基于单片机的多功能的豆浆机的控制系统设计

张涛

摘要：全自动多功能豆浆机以AT89C52单片机为控制系统中心控制器，该设计可以提前设置来预设时间，然后借助计数器倒计时的方式进行计数。当接近预设时间时，以单片机控制的全自动豆浆机主动启动，可以达到告别早起，节省时间，有效利用资源的目的。

关键词：AT89S52单片机

1  研究背景及其意义

豆浆是一种历史悠久的饮品，根据记载在中国被发明作为饮品已有近2000多年的历史了。据报道，豆浆除了具有大量人体需要的铁、钙、锌等矿物质元素，另一方面还可以为人体补充维生素b1、b2以及植物蛋白、磷脂等有机物。如今豆浆已经是许多人早餐的一部分，由于其味道可口，而且具有很高的营养价值。然而受限于豆浆繁杂的制作过程和步骤，家庭制作豆浆的比列很小。

伴随着经济的飞速发展，人民越来越注重食物健康，但是受限于生活节奏的加快，传统意义上的豆浆机产生的许多问题不能及时的解决。例如现代豆浆机面临着清洗困难，在进行打浆时时常出现溢出和喷溅的现象，还有谷物利用率不足以及口味单调的问题。这严重的影响了豆浆机的普及同时也提高了家庭制作豆浆的门槛。然而由于人们在身体健康方面的重视不断提高，许多家庭都倾向于自己制作一杯美味可口的豆浆，这个趋势和想法给全自动豆浆机的飞速发展提供了不可或缺的动力。于此同时豆浆机向着智能，便捷，高效发展。

2  方案设计

此方案由温度传感器，打浆电路，加热电路，报警电路，单片机，电源电路，防干烧、防溢出电路组成。

接通电源后，点击启动按钮，加热装置运行，于此同时温度传感器持续监测容器内的水温，当温度上升到80摄氏度左右时，单片机控制加热装置停止加热。然后电动机转动开始间歇式打浆工作，即打浆20秒停止5秒，如此循环5次后停止打浆。然后单片机控制加热装置继续工作，随着温度上升，豆浆丄溢，当液位检测仪的超声波检测到液位超过一定液位值时，再次停止加热，间隔20秒后继续加热，反复循环5次后，报警装置发出提示信号，豆浆制作完成。

3  控制系统的硬件分析

该全自动多功能豆浆机的控制系统中心以AT89C52单片机担任，结合着防干烧电路，加热电路等模块，使豆浆机的控制想较于传统的豆浆机更加智能和自动。首先当容器内加入水后，需要设计装置对水位进行检测，考虑到设计的方便和成本，这里选用超声波SRF04进行检测，加入适量的水后，加热电路开始工作，为了使温度达到理想的值，需要设置一个温度传感器。经查询资料发现数字温度传感器DS18b20最为常用，因为相比于其它温度传感器它作为单总线器件线路连接起来更加简单，体积也小巧易于使用，而且还不必进行A/D转换等步骤，使操作起来更简单。加热装置结束工作后，进行下一步的打浆工作，该设计选用是单相串励电机做电机，通过研究了解到该电机具有扭矩大，体积小巧，重量轻便等优点。打浆完成后继续加热，此时需要设计防溢出装置同上选用探针作为传感器进行溢出检测，加热结束后，豆浆制作完成，由报警器发出信号提示即可。

4  控制系统的软件分析

对于软件方面主要的设计工作是对AT89C52单片机进行编程，首先绘制一个流程图设计出豆浆机功能和满足要求。接通家用220V电源后，探针开始监测容器内水位，避免出现干烧情况。若不符合水位要求则报警器发出声光信号提醒，只有进行切断电源并且加入适量的水后，全自动豆浆机才会再次开始工作。当液位检测模块检测到符合水位要求后，加热装置启动开始正常工作，随着温度的升高，与此同时温度传感器持续监测水温，当检测到温度上升到近80摄氏度时，加热管暂停加热。单片机控制电动机启动，以间歇式方式进行打浆工作，即电动机打浆20秒后暂停5秒，如此循环5次，打浆任务完成后，加热装置继续工作，容器内豆浆经加热后丄溢，液位检测仪检测到液位上升到一定值时，会停止加热20秒，然后加热装置继续工作进行加热，如此循环5次，加热管停止工作，蜂鸣器发出信号提示豆浆制作完成。

根据上述的要求完成对流程图的设计，并且对单片机进行相应的编程工作，达到设计的目的。

5  结束语

经过多次的修改和改进，已基本结束多功能豆浆机的控制系统的设计。具体的工作过程为：首先将清洗好的黄豆放入豆浆机的容器内，加入适量的水，超声波装置对水位进行检测，若未达到安全工作水位要求，则启动后会触发报警装置，由蜂鸣器发出警报声，提示加水。若水位符合要求，则加热装置工作，此时温度传感器持续监测水温变化，如果温度传感器检测到温度上升到80摄氏度时，单片机控制加热管停止加热，进行下一步的打浆工作，电动机进行间歇式工作即工作20秒停止5秒，循环5次后。加热管再次工作对豆浆继续进行加热，随着温度不断升高，温度达到一定值时豆浆丄溢，超声波装置檢测到后，单片机控制停止加热，间歇20秒后继续加热，循环5次后，停止加热，豆浆制作完成，蜂鸣器发出声音提示。

以AT89C52单片机作为该控制系统的中心，和其他元器件的进行组合使用，再经过设置好的程序要求进行工作运行，使该智能豆浆机使用更加的方便，智能，拥有很高的开发价值。

参考文献

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