全自动家用豆浆机控制系统的设计与实现

张文静 沈阳工学院

全自动家用豆浆机控制系统的设计与实现

张文静 沈阳工学院

本文是设计出一款基于单片机控制的自动型豆浆控制系统。该系统主要实现以下功能：①该系统能较自动完成豆浆机的各项步序。②该系统能检测豆浆液位的是否达到设定要求，从而控制渗水比例。③该系统具有多种工作模式选择，让豆浆机按客户想要的配置去磨浆。④人机界面友好。

单片机 豆浆机

与传统家居相比智能家居系统具有安全、方便、快捷、智能化和个性化的优点，在穿凿安全舒适便利的生活环境，改善人们的生活质量上起到了极大的作用，随着人们生活水平的提高，人们不断对居住环境提出来更高的要求，越来越注重家庭生活空间的舒适、安全和便利，因此智能家居的市场前景非常广阔，从发展趋势上来看，智能家居的日益普及将会是一种必然。

智能家居系统是以家庭住宅为平台，兼备建筑设备、网络通信、信息家电和设备自动化，利用计算机技术及传感器技术为基础，结合数据传输技术构成一个家居环境检测以及调制的智能系统。系统通常由传感器从机和控制主机构成，从机负责控制各种传感器采集环境数据，并通过某种方式发送给主机，主机则接收一个或多个从机传回的环境数据，对数据进行分析处理，实现对环境的调控。

本文所介绍的基于单片机的全自动家用豆浆机控制系统的设计与实现与智能家具的实际应用。

1 硬件设计

系统总体结构框图如图1所示。设计分为煮浆模块、磨浆模块、液位控制模块、人机交互控制模块四大部分。

主机通过键盘和显示器完成人机交互操作，将控制豆浆机系统运行模式。通过温度传感器采样液体温度，对继电器输出输出，控制加热棒加热，实现温度点式控制，在温度达到安全值时，启动研磨机构，在研磨过程，采用红外液位传感器回馈液位，在液位低于安全范围时警报提示加水并停止研磨，当液位重新回到安全值继续进行研磨。此外LCD液晶屏能实现显示工作模式，液位状态及液体温度，及其它相关研磨浆状态。

2 软件设计

图1 硬件系统框图

本设计的软件需要完成的任务分为：

①从红外液位传感器中读取实时液位信号，并在异常时报警提示。从温度传感器中读取实时温度信号并进行温度控制。

②完成人机交互，包括设定模式，设定磨浆配置参数等，并根据设置参数进行磨浆，相关信息显示在LCD屏上。

③自动化地完成磨浆任务。

整个主机软件设计可分为5个模块程序设计，分别为系统初始环节，水位检测环节，预热加热环节，磨浆打磨环节和煮浆热蒸环节。首先通过初始环节电源供电使整个系统开始工作，之后通过检测环节对液位高度是否溢出进行检测，再到预热环节对液体进行初步加热，加热到设定温度时可开始进行磨浆，磨浆结束后启动加热直至煮沸，最后热蒸数秒确保饮品煮熟后提示声响起整个过程结束。控制软件系统总体设计如图2所示。

图2 主机系统流程图

3 系统联调

本系统经过硬件与软件的系统联调，此基于单片机的全自动家用豆浆机控制系统的设计与实现能够满足智能家居的功能。符合要求。

参考文献

[1]Stephen Prata．C Primer Plus（第五版）中文版[M]．北京:人民邮电出版社，2005

[2]郭天祥.新概念51单片机C语言教程[M]．北京：电子工业出版社，2009：1-1

[3]张毅刚，彭喜元．单片机原理与应用设计[M]．电力工业出版社，2008：4-1