí)間和制漿次數(shù)，使之成為“新機(jī)”。 五、系統(tǒng)的安裝與調(diào)試 （一）整體設(shè)備安裝 經(jīng)過(guò)前幾章的設(shè)計(jì)與準(zhǔn)備，我們就可以在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行系統(tǒng)的安裝及調(diào)試工作了。商用豆?jié){機(jī)的機(jī)械外殼采用不銹鋼制材，堅(jiān)固耐用。產(chǎn)品采購(gòu)好合格的機(jī)械設(shè)備后，在其外殼內(nèi)部的側(cè)

42、面位置安裝了本系統(tǒng)的硬件線路部分。人機(jī)界面安裝在機(jī)器的正面，方便用戶操作。 安裝過(guò)程中應(yīng)該注意主要有: (1)交流接觸器所用導(dǎo)線應(yīng)盡量粗些，避免因突發(fā)的過(guò)大電流流過(guò)細(xì)導(dǎo)線發(fā)生火災(zāi)等事故;而功率較小的設(shè)備盡量用細(xì)導(dǎo)線，以減少消耗在導(dǎo)線上的無(wú)用功率。 (2)交流互感器纏繞在電機(jī)主線上，即纏繞在中間繼電器KM4的線圈上，此時(shí)檢測(cè)到的電流才是整個(gè)電機(jī)的電流。 (3)人機(jī)交互界面的電路板與繼電器板的導(dǎo)線長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)。因?yàn)殡姍C(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的干擾，導(dǎo)線過(guò)長(zhǎng)則可能引發(fā)信號(hào)衰減或丟失。 (4)各個(gè)線路需連接緊密，固定導(dǎo)線的接口及端子要將導(dǎo)線擰緊?？刂凭€路部分要嚴(yán)格防止與水源接觸。 各個(gè)部分安裝好

43、以后，就可以進(jìn)行調(diào)試工作了。 （二）調(diào)試及結(jié)果 該設(shè)備已在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了調(diào)試，并完成了預(yù)期的功能?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)試過(guò)程中遇到了一些問(wèn)題如下: (1)豆子沒(méi)有磨完就進(jìn)入了熬漿階段。 在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)，磨漿桶內(nèi)每次都放入3斤泡好的黃豆打磨，但由于黃豆的浸泡時(shí)間不同，黃豆需打磨的時(shí)間也就不同，因此經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)豆子打磨不完的情況。通過(guò)多次試驗(yàn)及程序的多次改動(dòng)(如調(diào)整打磨時(shí)間、進(jìn)水次數(shù)、電機(jī)正反轉(zhuǎn)等)，現(xiàn)在的3斤黃豆基本可以打磨完全后再進(jìn)入熬漿階段了。 (2)豆?jié){溢出桶外。 調(diào)試過(guò)程中遇到豆?jié){溢出桶外的問(wèn)題，仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)是熬漿桶頂部探頭高度不合適引起的。探頭高度太高導(dǎo)致豆?jié){急劇沸騰后才能接觸到它，此時(shí)再關(guān)閉熬

44、漿桶底部加熱盤為時(shí)己晚，豆?jié){必然溢出桶外。實(shí)際上豆?jié){早己沸騰，所以探頭無(wú)需過(guò)高。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，探頭移至合適的位置后最終定型。 (3)水箱加熱與否。 該產(chǎn)品起初設(shè)置了水箱加熱的功能，此次調(diào)試也著重試驗(yàn)了水箱加熱是否必要。經(jīng)過(guò)調(diào)試發(fā)現(xiàn)，將水箱中的水加熱后打磨出來(lái)的豆?jié){并不如水箱不加熱的口感好。因此，設(shè)計(jì)上分了兩款產(chǎn)品，在用戶選型時(shí)根據(jù)地區(qū)溫度差異選擇是否具有水箱加熱功能的款型。 還有一些問(wèn)題，基本上均為實(shí)驗(yàn)階段經(jīng)驗(yàn)不足并可以通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)后避免的，幾乎沒(méi)有出現(xiàn)電氣方面類似于短路、過(guò)載等方面的問(wèn)題。調(diào)試的結(jié)果說(shuō)明整個(gè)控制系統(tǒng)在較長(zhǎng)的工作運(yùn)行時(shí)間內(nèi)表現(xiàn)出了較高的可靠性。 六、總結(jié)與展望 （一）

45、總結(jié)分析 本文根據(jù)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有豆?jié){機(jī)的市場(chǎng)及發(fā)展現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)了一款以單片機(jī)為核心的商用豆?jié){機(jī)。首先從豆?jié){對(duì)人的益處為起點(diǎn)，提出了設(shè)計(jì)豆?jié){機(jī)的目的及意義;隨后從系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)方面分析研究了本課題設(shè)計(jì)的商用豆?jié){機(jī)控制系統(tǒng)的內(nèi)容，闡述了系統(tǒng)的原理、制漿工藝的流程以及實(shí)現(xiàn)的方法。其中，機(jī)械部分及各硬件電路部分器件的選購(gòu)、設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試均在規(guī)定時(shí)間內(nèi)圓滿完成。 硬件設(shè)計(jì)包含了CPU芯片的選擇、時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)電路的設(shè)計(jì)、鍵盤/顯示電路的設(shè)計(jì)、USB接口電路的設(shè)計(jì)、電機(jī)電流檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)、液位檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)、電源電路的設(shè)計(jì)、電氣隔離部分電路的設(shè)計(jì)等。軟件設(shè)計(jì)包含了制漿工藝流程程序、USB

46、讀寫程序、上位機(jī)界面程序設(shè)計(jì)等。通過(guò)Keil uVision3的軟件編寫了系統(tǒng)的總程序，利用VC++ 6.0開(kāi)發(fā)環(huán)境編寫了上位機(jī)的界面。同時(shí)設(shè)計(jì)了鍵盤復(fù)用，對(duì)豆?jié){機(jī)的參數(shù)進(jìn)行了授權(quán)調(diào)試，簡(jiǎn)化了硬件。 最后對(duì)商用豆?jié){機(jī)進(jìn)行了安裝與調(diào)試，給出了調(diào)試結(jié)果。由結(jié)果可知，設(shè)計(jì)的商用豆?jié){機(jī)能夠滿足市場(chǎng)的要求。 （二）未來(lái)展望 該款商用豆?jié){機(jī)的人機(jī)界面設(shè)計(jì)為鍵盤/顯示版本，由于設(shè)計(jì)周期較短，研究水平有限，在設(shè)計(jì)上仍然存在很多欠缺與不足。雖然產(chǎn)品的最初調(diào)試結(jié)果令人滿意，但從長(zhǎng)久發(fā)展的角度來(lái)看，該款商用豆?jié){機(jī)仍有較大潛力進(jìn)行改進(jìn)和完善。 (1)從設(shè)計(jì)的外形角度出發(fā)。無(wú)論從機(jī)械設(shè)備方面還是

47、人機(jī)界面方面，都可以從節(jié)約成本、美化外觀的角度進(jìn)行改進(jìn)。 (2)款式由單一性走向多樣性。該款豆?jié){機(jī)基于節(jié)約成本的角度，設(shè)計(jì)的鍵盤/顯示版本從外觀上看來(lái)略顯低端，雖功能齊全，但消費(fèi)者在選購(gòu)樣機(jī)時(shí)或許因此降低興趣?，F(xiàn)正在設(shè)計(jì)一款外觀時(shí)尚、功能更加完善的觸摸液晶屏版本的商用豆?jié){機(jī)。該款觸摸液晶屏版本的人機(jī)界面美觀大方，操作更加方便，更能吸引消費(fèi)者選購(gòu)，而成本只提高了一點(diǎn)，功能上也完全滿足要求。所以該款是未來(lái)設(shè)計(jì)的一個(gè)主要方向。 (3)目前的水箱系統(tǒng)是帶電加熱的，經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)證明，熱水在打磨豆子時(shí)會(huì)破壞豆子中的營(yíng)養(yǎng)成分，很多消費(fèi)者也表示口感欠佳。日后可設(shè)計(jì)一款無(wú)水箱加熱的系統(tǒng)，以滿

48、足不同的消費(fèi)者的口味。 需要改進(jìn)和完善的地方還有很多，需要今后更多的時(shí)間來(lái)設(shè)計(jì)和研究。在本次課題的研究過(guò)程中，許多寶貴經(jīng)驗(yàn)的積累對(duì)以后的學(xué)習(xí)和工作會(huì)有很大幫助。 參考文獻(xiàn) [1]劉占文.豆腐養(yǎng)生保健的歷史沿革〔A].弘揚(yáng)中華養(yǎng)生文化共享健康新生活—中 華中醫(yī)藥學(xué)會(huì)養(yǎng)生康復(fù)分會(huì)第七屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集，2010 [2]桑雪THI.豆?jié){機(jī)發(fā)展迎來(lái)黃金期[[N].中國(guó)消費(fèi)者報(bào)，2010 [3]冉瑞芳.“好和事”現(xiàn)磨豆?jié){幾十個(gè)品種顧客群大[[J].現(xiàn)代營(yíng)銷(創(chuàng)富信息版)，2010 [4]陳雨旦.電力負(fù)荷及電能質(zhì)量分析系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)「D].北京:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，2008 [5]牛歡歡.藍(lán)牙家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)研究[D].天津:天津大學(xué)，2008 [6]揣錦華.面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)與VC++實(shí)踐[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社，2005