基于单片机的投币式全自动豆浆机系统设计
基于单片机的豆浆机控制器的设计
总627期第一期2018年1月河南科技Henan Science and Technology基于单片机的豆浆机控制器的设计付秀伟付莉（吉林化工学院信息与控制工程学院，吉林吉林132022）摘要：传统豆浆机加热和打磨不是同时进行的，这为用户带来了极大不便。
针对传统豆浆机的缺点，本文介绍了一种由单片机控制的豆浆机控制系统，给出了各部分硬件设计的原理和硬件设计所需的电路原理图，本系统具有温度、水位检测等功能。
关键词：单片机；豆浆机；温度；水位中图分类号：TM925.59；TP368.1文献标识码：A文章编号：1003-5168（2018）01-0066-02Design of Soya-bean Milk Machine Controller Basedon Single-chip MicrocomputerFU Xiuwei FU Li（College of Information&Control Engineering,Jilin Institute of Chemical Technology，Jilin Jilin132022）Abstract:The heating and grinding of the traditional soya bean milk machine are not carried out at the same time,which is very inconvenient for the users.Aiming at the shortcomings of traditional soya bean milk machine,this paper introduced a control system of soybean milk machine controlled by single chip mi⁃crocomputer.The principle of hardware design and circuit schematic diagram of hardware design were giv⁃en.The system has functions of temperature and water level detection.Keywords:single chip microcomputer；soybean milk machine；temperature；water level一般情况下，传统豆浆机加热和打磨不是同时进行的，这使得用户需要等待较长的时间才能喝上热乎乎的豆浆。
基于单片机的自动豆浆机控制系统
基于单片机的自动豆浆机控制系统在日常生活中，早餐是我们必不可少的能量来源，豆浆是中国人民喜爱的一种饮品，又是一种老少皆宜的营养食品，在欧美享有“植物奶”的美誉。
豆浆含有丰富的植物蛋白和磷脂，还含有维生素B1.B2和烟酸。
此外，豆浆还含有铁、钙等矿物质，尤其是其所含的钙，非常适合于各种人群，包括老人、成年人、青少年、儿童等等。
豆浆机是快速制作豆浆的机器，本文介绍了一种基于单片机的豆浆机控制器的设计，豆浆机的控制系统是基于STC89C52单片机来实现的，其主功能有可以手动和自动对各种谷物和豆类进行加热和粉碎，工作模式分手动粉碎，手动加热和自动三种。
在豆浆机工作的过程中，液晶1602能给予温度和工作模式的显示。
在豆浆机工作过程中能对液位溢出和豆浆机干烧进行检查，发现后能蜂鸣报警并停止相关工作。
豆浆机工作完成时，能蜂鸣报警，提醒用户。
自动豆浆机控制系统根据单片机原理，将其运用于豆浆机中来控制电路系统；以实现上述豆浆机工作流程的自动化，并运用汇编语言进行的编程。
绪论由于当今社会生活节奏快，有许多人没有时间吃早点，而早点对于人的健康是非常重要的。
中国的传统食物豆浆是一种老少皆宜的营养食品。
现磨豆浆有很神奇的滋补身体的作用:《延年秘录》中认为“长肌肤，益颜色，填骨髓，加气力，补虚能食”。
如今豆浆传至国外，其营养价值也是在世界范围被认可，深受欢饮:在国外豆浆被称作是“植物奶”，豆浆含有丰富的植物蛋白和磷脂，还含有维生素B1、B2和烟酸。
论文研究主要内容本设计是以AT89C52单片机为控制核心的智能照明装置，通过使用温度传感器、LED显示屏、继电器、直流电机、蜂鸣器，其特点是能用单片机控制电机进行打浆，并且具有手动加热、手动控制和自动控制的功能。
全自动豆浆机是一种集结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化等优点为一体的设计产品，具有一定的实用价值。
论文研究意义及技术要求本文所设计的豆浆机控制系统从功能角度出发，在温度传感器的基础上加上水位的控制进行组合，制造一个既安全又适用的豆浆机控制器。
基于单片机的全自动豆浆机控制系统设计
摘要全自动豆浆机基本工作过程是将事先泡好的大豆放入豆浆机内，并加入适量冷水后将电热管通电加热至80°C，粉碎电机通电工作。
进行磨豆浆期间断续工作三次，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结束。
全过程处于无水报警，在自动工作期间，任何时刻提起豆浆机，都会停止工作并报警。
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的基本结构，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，并运用汇编语言进行相关的编程。
关键词：SH66P20A 加热延迟ABSTRACTAutomatic 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基本结构 (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 (5)第一节 SH66P20A单片机的简介 (5)结束语 (9)谢辞 (10)参考文献 (11)[1] .薛永毅等.《新型电源电路应用实例》电子工业出版社,2002 [2] .王化祥.《张淑英编著.传感器原理及应用》天津大学出版社,1992 [3] .刘迎春著.《传感器原理、设计与应用》国防科技大学出版社,1991 [4] .汤元信.亓学广.刘元法等编著.《电子工艺及电子工程设计》北京航空航天大学出版社,1999年 [5] .胡汉才编著.《单片机原理及接口技术》清华大学出版社,1996 [6] .周峻雄.《三合一全自动豆浆机》今日科技,2000. (11)第一章豆浆机的前景与基本结构第一节前言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，但在人体内的吸收率可达到85%，因此有人称豆浆为“植物牛奶”。
单片机课程设计智能豆浆机控制系统设计
摘要本智能豆浆机的控制系统是基于AT89S52单片机来实现的，其主功能有：1.可以手动和自动对各种谷物和豆类进行加热和粉碎，工作模式分手动粉碎，手动加热和自动三种。
2.在豆浆机工作的过程中，数码管能给予温度和工作模式的显示。
3.在豆浆机工作过程中能对液位溢出和豆浆机干烧进行检查，发现后能蜂鸣报警并停止相关工作。
4.豆浆机工作完成时，能蜂鸣报警，提醒用户。
豆浆机的自动工作流程有软件控制：先判断是否干烧，再加热到80度，然后停止加热，进行粉碎并在间隙进行加热，再度检查液位，是否干烧，再进行加热，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。
液位溢出保护和防干烧保护用中断来控制，其检测由于没有防溢电极，功能用开关来模拟实现。
目录摘要---------------------------------------------------------------------------------------------1 第一章绪论--------------------------------------------------------31.1引言-------------------------------------------------------- 31.2原理-------------------------------------------------------- 3 第二章设计方案与实现功能-------------------------------------------42.1设计思路---------------------------------------------------- 42.2实现功能---------------------------------------------------- 5 第三章系统硬件电路设计---------------------------------------------53.1单片机的选择------------------------------------------------ 53.2温度检测电路的设计------------------------------------------ 63.2.1 DS-18B20数字温度传感器介绍--------------------------- 63.2.2 电路设计-----------------------------------------------73.3加热电路的设计---------------------------------------------- 73.4 电机电路设计------------------------------------------------83.5 数码管显示电路设计------------------------------------------93.6防干烧及防溢出电路的设计----------------------------------- 103.7报警电路的设计--------------------------------------------- 113.8复位电路的设计--------------------------------------------- 123.9时钟电路和按键电路设计------------------------------------- 13 第四章系统软件的设计-------------------------------------------- 134.1编程思路--------------------------------------------------- 13 第五章总结--------------------------------------------------------15 参考文献-----------------------------------------------------------17 附录一：豆浆机控制系统硬件图---------------------------------------18 附录二：豆浆机控制系统软件程序-------------------------------------18 评语表--------------------------------------------------------------------------------------------第一章绪论1.1引言豆浆机是一种新型的家用饮用机，以黄豆为原料，可以直接加工出可口的热豆浆饮品。
基于单片机的一种家用豆浆机的设计
基于单片机的一种家用豆浆机的设计摘要：智能豆浆机系统由AT89C5单片机、传感器、功能电路、沸腾检测电路、磨浆电路、加热控制电路和报警电路等组成，豆浆生产完全自动化。
其工作过程是：先将黄豆放入豆浆机的搅拌器滤网内，搅拌壶内倒入适量的水，装好搅拌机。
接上电源，蜂鸣器长鸣一声，提示已经接通电源，指示灯LED亮起，处于待命状态。
按下全自动启动键START开始加热，当温度达到75℃左右时，停止加热；搅拌马达运转，将黄豆粉碎，豆浆过滤，而后马达停转，又开始加热，直到豆浆沸腾煮熟，停止加热，发出报警声，提示豆浆已做好。
若豆浆较长时间没喝而变凉，按下再加热键HEAT，加热至沸腾，停止加热，发出报警声。
若缺水，则关闭加热器和马达，按任意键不响应，并发出急促的报警声，直到关闭电源，加水后才能继续使用。
豆浆生产的工序包括磨浆、滤浆、煮浆，而三个工序又密切配合，使生产的豆浆味道更好。
如磨浆前进行预加热，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。
关键词：AT89C52；智能豆浆机；控制系统；稳压电源1引言豆浆机就是近几年出现在一些饮品店能够快速制作出豆浆的新型豆浆机。
这类豆浆机能够只需3分钟就可以制作出一杯热豆浆，但在缩短耗时问题的同时也影响了豆浆机的口感。
把豆浆机改进的措施集成到一台豆浆机上。
2豆浆机控制系统的硬件整体方案如图1所示，本豆浆机的硬件结构组成主要包括水位检测模块、溢出检测模块、加热模块、磨浆模块、报警模块、电源模块及控制模块等。
其中电源模块是本设计的第一环节，其主要作用就是把220V的交流电经变压、整流、滤波及稳压等环节提供稳定的电给其他模块用电工作，所以这一环节就像盖房子要打好地基一样，一定要做好前期对各个模块数据的精确分析，以便选择准确的电源。
硬件设计的第二环节就是水位检测模块，其主要功能就是对做豆浆开始前加水的多少作出判断，以判断出水多或水少。
溢出检测模块就是在煮浆过程中对豆汁可能溢出的检测，这是豆浆机细节设计的体现。
基于单片机的智能豆浆机设计内容
基于单片机的智能豆浆机设计内容说到豆浆机，大家应该都不陌生吧？咱们日常早餐能喝上一杯香浓的豆浆，真的是一种幸福感满满的享受，尤其是在寒冷的早晨，来一杯热腾腾的豆浆，简直能暖到心底！但是，要是把豆浆机设计得智能一点，不仅能做豆浆，还能做其他美味，岂不是美滋滋？今天就来聊聊这个“基于单片机的智能豆浆机设计”的事儿，嘿嘿，听起来很高大上对吧？其实它没那么复杂，说白了就是让豆浆机变得更聪明，更好用，更符合咱们的日常需求。
咱们得了解一下单片机，别吓到，其实它就是一个小小的“大脑”，可以控制豆浆机的各种动作。
这就像是你控制电视遥控器一样，单片机能让豆浆机做各种操作：加热、搅拌、定时等等。
你只需要按个按钮，豆浆机就开始运转，一切都搞定，简直是懒人必备神器啊！试想一下，早晨你还在床上做美梦，豆浆机已经开始工作，豆浆香气四溢，等你起床喝上一杯，简直不要太舒服！除了最基本的做豆浆功能，智能豆浆机还能做很多有意思的事。
比如说，它能根据你的需求调节温度，做出不同口感的豆浆。
有些人喜欢豆浆浓一点，有些人喜欢清淡一点，这下子，豆浆机就能“懂你”了，精准控制温度，不会让你喝到一杯“水浆”，也不会让你喝到一杯“老火汤”！不止如此，它还可以根据定时功能自动启动，设定一个时间，到点就开始制作，这样你早晨起床时就能喝到刚刚做好的热豆浆，简直像个“早安精灵”一样。
再说了，这智能豆浆机还可以通过手机APP来控制，这可太先进了！试想一下，晚上你躺在床上，突然想到明天要喝豆浆，不用动手，直接用手机操作一下，豆浆机就能在你起床前做好。
一边刷牙一边喝豆浆，这种生活想想都觉得酷！还有个好玩的地方，豆浆机还能记住你的口味偏好，以后每次做豆浆，都能根据你以前的设置来自动调整，无需每次都重新调试，懒得动手的朋友简直要喜欢死了。
说到这里，不得不提的是智能豆浆机的清洁功能。
谁不怕豆浆机用完后，洗起来麻烦啊？有些老式豆浆机清洗起来可真是“像打仗一样”，搅拌刀、搅拌杯，哪里都有豆渣，弄得满手是豆浆渍。
基于单片机的自动豆浆机控制电路设计本科毕业设计论文
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【系统】智能小家电基于单片机实现的全自动豆浆机控制系统的设计
【关键字】系统《单片机原理及接口技术》课程设计报告题目：智能小家电(全自动豆浆机)控制系统的设计专业：电气工程及其自动化班级:学号：24姓名：何玉毛授课教师：段晨东时间：2011.12设计要求题目4 智能小家电控制系统的设计（1）（一）功能介绍全自动家用豆类和谷物处理机（即全自动豆浆机）具有按预设模式自动粉碎谷物、加热功能、防止溢出、处理完毕报警等基本功能。
一般可以处理如豆类、玉米、其他五谷杂粮、蔬菜等多种食品。
全自动家用豆类和谷物处理机的处理食品的过程通常为：加热——粉碎1——加热——粉碎2——加热——完成报警，整个加工过程的进行按时间控制。
由于食品原料的物理特性不同，在加工处理时采用不同的加工（过程）模式，其主要区别在于加热和粉碎时间的长短不同。
在工作过程中，被加工的食品液体被限定在某一个给定的液位范围内，当液体加热时泡沫达到溢出液位时，停止加热，待脱离溢出液位区时继续加热。
（二）设计参数（1）电机5W，24VDC（2）加热器500W，220V AC（3）加热容器（4）电力供应：220V AC（三）设计要求（1）实现多模式选择。
被选中的模式用LED显示器表明（2）实现不同模式下的加工过程：加热——粉碎1——加热——粉碎2——加热——完成报警，整个加工过程的进行按时间控制，时间自定（3）液位检测和控制：使被加工的食品液体限定在某一个给定的液位范围内，当液体溢出容器或无液体时，报警并断电。
（4）显示工作模式、加工状态和时间。
（5）每个动作完成时，通过声光报警提示。
（6）测量并显示液体温度。
（四）扩充功能（1）在加热阶段进行恒温控制（2）PWM调节电机转速目录摘要对于此次课程设计的要求，本设计采用STC52来实现全自动豆浆机的各个功能的控制。
在本设计中，能实现一下功能：1.针对食品原料的物理特性不同，在加工处理时采用不同的加工（过程）模式，其主要区别在于加热和粉碎时间的长短不同（其中我用不同颜色的LED灯来表示加热和粉碎过程。
家用豆浆机全自动控制装置毕业设计
家用豆浆机全自动控制装置毕业设计摘要：本文介绍了一种家用豆浆机全自动控制装置的设计方案。
该方案利用单片机作为控制核心，采用传感器对温度和浓度进行实时检测，通过LCD 显示器实时显示温度和浓度数值，利用电磁阀控制水位，实现自动加水。
同时，利用电磁阀和压力传感器保证豆浆机的安全性。
该设计方案具有操作简单、可靠性高的特点，适用于家庭使用。
关键词：豆浆机；全自动控制；单片机；传感器；电磁阀；LCD显示器一、引言豆浆是我国传统的食品之一，制作豆浆需要一定的时间和技巧。
为了解决这个问题，设计了一种家用豆浆机全自动控制装置，使得用户只需简单操作，即可完成豆浆的制作。
本文将详细介绍该装置的设计方案。
二、设计方案1.控制核心该装置采用单片机作为控制核心，具有运算速度快、存储容量大等特点，能够满足豆浆机的控制需求。
2.传感器为了实时检测豆浆的温度和浓度，该装置使用温度传感器和浓度传感器。
温度传感器用于检测豆浆的温度，浓度传感器用于检测豆浆的浓度。
传感器将检测到的数据传输给单片机进行处理。
3.LCD显示器该装置采用LCD显示器实时显示豆浆的温度和浓度数值，用户可以通过LCD显示器了解当前的豆浆状态。
同时，还可以显示其他附加信息，如加水时间、制作时间等。
4.水位控制为了实现自动加水功能，该装置采用电磁阀控制水位。
当豆浆机内的水位降低到一定程度时，电磁阀会自动打开进行加水，当水位达到设定值时，电磁阀会关闭停止加水。
5.安全控制为了保证豆浆机的安全性，该装置还采用电磁阀和压力传感器进行安全控制。
当压力传感器检测到豆浆机的内压超出安全范围时，电磁阀会自动关闭，防止发生爆炸等危险情况。
三、实施步骤1.搭建电路按照设计图纸，将单片机、传感器、电磁阀等连接在一起，搭建电路。
2.编写代码根据设定的功能需求，编写单片机的控制代码，实现温度、浓度的检测和显示，水位的控制以及安全控制。
3.组装设备将电路固定在豆浆机内部，并连接相应的管道、电线等设备，组装豆浆机。
毕业设计基于单片机的豆浆机控制系统设计
基于单片机的豆浆机控制系统设计摘要现代医学研究认为，中老年女性喝豆浆对身体健康、延缓衰老有明显好处。
豆浆中含有氧化剂、维生素和矿物质。
人们对于豆浆机的要求也是越来越高，因此,设计智能型豆浆机控制系统，制作出一款高效省时的豆浆机是非常必要的。
本设计基于51单片机设计了一款高效省时的智能型豆浆机控制系统。
此智能型豆浆机控制系统主要由MCS-51系列单片机、温度检测器、加热电路、防溢电路、防止缺水电路、打浆电路、报警电路等组成，豆浆生产完全自动化。
其生产过程完全达到了预设模式，可自动完成粉碎功能、加热功能、防溢出功能、报警功能等功能。
全过程只需要启动豆浆机，加热、打浆、完全实行自动化，短短十几分钟就全自动做好豆浆，既安全卫生，又快捷方便。
关键词：MCS-51，豆浆机，控制系统，稳压电源Design of Soybean Milk Machine Control System Based onSingle Chip MicrocomputerABSTRACTModern medical research suggests that middle-aged women to drink milk for health , aging has obvious advantages. Milk contains antioxidants, vitamins and minerals. So, the people asks for Soymilk is also increasing, therefore, the design of intelligent control systems Soymilk Soymilk·produce an efficient time-saving is necessary based on the design of an efficient 51 single -saving design Soymilk intelligent control systems. This intelligent control system consists of Soymilk MCS-51 series single-chip temperature sensor , heating circuit , spill circuit to prevent water circuit , beating circuits , alarm circuits and other components, milk production is fully automated. Its production process fully meet the preset modes , can automatically complete shredding , heating function , anti- overflow function, alarm function and other functions. . Soymilk only need to start the whole process , heating, beating , full implementation of automated , just ten minutes to do automatic milk , both safety and health , but also convenient .KEY WORDS:. MCS-51, Soybean Milk Machine, Control System, Power Supply目录前言 0第1章绪论 0第2章设计方案 (1)2.1 设计思路 (1)2.2 设计原理 (1)第3章豆浆机的外部结构设计 (3)3.1 杯体 (3)3.2 机头 (3)3.3 加热管 (3)3.4 防溢电极 (4)3.5 温度传感器 (4)3.6 防干烧电极 (4)3.7 刀片 (4)3.8 电机 (4)第4章系统硬件设计 (5)4.1 单片机AT89C51简介 (5)4.1.1 主要特性 (5)4.1.2 引脚图 (6)4.2 电源电路的设计 (8)4.2.1 稳压器 (9)4.2.2 整流器 (10)4.3 温度传感器电路设计 (10)4.3.1 温度传感器DS18B20测温原理 (10)4.3.2 温度传感器DS18B20引脚图 (12)4.3.3 温度传感器DS18B20电路设计 (12)4.4 加热和打浆电路设计 (13)4.5 防干烧及防溢出电路的设计 (14)4.6 报警电路设计 (15)第5章系统软件设计 (16)5.1 流程图 (16)5.2 温度传感器程序 (17)5.3 加热和打浆程序 (22)5.4 防干烧防溢程序 (24)5.5 报警电路程序 (26)结论 (27)谢辞 (28)参考文献 (29)附录 (30)外文资料翻译 (40)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，但在人体内的吸收率可达到85%，因此有人称豆浆为“植物牛奶”。
基于单片机的豆浆机定时系统的设计
基于单片机的豆浆机定时系统的设计介绍了以AT89S52为控制核心实现豆浆机定时的一种方法。
详细论述了系统的硬件组成、各功能部分的电路设计和系统的软件设计。
给出了关键功能部分的电路图、单片机的程序设计流程。
系统在实际应用中，工作稳定可靠。
本系统是设计一个由定时开关控制的豆浆机。
由于目前市面上一些定时的豆浆机几乎都是定时30min或15min而不能任意进行定时设置。
本设计可通过按键预置时间，通过计数器倒计时的方式进行计数。
当达到预置时间时，通过单片机控制豆浆机自动开启，从而不用早起，能节约时间，节省资源，当豆浆煮熟以后自动保温或者断电。
系统采用AT89S52作为控制核心，配备键盘和液晶显示电路。
AT89S52是Atmel公司新推出的一种低功耗、高性能CMOS8位徽控制器，它具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32位I／O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器／计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。
其性能完全可以满足系统的要求。
键盘用于设定豆浆机启动时间和调整系统时间。
液晶显示采用OCM12864，它内带汉字字库，可以方便地显示汉字及图形；可以同时显示4×8个单元，可以一次显示系统所有状态信息；显示的内容不需要刷新，节省了单片机的资源；电路结构简单，便于控制，功耗低。
系统采用集成温度传感器DS18B20作为测量温度的部件。
传感器与单片机的连接电路如图2所示。
DS18B20是美国Dallas半导体公司的单总线数字化温度传感器。
全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内，体积小、使用灵活方便。
主要特性；适应电压范围宽，在寄生电源方式下可由数据线供电；支持多点组网功能；温范围-55～+125℃；分辨率高达12位；最大转换时间750ms；测量结果直接输出数字温度信号，以“一线总线”串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力。
基于单片机的投币式全自动豆浆机系统设计
基于单片机的投币式全自动豆浆机系统设计
何聪聪;乔刘洋;张建;胡茂博;徐安安;吴珊珊
【期刊名称】《软件工程与应用》
【年(卷),期】2016(005)003
【摘要】本文以单片机技术为核心,以机械平衡装置,电磁感应等应用为辅助技术,设计了基于单片机的投币式全自动豆浆机系统的设计。
产品考虑到了实际的制作过程的技术方面的取舍,又结合了商业运营可能性,如尽量使用廉价可靠材料,使用较为透明的材料,投币器放弃电子设计而使用较为简单的机械设计。
【总页数】8页(P204-211)
【作者】何聪聪;乔刘洋;张建;胡茂博;徐安安;吴珊珊
【作者单位】[1]安徽大学电气工程与自动化学院,安徽合肥;;[1]安徽大学电气工程与自动化学院,安徽合肥;;[1]安徽大学电气工程与自动化学院,安徽合肥;;[1]安徽大学电气工程与自动化学院,安徽合肥;;[1]安徽大学电气工程与自动化学院,安徽合肥;;[1]安徽大学电气工程与自动化学院,安徽合肥
【正文语种】中文
【中图分类】TP2
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基于单片机的投币式全自动豆浆机系统设计何聪聪, 乔洋, 建, 胡茂博, 徐安安, 任乘乘*（大学电气工程与自动化学院230601）摘要：本文以单片机技术为核心，以机械平衡装置，压力传感器的应用为辅助技术，设计了基于单片机的投币式全自动豆浆机系统的设计。
产品考虑到了实际的制作过程的技术方面的取舍，又结合了商业运营可能性，如尽量使用廉价可靠材料，使用较为透明的材料，投币器放弃电子设计而使用较为简单的机械设计。
关键词:单片机技术, 压力传感器, 投币式全自动豆浆机系统The Design of coin operated automatic soya bean milk machine SystemsCongcong He, Liuyang Qiao, Jian Zhang, Maobo Hu, Anan Xu, Chengcheng Ren(School of Electrical Engineering and Automation, 230601, China)Abstract: By using the single chip microcomputer technique, the mechanical equilibrator, and the pressure sensor technology, this paper studied the coin operated automatic soya bean milk machine.Taking into account the actual process of technology choice, and - bined with the business possibilities, such as the use of cheap and reliable materials, use of transparent materials, the coin give up electronic design and the use of simple mechanical design.Key words: Single chip microcomputer technique, Pressure sensor, The coin operated automatic soya bean milk machine.1 引言伴随着人们生活提高，豆浆机成为人们喜欢的饮品，但是和灌装饮料相比，豆浆有一个巨大的缺点就是繁琐的制作过程，为了让人们随时随地都可以喝上香甜可口的豆浆，我们提出了全自动化豆浆机的理念。
让喜欢喝豆浆的消费者随时随地喝上豆浆，全自动化豆浆机只有一个开关键，类似于家基金项目: 安徽大学创新创业训练计划（201510357061），安徽大学教育质量提升计划项目（xjjyxm14048）. chengcheng_ren@ (任乘乘).用饮水机，部相当于一个黑箱，操作十分简单，而且可以用于商用，例如，在寝室或者食堂门口安装，只要用户投下一枚一元硬币，豆浆机就会流出一杯豆浆，不需要消耗人们大量的精力和体力去制作豆浆。
2 设计和整体思路通电后，系统确定保温箱是否存在豆浆，如果存在，单片机指示加温装置开始对豆浆进行加热，达到一定后，保温装置会维持保温箱里的豆浆在合适的温度，如果系统发现水箱豆浆不够，则报警灯会报警。
单片机控制放进搅拌槽里的水量和豆子量，系统工作固定的时间，将混合物输入到保温设备中存起来。
投入一元硬币，因为当投入硬币后，当硬币经过进币口时，比较线圈感应出比较电压，如果确定为一元硬币，则系统启动开始输出豆浆，否则系统不响应。
系统确定启动后，单片机控制从保温设备中输出国定的豆浆到设备下方的杯子中。
系统输出一杯新鲜的豆浆。
单片机控制设备冲洗时间，每隔固定的时间，保温设备充满后，系统停止榨豆浆。
此项目的创新点就在于通过单片机来控制豆浆机的运转，只要简单的投币进去就可以出来一杯热豆浆，帮助位于快时代的我们节约时间，并且能够知道豆浆制作的全过程。
3 硬件电路和软件的实现硬件电路主要实现容是电压的稳定，由于单片机正常工作电压是5V而投币器正常工作电压是12V，为了实现电压的转换，因此采用如下图的电路变化原理图。
软件设计主要包括投币器真假识别，水温监测，自动加热等。
3.1 硬件的设计3.1.1电压转换器电压转换器（用于实现单片机的5v电压要求和投币器12v电压要求统一化）其原理图1所示：图1 5-12V升压电路当芯片开关管(Q1)导通时，电源经取样电阻R1、电感L1、MC34063的1脚和2脚接地，此时电感L1开始存储能量，而由C4对负载提供能量。
当Q1断开时，电源和电感同时给负载和电容C4提供能量。
电感在释放能量期间，由于其两端的电动势极性与电源极性相同，相当于两个电源串联，因而负载上得到的电压高于电源电压。
开关管导通与关断的频率称为芯片的工作频率。
只要此频率相对负载的时间常数足够高，负载上便可获得连续的直流电压。
3.1.2投币器的设计本豆浆机采用比较式投币器（见图1），它由比较线圈，AD，检测光眼，进币口电机等组成，工作原理如下：当投入硬币后，当硬币经过进币口时，比较线圈感应出比较电压，经整形处理送入到AD转换器当中，经AD转换后送到CPU。
投币器主要功能包括四个部分：一是用于产生高频方波的振荡电路，而是用于控制真假币流向的电闸门，三是用于检测硬币投入过程的各个位置的光电传感器，最后就是控制所有检测和控制的电路的集中控制单元。
1、方波振荡电路这个功能模块最重要的是产生高频信号的线圈，当没有任何铁质物品进入线圈时，这个高频方波振荡电路输出的频率是很稳定的、一致的高频信号，当有铁质物品进入时，这个线圈的电感值变化，从而引起振荡电路输出的高频信号频率变化，只要通过检测这些变化值，便可以区分出真假币。
2、电闸门驱动电闸门是一个简单的直流电机控制闸门，它的作用就是检测到硬币为真时，驱动小电机正转，使真币进入，然后再反转关闭进币口，如检查到硬币为假时，则让硬币退出。
（见图2，3）图2 方波振荡电路C1VCCVCC VCC Q2D1D2Q3Q1Q4D3D4Q5Q6S2MR1R3R2R5R6R4R7图3 电闸门驱动3.1.3 水箱的设计存储豆浆的水箱结构类似于自动电热开水器，其由水箱、水路通道以及电加热控制电路组成。
结构示意图如下图4所示，电加热控制电路如下图5所示。
图4 水箱结构示意图图5 电加热控制电路水箱的工作原理工作原理1.水箱、水通道：生水箱进水。
水位上升浮子使进水阀关闭。
浮子开关s2动作。
电热管加热，水开后沸水被蒸汽压入储水箱。
煮沸储存箱水满时，浮子sl动作，恒温电热管工作。
保持开水提供饮用。
当生水箱水位下降时，浮球下降时，进水阀开通加水，重复循环过程。
周而复始保证开水的正常供应。
2.电加热器控制电路：接通OS，主电路得电。
LEDl灯点亮。
当生水箱水位达到设定水位时。
水位控制开关S2闭合。
接触器KM1线圈得电动作。
主触头闭合，加热管EHl～EH3得电加热，开水进入储水箱。
若开水储量不足，则保温电热管EH4小工作，若开水储量达到设定值，Sl动作。
Wll与触点一O2接通。
接触器KMl的线圈断电复位，主触头断开EHl—EH3加热管电源。
停止加热。
此时。
交流接触器KM2的线圈得电动作，KM2的触头闭合。
EH4得电投入保温。
在保温过程中，开水的温度受温控开关sTl出水与ST2控制。
低于sTl与ST2的设定温度时。
温控开关自动通电加加热；如温度高于设定值时温控开关STT与ST2则自动断电，停止加热。
当水箱缺水时，水位开关S2自动断开电源，确保加热器在无水或水量不足的情况下立即切断电源。
当开水储量不足时。
水位开关s1也自动断开，保温加热管也不参与加热。
SA为再沸腾按钮。
3.2 软件的设计3.2.1 水箱软件流程图，如图6所示。
图6 水箱软件流程图3.2.2 全自动豆浆机软件流程图在机器安装后，水箱为空时，接通电源，当豆浆浮子触顶时，低压开关的常开触点闭合，同时主板接到由低压开关传输过来的一个“水压足够”的信号.经主板CPU处理后，给进水电磁阀继电器一个信号，使继电器导通，同时对应的批示灯亮，进水电磁阀打开进水，延时在13秒到15秒后，高压泵的继电器接到主板的信号，继电器接通，同时对应的指示灯亮，高压泵得到电压起动，机器开始制豆浆，其大致工作流程如下图7所示：图7 豆浆机运行过程4 总结(Conclusion)本次项目主要是设计一个投币式的的豆浆机，投币器与豆浆机充分结合，实现当有硬币投入时便有热乎乎的豆浆出来，这个设计项目对于目前的快时代可让人们花很少的时间去等待豆浆。
机械，控制，电路等多种知识相结合实现一体化设计，实现自动加水、磨豆、搅拌、清洗、出豆浆等过程。
在设计过程中我们对解决问题的能力有了进一步的提高，增进团队合作的能力，互相学习。
希望未来此设计能大众化，服务人民。
参考文献[1] 侯殿有. 单片机C语言程序设计[M]. : 人民邮电, 2010.[2] 文纬, 吴克坚. 机械原理[M]. : 高等教育, 1997.。