毕业设计：基于单片机的豆浆机控制系统设计.pdf

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 on Single 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 SupplyI目录前言.0第1章绪论.0第2章设计方案.12.1 设计思路.12.2 设计原理.1第3章 豆浆机的外部结构设计.33.1 杯体.33.2 机头.33.3 加热管.33.4 防溢电极.43.5 温度传感器.43.6 防干烧电极.43.7 刀片.43.8 电机.4第4章 系统硬件设计.54.1 单片机AT89C51简介.54.1.1 主要特性.54.1.2 弓|脚图.64.2 电源电路的设计.84.2.1 稳压器.94.2.2 整流器.104.3 温度传感器电路设计.104.3.1 温度传感器DS18B20测温原理.104.3.2 温度传感器DS18B20引脚图.124.3.3 温度传感器DS18B20电路设计.124.4 加热和打浆电路设计.134.5 防干烧及防溢出电路的设计.144.6 报警电路设计.15第5章 系统软件设计.165.1 流程图.165.2 温度传感器程序.175.3 加热和打浆程序.225.4 防干烧防溢程序.245.5 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.40Hi、/IL.刖 5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”。豆浆中富含植物蛋白，多种人体氨基酸,丰富的维生素及钙、铁、磷、锌、硒等微量元素，不含胆固醇，并且含有 大豆皂贰等至少五六种可有效降低人体胆固醇的物质。鲜豆浆的大豆营养 易于消化吸收，经常饮用，对高血压、冠心病，动脉粥样硬化及糖尿病、骨质疏松等大有益处，还具有平补肝肾、防老抗癌、降脂降糖、增强免疫 的功效。但随着人们健康认识的增强，为了卫生，防止上了“黑心作坊”的当，喝的放心，纷纷选择家庭自制豆浆，从而拉动家用微电脑全自动豆 浆机市场活跃。据统计，目前全国已有上百家小家电企业加入了豆浆机制 造的行列。粗略计算，国内豆浆机产能未来两年内有望达到5000万台。豆 浆机的市场如次开阔，只有满足消费者的要求，才能提高销售业绩，才能 开拓新的领地。只有总结不足，不断的追求创新，开发新的技术，才能在 这个竞争的时代不被淘汰。本文在总结了传统豆浆机优缺点的基础上，开 发研制了新的一款智能豆浆机，它更符合广大消费者的需求。它是一款单 机多能，节能环保，智能自动化的豆浆机。采用仿螺旋浆结构式的刀片，锯齿状外型，具有自动加热，打浆和实时报警的功能，温度传感器采用 DS18B20,具有较高的精确度。还改革了豆浆机的加工方式，真正实现了 磨豆浆，这样让豆浆的营养充分释放，噪音更低；外观采用仿生型，美观 大方更进一步贴近人们的生活。o第1章绪论豆浆机刚开始有传统泡沫型豆浆机，随着时代的发展，又出现了带网 豆浆机，在这个科技创新的时代，无网豆浆机成为了现在市场的主流。1.传统泡沫型：有代表性的是榨汁机，料理机所附带的豆浆功能，这 类的豆浆机在做豆浆时要先把黄豆泡上4-8小时，泡软后才能用豆浆机打,而且打出的豆浆还要通过另外的加热器具进行煮熟，缺点：不能即时制作,整个过程比较费事。2.有网豆浆机：这种豆浆机改进了传统泡磨型豆浆机的缺点，可以放 入湿豆、干豆，选择相应的功能，即可以自动进行高速打碎，并通过自身 的加热系统把豆浆煮熟，无需另外再加工了，缺点：清洗比较麻烦。3.无网豆浆机：顾名思义，无网即是没有以前那种密网装置，改良为 大网，或是无底大网，这类网优点是清洗非常简单，而且豆浆的口感也非 常浓，也是目前市面上主流的品种。o第2章设计方案2.1 设计思路由于以前的豆浆机，磨浆要过滤豆渣，豆浆熬煮也要自己动手，还要 特别注意豆浆溢锅的问题，程序繁琐麻烦，给人们带来不便，针对这些情 况拟定开发家用豆浆机全自动控制电路装置。家用豆浆机先是接通电源，按下“启动”键，加热管进行加热，并有 温度传感器进行检测，当温度达到80时，控制电路会停止加热，电机会 带动刀片运行，进行对豆物的粉碎和磨浆。运行一段时间后停止，然后再 次运行电机，如此反复4至6次。再次对豆浆进行加热，当达到一定温度 时，豆浆上溢，进入熬煮程序，最后进行报警，豆浆加工完成。2.2 设计原理图27原理框图由单片机、电源电路、温度传感器、放干烧电路电路、防溢电路、打 浆电路、加热电路、报警电路等组成。先将黄豆放入豆浆机内，搅拌壶内倒 入适量的水,装好搅拌机。接上电源，指示灯LED亮，提示已接通电源，处于待命状态。按下启动键，开始加热，温度达到80时，停止加热；搅 拌马达运转，将黄豆粉碎，然后马达停转，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。2第3章豆浆机的外部结构设计豆浆机的外部结构主要有机头和杯体两部分，它的核心功能是打浆和 加热。工作时先进行加热，加热一段时间后在电机的带动下，刀片对豆物 进行打碎，然后在熬煮一段时间，豆浆就完成了。3.1 杯体杯体像一个硕大的茶杯，有把手和流口，主要用于盛水或豆浆。杯体 有的用塑料制作，有的用不锈钢制作，但都是符合食品卫生标准的不锈钢 或聚碳酸脂材质。在杯体上标有“上水位”线和“下水位”线，以此规范 对杯体的加水量。杯体的上口沿恰好套住机头下盖，对机头起固定和支撑 作用。在选择的豆浆机的时候，用户要看看这个杯体的制作原料是什么，因为杯体直接接触豆浆，符合安全卫生的用料很重要。需要说明，下盖的 材质同样需要符合食品卫生标准。3.2 机头机头是豆浆机的总成，除杯体外，其余各部件都固定在机头上。机头 外壳分上盖和下盖。上盖有提手、工作指示灯和电源插座。下盖用于安装 各主要部件，在下盖上部（也即机头内部）安装控制板、变压器和打浆电 机。伸出下盖的下部有加热管、刀片、防溢电极、温度传感器以及防干烧 电极。3.3 加热管加热功率800W,不锈钢材质，用于加热豆浆。豆浆机加热管下半部 是小半圆形，易于洗刷。33.4 防溢电极用于检测豆浆沸腾，防止豆浆益出。它的外径5 mm,有效长度15 mm,处在杯体上方。为保障防溢电极正常工作，必须及时对其清洗干净，同时 豆浆不宜太稀，否则，防溢电极将失去防护作用，造成溢杯。3.5 温度传感器用于检测“预热”时杯体内的水温，当水温达到设定温度（一般要求 80 左右）时，启动电机开始打浆。3.6 防干烧电极该电极并非独立部件，而是利用温度传感器的不锈钢外壳兼。外壳外 径6 mm,有效长度89 mm,长度比防溢电极长很多，插入杯体底部。杯 体水位正常时，防干烧电极下端是应当被浸泡在水中。当杯体中水位偏低 或无水，使防干烧电极下端离开水面时，控制板通过防干烧电极检测到这 种状态后，为保安全，将禁止豆浆机工作。3.7 刀片外形酷似船舶螺旋桨X型，高硬度不锈钢材质，这样刀片旋转起来后 在一个立体空间碎豆，有效的粉碎豆物，还能产生巨大的离心力甩浆，将 豆中的营养充分释放出来。刀片十分锋利，使用的时候要注意安全。3.8 电机采用的是单相串励电机，其起动转矩大、过载能力强、调速方便、体 积小、重量轻，功率是300W,加热好之后带动刀片旋转，打磨豆浆。4第4章系统硬件设计硬件上豆浆机的控制系统首先需要以单片机AT89c51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80C,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。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，最后发出声音信号，这里选用一个报警器。4.1 单片机AT89C51简介4.1.1 主要特性1.一个8位的89C51微处理器。2.片内256字节数据存储器RAM/SFR,用于存放读写的数据。3.片内振荡器和时钟产生电路，但石英晶体和微调电容需要外接，最 iWj振荡频率是：24Hz o4.片内4KB程序存储器Flash ROM,用于存放程序和原始数据表格。5.32可编程I/O线。6.两个16位定时器/计数器。7.5个中断源。8.可编程串行通道。9.低功耗的闲置和掉电模式。54.1.2引脚图图4-1 AT89C51引脚图VCC：供电电压。GND：接地。P0 0：P0 口为一个8位漏级开路双向I/O 口，每脚可吸收8TTL门电 流。当P1 的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部 程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外 部必须被拉高。P1：P1 是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O 口，P1 口缓冲 器能接收输出4TTL门电流。P1 管脚写入1后，被内部上拉为高，可用 作输入，P1 口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的 缘故。在FLASH编程和校验时，P1 口作为第八位地址接收。P2：P2 为一个内部上拉电阻的8位双向I/O 口，P2 口缓冲器可 接收，输出4个TTL门电流，当P2 口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻 拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2 口的管脚被外部拉低，将输出 6电流。这是由于内部上拉的缘故。P2 口当用于外部程序存储器或16位地 址外部数据存储器进行存取时，P2 口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2 口输出其特殊功能寄存器的内容。P2 口在FLASH编程和校验时接收高八 位地址信号和控制信号。P3 0：P3 口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O 口，可接收输出4 个TTL门电流。当P3 口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输 入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3 口将输出电流（ILL）这是由 于上拉的缘故。P3 口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。P3 口也可作为AT89C51的一些特殊功能口：P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2/INTO（外部中断 0）P3.3/INT1（外部中断1）P3.4 TO（记时器0外部输入）P3.5 T1（记时器1外部输入）P3.6/WR（外部数据存储器写选通）P3.7/RD（外部数据存储器读选通）RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期 的高电平时间。ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁 存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在 平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的 l/6o因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出 可在SFR8EH地址上置Oo此时，ALE只有在执行MOVX,MOVC指令是 ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态 ALE禁止，置位无效。/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效 7的/PSEN信号将不出现。/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器(OOOOH-FFFFH),不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA 将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在 FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源(VPP)oXTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。4.2 电源电路的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，具有很多突出的优点主要体现在体积小、重量轻、耗 电省、可靠性高、运行速度快，且调试方便、使用灵活，易于进行大量自 动化生产。电源变压器：将电网提供的220V交流电压转换成为各种电路设备所 需的交流电压。整流电路：利用单向导电器件将交流电转换成脉动直流电路。滤波电路：利用储能元件(电感或电容)把脉动直流电转换成比较平 坦的直流电。稳压电源：利用电路的调整作用使输出电压稳定的过程称为稳压助。电源电路如图4-2所示，控制电路采用变压器降压、晶体二极管整流 获得工作电源。当电源接入220V交流电，变压器开始对220V交流电进行 降压，从次级输出12V左右的低压交流电，从而适应电路的使用要求。整 流电路对次级输出的交流电进行桥式整流，再由C6、C7进行滤波，已形 成较平滑的直流电，送给三端集成正输出稳压器LM7805进行稳压调整。经LM7805稳压作用后输出+5V的直流电压，经C8、C9滤波后输出纹波 很低的+5V电压，作为单片机的工作电源，以保证单片机工作时的稳定和8可靠。图4-2电源电路4.2.1 稳压器1.LM7805引 脚图:(1)接整流器输出的+电压(2)为公共地(也就是负极)(3)正5V输出电压了2.LM7805主要特性：(1)压降：2V(2)输出数：1(3)工作温度范围：0到150c(4)电源电压最大值：35V(5)电源电压最小值：(6)输出电压：5V(7)输出电流：L5A(8)芯片标号：78053.稳压器的作用：不稳定的电压会使设备造成致命伤害或误动作，影响生产，造成交货 期延误、品质不稳定等多方面损失。同时加速设备的老化、影响使用寿命 甚至烧毁配件，使业主面临需要维修的困扰或短期内就要更新设备，浪费 资源；严重者甚至发生安全事故，造成不可估量的损失。所以使用稳压器，对用电设备特别是对电压要求严格的高新科技和精 密设备来说是必不可少的。图4-2中的7805就是输出的电压值为5V,保 证在器件安全电压范围之内，设备能够正常工作。4.2.2 整流器整流器是一个整流装置，由四个二极管组成。简单的说就是将交流(AC)转化为直流(DC)的装置。它有两个主要功能：(1)将交流电(AC)变成直流电(DC),经滤波后供给负载，或者供给 逆变器；(2)给蓄电池提供充电电压。因此，它同时又起到一个充电器的作用用。4.3 温度传感器电路设计4.3.1 温度传感器DS18B20测温原理当DS18B20接收到温度转换命令后，开始启动转换。转换完成后的温 度值就以16位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的第 1,2字节。单片机可通过单线接口读到该数据，读取时低位在前，高位在 后，数据格式以0.062 5 C/LSB形式表示。温度值格式如表4-1所示。10表47数据读取方式LS Byte：BitlBitlBitlBitlBitlBitlBitlBitl232221202-12-22-32-4MS Byte：Bitl5Bitl4Bitl3Bitl2BitllBitlOBit9Bit8SSSSS262524这是12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个8比特的 RAM中，二进制中的前面5位是符号位，如果测得的温度大于0,这5位 为0,只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0,这5位为1,测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。图中，S表示符号位。表4-2 DS18B20部分对应数据温度数据传输（二进制）数据传输（十六进制）[phone] 000007D0h+85 0000 0101 0101 00000550h+25.0625 0000 0001 1001 00010191h+10.1250000 0000 1010 001000A2h+0.5 0000 0000 0000 10000008h00000 0000 0000 0000OOOOh-0.5 mi mi mi wooFFF8h-10.125mi mi oioi moFF5Eh-25.0625mi mo ono miFE6Fh-55 1111 1100 1001 0000FC90h对应的温度计算：当符号位S=0时，表示测得的温度植为正值，直接 将二进制位转换为十进制；当S=1时，表示测得的温度植为负值，先将补 11码变换为原码，再计算十进制值。例如+125C的数字输出为07D0H,+25.0625的数字输出为0191H,-25.0625的数字输出为FF6FH,-55 的数字输出为FC90H。DS18B20温度传感器主要用于对温度进行测量，数 据可用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，并以0.0625/LSB 形式表示。表4.2是部分温度值对应的二进制温度表示数据。4.3.2 温度传感器DS18B20引脚图DS18B20Z 8脚S0IC封装3 A图4-4 DS18B20引脚图1(GND)：地23(DQ)：单线运用的数据输入输出引脚(VDD)：可选的电源引脚4.3.3 温度传感器DS18B20电路设计DS18B20电路由单片机AT89C5K DS18B20芯片和上拉电阻组成。其作用是检测水和豆浆的温度，如图4-6所示。本设计采用上拉电阻方式,可以保证DS18B20时钟周期内有足够的电流。由于单线制只有一根线，因 12此发送接收口必须是三态的。图4-5温度传感器接口4.4 加热和打浆电路设计加热电路由单片机AT89c51、三极管、继电器、电阻和加热管组成，它的作用是通过加热管让冷水沸腾，本设计使用的加热器的功率为800Wo 磨浆电路的作用是通过电机带动刀片把黄豆打成粉沫，电机选用的是单相 串励电机，如图4-6o P1.0输出电流经三极管放大，线圈中有电流通过产 生磁场，带动继电器闭合，电路导通使加热管发热把豆浆煮熟。同理，继 电器闭合使电机运转把黄豆搅碎。D2和D4叫续流二极管，继电器的线圈是一个很大的电感，它能以磁 场的形式储存电能，所以当它吸合的时候存储大量的磁场当控制继电器的 三极管由导通变为截至时，线圈断电但是线圈里有磁场，这时将产生反向 电动势电压高达lOOOv以上很容易击穿推动三极管或其他电路元件，这是 由于二极管的接入正好和反向电动势方向一致把反向电势通过续流二极管 13以电流的形式中和掉从而保护了其他电路元件，因此它一般是开关速度比 较快的二极管。如果控制的是大电感负载一样会产生高压反电动势原理和 继电器一样的。在经常和储能元件一起使用，防止电压电流突变，提供通 路。电感可以经过它给负载提供持续的电流，以免负载电流突变，起到平 滑电流的作用。图4-6加热打浆电路4.5 防干烧及防溢出电路的设计防干烧及防溢出电路由单片机AT89c51、比较器、电阻和电容组成，如图4-7o其作用是以传感器作为信息采集系统的前端单元来控制自动豆 14浆机缺水时干烧及沸腾溢出等问题。图中采用探针作为液位传感器来检测 水位。缺水和沸腾溢出时，比较器输出的电平会有高低变化。本设计就是 通过比较器输出的高低电平来检测水位的变化。这样我们就可以知道是处 在缺水状态、正常状态还是溢出状态。图4-7防干烧防溢电路4.6 报警电路设计报警电路由单片机AT89c51、蜂鸣器、电阻和二极管组成，如图4-8。它作用是通过蜂呜器发出声音信号，来提醒豆浆已经煮好了。声音信号电 流从单片机的P1.2脚输入到蜂鸣器Bell发出声音。15第5章系统软件设计5.1流程图第一步：通电、初始化程序。单片机得到+5V,工作电压后就进入工 作状态。按下启动键，使发光二极管指示灯发光显示，以示电源电路工作 正常，单片机开始工作。第二步：功能选择程序。按下按钮功能键，单片机进入工作状态后，CPU将按程序开始工作，单片机进入正常工作阶段。第二步：水加热程序。当水位符合要求后，CPU就会给P1.0 口一个导 通信号。加热电路就会导通，于是加热管对冷水开始加热，直至水温加热 到80C,这种加热也称之为预加热，主要是为了防止在以后粉碎黄豆等物 时，避免产生大量的泡沫。在当水温达到80时，热敏电阻温度传感器将 温度信号传给单片机，CPU接受到来自P0 口停止加热的控制信号后，即 会给P1.0 口一个断开信号，加热电路断路，电热管失电而停止加热，至此 加热冷水阶段结束。第四步：粉碎程序。当水温加热到80后，单片机进入粉碎阶段中。CPU给PL1 口一个导通信号，粉碎电路导通，使粉碎电机高速旋转，带动 刀片高速切削，实施对粉碎物的粉碎直到结束粉碎。第五步：烧煮豆浆程序。粉碎过程结束，接下来就进入烧煮豆浆阶段。该阶段表现的是加热，程序中采用了加热一次溢出一次为一次循环，并对 循环时间进行累计计算，加热，溢出，停止加热共循环8分钟，烧煮豆浆 程序就宣告结束。这种智能控制设计，可以保证得到满意的豆浆加工效果。第六步：为报警程序。一旦豆浆煮好，CPU会给P1.2 口输出音频信号,通过推动蜂呜器发出声信号。16图5-1流程图5.2 温度传感器程序单片机控制DS18B20完成温度转换必须经过3个步骤：初始化、ROM 操作指令、存储器操作指令。单片机系统所用的晶振频率为12 MHz,根 据DS18B20的初始化时序、写时序和读时序，分别编写3个子程序：INIT 为初始化子程序，WRITE为写（命令或数据）子程序，READ为读数据子17程序。图5-2温度采集流程图DQ BIT P2.5TPH DATA 20H;DS18B20 的数据口位 p2.5；存放温度值的高字节TPL DATA21H；存放温度值的低字节18ORG 0JMP ResetORG 100HReset:CALLDS18B20_Reset；设备复位MOV A,#0CCH;跳过ROM命令CALL DS18B2O_WriteByteMOV A,#044H;送出命令；开始转换CALL DS18B2O_WriteByteJNB DQ,$;送出命令；等待转换完成CALLDS18B20_Reset；设备复位MOV A,#0CCH;跳过ROM命令CALL DS18B2O_WriteByteMOV A,#0BEH;送出命令；读暂存存储器CALL DS18B2O_WriteByteCALL DS18B20_ReadByteMOV TPL,A;送出命令；读温度低字节；存储数据CALL DS18B20_ReadByteMOV TPH,AJMP$；读温度高字节；存储数据;入口参数:R7;出口参数:无DelayXus:；6NOP；1NOP；1NOP；1NOP；1DJNZ R7,DelayXus；419RET;4，*;复位DS18B20,并检测设备是否存在；入口参数:无;出口参数:无DS18B20_Reset:CLRDQ；送出低电平复位信号MOVR7,#240;延时至少480usCALLDelayXusMOVR7,#240CALLDelayXusSETBDQ；释放数据线MOVR7,#60；等待60usCALLDelayXusMOVC,DQ；检测存在脉冲MOVR7,#240；等待设备释放数据线CALLDelayXusMOVR7,#180CALLDelayXusJC DS18B20_Reset；如果设备不存在，则继续等待RET;从DS18B20读1字节数据；入口参数:无;出口参数:ACCDS18B20_ReadByte:CLR APUSH 020;8位计数器MOV 0,#8ReadNext:CLRDQ；开始时间片MOVR7,#l；延时等待CALLDelayXusSETBDQ；准备接收MOVR7,#lCALLDelayXusMOVC,DQMOVR7,#60；等待时间片结束CALLDelayXusDJNZO,ReadNextPOPORET;向DS18B20写1字节数据;入口参数:ACC;出口参数:无DS18B20_WriteByte:PUSH 0MOV 0,#8WriteNext:;8位计数器CLRDQ；开始时间片MOVR7,#l；延时等待CALLDelayXusRRC30H；输出数据MOVDQ,CMOVR7,#60；等待时间片结束CALLDelayXus21SETB DQMOV R7,#lCALL DelayXusDJNZ O,WriteNextPOPORETEND；准备送出下一位数据5.3 加热和打浆程序当单片机工作时，给PL0 一个高电平信号，使三极管Q3饱和导通,电流流过继电器T1,使触点闭合，加热管得电开始对豆浆加热。图5-3加热打浆流程图22当温度达到80度时,单线数字温度传感器DS18B20将温度信号传给单 片机，单片机检测到这个信号后，使P1.0脚变低电平，三极管Q3截止，继电器触点断开，电阻丝停止加热。加热结束后，单片机PL1脚变为高电 平，使三极管Q2饱和导通，从而让继电器触点闭合，电机得电开始打浆,在系统程序得控制下，打浆机按间歇方式打浆。电机运转15(20)秒后，单 片机PL1脚变为低电平，使三极管Q2截止，继电器触点断开，电机停止 打浆，间歇10秒后，单片机PL1脚又恢复为高电平，从而继续驱动电机 工作，如此循环4到6次后打浆结束。CLR富纤豆浆：GN1:SETBP1.0；启动加热CLRP2.4MOVRI,#1EH；设置循环30次(延时30分钟)ACALLAAO；调用MOVB,TPL;从TPL中取温度值MOVA,#50H;设定温度为80度DIVAB;比较A、B大小，商存于A中CJNEA,#00H,DJ2DJNZRI,GN2DJ1:CLRP1.0;停止加热MOVRO,#6；循环四次SETBpl.l；启动打浆ACALLBBCLRPl.lACALLDDDJNZRO,DJI浓香豆浆：GN2:SETBP1.0；启动加热P2.423MOVRI,#1EH;设置循环30次（延时30分钟）ACALLAAO；调用MOVB,TPL;从TPL中取温度值MOVA,#50H;设定温度为80度DIVAB;比较A、B大小，商存于A中CJNEA,#00H,DJ2DJNZRI,GN2DJ2:CLRP1.0;停止加热MOVRO,#4；循环四次SETBPl.l；启动打浆ACALLBBCLRPl.lACALLCCDJNZR0,DJ25.4 防干烧防溢程序KI,K2分别是水位检测传感器和沸腾溢出传感器，探针分别与单片 机的P2.6,INTO端连接。正常工作时，K1被水淹没，它和地之间的电阻 较小，与R3共同对+5V分压，U+得到比U-低的电平，比较器输出低电平。缺水时，K1露出水面，它的电阻很大，R3共同对+5V分压，U+得到比U-高的电压，比较器输出高电平，通过非门后输出低电平产生下降沿。用软 件检测比较器的电平变化，便知是否缺水。豆浆沸腾之前，电极K2远离水面，它和地之间的电阻很大，与R4 共同对+5V分压，U+得到比U-高的电压，比较器输出高电平。豆浆沸腾 时，泡沫淹没K2,电阻小，与R4共同对+5V分压，U+得到比U-低的电 压，比较器输出低电平。用软件检测比较器的输出电平，便知豆浆是否沸 腾溢出。24图5-4防溢流程图FYYZ2:CLRP1.0;停止加热ACALLAAO；等待一分钟SETBP1.0；启动加热MOVRI,#8；设置循环8次（防溢延煮8分钟）ACALLAAO；调用JNBP3.2,FYYZ2DJNRI,FYYZ2ACALLBJAJMPMAIN25图5-5防干烧流程图FGS:CLR pl.lCLR P1.0ACALL BJRETIEND5.5 报警电路程序每次加热沸腾溢出后，单片机P1.2脚自动输出一个低电平，通过电阻 R14使三极管Q1饱和导通，于是蜂鸣器Bell发出报警声音，提醒主人豆 浆加热完成。BJ:CLR P1.2；声报警ACALL EERET26结论此次毕业设计要求我们在董老师的指导下独立进行查阅资料，设计方 案，设计电路与编写工作程序等工作，并写出报告。这次毕业论文对于提 高我们的素质和科学实验能力非常有益，为以后从事电子电路方面的设计,研制电子产品打下了良好的基础。踉踉跄跄地忙碌了两个月，我的毕业设计课题也终将告一段落。点击 运行，也基本达到预期的效果，虚荣的成就感在没人的时候也总会冒上心 头。但由于能力和时间的关系，总是觉得有很多不尽人意的地方，譬如功 能不全、外观粗糙等等。可是，我又会有点自恋式地安慰自己：做一件事 情，不必过于在乎最终的结果，可贵的是过程中的收获。以此语言来安抚 我尚没平复的心。对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。在此要特别 感谢我的指导老师对我们的指导，在此向老师说一声，老师您辛苦了！当 然我也要感谢我的同学们给予我的帮助。在老师的启发和我们共同的努力 下，我们才能顺利的完成毕业设计。在以后的工作中，我一定会更加努力 的学习，充分的发挥自己的特长。27洛阳理工学院毕业设计论文谢此次毕业设计是在董红政老师的悉心指导下完成的。在我确定了毕业 实际题目开始董老师给了我许多有益的指导和帮助，老师渊博的学识、严 谨的治学作风、敏锐的学术洞察力都给了我莫大的启迪和鞭策在此谨向董 老师表示诚挚的谢意，老师孜孜不倦的敬业精神和精益求精的工作态度永 远使我学习的榜样。此次毕业设计，为完成这次毕业设计指导老师董老师和我们都很辛苦，在此要特别感谢董老师对我们的指导，再真诚的向老师说一声，老师您辛 苦了！这片论文的每个实验细节和每个数据，都离不开你的细心指导。而 您严谨的科学态度和渊博的知识，帮助我很快的融入我们这个新的课题中。同时我也要感谢这个实验室的所有老师，你们也给了我不少的帮助和建议。我还要感谢我们小组的同学和学长，他们对我这次毕业设计提供了很 多帮助，这次毕业设计有他们的一份功劳！最后，感谢在大学期间认识我和我认识的所有人，有你们伴随，才有 我大学三年生活的丰富多彩，绚丽多姿！最后再向大家说声谢谢！最后希望各位老师多提宝贵意见！28洛阳理工学院毕业设计论文参考文献口张树弼.家庭电子2004年第10期.九阳豆浆机原理与故障维修2李朝青.单片机原理及接口技术.北京：北京航空航天大学出版社,1999.33汤光华主编.电子技术.北京：化学工业出版社，20054康平光.电子技术基础.北京：高等教育出版社，20035谢志萍.传感器与检测技术.第2版.北京：电子工业出版社，20096李 华.MCS-51单片机接口技术及应用.北京：北京航天航空大学出 版社7胡汉才.单片机原理及其接口技术（第3版）.北京：清华大学出版社,20118潘永雄.新编单片机原理及应用.西安：西安科技大学出版社，20039刘建军主编.电力电子技术.5版.北京：机械工程出版社，200910 张毅刚，刘杰主编.MCS-51单片机原理及应用.黑龙江：哈尔滨 工业大学出版社，200411王建校.51系列单片机及C51程序设计.北京：科学出版社，200212邱世安主编.机电一体化技术.1版.西安：电子科技大学出版社 200413何立民.单片机高级教程.北京：北京航天航空大学出版社，199314 高曙光.可编辑逻辑器件.西安：西安电子科技大学出版社，200215张毅坤.单片微型计算机原理应用.西安：西安电子科技大学出 版社,200316杨素行.模拟电子电路.北京：中央广播电视大学出版社，199417 王 千使用电子电路大全.电子-T业m版社，200118何希才编著.常用集成电路应用实例.1版.北京：电子工业出版 社.200729.vJ23.4.5.6.7TgJ2.3.4.56.7-AAID I1111111S3.3.工3.3.3.，3.:TLT;N rpppppppRPPPPPPPPXXG20AR2100K_NETIV JC21104学校洛阳理工学院1系别1电气工程与自动化系论文题目基于单片机的豆浆机控制系统设计指导教师董红政专业电气自动化技术设计学生闫春龙班级Z110454图纸大小A4学号Z11045429图纸编号日期2014/5/10.65 工 3.2J.O z z z z z z z p p p p p p p 0-9-8-7 6-5-4-3 2-1-0-9-8-7-6 5-4-3-2 1 4-3-3-3 3-3-3-3 3-3-3-2-2-2-2 2-2-2-2-2-CQJ2 3.456.7-A E-N.7.654.32JQ co.o.o.o.o.o.o.O.-E L-E Z z z z Z2.Z z VP(HHP(P(HHP(-AsppppppppB做吸联会H念太出摺料蛭料H