—基于单片机的全自动豆浆机控制系统设计.doc

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电子机械高等专科学校成教院
毕 业 设 计〔论 文〕

论文题目：基于单片机的全自动豆浆机控制系统设计

教 学 点： 科创职业学院

指导教师： 梁雪峰 职 称： 讲师

学生： 侯龙 学 号:

专 业： 机电一体化

电子机械高等专科学校成教院制
年 月 日

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电子机械高等专科学校成教院
毕业设计〔论文〕任务书

题目： 基于单片机的全自动豆浆机控制系统设计

任务与要求：
本文讲述了家用全自动豆浆机的机体构造组成及硬件电路系统的控制。该全自动豆浆机整个过程利用SH66P20A单片机控制。生产主要是为了实现豆浆机工作流程的自动化，用科学的技术使人们的生活变得越来越简单，越来越有味道。但设计要力求保证使用平安、方便、美观。

时间： 年 月 日 至 年 月 日 共 周
教 学 点： 科创职业学院
学生： 侯龙 学 号：
专业： 机电一体化
指导单位或教研室：
指导教师： 梁雪峰职 称：

电子机械高等专科学校成教院制

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毕业设计(论文)进度方案表

日 期
工 作 容
执 行 情 况
指导教师签 字
4月15日至
4月20日
准备
良好
***
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……
……

教师对进度方案实施情况总评
……

　　　　　　　　　　　　　　　　　 签名
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　年 月 日

本表作评定学生平时成绩的依据之一。
摘 要

全自动豆浆机根本工作过程是将事先泡好的大豆放入豆浆机，并参加适量冷水后将电热管通电加热至80°C，粉碎电机通电工作。进展磨豆浆期连续续工作三次，每次2min，每两次间隔5s，然后进入煮豆浆程序，煮开后在延迟5min，并声音提示工作过程完毕。全过程处于无水报警，在自开工作期间，任何时刻提起豆浆机，都会停顿工作并报警。当重新将豆浆机放入水中后，回复以前工作状态。熟悉单片机SH66P20A的根本构造，工作原理。根据单片机的工作原理，将其运用于豆浆机中来控制其电路系统；以实现上述豆浆机工作流程的自动化，并运用汇编语言进展相关的编程。

关键词：SH66P20A 加热 延迟

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ABSTRACT

Automatic DouJiangJi basic working process is will advance bubble good soybean into DouJiangJi inside, and join the amount of cold water after heating tube electrify heats up to 80 ° C, crushing motor electrify work. For grinding soya-bean milk during work three times, and each time.misunderstandings 2min, every two interval, then cook soymilk into 5s program, boil in delay 5min, and sound reminders working process is over. Process are without water alarm, in automatic working period, any moment mention DouJiangJi, will stop work and alarm. When will DouJiangJi into the water again after, reply before working state. Familiar with the basic structure of SH66P20A MCU, working principle. According to the working principle of MCU is applied to the DouJiangJi to control its circuit system, In order to realize the above DouJiangJi work flow automatization, and use of assembly languages relevant programming.

Keywords: SH66P20A heating delay
目 录

第一章 豆浆机的前景与根本构造1
第一节 前 言1
第二章 全自动豆浆机硬件电路系统4
第三章 全自动豆浆机的单片机控制6
第一节 SH66P20A单片机的简介6
完毕语9
辞10
参 考 文 献11
[1] .薛永毅等.?新型电源电路应用实例?电子工业,2002 [2] .王化祥.?淑英编著.传感器原理及应用?XX大学,1992 [3] .迎春著.?传感器原理、设计与应用?国防科技大学,1991 [4] .汤元信.亓学广.元法等编著.?电子工艺及电子工程设计?航空航天大学,1999年 [5] .胡汉才编著.?单片机原理及接口技术?清华大学,1996 [6] .周峻雄.?三合一全自动豆浆机?今日科技,2000.11

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第一章 豆浆机的前景与根本构造
第一节 前 言

1.1 前言
豆浆是一种老幼皆宜、价廉质优的液态营养品，它所含的铁元素是牛奶的6倍，所含的蛋白质虽不如牛奶高，但在人体的吸收率可到达85%，因此有人称豆浆为“植物牛奶〞。 豆浆被誉为女人最完美的食物，是因为豆浆中含有丰富的营养成分，其中异黄酮可以调节女性分泌系统的平衡，保持女性肌肤美白，异黄酮还可发挥与雌激素一样的保健作用，如缓解更年期综合症、提高骨密度、预防骨质疏松等，而且它还能防止雌激素带来的副作用，如乳腺癌、子宫癌等。豆浆中富含人体所需优质植物蛋白，八种必需的氨基酸，多种维生素及钙、铁、磷、锌、硒等微量元素，不含胆固醇，并且含有大豆皂甙等至少五六种可有效降低人体胆固醇的物质，鲜豆浆的大豆营养易于消化吸收，经常饮用，对高血压、冠心病，动脉粥样硬化及糖尿病、骨质疏松等大有益处，还具有平补肝肾、防老抗癌、降脂降糖、增强免疫的成效。但随着人们安康认识的增强，为了卫生，防止上了“黑心作坊〞的当，喝的放心，纷纷选择家庭自制豆浆，从而拉动家用微电脑全自动豆浆机市场活泼。
第二节 豆浆机的根本构造
1.2.1 全自动豆浆机的构造图

图1.2.1 全自动豆浆机根本构造图

1.2.2 豆浆机构造
豆浆机，采用微电脑控制，实现预热、打浆、煮浆和延时熬煮过程全自动化，特别是由于增设了“文火熬煮〞处理程序，使豆浆营养更加丰富，口感更加香泽。
(1)杯体:杯体像一个硕大的茶杯，有把手和流口，主要用于盛水或豆浆。杯体有的用塑料制作，有的用不锈钢制作，但都是符合食品卫生标准的不锈钢或聚碳酸脂材质。购机时以选择不锈钢杯体为宜，主要是便于清洁。在杯体上标有“上水位〞线和“下水位〞线，以此规对杯体的加水量。杯体的上口沿恰好套住机头下盖，对机头起固定和支撑作用。
(2)机头:机头是豆浆机的总成，除杯体外，其余各部件都固定在机头上。机头外壳分上盖和下盖。上盖有提手、工作指示灯和电源插座。下盖用于安装各主要部件，在下盖上部〔也即机头部〕安装有电脑板、变压器和打浆电机。伸出下盖的下部有电热器、刀片、网罩、防溢电极、温度传感器以及防干烧电极。需要说明，下盖的材质同样需要符合食品卫生标准。
(3)电热器:加热功率800 W，不锈钢材质，用于加热豆浆。加热管下半部应设计为小半圆形，易于洗刷和装卸网罩。
(4)防溢电极:用于检测豆浆沸腾，防止豆浆益出。它的外径5 mm，有效长度15 mm，处在杯体上方。为保障防溢电极正常工作，必须及时对其清洗干净，同时豆浆不宜太稀，否那么，防溢电极将失去防护作用，造成溢杯。
(5)温度传感器:用于检测“预热〞时杯体的水温，当水温到达MCU〔SH66P20A〕设定温度〔一般要求8O ℃左右〕时，启动电机开场打浆。
(6)防干烧电极:该电极并非独立部件，而是利用温度传感器的不锈钢外壳兼。外壳外径6 mm，有效长度89 mm，长度比防溢电极长很多，插入杯体底部。杯体水位正常时，防干烧电极下端是应当被浸泡在水中。当杯体中水位偏低或无水，或机头被提起，并使防干烧电极下端离开水面时，MCU(微控制器)通过防干烧电极检测到这种状态后，为保平安，将制止豆浆机工作。
(7)刀片:外形酷似船舶螺旋桨，高硬度不锈钢材质，用于粉碎豆粒。
(8)网罩:用于盛豆子，过虑豆浆。实际工作时，网罩通过扣合斜楞而与机头下盖是扣合在一起的。清洗时会发现，因受热后网罩与机头下盖扣合出现过紧，因此拆卸网罩时应先用凉水将其冷却，以免用力过大而划伤手或弄坏网罩。特别是清洗网罩比拟费事，往往让用户感到太辛苦，这一问题引起各厂家重视。九阳公司经过技术创新，对网罩改良实现了重大突破，应用九阳专利导流技术的拉法尔网，匹配“ X型旋风刀片〞，经上万次全循环精细磨浆，不但大提高了豆浆营养质量，同时使网罩的清洗变得简便而轻松。
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第二章 全自动豆浆机硬件电路系统
第一节 全自动豆浆机工作原理
2.1.1 硬件的组成
图2.1.2整个硬件系统由电源局部、按键局部、传感器局部、电机和加热局部、晶振时钟局部组成。

2.1.2 全自动豆浆机控制系统工作原理图

图2.1.2全自动豆浆机控制系统
2.1.3 全自动豆浆机工作原理
一般豆浆机的预热、打浆、煮浆等全自动化过程，都是通过 MCU有关脚控制，相应三极管驱动，再由多个继电器组成的继电器组实施电路转换来完成。
第二节 全豆浆机整流电路
2.2.1 豆浆机整流电路
电源局部主要是将220V变成继电器控制电源和系统5V电源。7805前面的电压用于继电器控制电源，经过7805后产生的5V的电压经过0欧姆电阻之后进入控制板中，供整个系统用电。原理图见2.2.2所示。

2.2.2 豆浆机整流电路图

图2.2.2 全自动豆浆机整流电路图

2.2.3 全自动豆浆机整流电路材料

名称
规格
个数
单位
变压器
220/11V
1
个
二极管
1N4001
4
个
电容C1
470u/25V
2
个
电容C4
100u/25V
2
个
表2.2.3 全自动豆浆机整流电路材料

第三章 全自动豆浆机的单片机控制
第一节 SH66P20A单片机的简介
3.1.1 MCU SH66P20A 根本构造特性
■ 以SH6610C为核心的4位单片微控制器
■ ROM：1K×16位
■ RAM：64×4位〔数据存储器〕
■ 工作电压：2.4-6.0V〔典型值3.0V或5.0V〕
■ 12个CMOS双相I/O 引脚
■ 4层子程序嵌套〔包括中断〕
■ 一个8位自动重装入定时/计数器
■ 上电复位预热定时器
■ 有效中断源:
部中断〔定时器O〕
外部中断：PortB&portC〔下降沿信号触发
■ 振荡器〔用户选项〕
适应振荡器：32.768KHZ～4MHZ
瓷振荡器：400K～4MHZ
RC 振荡器：400K～4MHZ
外部时钟：30K～4MHZ
■ 指令周期
对于32.768KHZ的时钟位4/32.768KHZ (≈122us)
对于4MHZ的时钟为4/4MHZ〔≈1US〕
■ 两种节电工作模式：HALT和STOP
■ OTP类型
■ 代码保护
■ 置看门狗定时器
第二节 SH66P20A 根本机构与说明
3.2.1 SH66P20A 根本机构

图3.2.1 SH66P20A 根本机构图

3.2.2 SH66P20A 引脚说明

引脚号
引脚名称
I/O
说明
1—2
PORTA2.3
I/O
位可编程I/O引脚
3
TO
I
定时时钟/计数器〔Schmitt触发输入端〕
4
__________
RESET
I
复位输入端〔低电平有效〕
5
GND
P
接地端
6—9
PORTB0.3
I/O
位可编程I/O引脚，向量中断输入〔下降沿有效〕
10—13
PORTC0.3
I/O
位可编程I/O引脚，向量中断输入〔下降沿有效〕
14
VDD
P
电源输入端
15
OSCO
O
OSC信号输出端，使用RC模式侧输出信号频率为Fosc/4
16
OSCI
I
OSC信号输入端，该端口可与晶振、瓷振荡器或外部电阻相连接
17—18
PORTA0.1
I/O
位可编程I/O引脚
备注：除了15管脚外，所有的管脚与OTP烧写共享
表3.2.2 SH66P20A 引脚说明

3.2.3 SH66P20A 功能框图

图3.2.3 SH66P20A 功能框图

3.2.4 概述
SH66P20A是一种4位微处理器，该芯片是以SH6610C 4位CPU为核心，并集成了SRAM，1K一次性可编程的程序存储器ROM，定时器和I/O端口。

完毕语
该全自动豆浆机整个过程利用SH66P20A单片机控制。本单片机控制系统具有以下特点:1)抗干扰能力强。在硬件上，用继电器隔离强电和弱电；为了防止加热器感应电对缺水检测和沸腾溢出检测的干扰，参考地电极PG不直接接地，而是经R10〔100Ω〕接地。软件上，加看门狗。2〕平安可靠。为了防止加热器干热，在主程序和子程序中，不断检测是否缺水，一旦缺水，关闭马达或加热器，并发出急促的“滴，滴…〞报警声。硬件也有平安设计。3〕报警程序为多警声输出，接通电源时，发出“滴，滴，滴〞，便于区分工作状态。只要按下启动按键，豆浆机就开场工作，一会儿就能喝到美味又营养的鲜豆浆。科技的进步使人们的生活变得越来越简单，越来越有味道。

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辞
本论文的完成，得益于学院教师传授的丰厚知识，使本人有了完成论文所要求的知识积累。
在完本钱篇毕业论文过程中，我得到了很多帮助。特别是在梁教师热心指导和大力支持下完成的。在相关书籍资料少的情况下，梁教师以其严谨的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我产生重要影响。他渊博的知识、开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪。梁教师屡次耐心的给我讲解毕业论文需要的相关知识，并且给我提供了许多文字资料，提出了许多建立性的珍贵意见。在此对他表示衷心的感!
另外，感同学对我的无私帮助。感教学中心的教师。是他们对论文选题、选材、编写格式等方面给予了细心的指导，使本人的毕业论文设计得以有条不紊地进展。再次对关心、帮助我的教师和同学表示衷心地感。
最后感学校对我的大力栽培。

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参 考 文 献
[1] .薛永毅等.?新型电源电路应用实例?电子工业,2002
[2] .王化祥.?淑英编著.传感器原理及应用?XX大学,1992
[3] .迎春著.?传感器原理、设计与应用?国防科技大学,1991
[4] .汤元信.亓学广.元法等编著.?电子工艺及电子工程设计?航空航天大学,1999年
[5] .胡汉才编著.?单片机原理及接口技术?清华大学,1996
[6] .周峻雄.?三合一全自动豆浆机?今日科技,2000.

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