畢業(yè)論文---豆?jié){機定時器設計與制作

1、<p>　　學號： 07 編號： 0612202107 </p><p>　　?？茖W生畢業(yè)論文（設計）</p><p><b>　　（06屆）</b></p><p>　　豆?jié){機定時器設計與制作

2、 </p><p>　　所屬系部： 信息工程系 </p><p>　　專 業(yè)： 應用電子 </p><p>　　專 項： 豆?jié){機定時器設計與制作 </p><p>　　年 級： 06 &

3、lt;/p><p>　　作 者： </p><p>　　指導教師： </p><p>　　2010年 10 月 8 日</p><p>　　論文題目：豆?jié){機定時器設計與制作</p><p>　　所屬系部： 信息工程

4、系 </p><p>　　專 業(yè)： 應用電子 </p><p>　　專 項： 電子 </p><p>　　年 級： 06 </p><p>　　姓 名： </p>

5、<p>　　指導教師： </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　目前流行的智能豆?jié){機大都采用微電腦控制，只要有啟 動豆?jié){機，磨漿、打漿、煮漿完全自動化，短短十幾分鐘就能自動做好豆?jié){，既衛(wèi)生可靠，又快捷方便。 </p><

6、;p>　　本文介紹的智能豆?jié){機系統(tǒng)由AT89C51單片機、繼電器、功能電路、和報警電路等組成，豆?jié){生產完全自動化。其工作過程是：先將黃豆放入豆?jié){機的攪拌器濾波網(wǎng)內，攪拌壺內倒入適量的水，裝好攪拌機。接上電源，蜂鳴器長鳴一聲，提示已經接通電源，指示燈LED亮起，處于待命狀態(tài)。按下全自動啟動鍵開始加熱，當溫度達到75左右時，停止加熱；發(fā)出報警聲。豆?jié){生產的工序包括磨漿、打漿、煮漿，而三個工序又密切配合，使生產的豆?jié){味道更好。如磨漿前進

7、行預加熱，既可以提高工作效率，又縮短煮漿的時間，防止磨漿后煮漿時間過長所易造成的糊鍋現(xiàn)象。</p><p>　　關鍵詞：豆?jié){機、AT89C51、指示燈LED</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1章 設計思路與方案1</p><p>　　1.1 設計思路1</p>&l

8、t;p>　　1.2 設計方案1</p><p>　　第2章 豆?jié){機的基本介紹及工作原理2</p><p>　　2.1 豆?jié){機的構造和設計2</p><p>　　2.2豆?jié){機的工作原理3</p><p>　　第3章 單元電路設計4</p><p>　　3.1 單片機單元處理電路及選用4</p>

9、;<p>　　3.2 報警電路設計8</p><p>　　3.3 打漿與加熱電路9</p><p>　　3.4 繼電器驅動電路11</p><p>　　3.5 穩(wěn)壓器的選用12</p><p>　　3．6最小系統(tǒng)的設計12</p><p>　　3.7 電源電路設計14</p>&

10、lt;p>　　第4章 豆?jié){機控制系統(tǒng)的軟件設計16</p><p>　　4.1 豆?jié){機控制系統(tǒng)的流程圖的設計16</p><p>　　4.2 系統(tǒng)工作的步驟17</p><p>　　4.3 程序設計17</p><p>　　第5章 產品制作與調試17</p><p>　　5.1 PCB板設計17<

11、;/p><p>　　5.2元器件檢測18</p><p>　　5.3 產品的安裝20</p><p><b>　　結論21</b></p><p><b>　　致謝22</b></p><p><b>　　參考文獻23</b></p>

12、<p>　　附錄一 豆?jié){機原理圖24</p><p>　　附錄二 豆?jié){機程序設計25</p><p>　　第1章 設計思路與方案</p><p><b>　　1.1 設計思路</b></p><p>　　由于以前的豆?jié){機，磨漿要過濾豆渣，豆?jié){熬煮也要自己動手，還要特別注意豆?jié){溢鍋的問題，程序繁瑣麻煩，給人

13、們帶來不便，針對這些情況擬定開發(fā)家用豆?jié){機全自動控制電路裝置。</p><p>　　家用豆?jié){機全自動控制裝置是在單片機的程序控制下進行工作的。打漿時，插上電源插頭，接通電源, 直接按“啟動”鍵，控制電路控制豆?jié){機工作。先給黃豆加熱，當溫度達到75度左右時，約8分鐘后（使用常溫水時），水溫達到打漿設定溫度。預打漿：當水溫達到設定溫度時，進行預打漿，當水溫再次達到設定溫度時電機開始工作，電機帶動刀片高速打漿。打漿結束

14、后，電熱器繼續(xù)全功率加熱，一直加熱至豆?jié){第一次沸騰，工作結束后，電熱器、電機等部件自動斷電，機器發(fā)出聲光報警，提示豆?jié){已做好。此時拔下電源插頭后，即可準備飲用豆?jié){。</p><p><b>　　1.2 設計方案</b></p><p>　　此方案由單片機、功能電路、沸騰檢測電路、磨漿電路、加熱控制電路、報警電路等組成。其工作原理是豆?jié){機加電后直接按“啟動”鍵，控制電路

15、控制豆?jié){機進行加熱，約8分鐘后（使用常溫水時），水溫達到打漿設定溫度。預打漿：當水溫達到設定溫度時，進行預打漿大約2分鐘， 打漿：當水溫再次達到設定溫度時電機開始工作，電機帶動刀片高速打漿，大約5分鐘。煮漿：打漿結束后，電熱器繼續(xù)全功率加熱，一直加熱至豆?jié){第一次沸騰，大約5分鐘。斷電報警：工作結束后，電熱器、電機等部件自動斷電，機器發(fā)出聲光報警，提示豆?jié){已做好。此時拔下電源插頭后，即可準備飲用豆?jié){。</p><p&g

16、t;　　第2章 豆?jié){機的基本介紹及工作原理</p><p>　　2.1 豆?jié){機的構造和設計</p><p>　　1． 豆?jié){機的結構圖</p><p>　　2． 豆?jié){機的構造和設計</p><p>　　豆?jié){機，采用微電腦控制，實現(xiàn)預熱、打漿、煮漿和延時熬煮過程全自動化，特別是由于增設了“文火熬煮”處理程序，使豆?jié){營養(yǎng)更加豐富，口感更加香澤。

17、 (1)杯體：杯體像一個碩大的茶杯，有把手和流口，主要用于盛水或豆?jié){。杯體有的用塑料制作，有的用不銹鋼制作，但都是符合食品衛(wèi)生標準的不銹鋼或聚碳酸脂材質。購機時以選擇不銹鋼杯體為宜，主要是便于清潔。在杯體上標有“上水位”線和“下水位”線，以此規(guī)范對杯體的加水量。杯體的上口沿恰好套住機頭下蓋，對機頭起固定和支撐作用。 (2)機頭：機頭是豆?jié){機的總成，除杯體外，其余各部件都固定在機頭上。機頭外殼分上蓋和下蓋。上蓋有提手、工作指示

18、燈和電源插座。下蓋用于安裝各主要部件，在下蓋上部（也即機頭內部）安裝有電腦板、變壓器和打漿電機。伸出下蓋的下部有電熱器、刀片、網(wǎng)罩、防溢電極、溫度傳感器以及防干燒電極。需要說明，下蓋的材質同樣需要符合食品衛(wèi)生標準。 (3)電熱器：加熱功率800 W，不銹鋼材質，用于加熱豆?jié){。加熱管下半部應設計為小半圓形，易于洗刷和裝卸網(wǎng)罩。 (4)防溢電極：用于檢測豆?jié){沸騰，防止豆?jié){益出。它的外徑5 mm，有效長</p>

19、<p>　　2．2 豆?jié){機的工作原理</p><p>　　1.豆?jié){機電路的基本特點　　一般豆?jié){機的預熱、打漿、煮漿等全自動化過程，都是通過 MCU有關腳控制，相應三極管驅動，再由多個繼電器組成的繼電器組實施電路轉換來完成。只要掌握這一條基本規(guī)律，就可對所有機型的豆?jié){機進行電路檢查，排除各類故障。但是，有些機型電路板的制作有點問題，它是將元件的編號壓在元件下面的，因此在電路板上只能看到元件，而看不到元件

20、編號，這樣對于電路的檢測極不方便?！?lt;/p><p>　　2.MCU芯片的基本檢測方法　　由于電路板安裝在機頭內，檢測十分不便，即使想法可以檢測，然而在機頭內帶電測試風險較大，為此利用檢測MCU各腳對地阻值來判斷。由MCU引腳對地阻值可以看出，MCU引腳對地阻值有明顯的規(guī)律性，4個控制引腳和兩個檢測引腳，紅筆測皆為4.5 kΩ，黑筆測控制腳皆為8.2 kΩ，檢測腳皆為8.6 kΩ。如果所測阻值偏離表中數(shù)據(jù)，表明

21、所測引腳不是內部擊穿或開路，就是外圍元件有問題。3.繼電器基本檢測方法　　由于豆?jié){機工作時離不開水和蒸汽，所以機頭進水，部件受潮、發(fā)霉，用戶稍不注意就會發(fā)生，對繼電器造成威脅。而且繼電器自身電流負載很大、轉換頻繁，因此很容易將觸點燒壞，使豆?jié){機無法工作。同樣，在整機帶電條件下，對繼電器檢測很困難，為此采取對繼電器單獨通電法進行檢測。外加一個DC12 V電源，注意將該電源正極接在續(xù)流二極管負極上，負極接在續(xù)流二極管正極上，接通或斷開外

22、加電源，應該聽到繼電器吸合與釋放動作發(fā)出的聲響，而且測量常開或常閉觸點，應該有接通或斷開相應的反映。如果繼電器無動作反映，表明繼電器電磁線圈有問題，正常情況K1、K3電磁線圈阻值為380 Ω，K2為19</p><p>　　第3章 單元電路設計</p><p>　　3．1 單片機單元處理電路設計及選用</p><p>　　1． AT89C51特殊功能寄存器 <

23、;/p><p>　　特殊功能寄存器也稱專用寄存器，是具有特殊功能的所有寄存器的集合，簡稱SFR（Special Function Register）。特殊功能寄存器共含有22個不同寄存器。它們的地址分配在80H～FFH中，即在RAM地址中。</p><p>　　雖然特殊功能寄存器地址在80H～FFH之中，但在80H～FFH的地址單元中，不是所有的單元都被特殊功能寄存器占用，未被占用的單元，

24、其內容是不確定的，如果對這些單元進行操作，得到的是一些隨機數(shù)，而寫入則無效。所以，用戶編程時不應該將數(shù)據(jù)寫入這些未確定的地址單元，它們是公司留待將來開發(fā)新產品時使用的。</p><p>　　2. 89系列單片機的概況</p><p>　　AT89C51單片機是ATMAL公司89系列單片機的一種8位Flash單片機。它最大特點是片內含有Flash存儲器，用途十分廣泛，特別是在生產便攜式商品，

25、手提式儀器等方面，有著十分廣泛的應用。</p><p>　　AT89C51特殊功能寄存器列表</p><p>　　注：帶*號的特殊功能寄存器都是可以位尋址的寄存器</p><p>　　3． AT89C51單片機的內部結構圖</p><p>　　AT89C51單片機內部由CPU、4KB的FPEROM ，128B的RAM，兩個16位的定時/計數(shù)器

26、T0和T1，4個8位的I/O端P0、P1、P2、P3等組成。單片微機內部最核心的部分是CPU。CPU主要功能是產生各種控制信號，控制存儲器、輸入/輸出端口的數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)的算術運算、邏輯運算以及位操作處理等，CPU按其功能可分為運算器和控制器兩部分?？刂破饔沙绦蛴嫈?shù)器PC、指令儲存器、指令譯碼器、實時控制與條件轉移邏輯電路等組成。它的功能是對來自存儲器中的指令進行譯碼，通過實時控制電路，在規(guī)定的時刻發(fā)出各種操作所需的內部和外部的控制信號

27、，使各部分協(xié)調工作，完成指令所規(guī)定的操作。運算器由算術邏輯器部件ALU、累加器ACC、暫存器、程序狀態(tài)字寄存器PSW，BCD碼運算調整電路等組成。</p><p>　　AT89C51單片機的內部結構圖</p><p>　　為了提高數(shù)據(jù)處理和位操作功能，片內增加了一個通用寄存器B和一些專用寄存器，還增加了位處理邏輯電路的功能[3]。其內部結構如上圖所示。</p><p&g

28、t;　　4．各類型單片機的比較分析</p><p>　　如下圖所示，以下各種類型的單片機內除CPU外，還包括ROM、RAM、4*8 I/O口和2個16位定時/計數(shù)器，它們都是功能很強的單片微型計算機。但由于80C51片內為掩膜ROM，故內部程序不能改寫，不用于實驗開發(fā)。87C51具有片內EPROM，是真正的單片微機，但由于價格較貴，且程序改寫時要用紫外線擦除，時間較長，所以用得較少。80C31在市場上的價格很低，

29、但片內沒有ROM，必須在片外擴展一片EPROM，非常不便。AT89C51片內具有可電擦除的FPEROM，可以快速、多次地編程，且價格不高，所以用得非常廣泛，目前開發(fā)用的MCS—51產品絕大多數(shù)用89C51</p><p>　　單片機主要性能的比較</p><p>　　5． AT89C51單片機</p><p>　　AT89C51是一種低功耗、高性能的含有4KB閃速可

30、編程電擦除只讀存儲器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的8位CMOS微控制器，使用高密度、非易失存儲技術制造，并且與80C51指令系統(tǒng)和引腳完成兼容。芯片上的FPEROM允許在線或采用通用的非易失存儲編程器對程序存儲器重復編程。</p><p>　　（1）AT89C51的主要性能包括：AT89C51與MCS—51控制器系列產品兼容，片

31、內有4K可在線重復編程閃速電擦除存儲器（Flash Memory），存儲器可循環(huán)寫入/擦除1000次；存儲器數(shù)據(jù)保存時間可達10年；工作電壓范圍寬：Vcc可由2.7V到6V；全靜態(tài)工作可由0Hz到16MHz；程序存儲器具有3級鎖存保護；128*8位內部RAM；32條可編程I/O線；兩個16位定時器/計數(shù)器；中斷結構具有5個中斷源和2個中斷優(yōu)先級；可編程全雙工串行通信；空閑狀態(tài)維持低功耗和掉電狀態(tài)保存存儲內容。</p>&

32、lt;p>　?。?）FPEROM的編程：AT89C51的I/O口P0、P1、P2和P3除具有與80C51相同的一些性能和用途外，在FPEROM編程時，P0口接收代碼字節(jié)，并在程序檢驗時輸出代碼字節(jié)，但在程序校驗時需要外部上拉負載電阻，在FPEROM編程和程序校驗期間，P1口接收低位地址字節(jié)，P2口接收高位地址字節(jié)和一些控制信號，P3口也接收一些FPEROM編程和校驗用的信號，此時ALE/PROG引腳是編程脈沖輸入（PROG）端，在

33、FPEROM編程期間，如果選擇12V編程電壓、那么EA/Vpp引腳也允許接受12V編程電壓（Vpp）。</p><p>　　3.2 報警電路設計</p><p><b>　　1.蜂鳴器的分類 </b></p><p>　　蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。蜂鳴器在電路中用字母“H”或“HA”（舊標準用“FM”、“LB”、“JD”

34、等）表示。</p><p>　　（1）壓電式蜂鳴器 壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。有的壓電式蜂鳴器外殼上還裝有發(fā)光二極管。 　　多諧振蕩器由晶體管或集成電路構成。當接通電源后（1.5~15V直流工作電壓）,多諧振蕩器起振,輸出1.5~2.5kHZ的音頻信號，阻抗匹配器推動壓電蜂鳴片發(fā)聲。 　　壓電蜂鳴片由鋯鈦酸鉛或鈮鎂酸鉛壓電陶瓷材料制成。在陶瓷片的兩面鍍上銀電極，經極

35、化和老化處理后，再與黃銅片或不銹鋼片粘在一起。 　　</p><p>　?。?）電磁式蜂鳴器 電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動膜片及外殼等組成。 　　接通電源后，振蕩器產生的音頻信號電流通過電磁線圈，使電磁線圈產生磁場。振動膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動發(fā)聲。</p><p><b>　　2．報警電路的作用</b></p>&l

36、t;p>　　報警電路的是通過蜂鳴器發(fā)出生意信號，提醒主人豆?jié){已經煮好了。而且，鳴笛形式：響一秒鐘，停一秒鐘，且綠色工作指示燈閃爍。</p><p>　　3．報警電路的工作原理</p><p>　　報警電路由單片機，電阻R4，三極管T4與蜂鳴器組成。通過事先編寫的程序，在單片機的控制下，系統(tǒng)開始工作，當加熱完成后，單片機P3.4腳自動輸出一個高電平，通過電阻R4使三極管T4飽和導通，于

37、是蜂鳴器發(fā)出報警聲音，提醒主人加熱完成。</p><p><b>　　4．報警電路的設計</b></p><p>　　聲音信號電流從單片機的P0.5腳輸入到三極管T4,使功率放大，以驅動蜂鳴器發(fā)出聲音。報警電路如圖所示</p><p>　　3.3 打漿與加熱電路</p><p><b>　　1．打漿電路的作用&

38、lt;/b></p><p>　　打漿電路的作用是通過電機，把黃豆攪拌成粉沫。</p><p>　　2． 加熱器電路的作用</p><p>　　加熱電路的作用是通過加熱管，把攪拌成粉沫的黃豆已經煮熟。 3． 打漿及加熱的工作原理</p><p>　　打漿及加熱電路由繼電器K1、K2，三極管T1、T2，電阻R1、R2以及二極管

39、D1,D2，單片機組成。當按下加熱鍵時，賦給P0.0腳一個低電平，軟件檢測到P0.0腳變?yōu)榈碗娖胶?，賦給單片機P3.1腳一個高電平，使三極管T1飽和導通，電流流過繼電器K1,使K1閉合，于是電機的電開始打漿。在系統(tǒng)程序的控制下，打漿機按間歇方式打漿。電機運轉8分鐘后，單片機P3.1腳變?yōu)榈碗娖?，使三極管T2截止，繼電器K1斷電，電機停止打漿，，單片機P3.1腳又恢復為高電平，從而繼電器驅動電機工作。如此循環(huán)5次后打漿結束，單片機P3.0

40、腳變?yōu)楦唠娖绞谷龢O管T2飽和導通，從而繼電器K2閉合，電阻絲得電開始對豆?jié){加熱。當豆?jié){溫度加熱到75度時，單片機檢測到這個溫度時，使P3.0腳變?yōu)榈碗娖?，三極管T2截止，繼電器K2斷開，電阻絲停止加熱。</p><p>　　4．打漿及加熱電路的設計</p><p>　　單片機輸出電流經三極管放大，來驅動繼電器閉合，使電機轉動，把東西攪拌成粉粒。同理，使加熱管發(fā)熱把東西煮熟。打漿及加熱電路圖

41、如圖所示</p><p>　　3．4 繼電器驅動電路</p><p><b>　　1．繼電器的定義</b></p><p>　　在電氣設備以及電力系統(tǒng)中繼電器應用很廣泛，它是一種小電流控制大電流的開關。小電流通過線圈，產生磁場，這個磁場使得控制大電流的開關吸合。從而使得人們能夠安全的超控制大電流大電壓設備。</p><p&g

42、t;<b>　　2．繼電器的原理</b></p><p>　　繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)和被控制系統(tǒng)通常應用于主動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關”。故在電路中起著自動調節(jié)、安全保護、 轉換電路等作用。電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸

43、引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，是動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）吸合。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。對于分電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于通電狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。</p><p>

44、<b>　　3．繼電器原理圖</b></p><p><b>　　繼電器圖</b></p><p>　　三極管9012驅動電路圖</p><p>　　當控制端電壓為0時，Q1基極電壓為（12-0.7=11.3V）。改變R1的大小便改變基極電流，當基極電流足夠大時，三極管飽合。</p><p>　　為

45、了驗證以上的分析，我們搭了一個電路，R1取4.7K，此時基極電流為2.4MA，測得Q1EC電壓為0.2V，繼電器兩端為11.8V。</p><p>　　注意：R1的取值不能太小，要保證基極電流在安全范圍，也不能太大，要保證三極管能完全飽合。</p><p>　　3.5 穩(wěn)壓器的選用</p><p><b>　　1．穩(wěn)壓器的概述</b></

46、p><p>　　穩(wěn)壓器是一種能自動調整輸出電壓的供電電路或供電設備，其作用是將波動較大和不合用電器設備要求的電源電壓穩(wěn)定在它的設定值范圍內，使各種電路或電器設備能在額定工作電壓下正常工作。</p><p><b>　　2．穩(wěn)壓器的作用</b></p><p>　　穩(wěn)壓器是一種能自動調整輸出電壓的供電電路或供電設備，其作用是將波動較大和不合用電器設備

47、要求的電源電壓穩(wěn)定在它的設定值范圍內，使各種電路或電器設備能在額定工作電壓下正常工作。</p><p>　　在此設計中我選用的是78XX系列中的7805，它能夠提供多種固定的輸出電壓，應用范圍廣。內含過流、過熱和過載保護電路。帶散熱片時，輸出電流可達1A，雖然是固定穩(wěn)壓電路，但使用外接元件，可獲得不同的電壓和電流。在本設計中就是利用它把12V的直流電壓變成5V的穩(wěn)定電壓給單片機提供電源，以確保正常工作。</

48、p><p>　　3．6 最小系統(tǒng)的設計</p><p>　　1．時鐘頻率電路的設計</p><p>　　時鐘電路是計算機的心臟，它控制著計算機的工作節(jié)奏。MCS-51單片機允許的時鐘頻率是因型號而異的。</p><p>　　晶振的選擇：6MHz的晶振，其機器周期是2us。</p><p>　　12MHz的晶振，其機器周期是

49、1us, 也就是說在執(zhí)行同一條指令時用6MHz的晶振所用的時間是12MHz晶振的兩倍。為了提高整個系統(tǒng)的性能我選擇了12MHz的晶振。</p><p><b>　　時鐘電路的設計</b></p><p><b>　　2．復位電路的設計</b></p><p>　　計算機在啟動運行是都需要復位，使中央處理器CPU和系統(tǒng)中的其

50、它部件都處于一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。</p><p>　　MCS-51單片機有一個復位引腳RST，它是施密特觸發(fā)輸入，當振蕩器起振后，該引腳上出現(xiàn)2個機器周期（即24個時鐘周期）以上的高電平。使器件復位，只要RST保持高電平，MCS-51保持復位狀態(tài)。此時ALE、/PSEN、P0、P1、P2、P3口都輸出高電平。RST變?yōu)榈碗娖胶螅顺鰪臀?，CPU從初始狀態(tài)開始工作。復位以后內部寄存器的初始狀態(tài)

51、為（SP=07，P0、P1、P2、P3為0FFH外，其它寄存器都為0。</p><p>　　若復位電路失效，加電后CPU從一個隨機的狀態(tài)開始工作，系統(tǒng)就不能正常運轉。</p><p><b>　　復位電路圖</b></p><p><b>　　.</b></p><p>　　3.7 電源的作用及組成

52、</p><p>　　電源時各種電子設備必不可少的組成部分，其性能的優(yōu)勢直接關系到電子設備的技術指標以及能否安全可靠的工作。目前常用的直流電源分線性電源和開關電源兩大類。隨著集成電路飛速發(fā)展，穩(wěn)壓電路也迅速實現(xiàn)集成化，市場上，已有大量生產各種型號的單片機集成穩(wěn)壓電路。它和分立的晶體管電路比較，具有很突出的優(yōu)點，主要現(xiàn)在在體積小、重量輕、耗電省、可靠性高、運行速度快，且調試方便、使用靈活</p>&l

53、t;p><b>　　1．電源的作用</b></p><p>　　各種電子電路都要求用穩(wěn)定的直流電源供電，由整流濾波電路可輸出較為平滑的直流電壓，濾波電路的輸出電壓還應經穩(wěn)壓電路進行穩(wěn)壓。</p><p><b>　　2．電源的組成</b></p><p>　　電源由電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路組成。<

54、;/p><p>　　（1）電源變壓器：將電網(wǎng)提供220V交流電壓轉換為各種電路設備所需的交流電壓。 </p><p>　　（2）整流電路： 利用單向導電器件將交流電轉換成比較平坦的直流電。</p><p>　?。?）濾波電路：利用儲能元件（電感或電容）把脈動直流電轉換成比較平坦的直流電。</p><p>　?。?）穩(wěn)壓電路：利用電路的調整作用

55、使輸出電壓穩(wěn)定的過程稱為穩(wěn)壓。</p><p>　　3． 電源的工作原理</p><p>　　整個電源電路如圖所示。接通電源后，220V交流電源經變壓器降壓，得到+12V的交流電壓，再經過整流濾波電路，得到+12V的直流電壓，又經穩(wěn)壓器輸出+5V電壓給單片機供電。 </p><p>　　第4章 豆?jié){機控制系統(tǒng)的軟件設計</p><p>　　4

56、.1 豆?jié){機控制系統(tǒng)的流程圖設計</p><p>　　豆?jié){機控制系統(tǒng)的的流程圖如上圖所示，先上電初始化，然后按下按鈕，先檢測水位符合要求嗎，如何不符合，則由警鳴器發(fā)出嘀嘀的聲音來提示主人，如果符合要求，則開始對豆?jié){機的冷水進行加熱，當加熱到80攝氏度以后，則停止加熱，開始進行打漿程序，打1秒停1秒，按這樣的方式循環(huán)1次，打漿程序結束后開始對豆?jié){機進行加熱，待加熱后停止1秒后，再加熱直到溢出，以這樣的方式循環(huán)5次，

57、豆?jié){加工完成，1秒后由音響提醒主人豆?jié){煮好。</p><p>　　4.2 系統(tǒng)工作的步驟</p><p>　　1．單片機得到+5V工作電壓后就進入工作狀態(tài)。首先，+5V電壓對電源進行充電，使單片機RST（復位）端瞬間變成高電位，從而使單片機硬件復位。由于電源的放電作用，又使復位端點位逐漸減低，最后，復位端由高電位變成了低電位，完成了復位任務，隨后單片機將進入初始化，單片機完成初始化后即開始

58、運行程序。程序是通過單片機中的CPU將P0.4口變成高電位，使發(fā)光二極管發(fā)光顯示，以示電源電路正常，單片機開始工作。</p><p>　　2． 按下按鈕，單片機進入工作狀態(tài)后，CPU將以會檢查豆?jié){機中是否有水，以及檢查水位是否符合要求。如符合要求，蜂鳴器會發(fā)出急促響聲。</p><p>　　3.水位符合要求后，驅動電路工作使電路得電。</p><p>　　4.當水溫

59、達到80攝氏度后，單片機進入粉碎階段中。在接通粉碎電機的工作電源時，會使粉碎電機高速旋轉，帶動刀片高速切削，實施對粉碎物的粉碎，為了減少電機的發(fā)熱量，粉碎電機每粉碎15秒就休息5秒，然后再開始第二輪粉碎，然后結束粉碎過程。</p><p>　　5.當粉碎過程結束，接下來就進入燒煮豆?jié){階段。由于豆?jié){被粉碎時，雖然是在80攝氏度水溫下進行粉碎的，但還是會產生較多的泡沫，所以該階段表現(xiàn)的是加熱與溢出之間的一對矛盾，采用

60、了加熱一次如溢出一次為一次循環(huán)，并對循環(huán)次數(shù)進行累計計算，這種智能控制設計，可以保證得到滿意的豆?jié){加工效果。</p><p>　　6.報警程序，一旦豆?jié){煮好，單片機輸出慢節(jié)奏的音頻信號，這時蜂鳴器會發(fā)出嘀嘀的響聲。</p><p>　　4.3 程序設計（見附錄二）</p><p>　　第5章 產品制造與調試</p><p>　　5.1 PCB

61、板的設計</p><p>　　印刷電路板（PCB）是電子產品中電路元件和器件的支撐件。它提供電路元件和器件之間的電氣連接。隨著電子技術的飛速發(fā)展，PCB設計的好壞對抗干擾能力影響很大。</p><p>　　要使電子電路獲得最佳性能，元器件的布局及導線的布設很重要。為了設計質量好、造價低的PCB，應遵循以下的一般性原則。</p><p><b>　　1.布局

62、</b></p><p>　　首先，要考慮PCB 尺寸大小。PCB尺寸大時，印制線條長，阻抗增加，抗噪聲能力下降，成本也增加；尺寸過小時，則散熱不好，且鄰近線條易受干擾。在確定PCB尺寸后，再確定特殊元件的位置。最后，根據(jù)電路的功能單元，對電路的全部元器件進行布局。</p><p><b>　　2.布線</b></p><p>&l

63、t;b>　　布線應遵循的原則：</b></p><p>　?、?輸入輸出端用的導線應盡量避免相鄰平行。最好加線間地線，以免發(fā)生反饋耦合。</p><p>　?、?印制板導線的最小寬度主要，由導線與絕緣基板間的黏附強度和流過它們的電流值決定③ 印制導線拐彎處一般取圓弧形，而直角或夾角在高頻電路中會影響電氣性能。此外，應盡量避免使用大面積銅箔，否則，長時間受熱時，易發(fā)生銅箔膨

64、脹和脫落現(xiàn)象。必須用大面積銅箔時，最好用柵格狀。這樣利于排除銅箔與基板間黏合劑受熱產生的揮發(fā)性氣體。</p><p>　　3.PCB 及電路抗干擾措施</p><p><b>　　① 電源線設計</b></p><p>　　根據(jù)印制線路板電流的大小，盡量加粗電源線寬度，減少環(huán)路電阻。同時，使電源線、地線的走向和數(shù)據(jù)傳遞的方向一致，這樣有助于增強

65、抗噪聲能力。</p><p><b>　?、?地線設計</b></p><p>　　正確選擇單點接地與多點接地，數(shù)字地與模擬的分開，接地線應盡量加粗，接地線構成閉環(huán)路。</p><p>　　5.2 元器件的檢測</p><p>　　1．萬用表電阻擋的正確選擇</p><p>　　因為電解電容的容量

66、較一般固定電容大得多，所以，應針對不同容量選用合適的量程。根據(jù)經驗，一般情況下，1-47UF間的電容，可用R*1K擋測量，大于47UF的電容可以用R*100擋測量。</p><p>　　2.測量漏電阻 將萬用表紅表筆接負極,黑表筆接正極。要剛接觸的瞬間，萬用表指針即向右偏轉較大幅度（對于同一電阻擋，容量越大，擺幅越大），接著逐漸向左回轉，直到停在某一位置。然后，將紅黑表筆對調，萬用表指針將重復上述擺動現(xiàn)象。

67、但此時所測阻值為電解電容的方向漏電阻，此值小于正向漏電阻。即方向漏電流比正向漏電流要大。實際使用經驗表明，電解電容1） 電容的檢測：</p><p>　　的漏電阻；一般應在幾百K歐姆以上，否則，將不能正常工作。在測試中，如果正向反向無充電現(xiàn)象，即指針不動，則說明容量消失或內部短路，如果所測阻值很小或為0，說明電容器漏電大或已擊穿損壞，不能再使用。</p><p><b>　　3．

68、極性判別 </b></p><p>　　對于正負極標志不明的電解電容器，可利用上述測量漏電阻的方法加以判別。即先任意測一下漏電阻，記住其大小，然后交換表筆再測出一個阻值。兩次測量中阻值用的那一次便是正向接法，即黑表筆接的是正極，紅表筆接的是負極。</p><p>　　普通二極管的檢測（包括檢測二極管、整流二極管）是由一個PN結構成的半導體器件，具有單向導電特性。通過用萬用表

69、檢測其正、反向電阻值，可以判別出二極管的電極，還可以估測出二極管是否損壞。</p><p>　　如果測得二極管的正、反向電阻值均接近0或阻值較小，則說明該二極管內部已擊穿短路或漏電損壞。如果測得二極管的正、反向電阻值均為無窮大，則說明該二極管已開路損壞。</p><p>　　4.打漿電機基本檢測方法　有相當一部分豆?jié){機電機功率余量太小，因功率不足，溫升過高，再加上進水、受潮等客觀因素而燒

70、壞電機，幾乎是各機型的一種通病。對電機應首先直觀檢查，看電機各繞組是否有燒焦、短路和斷路等現(xiàn)象，換向片和碳刷是否損壞，電機上及其周圍是否有黑色粉末，用手轉動電機是否靈活。電機工作不正常或不轉，而直觀檢查未見異常，那么就要對電機繞組進行檢測?！　﹄姍C繞組檢測可用多種手段。在此介紹一種最簡單、最方便的檢測方法。斷開電機與外部連線，將表筆夾分別夾在碳刷后面的引線上，用手轉動電機軸，逐次測出每對換向片之間電阻值，正常阻值約為540 Ω左右，

71、如果阻值降為50 Ω 以下，說明連接在這一對換向片之間的繞組己被燒毀或己被擊穿，出現(xiàn)匝間短路。用此法檢測，不需要拆開電機，就能夠迅速判斷電機是否損壞</p><p><b>　　5.3 產品安裝</b></p><p>　　制造電子產品，可靠與安全是兩個很重要因素，而零件的安裝隊于保證產品的安全可靠是至關緊要的。任何疏忽都可能造成整機工作失常，甚至導致更為嚴重的后果。

72、</p><p><b>　　1．安裝的基本要求</b></p><p>　?、?保證導通與絕緣的電氣性能</p><p><b>　　② 保證機械強度</b></p><p><b>　　③ 保證傳熱的要求</b></p><p>　?、?安裝時接地

73、與屏蔽要充分利用</p><p>　　2． 印制電路板上元器件的安裝</p><p>　　① 元器件引線的彎曲成形</p><p>　　為使元器件在印制板上的裝配排列整齊并使于焊接，在安裝前通常采用手工或專用機械把元器件引線彎曲成一定的形狀。</p><p><b>　?、?元器件的插裝</b></p>&

74、lt;p>　　? 裝配時，應該先安裝那些需要機械固定的元器件，然后再安裝靠焊接固定的元器件。</p><p>　　? 各種元器件的安裝，應該使它們的標記朝上或朝著易于辨認的方向，并注意標記的讀數(shù)方向一致。</p><p>　　? 當元器件在印制板上立式裝配時，單位面積上容納元器件的數(shù)量較多，適合于元器件緊湊密集的產品。</p><p>　　? 在非專業(yè)條件下批

75、量制作電子產品的時候，通常是安裝元器件與焊接同步進行操作。</p><p><b>　　結 論</b></p><p>　　此次設計我做的是基于單片機的豆?jié){機的控制系統(tǒng)的模擬設計，做過多次的修改和整理，可以滿足設計的基本要求。當放入適量浸泡好的黃豆，加入適量的冷水，豆?jié){機電源插頭插入220V交流電源，豆?jié){機指示燈亮起，按下按鈕，對豆?jié){機進行水位檢測，符合要求后加熱，當

76、水溫達到一定75攝氏度左右，當水位達到設定溫度時，進行預打漿大概8分鐘，水溫再次達到設定溫度時開始工作，電機帶動刀片高速打漿，大概5分鐘。打漿結束后，電熱器繼續(xù)全功率加熱，一直加熱至豆?jié){第一次沸騰，大概5分鐘。工作結束后，電熱器、電機等部件自動斷電，機器發(fā)出聲光報警，提示豆?jié){已做好。此時拔下電源插頭后，即可準備飲用豆?jié){。</p><p>　　本設計以單片機AT89C51作為核心的控制元件，配合其他器件，使豆?jié){機的

77、控制系統(tǒng)具有功能強性能可靠、電路簡單、成本低的特點，加上經過優(yōu)化的程序，使其有很高的智能化水平。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在這大學的最后一頁里，我要感謝的人很多，首先要感謝我的指導老師李厚軍老師，在整個畢業(yè)設計過程中，李老師多次詢問研究過程，并為我指點迷津，幫助我開拓研究思路，精心點撥、熱忱鼓勵。李老師一絲不茍的作風，嚴謹求實的

78、態(tài)度，踏踏實實的精神，深深地感動了我，當我遇到難題無從下手時，李老師總能給予我中肯的意見，我從心底里感謝他。還要感謝的是我們各課任課老師，沒有你們的諄諄教誨，就沒有我們學有所長的今天。當然，還要感謝寢室的姐妹們在我完成論文的過程中給予的幫助和鼓勵，也是她們陪我度過這幾年的生活。最后要感謝的就是我的父母，謝謝你們對我的支持。</p><p>　　現(xiàn)在即將揮別我的學校、老師、同學，還有我五年的大學生活，雖然依依不舍，

79、但是對未來的路，我充滿了信心。最后，感謝在大學期間認識我和我認識的所有人，有你們伴隨，才有我大學生活的豐富多彩，絢麗多姿！</p><p><b>　　參 考 文 獻</b></p><p>　　劉華東.單片機原理與應用.電子工業(yè)出版社.2006</p><p>　　何立民.單片機應用技術選編.北京航空大學出版社.1998</p>

80、<p>　　李華.MCS-51系列單片機使用接口技術.北京航空航天大學出版社.1993</p><p>　　【4】 王千.實用電子電路大全.電子工業(yè)出版社.2001</p><p>　　【5】 彭為.單片機典型系統(tǒng)設計實例精講.北京電子工業(yè)出版社.2006</p><p>　　附錄一 豆?jié){機原理圖</p><p>　　附錄二

81、豆?jié){機程序設計</p><p>　　JR EQU P3.0</p><p>　　DJ EQU P3.1</p><p>　　LED EQU P0.4</p><p>　　SC1 EQU 30H</p><p>　　SC EQU 31H</p><p>　　MC EQU 32H</p>

82、<p><b>　　ORG 0000H</b></p><p><b>　　AJMP ST</b></p><p><b>　　ORG 000BH</b></p><p><b>　　AJMP SZ</b></p><p><b>

83、　　ORG 0030H</b></p><p>　　ST:MOV SC1 ,#00H</p><p>　　MOV SC, #00H</p><p>　　MOV MC, #00H</p><p>　　MOV TMOD,#01H</p><p>　　MOV TH0,#3CH</p><p&g

84、t;　　MOV TL0,#0B0H</p><p><b>　　SETB EA</b></p><p><b>　　SETB TR0</b></p><p><b>　　SETB ET0</b></p><p><b>　　CLR LED</b></

85、p><p><b>　　CLR JR</b></p><p>　　ST2:MOV A,MC</p><p>　　CJNE A,#8,ST2</p><p><b>　　CLR TR0</b></p><p><b>　　SETB JR</b></p&g

86、t;<p><b>　　CLR DJ</b></p><p>　　MOV SC1,#00H</p><p>　　MOV SC,#00H</p><p>　　MOV MC,#00H</p><p>　　MOV TH0,#3CH</p><p>　　MOV TL0,#0B0H</p

87、><p><b>　　SETB TR0</b></p><p>　　ST3:MOV A,MC</p><p>　　CJNE A,#5,ST3</p><p><b>　　CLR TR0</b></p><p><b>　　SETB DJ</b></p&

88、gt;<p><b>　　CLR JR</b></p><p>　　MOV SC1,#00H</p><p>　　MOV SC,#00H</p><p>　　MOV MC,#00H</p><p>　　MOV TH0,#3CH</p><p>　　MOV TL0,#0B0H</

89、p><p><b>　　SETB TR0</b></p><p>　　ST4:MOV A,MC</p><p>　　CJNE A,#5,ST4</p><p><b>　　CLR TR0</b></p><p><b>　　SETB DJ</b></p

90、><p>　　ST5:CLR P0.5</p><p>　　ACALL DL1MS</p><p><b>　　SETB P0.5</b></p><p>　　ACALL DL1MS</p><p><b>　　AJMP ST5</b></p><p>　

91、　SZ:PUSH ACC</p><p><b>　　PUSH PSW</b></p><p><b>　　CLR TR0</b></p><p>　　MOV TH0,#3CH</p><p>　　MOV TL0,#0B0H</p><p><b>　　SETB T

92、R0</b></p><p><b>　　INC SC1</b></p><p><b>　　MOV A,SC1</b></p><p>　　CJNE A,#10,RETI1</p><p>　　MOV SC1,#0</p><p><b>　　INC

93、SC</b></p><p><b>　　MOV A,SC</b></p><p>　　CJNE A,#60,RETI1</p><p><b>　　MOV SC,#0</b></p><p><b>　　INC MC</b></p><p>

94、;　　RETI1:POP PSW</p><p><b>　　POP ACC</b></p><p><b>　　RETI</b></p><p>　　DL1MS:MOV R1,#25</p><p>　　D1:MOV R2,#20</p><p><b>　　DJ