1、河北工程大学毕业设计I摘 要本设计说明书是将家庭使用的豆浆机外形和单片机控制系统的设计与改进过程。该豆浆机保持了豆制品传统加工工艺精华,主要通过单片机和豆浆机容量等一些关键零件的控制。,运用电加热原理和声光报警等系统有效地防止豆浆蛋白质破坏。这种全自动豆浆机是由很多零部件和多功能系统组成，其中精磨器、防干烧探针、防溢电极合理布局在下盖上，机头部分主要采用蓝色背景光显示；聚集电子零件的 PCB 印刷电路板；微电脑控制板。对这些采用科学的操作程序将对豆浆机的性能和创新有巨大的影响。关键词：豆浆机、精磨器、微电脑控制板、单片机等河北工程大学毕业设计IIAbstractThe design speci
2、fication is the shape and soya-bean milk machine family using single-chip microcomputer control system design and process improvement. This soya-bean milk machine maintained a bean products traditional processing essence, mainly through the single-chip microcomputer and soya-bean milk machine capaci
3、ty of some key parts such as the control. The principle, using electric heating the audible and visual alarm system effectively prevent soya-bean milk protein disrupted. This automatic Soya-bean milk machine composed by many parts and multifunctional system composition, including fine grinding machi
4、ne, prevent dry heating probe, prevent excessive electrode rational layout, next cover nose section main USES blue background light show; Gather electronic parts of printed circuit board (PCB); Microcomputer control panel. For these adopt scientific operating procedures will Soya-bean milk machine p
5、erformance and innovation to have a big impact. Keywords: Soya-bean milk machine, fine grinding machine, micro-computer control panel, microcontroller, etc.河北工程大学毕业设计III目 录摘 要 .IAbstract.II第 1 章 设计思路与方案 .11.1 设计思路 .11.2 工作控制方案设计 .1第 2 章 九阳豆浆机的发展历史 .22.1 九阳豆浆机的发展历程 .22.1.1 豆浆机行业的首创者王旭宁（1994-2002） .22
6、.1.2 九阳豆浆机的发展步伐（2002-至今） .22.2 九阳豆浆机的技术根基 .32.2.1 先进的技术是基础，设计创新是核心 .32.2.2 九阳 15 年产业变化 .32.2.3 豆浆机行业的新卖点 .32.2.4 九阳豆浆机的策略三部曲 .32.2.5 九阳销售动力 .42.2.6 九阳豆浆机的发展转变对比 .42.2.7 九阳豆浆机的销售的路线 .42.2.8 九阳销售理念和对消费者的改变 .4第 3 章结构设计 .63.1 结构组成 .63.2 各部分作用 .63.3 各部件的选择原则 .73.4 PRO/E 下的零件建模 .83.4.1 Pro/E 软件系统简介 .83.4.
7、2 Pro/Engineer Wildfire 概述 .83.4.3 Pro/Engineer 系统的特点 .93.4.4 Pro/Engineer 软件模块介绍 .103.4.5 下盖结构建模 .143.4.6 杯体的结构建模 .19河北工程大学毕业设计IV3.4.7 电机的结构建模 .223.5 结构设计对机器的影响 .243.5.1 对性能的影响 .243.5.2 对安全的影响 .24第 4 章 系统组成及工作原理 .254.1 系统组成 .254.2 系统的工作原理 .25第 5 章 单元电路设计 .275.1 传感器的设计及选用 .275.1.1 传感器的作用及组成 .275.1.2
8、 传感器的设计与选用 .275.1.3 传感器的工作原理 .305.2 单片机处理电路的设计及选用 .305.2.1 单片机处理电路的设计 .305.2.2 单片机的选用 .305.2.3 单片机的作用及组成 .315.2.4 单片机的结构引脚及功能 .315.3 缺水，沸腾溢出电路设计 .335.3.1 缺水溢出电路的作用及组成 .335.3.2 缺水、沸腾溢出电路工作原理 .335.4 报警电路设计 .345.4.1 报警电路的作用 .345.4.2 报警电路设计 .345.4.3 报警电路的工作原理 .345.5 磨浆及加热电路设计 .345.5.1 打浆电路的作用 .345.5.2 加
9、热电路的作用 .345.5.3 打浆及加热电路的设计 .345.5.4 打浆及加热电路的工作原理 .345.6 电源电路的设计 .355.6.1 电源的作用及组成 .35河北工程大学毕业设计V5.6.2 电源技术指标 .355.6.3 整流二极管、变压器容量的计算与选择 .365.6.4 稳压器的选用 .365.6.5 电源工作原理 .38第 6 章程序设计 .396.1 程序流图 .39第 7 章 产品制作与调试 .417.1 PCB 板设计 .417.2 元器件检测与元器件项目表 .437.2.1 元器件检测 .437.2.2 产品安装 .44结束语 .46参考文献 .47附录 .48致谢
10、 .49河北工程大学毕业设计1第 1 章 设计思路与方案1.1 设计思路 随着我国生活水平的不断提高，对豆浆机的需求量日益增加，豆浆机是豆浆产品的发明与推广者，则豆浆机需不断更新不断技术升级是关键。家用豆浆机全自动控制装置是在单片机的程序控制下进行工作的。打浆时，插上电源插头，接通电源, 直接按“启动”键，控制电路控制豆浆机工作。先给黄豆加热大约 8分左右，并由传感器检测温度，当温度达到打浆设定的温度时停止加热。豆浆机电机开始工作，电机按间歇方式打浆：运转 20 秒后停止转运，间歇 10 秒后再启动打浆电机，如此循环进行打浆次。磨浆完后，开始对豆浆加热，豆浆温度达到一定值时，豆浆上溢。当豆浆沫
11、接触到防溢电极时，停止加热，间歇 20 秒后再开始加热，如此循环 16 次，豆浆加工完成，间歇 10 秒后发出音响信号工作结束后，电热器、电机等部件自动断电，提示豆浆已做好。拔下电源插头后，即可准备饮用豆浆。 上述过程均采用微电脑自动控制，用时 20 分钟左右，用电不足 0.2 度， 。1.2 工作控制方案设计 此方案由单片机、传感器、功能电路、沸腾检测电路、磨浆电路、加热控制电路、报警电路等组成。先将黄豆放入豆浆机的杯体内，杯体内加入 1000-1200ml 的水。装好拉法尔网，接好电源，蜂鸣器长鸣一声，提示电源已接好，LED 指示灯亮，此时防干烧探针开始检测水位线，若水位线太低或太高时，蜂
12、鸣器就会发出柔和的报警声，提示用户加水或减少水。若防干烧探针检测到水位线符合标准，则按下“启动键” ，机器开始加热，当加热温度达到 90 度左右时，停止加热，报警器发出 3 声报警声时，电机开始工作，开始搅浆。搅浆 3 秒，电机停止工作，继续加热，当加热到 95 度左右时，电机再次开始工作，打浆 5 次后，加热电路开始工作，进入煮浆阶段。直到豆浆煮沸后，当浆沫碰到防溢电极后，加热电路断开，浆温下降，此时浆沫离开防溢电极，加热短路再次导通，再次开始加热，如此反复持续 5 分钟左右，豆浆机停止加热，并发出报警声，提示豆浆已做好，传 感 器加 热 电 路 单 片机 磨 浆 电 路报 警 电 路缺 水
13、 、 沸 腾 溢出 电 路功 能 电 路河北工程大学毕业设计2第 2 章 九阳豆浆机的发展历史在现代快节奏生活的冲击下，饮用豆浆的习惯生正逐渐减弱。而正是豆浆机的出现，这种状况才得以扭转。更多人青睐豆浆饮品。而豆浆机的质量很大程度上决定着豆浆品质。目前，豆浆机已经是制作豆浆必备工具。通过十几年的发展和创新，我国的豆浆机行业日趋规模化，每年不乏有特色的新产品出现，如何找到豆浆机的创新点，如何把握豆浆机发展趋势？设计新颖的产品和新技术的运用又将带来怎样的新概念？这将影响豆浆系列饮品给我们带来的品质生活。第一台全自动家用豆浆机是九阳的现任董事长王旭宁发明的，因此有了九阳这个商标。这种全自动家用豆浆机
14、，是家庭自制 多种五谷豆浆、全豆豆浆、果蔬豆浆、玉米汁的实用小家电。全自动家用豆浆机采用微电脑控制，预热、粉碎、煮浆、延时熬煮全自动完成，可在十几分钟做出各种新鲜香浓的熟豆浆，全自动家用豆浆机具有多重功能设置，可以根据您的需要选择不同的工作程序。全自动家用豆浆机型运用了专利多功能易清洗技术-拉法尔网，实现全循环粉碎，营养释放更充分。全自动家用豆浆机还运用了 “文火熬煮技术” ，豆浆通过“大火煮沸，文火熬香”的科学熬煮后，熬的透，喝着香。同时，豆浆均质乳化效果好，五谷豆浆香稠营养，更利于人体吸收。1994 年，九阳创始人王旭宁发明了世界上第一台全自动家用豆浆机。1999 年，智能型家用全自动豆浆
15、机获得国家发明专利。2000 年，九阳的豆浆制备方法及自动豆浆机再次获得国家发明专利。“家庭自制熟豆浆”使九阳家用全自动豆浆机很快在市场上占有一席之地，人们的豆浆消费习惯随之开始由传统的“外出购买”转变为“家庭自制”。自此，九阳成为中国家用豆浆机行业的首创者，在这个前人尚未涉足的领域开疆辟土。专利技术是九阳的核心竞争力之一，15 年间，九阳对豆浆机产品技术进行了九次重大革新，在 2006 年推出“无网豆浆机 ”完成第 8 次技术革新后，于 2008 年全新推出了“五谷精磨器” 使豆浆口感和营养得到了质的飞跃。目前九阳已经拥有了 20 多项国家专利，积累了 15 年的专业经验，可以说九阳豆浆机的
16、发展史就是豆浆机行业的发展史，每一个关键专利技术的发明，都使豆浆机产业发展上升到一个新的高度， 15 年来，九阳致力于产品技术的研发升级，通过智能不粘、文火熬煮、五谷精磨器等技术提高粉碎效果和营养价值，并保证产品的便利性和安全性。2.1 九阳豆浆机的发展历程2.1.1 豆浆机行业的首创者王旭宁（1994-2002）1994 年，九阳创始人王旭宁发明了世界上第一台全自动家用豆浆机。1999 年、2000年九阳先后获得智能型家用全自动豆浆机、豆浆制备方法及自动豆浆机的国家发明专利。“家庭自制熟豆浆” 将人们的豆浆消费习惯由传统的“外出购买”转变为“家庭自制”。2.1.2 九阳豆浆机的发展步伐（20
17、02-至今）2002 年，王旭宁、黄淑玲、朱泽春等共同出资，成立山东九阳小家电有限公司。2004 年，建立了多个生产基地，九阳开始朝着集团化方向发展。2007 年 9 月正式改制为河北工程大学毕业设计3股份公司。2008 年 5 月 28 日，九阳股份在深交所正式挂牌上市，九阳股份公布的 2008年报数据表明，2008 年九阳股份实现营业收入 43.23 亿元，同比增长 122.54；利润5.38 亿元，同比上升 71.712.2 九阳豆浆机的技术根基 2.2.1 先进的技术是基础，设计创新是核心九阳之所以能够创造豆浆机行业，并始终保持绝对领先地位，一，是得益于其突破性的思维，二，在于其后期的
18、持续创新能力。专利技术是九阳的核心竞争力之一，九阳十五年间，对豆浆机产品技术进行了多次重大革新：2006 年，九阳完成了第 8 次技术革新，推出了“无网豆浆机”，丰富了产品系列。进入 2008 年，九阳第 9 次技术革新，推出了“五谷精磨器”使得豆浆营养和口味得到质的飞跃。目前九阳已经拥有了 20 多项国家专利，积累了十五年的专业经验，可以说九阳豆浆机的发展史就是豆浆机行业的发展史，不仅是“外观设计”，而是融合了品牌、结构、材料、颜色、控制、文化等多种因素。2003 年，九阳豆浆机 JYDZ-17 、电磁炉 JYC-24E、JYC-21D 三款产品荣获中国工业设计创新大奖CIDF 金奖，200
19、9 年， JYDZ-29荣获财富中文版举办的“年度最成功设计”大奖。 2.2.2 九阳 15 年产业变化九阳连续保持 15 年的领先优势，市场份额高达 80%以上，九阳的发展，2007 年整个豆浆机行业市场规模达 550 万台，在 2008 年相对于 2007 年翻一番。这些表明这个行业仍存在巨大的潜在空间，产业的壮大。2.2.3 豆浆机行业的新卖点阳光豆坊豆料是九阳产业延伸的新卖点。数据显示，2008 年九阳销售大豆共 5000 吨（剔除掉随机赠送的大豆），共实现大豆的销售收入 1300 万元。其中，大豆的销售毛利率为 41%。尽管相对于整个公司 43 亿多元的营收。与豆浆机一样，阳光豆坊同
20、样打的是健康牌。包装精美的阳光豆坊产品在经过严格把关的育种、种植、收割之后，还要经过机选、人工手序，并根据营养学原理进行五谷原料的科学配比。到今天，九阳所倡导的理念，已经从一种消费习惯转变成为了一种包含“豆浆文化”在内的健康生活风尚。2.2.4 九阳豆浆机的策略三部曲一是对当地农业产业结构的重要改造，拉动内需刺激经济，主动参与和掌握上游产业链的定价；二是将公司盈利模式从豆浆机的一次销售模式转变为长期结合豆浆豆的反复销售模式；三是通过提供制作原料，将九阳与其它豆浆机生产商的关系从竞争向合作转变：不管市场如何发展，消费者选择谁家的豆浆机，最后都可以选择九阳的豆子，随着豆浆机的普及，将是不可估量的巨
21、大市场。河北工程大学毕业设计42.2.5 九阳销售动力九阳的销售也有此困难的一面，如何开展营销工作，信念是最本原的动力。九阳人至始至终坚信，豆浆一定会受到消费者欢迎，豆浆机行业一定会发展，市场规模一定会扩大。因此，九阳在营销工作上的起步、开拓、探索、坚持，信念支撑着九阳人积累了足以让同行学习借鉴的经验，我们称之为“九阳”式营销。在经历了多年“寂寞的开疆拓土”之后，已经把豆浆机行业做成了众多品牌眼红的热门产业，同样，九阳也已经成长为小家电行业最具知名度的品牌。2007 年，九阳的品牌价值增加到 12.07 亿元。2.2.6 九阳豆浆机的发展转变对比九阳从成立至 2002 年，品牌之路颇为艰辛。默
22、默无闻的九阳，品牌推广宣传显得力不从心。没有强大的销售网络，没有资金，没有主流媒体的广告传播，于是在 2002 年，九阳提出“争创新鲜健康小家电第一品牌”的目标，首先要改变消费者对品牌认识的误区。在 2008 年，九阳成功上市，融资 9 亿元不仅扩大生产、研发、营销投入，而且还加速提高企业发展规模与推动产业扩张。提出了更进一步的目标，即“打造中国健康厨房小家电第一品牌”，如今已经成为厨房小家电最具影响力的品牌之一。以豆浆机及豆浆配料为主打产品，在巩固豆浆机市场龙头地位的情况下，以电磁炉、营养煲、料理机、榨汁机等其他关联化产品为依托，并不断进行新产品的开发和推广和完善公司的健康厨房小家电产品线。
23、2.2.7 九阳豆浆机的销售的路线九阳公司从一开始就确立小区域代理模式，这在一定程度上保证经销商的赢利空间，刺激了他们的积极性，发挥了经销商的能动性，充分利用了经销商的人力、物力、财力、社会关系。如今，营销网络由公司本部、一级经销商和销售终端三个层次构成。公司目前有 450名一级经销商，营销网络覆盖全国 270 个以上地级城市、2000 个县级城市，在对一级经销商的管理上，公司对省级和地级市经销商级市、县和乡镇合二为一，使营销渠道更为扁平。另外，九阳与沃尔玛、麦德龙、国美、苏宁、泰斯科等全国大连锁零售机构都建立了紧密合作关系，2007 年，公司销售网络已初步形成了以电器专营店和大卖场为主，百货
24、商场、分销商和专卖店齐头并进的发展态势。 攸关重要的是要对重视销售网络的终端形象，做了大量工作。对专柜摆放、促销地台、宣传海报、演示派送等工作制定了严格的标准语规范，极大提升了终端形象与品牌知名度。2.2.8 九阳销售理念和对消费者的改变九阳一方面加强全国的庞大销售网络。另一方面通过广告投入、终端演示及赠饮的模式，加强消费者教育，提高销量。最初，消费者一般在外面才喝豆浆。九阳改变了人河北工程大学毕业设计5们的这个习惯。使消费者在家自制豆浆，这样方便了人们的生活。在销售方面，通过产品演示、讲解，一定能提高豆浆机的销售。把一个产品做成了一个行业，创造了一个全新的消费市场。九阳董事长王旭宁坚信“文化引导消费”的理念，“从卖产品到卖生活方式”。因此，从一开始九阳就确立了体验式营销策略。在 2007 年提出了 “终端体验，快乐品尝”的活动在各大商地超市展开，让全国近亿消费者品尝到鲜浓豆浆的体验营销效果尤其显著，市场规模的扩张超出预期，各地严重断货！在 2008 年，九阳在全国建设了 600 多家九阳豆浆生活馆。如同 APPLE 体验店，消费者在九阳豆浆生活馆里可以自己制作和免费品尝各种五谷花色豆浆。
