基于单片机的自动豆浆机控制电路设计课程设计论文

课程设计(论文)

题目名称基于单片机的豆浆机控制电路设计

课程名称机电一体化系统设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

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使用授权说明

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目录表

摘要 (2)

第一章

绪论 (3)

第二章

豆浆机控制系统的功能分析 (4)

第三章

豆浆机控制系统的硬件设计 (7)

第四章

豆浆机控制系统的软件设计 (14)

结论 (16)

参考文献 (17)

附录A

豆浆机控制系统硬件图 (18)

附录B

豆浆机控制系统程序清单 (19)

摘要

论文针对: 豆浆机是一种新型的家用饮料机，以黄豆为原料，直接加工成熟的热豆浆。若在黄豆中配以芝麻、花生、杏仁等佐料，可以做出各种分为的鲜美饮料。

本文介绍的智能豆浆机系统由MCS-52系列单片机、温度传感器、加热电路、防溢电路、打浆电路、

报警电路等组成，豆浆生产完全自动化。其工作过程是：先将黄豆放入豆浆机内，内倒入适量的水，

装好机头。接上电源，指示灯LED亮起，处于待命状态。按下功能键开始加热，当温度达到80℃左右

时，停止加热；电机运转，将黄豆粉碎，而后电机停转，又开始加热，直到豆浆第一次沸腾，停止加

热，进入防溢延煮过程，防溢延煮后，发出报警声，提示豆浆已做好。若缺水，则关闭加热器和电机，

并发出报警声，直到关闭电源，加水后才能继续使用。豆浆生产的工序包括打浆、煮浆、防溢延煮，

而三个工序又密切配合，使生产的豆浆味道更好，不同的豆浆种类，打浆和煮浆的时间和次数都不一

样。磨浆前进行预加热，既可以提高工作效率，又缩短煮浆的时间，防止磨浆后煮浆时间过长所易造

成的糊锅现象。可见，只要启动豆浆机，打浆、煮浆完全自动化，短短十几分钟就自动做好豆浆，既

卫生可靠，又快捷方便。整个过程由单片机全自动控制，让您用起来更加方便、安全。

关键词：MCS-52，豆浆机，控制系统，稳压电源。

第一章绪论

引言

豆浆机由粉碎黄豆的电机、豆浆机加热器和控制电路三大部分组成。用单片机研制的全自动豆浆机的控制系统，当放入适量泡好的黄豆，加入适量的冷水，把豆浆机的电源插头插入220V交流电源，豆浆机指示灯亮起，按下按钮，先对豆浆机进行水位检测，符合要求后电加热管开始对水进行加热，当水温达到80℃左右，豆浆机进行启动电机开始打浆，打浆电机按间歇方式打浆。打浆过后，开始对豆浆加热，豆浆温度达到一定值时豆浆上溢，当豆浆沫接触到防溢电极时，停止加热。然后间歇加热，最后进行豆浆的防溢延煮后发出声光报警信号。若缺水，则关闭加热器和电机，并发出报警声，直到关闭电源，加水后才能继续使用。只要按下启动按键并选择功能后，豆浆机就开始工作，一会儿就能喝到美味又营养的豆浆。整个过程由单片机全自动控制，让你用起来更加的方便、更加的安全。

第二章豆浆机控制系统的功能分析

豆浆机的控制系统以单片机AT89C52为控制核心，结合控制传感器，加热及磨浆电路，水位检测及沸腾出电路，报警电路等的控制，达到只要启动豆浆机以后，所有的控制过程实现完全的目的。

2.1 控制系统的硬件分析

硬件上豆浆机的控制系统首先需要以单片机AT89C52为控制核心，刚开始需要水位检测，这就需要一

个传感器，为了减少成本，这里采用一个探针来代替传感器的使用，然后开始对水进行加热，开始时需要

把水加热到80℃，这就需要一个温度传感器，这里采用数字温度传感器DS18b20，因为它单总线器件，线

路简单，体积小，省去了A/D转换，并行扩展等步骤，使硬件图变得简单形象了很多。由于豆浆机加热完

毕后，需要启动打浆电机开始打浆，这里选用单相串励电机，因为串励电机具有机动转矩大、过载能力强、

体积小、重量轻等很多优点，并且改类型电机在家用电器使用很普遍。当打完浆后，需要对豆浆再次加热，

这里就用到防溢的装置与水位检测装置一样，沸腾溢出装置同样采用一个探针来替代了传感器。对豆浆再

次加热完毕后，预示着豆浆加工完成了，最后发出音响信号，这里选用一个报警器。

2.2 控制系统的软件分析

软件上就是对单片机的编程，在编程前需要画出一个流程图，根据豆浆机控制系统的设计要求及目的，

即插上电源、按下启动按钮并且选择功能后，先对豆浆机进行水位检测，符合要求后就启动加热装置对水

加热，当水温达到了80℃左右，豆浆机停止加热。启动磨浆电机开始打浆，磨浆电机按间歇方式打浆：运

转15秒后停止运转，间歇5秒后再启动打浆电机，如此循环5次。打浆结束后，电加热器继续加热，一

直加热到一定值时豆浆上溢，当豆浆沫接触电极时，停止加热，间歇20秒后在开始加热，如此循环5次

豆浆加工完成，间歇10秒后发出音响信号，提示豆浆已经做好。此时关闭开关、拔下电源插头后，即可

准备饮用豆浆。

按照上述对豆浆机控制系统的要求，完成豆浆机控制系统设计的流程图后，对单片机进行软件设计的

编程来配合硬件的设计以至于完成整个豆浆机控制系统的设计。

2.3 电源电路设计

电源是各种电子设备必不可少的组成部分，其性能的优劣直接关系到电子设备的技术指标以及能否安

全可靠的工作。目前常用的直流稳压电源分线性电源和开关电源两大类。随着集成电路飞速发展，稳压电

路也迅速实现集成化市场上已有大量生产各种型号的单片机集成稳压电路。它和分立晶体管电路比较，具