智能豆?jié){機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、摘 要目前大多數(shù)常用智能豆?jié){機(jī)都是采用微電腦控制，只要開啟豆?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。本文介紹的智能豆?jié){機(jī)系統(tǒng)由at89c51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。生產(chǎn)過程可以達(dá)到預(yù)設(shè)模式，豆?jié){機(jī)可以自動(dòng)完成加熱、粉碎、報(bào)警防溢出等功能。一般可以選用豆類、玉米或其他五谷雜糧、蔬菜水果等作為加工材料。所以該智能豆?jié){機(jī)控制系統(tǒng)具有良好的應(yīng)用價(jià)值和使用價(jià)值?！娟P(guān)鍵詞】智能豆?jié){機(jī)，at89c51，控制系統(tǒng) abstractat present most commonly used

2、intelligent soybean milk machine is controlled by microcomputer, as long as open a soybean milk machine, grinder, straining, boiled pulp fully automated, short 10 minutes to automatically do soya-bean milk, both health and reliable, convenient and fast. in this paper, the intelligent soybean milk ma

3、chine system, sensor, using single-chip computer at89c51 function circuit, boiling detection circuit, pulping, heating control circuit and alarm circuit and so on, fully automatic soya-bean milk production.production process can achieve the preset mode, soybean milk machine can automatically finish

4、the heating, crushing, alarm, spill-resistant, etc.generally can choose beans, corn or other materials such as grain, vegetables, fruit.so the intelligent soybean milk machine control system has good application value and use value. 【key words】 intelligent soya-bean milk machine ，at89c51， control sy

5、stem 目 錄一、緒 論11.1 引言11.2本課題的研究?jī)?nèi)容1二、 設(shè)計(jì)方案的選定32.1 設(shè)計(jì)要求32.2 設(shè)計(jì)思路32.3 方案設(shè)計(jì)32.4 方案論證4三、 豆?jié){機(jī)控制系統(tǒng)的性能分析63.1豆?jié){機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖及主要功能介紹63.2豆?jié){機(jī)的相關(guān)原理及控制特點(diǎn)73.3 控制系統(tǒng)的硬件組成及功能分析83.4控制系統(tǒng)的軟件功能分析9四、 豆?jié){機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)104.1 at89c51單片機(jī)簡(jiǎn)介104.2電源電路的設(shè)計(jì)124.3加熱及磨漿電路的設(shè)計(jì)134.4水位檢測(cè)及沸騰溢出電路的原理144.5報(bào)警電路的設(shè)計(jì)144.6復(fù)位電路的設(shè)計(jì)15五、 全自動(dòng)豆?jié){機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)175.1系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

6、流程175.2 豆?jié){機(jī)全自動(dòng)化過程的主要程序19六、總 結(jié)26致 謝27參考文獻(xiàn)28 南昌理工學(xué)院本科生畢業(yè)論文一、緒 論1.1 引言由于當(dāng)今社會(huì)生活節(jié)奏快，許多人沒有時(shí)間吃早點(diǎn)，而早點(diǎn)對(duì)于人的健康是非常重要的。中國(guó)的傳統(tǒng)食物豆?jié){是一種老少皆宜的營(yíng)養(yǎng)食品。豆?jié){具有極高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，豆?jié){是防治高血脂、高血壓、動(dòng)脈硬化、缺鐵性、貧血、氣喘等疾病的理想食品。在歐美享有“植物奶”的美譽(yù)，根據(jù)專家介紹，在豆?jié){里含有多種優(yōu)質(zhì)蛋白、多種維生素、多種人體必須的氨基酸和多種微量元素等。無論成年人、老年人和兒童，只要堅(jiān)持飲用，對(duì)于提高體質(zhì)、預(yù)防和治療病癥，都大有益處。隨著人們健康 認(rèn)識(shí)的增強(qiáng)，為了衛(wèi)生，喝的放心，紛

7、紛選擇家庭自制豆?jié){，從而拉動(dòng)家用微電腦全自動(dòng)豆?jié){機(jī)市場(chǎng)活躍。家用全自動(dòng)豆?jié){機(jī)是一種新型的家用飲用機(jī)，以黃豆為原料，可以直接加工出可口的熱豆?jié){飲品。家用全自動(dòng)豆?jié){機(jī)主要由粉碎黃豆的粉碎機(jī)、豆?jié){加熱器、控制電路、溫度采集和溫度顯示電路五大部分組成。用單片機(jī)研制的家用全自動(dòng)豆?jié){機(jī)的控制電路，只要接通電源，豆?jié){機(jī)就能從黃豆的粉碎、過濾到豆?jié){的加熱、煮沸全過程全自動(dòng)，只需幾分鐘即可做成1.3升左右的豆?jié){，方便省時(shí)、衛(wèi)生新鮮；有可靠的缺水保護(hù)功能，防止干燒；豆?jié){沸騰后再煮2分鐘以上，保證完全煮熟，有再沸騰加熱以及溫度顯示功能。1.2本課題的研究?jī)?nèi)容在科學(xué)技術(shù)進(jìn)步、日新月異的今天，節(jié)能、高效、環(huán)保的觀念逐漸

8、深入人心，人們對(duì)家電自動(dòng)化的要求也越來越高。本文研究的一種單片機(jī)控制的微電腦家用全自動(dòng)豆?jié){機(jī)正是自動(dòng)化家電的典型代表?；趩纹瑱C(jī)控制的家用全自動(dòng)豆?jié){機(jī)能夠判斷水位，并在不符合水位要求時(shí)，不會(huì)馬上加熱并發(fā)出報(bào)警聲，因此不但控制效果好，而且安全、節(jié)能。單片機(jī)控制的家用全自動(dòng)豆?jié){機(jī)還可以實(shí)現(xiàn)溢出中斷等功能，大大方便了人們的生活1。本文從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，對(duì)單片機(jī)控制的微電腦家用全自動(dòng)豆?jié){機(jī)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和研究，主要討論了一種溢出中斷的智能控制編程方法，真正實(shí)現(xiàn)了家用全自動(dòng)豆?jié){機(jī)的智能化控制。這對(duì)家用全自動(dòng)豆?jié){機(jī)控制程序的研究將是很有意義的，將使之在高效、節(jié)能方面做得更好，又更安全，操作更方便。二、 設(shè)計(jì)方案

9、的選定2.1 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一款具有加熱功能、拌功能、溫度控制功能、溫度顯示功能的豆?jié){機(jī)加工過程單片機(jī)控制系統(tǒng)。（1）以九陽豆?jié){機(jī)為藍(lán)本,弄清豆?jié){機(jī)的工作原理；（2）以51系列單片機(jī)為核心,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)豆?jié){機(jī)的加熱、打漿等基本操作；（3）添加溫度實(shí)時(shí)顯示功能，要求溫度測(cè)量量程：0.0-100.0；精度0.5；顯示分辨率0.1；（4）設(shè)計(jì)硬件工作思路；（5）完成硬件制作、結(jié)合軟件進(jìn)行調(diào)試。2.2 設(shè)計(jì)思路由于以前的豆?jié){機(jī)，磨漿要過濾豆渣，豆?jié){熬煮也要自己動(dòng)手，還要特別注意豆?jié){溢鍋的問題，程序繁瑣麻煩，給人們帶來不便，針對(duì)這些情況擬定開發(fā)家用豆?jié){機(jī)全自動(dòng)控制電路裝置。家用豆?jié){機(jī)全自動(dòng)控制裝置是在單片機(jī)的

10、程序控制下進(jìn)行工作的。豆?jié){機(jī)電源插頭插入220v交流電源，豆?jié){機(jī)指示燈led亮起、發(fā)熱管對(duì)水進(jìn)行加熱。當(dāng)水溫加熱到80度左右，豆?jié){機(jī)停止加熱。馬上開始粉碎，每粉碎15秒停5秒，共5次粉碎過程。再經(jīng)過大約2分鐘的加熱煮漿，最后豆?jié){機(jī)發(fā)出“滴、滴、滴”的報(bào)警音，豆?jié){加工即告結(jié)束。豆?jié){上溢。豆?jié){加工自動(dòng)進(jìn)入防溢延煮程序，豆?jié){加工完成后發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。2.3 方案設(shè)計(jì) 方案一：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。工作原理是先加熱，加熱到一定溫度后，開始磨漿，磨漿完后，磨漿停止，又開始加熱即煮沸后，立即停機(jī)，報(bào)警提示 過程如表2-1。表2-1 方案一設(shè)計(jì)打漿電路溫度傳感器加熱電路

11、報(bào)警電路方案二：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。如表2-2所示其工作原理是豆?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80度左右時(shí)，停止加熱，開始打漿；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)，間隔10秒再啟動(dòng)打漿電機(jī)，如此循環(huán)進(jìn)行打漿4-6次。打漿結(jié)束后開始對(duì)豆?jié){加熱，豆?jié){溫度達(dá)到一定程度時(shí)，豆?jié){上溢。當(dāng)豆?jié){沫接觸到防溢電極時(shí)，停止加熱，間隔10秒再開始加熱，如此循環(huán)4次或者6次，豆?jié){煮漿完成后發(fā)出聲光信號(hào)。表2-2 方案二設(shè)計(jì)單片機(jī)加熱電路防干燒、防溢電路打漿電路溫度傳感器報(bào)警電路電源電路2.4 方案論證

12、方案一：由單片機(jī)、電源電路、溫度傳感器、打漿電路、加熱電路、報(bào)警電路等組成。工作過程是，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，按下“啟動(dòng)鍵”，開始加熱，加熱到一定溫度后，開始打漿，打漿漿結(jié)束后,又加熱直到豆?jié){沸騰煮熟，停止加熱，發(fā)出報(bào)警聲，提示豆?jié){已做好。其缺點(diǎn)是：沒有防干燒、防溢功能。方案二：由單片機(jī)、電源電路、溫度傳感器、防干燒路電路、防溢電路、打漿電路、加熱電路、報(bào)警電路等組成。先將泡好黃豆放入豆?jié){的攪拌器濾網(wǎng)罩內(nèi)，攪拌壺內(nèi)倒入適量的水，裝好攪拌機(jī)。接上電源，按下全自動(dòng)啟動(dòng)鍵，開始加熱，溫度達(dá)到80時(shí)，停止加熱，攪拌機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將泡好的黃豆粉碎，豆?jié){經(jīng)

13、網(wǎng)罩過濾，然后攪拌機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，又開始加熱，直到豆?jié){沸騰，停止加熱，發(fā)出報(bào)警聲，提示豆?jié){已做好。若豆?jié){長(zhǎng)時(shí)間沒飲用而變涼，再次按下加熱鍵，加熱至沸騰后，停止加熱，發(fā)出報(bào)警聲。若缺水，則關(guān)閉加熱器，停止加熱，并發(fā)出急促的報(bào)警聲，直到關(guān)閉電源，加好水后才能繼續(xù)進(jìn)行煮漿工作。進(jìn)行論證后,本文選擇第二方案。其原因是:(1)加工方式是全自動(dòng)。（2）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){沸騰時(shí)間，防止粉碎后煮漿時(shí)間過長(zhǎng)所易造成的糊鍋現(xiàn)象。 三、 豆?jié){機(jī)控制系統(tǒng)的性能分析豆?jié){機(jī)的控制系統(tǒng)以單片機(jī)at89c51為控制核心，結(jié)合控制傳感器，加熱及磨漿電路，水位檢測(cè)及沸騰出電路，報(bào)警電路等的控制，達(dá)到

14、只要啟動(dòng)豆?jié){機(jī)以后，所有的控制過程實(shí)現(xiàn)完全全自動(dòng)的目的。3.1豆?jié){機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖及主要功能介紹豆?jié){機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖3-1所示。(1) 杯體:杯體像一個(gè)碩大的茶杯，有把手和流口，主要用于盛水或豆?jié){。(2) 機(jī)頭:機(jī)頭是豆?jié){機(jī)的總成，除杯體外，其余各部件都固定在機(jī)頭上。機(jī)頭外殼分上蓋和下蓋。(3) 電熱器:加熱功率800 w，不銹鋼材質(zhì)，用于加熱豆?jié){。(4) 防溢電極:用于檢測(cè)豆?jié){沸騰，防止豆?jié){溢出。它的外徑5 mm，有效長(zhǎng)度15 mm，處在杯體上方。(5) 刀片:外形酷似船舶螺旋槳，高硬度不銹鋼材質(zhì)，用于粉碎豆粒。(6) 防干燒電極:該電極并非獨(dú)立部件，而是利用溫度傳感器的不銹鋼外殼兼。(7) 溫

15、度傳感器:用于檢測(cè)“預(yù)熱”時(shí)杯體內(nèi)的水溫，當(dāng)水溫達(dá)到mcu（sh66p20a）設(shè)定溫度（一般要求8o 左右）時(shí)，啟動(dòng)電機(jī)開始打漿。 圖3-1 豆?jié){機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖3.2豆?jié){機(jī)的相關(guān)原理及控制特點(diǎn)粉碎原理：電機(jī)帶動(dòng)刀片高速旋轉(zhuǎn)碰擊網(wǎng)罩中的食物，刀片有一定的角度，就像風(fēng)扇的刀片一樣，可以使食物充分粉碎。出漿原理：刀盤旋轉(zhuǎn)時(shí)在網(wǎng)罩中形成負(fù)壓，水從網(wǎng)罩底部網(wǎng)孔吸入，豆?jié){從網(wǎng)罩側(cè)邊網(wǎng)孔壓出，從而將豆?jié){沖出來，同時(shí)將豆渣留在網(wǎng)罩內(nèi)，而制作米糊時(shí)則通過加水的循環(huán)將米粉從網(wǎng)罩中充分均勻地散布在整個(gè)杯體溶液中。加熱原理：通過不銹鋼加熱管通電后，通過電路板控制間歇工作，直接對(duì)杯體中的溶液進(jìn)行加熱。智能控制原理：使豆?jié){

16、機(jī)自動(dòng)完成 預(yù)熱打漿煮漿完成報(bào)警的工作流程預(yù)置到電腦芯片中，從而實(shí)現(xiàn)全過程自動(dòng)控制。防干燒原理：當(dāng)杯內(nèi)無水或水量低于最小水位線、用戶提起機(jī)頭或者外翻到機(jī)器時(shí)，發(fā)熱管還處于通電加熱的現(xiàn)象叫做干燒。產(chǎn)品采用測(cè)溫棒檢測(cè)水位，當(dāng)測(cè)溫電機(jī)未觸及水位時(shí)，發(fā)熱管停止工作，從而達(dá)到防干燒的目的。防溢原理：產(chǎn)品上裝有防溢電極，當(dāng)豆?jié){或者米糊在煮沸過程中形成泡沫觸及防溢電極時(shí)，電路板控制立即切斷加熱電源，實(shí)現(xiàn)防溢功能。本單片機(jī)控制系統(tǒng)具有下列特點(diǎn)：（1）抗干擾能力強(qiáng)。在硬件上，用繼電器隔離強(qiáng)電和弱電。為了避免加熱器感應(yīng)電對(duì)缺水檢測(cè)和沸騰溢出檢測(cè)的干擾，參考地電極不直接接地，而是經(jīng)一電阻接地；（2）安全可靠。為了防

17、止加熱器干燒，在主程序和子程序中，不斷重復(fù)檢測(cè)是否缺水，一旦缺水，立刻關(guān)閉馬達(dá)或加熱器，并發(fā)出急促的“滴，滴”報(bào)警聲；（3）報(bào)警程序?yàn)槎喾N報(bào)警聲，剛接通電源時(shí)，發(fā)出“滴-”長(zhǎng)鳴聲；到了缺水時(shí)，發(fā)出“滴，滴”急促聲；煮熟了的時(shí)候，發(fā)出“滴，滴，滴”柔和聲，便于區(qū)分工作狀態(tài)；（4）溫度實(shí)時(shí)顯示。讓使用者隨時(shí)知道豆?jié){的煮到哪種程度，不至于焦急的等待。3.3 控制系統(tǒng)的硬件組成及功能分析根據(jù)家用全自動(dòng)豆?jié){機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求及其目的本文選用的硬件主要有以下幾個(gè)：（1）豆?jié){機(jī)的控制系統(tǒng)首先需要有一個(gè)單片機(jī)芯片作為控制核心來控制它的工作過程；（2）開始時(shí)需要把水加熱到80，這就要一個(gè)溫度傳感器；（3）由于

18、豆?jié){機(jī)需要使用防干燒電極防止出現(xiàn)干燒情況，又為了節(jié)約本，所以這里采用一個(gè)探針來代替?zhèn)鞲衅?；?）當(dāng)打完漿后，需要對(duì)豆?jié){再次加熱，這里就用到防溢的裝置，與防干燒裝置一樣，沸騰溢出裝置同樣采用探針來替代了傳感器；（5）對(duì)豆?jié){防溢延煮后，預(yù)示著豆?jié){加工完成了，最后發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，這里選用一個(gè)報(bào)警器和發(fā)光二極管。3.4控制系統(tǒng)的軟件功能分析軟件上的要求就是對(duì)單片機(jī)的編程，在編程前需要畫出一個(gè)流程圖，根據(jù)豆?jié){機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求及目的，即插上電源、按下啟動(dòng)按鈕并且選擇功能后，先對(duì)豆?jié){機(jī)進(jìn)行水位檢測(cè)，符合要求后就啟動(dòng)加熱裝置對(duì)水加熱，當(dāng)水溫達(dá)到了80度，豆?jié){機(jī)停止加熱。啟動(dòng)電機(jī)開始打漿，電機(jī)按間歇方式打

19、漿：運(yùn)轉(zhuǎn)20秒后停止運(yùn)轉(zhuǎn)，間隔10秒后再啟動(dòng)打漿電機(jī)，如此循環(huán)4-6次。打漿結(jié)束后，加熱器繼續(xù)加熱，一直加熱到一定程度時(shí)豆?jié){上溢，當(dāng)豆?jié){沫接觸電極時(shí)，停止加熱，間隔20秒再始加熱，如此循環(huán)4次或6次豆?jié){加工完成，間隔10秒后發(fā)出音響信號(hào)，提示豆?jié){已經(jīng)做好。此時(shí)關(guān)閉開關(guān)、拔下電源插頭后，即可準(zhǔn)備飲用豆?jié){。豆?jié){機(jī)控制器結(jié)構(gòu)如圖3-2所示。注：豆?jié){機(jī)的防干燒功能在工作過程中，自動(dòng)啟動(dòng)。單片機(jī)缺水檢測(cè)模塊溢出檢測(cè)模塊電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)報(bào)警模塊加熱驅(qū)動(dòng)晶振電路電源電路圖3-2豆?jié){機(jī)控制器結(jié)構(gòu)框圖按照上述對(duì)豆?jié){機(jī)控制系統(tǒng)的要求，完成豆?jié){機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的流程圖后，對(duì)單片機(jī)進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)的編程來配合硬件的設(shè)計(jì)以至于完成

20、整個(gè)豆?jié){機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。四、 豆?jié){機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)4.1 at89c51單片機(jī)簡(jiǎn)介單片機(jī)有很多種款式，這次設(shè)計(jì)選取的是at89c51，at89c51是51系列單片機(jī)中的一個(gè)型號(hào)，at89c51是美國(guó)atmel公司生產(chǎn)的高性能、低電壓cmos8位單片機(jī)。at89c51芯片成熟且廣泛應(yīng)用，單片機(jī)內(nèi)采用flash rom，可以在3v的超低壓工作，mcs-51系列與之兼容23。單片機(jī)就是單片微型計(jì)算機(jī)，擁有rom、ram、cpu、計(jì)數(shù)、定時(shí)和多種接口于一體的微型控制器。隨著時(shí)代的進(jìn)步，日漸增多的智能產(chǎn)品使用上了單片機(jī)。因?yàn)閱纹瑱C(jī)有著成本低，體積小，功能強(qiáng)大等優(yōu)點(diǎn)。at89c51單片機(jī)在生活中是比

21、較常用的一種，也是比較典型且具有代表性的一種。它一般起到控制的作用，構(gòu)成的檢測(cè)控制系統(tǒng)有實(shí)時(shí)、快速的外部響應(yīng)，可以快速收采到大量數(shù)據(jù)，做出邏輯判斷和推理之后現(xiàn)實(shí)對(duì)被控制對(duì)象的參數(shù)控制與調(diào)整。at89c51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖如圖4-1所示。 圖4-1 at89c51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)引腳說明如表4-1所示。表4-1 at89c51引腳說明at89c51共聚集了4個(gè)功能極強(qiáng)的8位雙向接口，每位都有輸出鎖存器，輸出緩沖器和輸出驅(qū)動(dòng)器。4個(gè)接口用p0,p1,p2，p3表示，所以接下來說明一下這四個(gè)端口的差異4-6。p0口：p0口擁有2個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)器、個(gè)輸出控制電路、1個(gè)輸出鎖存器，2個(gè)三態(tài)鎖存器，p0能成

22、為地址，也能成為i/0口，但是當(dāng)在外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器時(shí)，它只能夠作為地址來用。當(dāng)flash進(jìn)行校驗(yàn)的時(shí)候，p0在這個(gè)時(shí)候外部必須被拉高。p1口：p1口作為一個(gè)在里面提供上拉電阻的八位雙向i/0口，可以讓“0”到“1”的轉(zhuǎn)變過程進(jìn)行加速。p1口緩沖器可以接受輸出4ttl門電流。在flash校驗(yàn)和編程時(shí)，p1口是第八位地址進(jìn)行接收。p2口：p2口同平口一樣都是一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向i/0口，但是p1口比p2口少了一個(gè)輸出轉(zhuǎn)換控制部分，p2口緩沖器可以接受，輸出4ttl門電流，對(duì)端口寫“1”的時(shí)候，由于里面的上路電阻把端口拉升到高電平，所以這個(gè)時(shí)候可以用作輸入口，當(dāng)作為輸入口時(shí)，同樣受上拉電阻的影響

23、，有哪個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低的時(shí)候會(huì)輸出一個(gè)電流。當(dāng)p2口用于16位地址外部數(shù)據(jù)或者是用于外部程序存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，此時(shí)p2口輸出地址將會(huì)變得高八位。p2口在進(jìn)行編程或者校驗(yàn)的時(shí)候，也可以接受高位地址及其他控制信號(hào)。p3口：p3口用作通用i/0時(shí)，效果與p1，p2口差不多，當(dāng)p3口用作多功能端口時(shí)，它的功能是標(biāo)準(zhǔn)串行i/0和寫/讀信號(hào)。4.2電源電路的設(shè)計(jì)電源是電子產(chǎn)品一個(gè)必不可少的組件，電源的好壞也直接關(guān)系到電子產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)以及產(chǎn)品的安全性。每個(gè)電子產(chǎn)品的電路都需要穩(wěn)定的直流電源進(jìn)行供電，但是有點(diǎn)時(shí)候負(fù)載改變或者電網(wǎng)電壓有波動(dòng)時(shí)，就會(huì)使輸出端電壓發(fā)生改變，從而變得不穩(wěn)定。所以我們需要將電路的

24、輸出電壓經(jīng)過穩(wěn)壓電路進(jìn)行穩(wěn)壓7。電源是由電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路組成?？刂齐娐肪w二極管整流、變壓器降壓一些方法獲得工作電源。當(dāng)接通220v交流電，這個(gè)時(shí)候t1就開啟對(duì)其降壓，再把大概12v的低電壓交流電從次級(jí)輸入，這樣使其適應(yīng)電路要求。整流硅對(duì)次級(jí)的輸出交流電進(jìn)行橋式整流，由c2，e2進(jìn)行濾波這樣就會(huì)形成平滑的直流電送到三端集成正輸出穩(wěn)壓器7805進(jìn)行穩(wěn)壓調(diào)整。由7805穩(wěn)壓后的輸出直流電壓為5v，經(jīng)過c3、e3濾波后形成的5v電壓，可以用來做單片機(jī)的工作電壓。整個(gè)電路如圖4-2所示。 圖4-2電源電路4.3加熱及磨漿電路的設(shè)計(jì)加熱電路的用途是用加熱管煮熟磨成粉末的黃豆此次用

25、的加熱器功率為800w，單相串勵(lì)電機(jī)（此次用的是單相串勵(lì)電機(jī)：具有體積小，重量輕方便、過載能力強(qiáng)，在家用電器中使用比較普遍）把黃豆攪拌成粉末就是磨漿電機(jī)的作用。加熱及磨漿電路如圖4-3所示，通過由三極管放大的單片機(jī)輸出電流來驅(qū)動(dòng)繼電器閉合，讓加熱管發(fā)熱煮熟豆?jié){，單片機(jī)開始做工作的時(shí)候，給p1.1一個(gè)高電平，使得三極管q2飽和導(dǎo)通，電流流過繼電器rl2，使觸點(diǎn)閉合所以水就會(huì)被加熱管加熱起來，水溫達(dá)到80時(shí)，單片機(jī)就會(huì)收到并檢查ntc溫度傳感器的溫度信號(hào)，使得p1.1腳變?yōu)榈碗娖剑@個(gè)時(shí)候電阻將會(huì)不再加熱，這是單片機(jī)p1.0腳就會(huì)變成高電平，三極管rl1飽和導(dǎo)通，繼電器觸電這個(gè)時(shí)候會(huì)開始閉合使得電

26、機(jī)開始磨漿。磨漿半分鐘不到后，單片機(jī)p1.0腳又轉(zhuǎn)變成低電平，讓q1截止，這是電機(jī)又終止了磨漿，10s之后，單片機(jī)p1.0腳又轉(zhuǎn)變成了高電平，又會(huì)繼續(xù)開始使得電機(jī)開始磨漿，循環(huán)幾次之后磨漿就會(huì)結(jié)束。圖4-3加熱及磨漿電路4.4水位檢測(cè)及沸騰溢出電路的原理如圖4-4所示，其中一個(gè)是水位檢測(cè)傳感器開關(guān)，另一個(gè)是沸騰溢出傳感器開關(guān)，可以根據(jù)高低電平輸出的檢測(cè)，就能知道水量的多與少。整個(gè)檢測(cè)的過程智能豆?jié){機(jī)水量多少等問題是由傳感器作為采集系統(tǒng)的前端單元來控制的，采用探針模擬傳感器來探測(cè)水量的情況，再根據(jù)比較器輸出的高低電平，單片機(jī)這樣的檢測(cè)比較輸出電平的高低探測(cè)水量的狀態(tài)，3個(gè)按鈕來模擬水量是否達(dá)標(biāo)，

27、按鍵處于閉合狀態(tài)時(shí)，表示水量偏多，溫度偏高，水位偏低，當(dāng)其中任意按鍵閉合后，都會(huì)引起蜂鳴器報(bào)警，提示可以關(guān)閉電源了。本電路用的是ds18b20溫度傳感器（此傳感器方便接線，可以用于很多的場(chǎng)合）89。圖4-4水位檢測(cè)及防溢出電路4.5報(bào)警電路的設(shè)計(jì)報(bào)警電路如圖4-5所示，報(bào)警電路顧名思義就是當(dāng)豆?jié){煮熟的時(shí)候通過蜂鳴聲發(fā)出聲音信號(hào)，這種聲音的信號(hào)是從單片機(jī)的p1.5腳輸入到蜂鳴器ls1發(fā)出聲音。有單片機(jī)發(fā)光二極管、ls1、與單片機(jī)at89c51組成。在單片機(jī)的控制下，經(jīng)過編寫的程序，系統(tǒng)開始工作，完成加熱后，單片機(jī)自動(dòng)發(fā)出高低平，使得發(fā)光二極管、蜂鳴器通電導(dǎo)通，所以蜂鳴器發(fā)出報(bào)警豆?jié){加熱已經(jīng)成功。

28、圖4-5 報(bào)警電路的設(shè)計(jì)4.6復(fù)位電路的設(shè)計(jì)復(fù)位電路如圖4-6所示，一般來說，復(fù)位電路的干擾容易串入復(fù)位端，絕大多數(shù)的時(shí)候不會(huì)使單片機(jī)錯(cuò)誤復(fù)位，但可以使內(nèi)部寄存器復(fù)位錯(cuò)誤1011。在下圖應(yīng)用系統(tǒng)中，為了使復(fù)位有效工作將rc電路在接斯密特電路后在接入單片機(jī)復(fù)位端及外圍電路復(fù)位端。圖4-6 復(fù)位電路圖的設(shè)計(jì)五、 全自動(dòng)豆?jié){機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)5.1系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程如圖5-1，上電初始化后把按鈕按下，水量偏少的話就會(huì)產(chǎn)生中斷，這時(shí)聲光報(bào)警電路就會(huì)用聲光來提醒主人。首先豆?jié){機(jī)對(duì)加進(jìn)的冷水加熱，當(dāng)溫度達(dá)到80攝氏度時(shí)，加熱就會(huì)停止，電機(jī)開始磨漿程序，磨20秒停止10秒，就這樣四次，磨漿程序結(jié)束，加熱器又

29、開始對(duì)里面的豆?jié){加熱，等到了溢出的時(shí)候豆?jié){機(jī)有自動(dòng)進(jìn)入了防溢出程序，當(dāng)豆?jié){完成后，單片機(jī)自動(dòng)發(fā)出信號(hào)告訴主人豆?jié){已經(jīng)弄好了。第一步是初始化程序，單片機(jī)得到5v工作電壓后就開始進(jìn)入工作狀態(tài)，通過復(fù)位鍵完成復(fù)位任務(wù)使得單片機(jī)硬件復(fù)位，單片機(jī)進(jìn)入了初始化后就開始運(yùn)行程序了。按下啟動(dòng)鍵按鈕，使得發(fā)光二極管指示燈發(fā)光提示電源電路一切正常，單片機(jī)就開始工作。第二步為功能選擇程序，按下功能鍵按鈕，單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)，cpu按正常步驟開始運(yùn)行，單片機(jī)進(jìn)入正常工作。第三步是水加熱程序。在水量符合要求后，cpu就讓p1.1從地電位改成了高電位，使得q2導(dǎo)通，這樣就讓繼電器rl2開始工作，當(dāng)rl2的觸點(diǎn)作用吧電熱器

30、220v電源接通后，加熱管就開始對(duì)豆?jié){機(jī)里面的水進(jìn)行加熱，水溫達(dá)到80攝氏度時(shí)，單片機(jī)就會(huì)收到ntc熱敏電阻溫度傳感器傳來的溫度信號(hào)，cpu由于接到po口停止加熱的控制信號(hào)后，就會(huì)讓p1.1變?yōu)榈碗娢?，使得q2截止，rl2觸點(diǎn)釋放，電熱管停止加熱。第四步為粉碎程序，當(dāng)水溫到達(dá)80攝氏度時(shí)，單片機(jī)就會(huì)加入到粉碎階段。cpu讓p1.0口輸出高電位，讓q1導(dǎo)通，使得繼電器rl1吸合，然后接通粉碎電機(jī)220v工作電源，使得粉碎機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，將豆粒粉碎到結(jié)束。第五步是燒煮豆?jié){的程序。粉碎步驟完成之后，就開始燒煮豆?jié){了，由于在80攝氏度的水溫下粉碎，容易產(chǎn)生很多泡沫，所以該程序使用加熱一次、溢出一次為一循環(huán)

31、，從加熱、溢出停止加熱總循環(huán)的時(shí)間為8分鐘，燒煮豆?jié){程序宣告就結(jié)束了。第六步是報(bào)警程序。豆?jié){煮好之后，cpu令p1.4、p1.5口輸出慢節(jié)奏的音頻信號(hào)，這樣就使得發(fā)光二極管和蜂鳴器ls1發(fā)出聲光信號(hào)。這時(shí)香濃的豆?jié){已經(jīng)磨好了。 圖5-1 軟件設(shè)計(jì)流程5.2 豆?jié){機(jī)全自動(dòng)化過程的主要程序void delay(uint z) /延時(shí)子函數(shù) uint x,y; for(x=z;x0;x-) for(y=110;y0;y-);/main:主函數(shù)void main(void) io_init(); /端口初始化 sp=0x5f; mot=0; het=0; mots=0; hets=0; p1=0xff; timer_init(); flag=0; flag_buz=0; ea=1; while(low=1)buz=0; /有水檢測(cè)，防止干燒 while(key=1); /判鍵 delay(10); while(key=1); if(hig) hets=1; /水位不超，開始工作 leds=1; tr1=1; while(1) /循環(huán)檢測(cè) if(low) /水燒干，停止工作，led滅 hets=0; mots=0; leds=0; tr1=0; buzs=1; if(mots=