1、本科毕业设计说明书 共 8 页 第-1- 页基于单片机的豆浆机控制系统设计作者：操英海 指导老师：李兵（安徽农业大学工学院 4 年级农业机械化及其自动化 合肥 230061）摘要：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 80C，粉碎电机通电工作进行磨豆浆其间断续工作三次，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。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，将其运用于都将集中，以实现上述豆浆机的工作流程的自动化，并运用汇编语言进行相关的编程。 关键词：SH66P20
2、A 加热 延迟引言：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” 。 豆浆被誉为女人最完美的食物，是因为豆浆中含有丰富的营养成分，其中异黄酮可以调节女性内分泌系统的平衡，保持女性肌肤美白，异黄酮还可发挥与雌激素相同的保健作用，如缓解更年期综合症、提高骨密度、预防骨质疏松等，而且它还能避免雌激素带来的副作用，如乳腺癌、子宫癌等。豆浆中富含人体所需优质植物蛋白，八种必需的氨基酸，多种维生素及钙、铁、磷、锌、硒等微量元素，不含胆固醇，并且含有大豆皂甙等至少五六种可有效降低人体胆固醇的
3、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。1.豆浆机的基本结构1.1 豆浆机结构图本科毕业设计说明书 共 8 页 第-2- 页图 1.1 豆浆机基本结构图1.2 豆浆机结构豆浆机，采用微电脑控制，实现预热、打浆、煮浆和延时熬煮过程全自动化，特别是由于增设了“文火熬煮”处理程序，使豆浆营养更加丰富，口感更加香泽。(1)杯体:杯体像一个硕大的茶杯，有把
4、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。购机时以选择不锈钢杯体为宜，主要是便于清洁。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。(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）安装有电脑板、变压器和打浆电机。伸出下盖的下部有电热器、刀片、网罩、防溢电极、温度传感器以及防干烧电极。需要说明，下盖的材质同样需要符合食品卫生标
5、准。(3)电热器:加热功率 800 W，不锈钢材质，用于加热豆浆。加热管下半部本科毕业设计说明书 共 8 页 第-3- 页应设计为小半圆形，易于洗刷和装卸网罩。(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。(5)温度传感器:用于检测“预热”时杯体内的水温，当水温达到MCU（SH66P20A ）设定温度（一般要求 8O 左右）时，启动电机开始打浆。(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
6、，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，或机头被提起，并使防干烧电极下端离开水面时，MCU(微控制器)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。(7)刀片:外形酷似船舶螺旋桨，高硬度不锈钢材质，用于粉碎豆粒。(8)网罩:用于盛豆子，过虑豆浆。实际工作时，网罩通过扣合斜楞而与机头下盖是扣合在一起的。清洗时会发现，因受热后网罩与机头下盖扣合出现过紧，因此拆卸网罩时应先用凉水将其冷却，以免用力过大而划伤手或弄坏网罩。特别是清洗网罩比较费事，往往让用户感到太辛苦，这一问题引起各厂家重视。九阳
7、公司经过技术创新，对网罩改进实现了重大突破，应用九阳专利导流技术的拉法尔网，匹配“ X 型旋风刀片”，经上万次全循环精细磨浆，不但大大地提高了豆浆营养质量，同时使网罩的清洗变得简便而轻松。2豆浆机控制系统工作原理2.1 豆浆机控制系统工作原理图本科毕业设计说明书 共 8 页 第-4- 页图 2.1 豆浆机控制系统2.2 豆浆机工作原理一般豆浆机的预热、打浆、煮浆等全自动化过程，都是通过 MCU 有关脚控制，相应三极管驱动，再由多个继电器组成的继电器组实施电路转换来完成。2.2.1 MCU SH66P20A 基本结构特性本科毕业设计说明书 共 8 页 第-5- 页 以 SH6610C 为核心的
8、4 位单片微控制器 ROM：1K16 位 RAM：644 位（数据存储器） 工作电压：2.4-6.0V（典型值 3.0V 或 5.0V） 12 个 CMOS 双相 I/O 引脚 4 层子程序嵌套（包括中断） 一个 8 位自动重装入定时/计数器 上电复位预热定时器 有效中断源:内部中断（定时器 O）外部中断：PortB&portC（下降沿信号触发 振荡器（用户选项）适应振荡器：32.768KHZ4MHZ陶瓷振荡器：400K4MHZRC 振荡器：400K4MHZ外部时钟：30K4MHZ 指令周期对于 32.768KHZ 的时钟位 4/32.768KHZ (122us)对于 4MHZ 的时钟为 4/
9、4MHZ（1US） 两种节电工作模式：HALT 和 STOP OTP 类型 代码保护 内置看门狗定时器概述 SH66P20A 是一种 4 位微处理器，该芯片是以 SH6610C 4 位 CPU 为核心，并集成了 SRAM，1K 一次性可编程的程序存储器 ROM，定时器和 I/O 端口。本科毕业设计说明书 共 8 页 第-6- 页图 2.2.1 SH66P20A 基本机构图 2.2.2 SH66P20A 功能框图本科毕业设计说明书 共 8 页 第-7- 页备注：除了 15 管教外，所有的管脚与 OTP 烧写共享表 2.2.1 SH66P20A 引脚说明2.3 豆浆机整流电路2.3.1 豆浆机整流电路图图 2.3.1 豆浆机整流电路2.3.2 豆浆机整流电路材料名称 规格 单位 个数变压器 220/11V 个 1二极管 1N4001 个 4电容 C1 470u/25V 个 2电容 C4 100u/25V 个 2稳压器 个 1本科毕业设计说明书 共 8 页 第-8- 页
