咖啡機功能的介紹和項目設(shè)計方案t

1、咖啡機功能介紹及其項目設(shè)計方案咖啡機的介紹釀制一杯完美的咖啡，需要借助專門的咖啡機來完成?？Х葯C用10 個左右的大氣壓力，迫使90C左右的熱水穿過10克左右的幼細的經(jīng)過擠壓的咖啡粉， 汲取咖啡粉中的咖啡脂等芳香物質(zhì)， 并與熱水達到充分溶合后流入杯中， 而且要 在 18-28 秒的時間完成， 以便有效地避免過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，咖啡機起著決定性作用?？Х葯C可分為半自動咖啡機和全自動咖啡機。半自動咖啡機主要特點是：由 人工操作磨粉、 壓粉、裝粉、沖泡、清楚殘渣等， 機器結(jié)構(gòu)簡單， 維護保養(yǎng)容易， 使用方便。其缺點是：操作者要經(jīng)過嚴格的培訓(xùn)才能使用這種機器制作出

2、高品質(zhì) 的咖啡，且工作效率較低。 全自動咖啡機主要特點為： 實現(xiàn)了 磨粉、壓粉、裝粉、 沖泡、清除殘渣 等釀制咖啡全過程的自動控制，使用方便、快捷，品質(zhì)一致，高 效率，操作人員不需要培訓(xùn)。其缺點為：結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，需要良好保養(yǎng)，維護費 用較高。但由于其優(yōu)點突出，使得它越來越被眾多客戶所喜愛。（咖啡機的質(zhì)量標準 略）本項目的咖啡機是一個全自動咖啡機， 用戶操作極為簡單， 能自動提供熱水， 自動研磨咖啡豆（研磨的粗細度可調(diào)） 。用戶根據(jù)需要可選擇制作單杯或同時制 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 啡機還能制作熱水和蒸氣。 熱水可以用來泡茶、 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：自己煮咖啡不但比購買現(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) 粗細的咖啡粉， 這是一定要知道的。 研磨豆子的時候， 粉末的粗細要視烹煮的方 式而定。一般而言，烹煮的時間愈短，研磨的粉末就要愈細；烹煮的時間愈長， 研磨的粉末就要愈粗。溫杯是好咖啡的先決條件 , 對于一杯完美的咖啡而言，溫杯至少占了 20%的 功勞。無論咖啡煮得多么好， 只要倒入一個冰冷的杯子里， 咖啡的溫度立即降低， 香氣也抵消過半。 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?？Х榷沟谋４妫嚎Х榷菇佑|空氣后會開始氧化，欲使咖啡之物理和化學(xué)變化減至最小，包裝 是一門非常重要的學(xué)問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，可盡畫在要沖煮 咖啡時開始研磨已 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）的儲藏室四、咖啡機控制器的功能1、實現(xiàn)咖啡機的初始化打開咖啡機的電源開關(guān)，控制器控制整個咖啡機系統(tǒng)完成一次初始化，為制 作咖啡或蒸汽做好必要的準備。初始化過程包括：系統(tǒng)安全檢測，多位行程開關(guān)觸點常態(tài)檢測，水箱水量、 咖啡豆量的檢測，控制電機旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)殘渣排空。如果初始化過程中上述任何一項出現(xiàn)問題（如：行程開關(guān)觸點非常態(tài)，水箱 水量不足，咖啡豆量不足等），控制器立馬發(fā)出報警信號，使紅燈閃爍，只有在 排除了報警之后，方可進行其他操作。2、制作咖啡

6、在咖啡機初始化完成后，控制器控制加熱器工作，水溫上升，此時咖啡指示 燈閃爍。當溫度傳感器檢測到水溫達到90C左右時，咖啡機轉(zhuǎn)為保溫狀態(tài)，咖啡 指示燈轉(zhuǎn)為常亮狀態(tài)，泡咖啡準備就緒。控制器控制容有：制作咖啡單、雙杯且容量可調(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，在制作一杯咖啡的過程中，如果檢測到有 按鍵摁下， 無論按下幾次， 則默認為同時制作兩杯咖啡； 如果是在一杯咖啡制作 完后檢測到有按鍵摁下，則摁一次就制作一杯咖啡，摁多次就制作兩杯咖啡。研磨咖啡粉電機的控制，保證咖啡粉制作量的調(diào)節(jié)。此外，當有小石子等

7、硬物卡在磨中，最遲在 2.5 秒之后，控制器控制電機停止運轉(zhuǎn)。在出咖啡時， 用戶可通過按咖啡選擇按鈕在任意時刻停止咖啡的流出， 若按 鈕被連續(xù)按下兩次，則咖啡制作量會自動加倍。在泡咖啡過程中， 控制器控制系統(tǒng)首先進行預(yù)沖泡， 即先潤濕咖啡粉， 接著 水流暫時停止，然后才開始真正制作咖啡。3、制作蒸氣在默認咖啡狀態(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€要控制對蒸氣氣壓的檢測，必須保證氣壓在規(guī)定圍（一般是7-8 個大氣壓），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不同

8、），系統(tǒng)轉(zhuǎn)向 咖啡狀態(tài)?？刂破骺刂疲寒敯聪驴Х劝粹o，因為制作蒸氣的溫度高于制作咖啡的溫度， 此時產(chǎn)生報警， 以咖啡指示燈和蒸氣指示燈同時閃爍作為信號 （提醒操作人員手 動降溫解除報警）。降溫過程，溫度傳感器及時檢測水溫，當達到制作咖啡的要求 時，蒸氣指示燈由閃爍變暗， 同時咖啡指示燈由閃爍變常亮狀態(tài)， 表明咖啡制作 準備就緒。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、咖啡機控制器難點描述1、溫度、壓力的檢測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 度傳感器檢測出現(xiàn)大的誤差， 本咖啡機采用兩種不同類型的溫度傳感器進行溫度 檢測。由于檢測的溫

9、度較高， 傳感器的敏感性、 測溫圍等特性的確定以及傳感器 的安裝都應(yīng)反復(fù)比較和測試。在蒸氣狀態(tài)下， 部蒸氣壓力必須保證在 5-6個大氣壓 ，采用壓力傳感器檢測， 難點是當檢測到壓力值超過設(shè)定值時，系統(tǒng)如何進行控制，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作時間 t1 來精確控制，而咖啡豆量的調(diào)節(jié)用電機 運作時間 t2 控制并不能非常的精確，誤差可能性較大，會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， 咖啡量與水量的配比關(guān)系 3、電機的控制 本系統(tǒng)有三臺電機：咖啡泵、碾磨電機和控制電機

10、。 咖啡泵的運作主要有 : 制作咖啡、蒸氣、熱水過程中對水量的控制，控制時 間由制作量決定。控制電機的運作主要包括：系統(tǒng)初始化過程電機的轉(zhuǎn)動，制作咖啡過程中電 機轉(zhuǎn)動的流程。 其中，初始化過程排空操作要精確計算出電機轉(zhuǎn)動的時間、 速度、 方向，都需要反復(fù)實驗。碾磨電機的控制：僅在制作咖啡時進行運作，運作時間由咖啡量決定。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控制電機咖啡泵碾磨電機保持水溫?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，檢測水的溫度，當加熱咖啡水時，

11、指示燈 閃爍；溫度適合沖泡咖啡時（9096度）指示燈常亮。當溫度過高時咖啡 指示燈和蒸汽指示燈均閃爍，此時要放水降溫。2，蒸汽溫度輸入：采用熱電阻，防止蒸氣溫度過高鍋爐爆炸，也可用壓力 檢測。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：米用流量檢測傳感器，準確獲得大杯小杯，一杯兩杯的 水量。2、數(shù)字輸入通道1，水的液位， 防止無水加熱，可以用紅外檢測，此處可以不用單機片控制。2， 咖啡豆檢測 ，防止無咖啡豆研磨，3，行程開關(guān)：A, 前面的面板B, 咖啡豆殘渣盒C, 閥芯D, 殘水槽E, 水槽行程開關(guān)F, 電機零位G電機限位開關(guān)4，按鍵輸入：A, 蒸汽狀態(tài)

12、選擇 ，當選擇蒸汽狀態(tài)時，開始加熱直至達到設(shè)定值，在此 過程中蒸汽指示燈閃爍，達到設(shè)定值時指示燈常亮。B, 咖啡狀態(tài)選擇 ，當選擇咖啡狀態(tài)時如果溫度太高，則，先放水降溫， 當適合泡咖啡時燈常亮。C, 大小中杯選擇，通過調(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 電機模塊：1, 控制電機,通過控制電機移動核心部件,將裝有咖啡粉部分對齊出 水口；在泡完咖啡后再復(fù)位,同時將咖啡豆殘渣倒入殘渣盒。2, 咖啡泵,通過控制水泵的運行的時間來控制大杯小杯,一杯兩杯的 水量。3, 碾磨電機,通過控制咖啡機運行的時間來控制大杯小杯,一杯兩杯

13、的咖啡量。B 指示燈回路1, 加熱蒸汽時燈閃 ,在加熱蒸汽是指示燈閃爍,表明此時溫度未達到 設(shè)定值。當達到設(shè)定值是常亮。2,保持咖啡水溫時閃 ,當泡咖啡的水溫沒有到設(shè)定值是閃爍。 當達到設(shè) 定值是燈常亮。C, 報警模塊1,報警指示燈 ,當開機自檢時,如果面板,殘渣盒,核心部件和殘水 槽中有一個未復(fù)位則報警指示燈閃,此時機器不運行。2 ,溫度過高皆閃 ,當水的溫度過高時,蒸汽和咖啡指示燈都閃爍,此 時只有旋轉(zhuǎn)蒸汽閥,排出一些高溫水,當水溫恢復(fù)設(shè)定值時才停止閃爍。開機七、軟件流程圖1、咖啡機項目流程圖:2、咖啡機工作流程圖:是，加熱3、咖啡狀態(tài)流程圖:在時間t控制研磨量中，總研磨時間T1根據(jù)用戶選擇的小、中、大杯或單、 雙杯來確定；當咖啡豆量不足時，先記錄研磨機已經(jīng)運行的時間T2,然后亮燈警告。直到用戶補充咖啡豆，接著運行研磨機并記錄第二次研磨時間T3,確保T