单片机的智能豆浆机设计与制作
目录
一、引言 1
二．总体设计 1
（一）设计思想 1
（二）设计要求 2
三、硬件电路设计 2
（一）电路原理图 2
（二）单片机及其外围电路 2
（三）LCD1602显示电路 4
（四）加热控制电路 6
（五）搅拌电路 7
（六）温度检测电路 7
（七）指示电路 7
（八）豆浆溢出报警电路 8
四、软件设计 8
（一）主程序设计 8
（二）LCD显示程序流程图 9
总结 11
附录 12
附录一 原理图 12
附录二 仿真图 13
附录三 程序 14
参考文献 31
致谢 32
一、引言
随着社会的发展，豆浆机已进入到人们的生活，智能豆浆机实现自制豆浆，轻便快捷。市面上现在主要有2款豆浆机。一款豆浆机控制系统比较落后，采用的先加热水温的设计方法，水温加热到一定温度后，接着开始打磨豆浆，豆浆打磨完成后，才开始进行对水温加热。这一种控制方式，效率不高，不能在执行加热的同时，开始搅拌，这样耗时，又耗电，不利于节能环保。另外一款比较智能的豆浆机，在设计方面完善了前者设计中存在的问题，可以在加热的同时，打磨豆浆，效率提高了，也能满足低碳环保的理念，但是设计上也有存在一点小问题，在这种设计的基础上，打磨和加热的交替时间长，需要缩短打磨加热的工作周期。综合上面2款智能豆浆机的存在的问题，需要设计出一款打磨和加热时间短，并且加热快、同时还能带加热温度显示的智能豆浆机，这种设计出来的智能豆浆机可以通过单片机来实现控制，价格优惠，性能齐全，在未来市面上，将有很好的销售前景，为此研究智能豆浆机控制系统。
二．总体设计
（一）设计思想
本智能豆浆机的控制核心是AT89C51的单片机，由低水位检测电路、溢出检测电路、温度检测电路、加热电路、电机驱动电路、报警指示电路和LCD显示电路等部分组成。豆浆机的水位会被传感器感应到，当达到指定水位后，加热豆浆机里的水，温度传感器实时检测水温，豆浆机会在水温达
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在未来市面上，将有很好的销售前景，为此研究智能豆浆机控制系统。
二．总体设计
（一）设计思想
本智能豆浆机的控制核心是AT89C51的单片机，由低水位检测电路、溢出检测电路、温度检测电路、加热电路、电机驱动电路、报警指示电路和LCD显示电路等部分组成。豆浆机的水位会被传感器感应到，当达到指定水位后，加热豆浆机里的水，温度传感器实时检测水温，豆浆机会在水温达到指定温度的搅拌豆浆，与此同时加热电路停止工作。重新加热电机，并反复实现上述步骤，直到豆浆机能把豆浆提炼出来。单片机启动报警系统提醒用户豆浆已磨好，停止加热和搅拌工作。实时测量的水温会在LCD1602显示器上显示。系统的设计框图如图2-1。
（二）设计要求
基于单片机豆浆机控制系统的设计，要达到以下的要求:
（1）低水位传感器监测：豆浆机的水位是否满足要求会被传感器检测到。
（2）加热处理电路：在启动加热电路时，电阻丝就被电流加热，会迅速地加热豆浆机里的水。
（3）搅碎处理：当水温达到指定温度，豆浆机会将新加入的大豆磨碎。
（4）水位溢出传感器检测：大豆被磨成豆浆后，传感器会感应到溢出的豆浆，然后结束所有的指令。
（5）指示电路：在豆浆机器整个工作的过程中，该电路一直处于工作状态，同时还能显示低和高水位的情况以及报警指示。
（6）通过LCD液晶显示器显示水温，打浆机防干烧和防溢出的状态也能通过LCD液晶显示器显示，通过显示器知道打浆机工作状态。
（7）豆浆机的设计功能：在豆浆机工作后，豆浆达到了搅拌的温度，搅拌电机开始打磨豆浆。
（8）报警模块：当豆浆机内的温度要求时，启动声光报警。
三、硬件电路设计
（一）电路原理图
豆浆机的水位会被传感器感应到，当达到指定水位后，加热豆浆机里的水，温度传感器实时检测水温，豆浆机会在水温达到指定温度的搅拌豆浆，与此同时加热电路停止工作。重新加热电机，并反复实现上述步骤，直到豆浆机能把豆浆提炼出来。单片机启动报警系统提醒用户豆浆已磨好，停止加热和搅拌工作。如图3-1所示
（二）单片机及其外围电路
1.AT89C51具有升标准功能：4k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89C51可降至0KHZ静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机停止工作，直到一个中断或硬件复位为止。AT89C51单片机芯片如图3-1。
图3-1 AT89C51的引脚图
2.AT89C51有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）口，同时内含8个中断口，5个中断优先级，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口。AT89C51可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。
设计中，XTAL1和XTAL2端外接石英晶体作为定时元件，内部反向放大器自激振荡，产生时钟。所用石英晶体的振荡频率为12MHZ，电容C1,C2常为20pF~40pF内，从而形成了单片机的最小系统，如图3-2。
图3-2 晶振电路
设计中用的是上电复位，单片机上电之后，进入复位状态。上电复位电路中，当采用的晶体频率为12MHZ时，可采取C=10uf，R=10KΩ。上电复位电路如图3-3。
图3-3 上电复位电路
（三）LCD1602显示电路
1. LCD1602的液晶显示器介绍如图3-1
LCD1602的芯片时序如表3-1。
表3-1 1602是时序表
2.电路设计
单片机豆浆机设计控制系统中，主要通过LCD液晶显示器实时的显示采集的豆浆机中的水位温度数值。
本次设计的单片机豆浆机控制系统中，显示电路由单片机最小系统，排阻、LCD液晶显示模块等组成。
LCD液晶显示器的连接图如图3-4所示，LCD1602液晶显示器的电路中，VSS接显示器地，VDD为显示器的正电源端。VEE端口
一、引言 1
二．总体设计 1
（一）设计思想 1
（二）设计要求 2
三、硬件电路设计 2
（一）电路原理图 2
（二）单片机及其外围电路 2
（三）LCD1602显示电路 4
（四）加热控制电路 6
（五）搅拌电路 7
（六）温度检测电路 7
（七）指示电路 7
（八）豆浆溢出报警电路 8
四、软件设计 8
（一）主程序设计 8
（二）LCD显示程序流程图 9
总结 11
附录 12
附录一 原理图 12
附录二 仿真图 13
附录三 程序 14
参考文献 31
致谢 32
一、引言
随着社会的发展，豆浆机已进入到人们的生活，智能豆浆机实现自制豆浆，轻便快捷。市面上现在主要有2款豆浆机。一款豆浆机控制系统比较落后，采用的先加热水温的设计方法，水温加热到一定温度后，接着开始打磨豆浆，豆浆打磨完成后，才开始进行对水温加热。这一种控制方式，效率不高，不能在执行加热的同时，开始搅拌，这样耗时，又耗电，不利于节能环保。另外一款比较智能的豆浆机，在设计方面完善了前者设计中存在的问题，可以在加热的同时，打磨豆浆，效率提高了，也能满足低碳环保的理念，但是设计上也有存在一点小问题，在这种设计的基础上，打磨和加热的交替时间长，需要缩短打磨加热的工作周期。综合上面2款智能豆浆机的存在的问题，需要设计出一款打磨和加热时间短，并且加热快、同时还能带加热温度显示的智能豆浆机，这种设计出来的智能豆浆机可以通过单片机来实现控制，价格优惠，性能齐全，在未来市面上，将有很好的销售前景，为此研究智能豆浆机控制系统。
二．总体设计
（一）设计思想
本智能豆浆机的控制核心是AT89C51的单片机，由低水位检测电路、溢出检测电路、温度检测电路、加热电路、电机驱动电路、报警指示电路和LCD显示电路等部分组成。豆浆机的水位会被传感器感应到，当达到指定水位后，加热豆浆机里的水，温度传感器实时检测水温，豆浆机会在水温达
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
在未来市面上，将有很好的销售前景，为此研究智能豆浆机控制系统。
二．总体设计
（一）设计思想
本智能豆浆机的控制核心是AT89C51的单片机，由低水位检测电路、溢出检测电路、温度检测电路、加热电路、电机驱动电路、报警指示电路和LCD显示电路等部分组成。豆浆机的水位会被传感器感应到，当达到指定水位后，加热豆浆机里的水，温度传感器实时检测水温，豆浆机会在水温达到指定温度的搅拌豆浆，与此同时加热电路停止工作。重新加热电机，并反复实现上述步骤，直到豆浆机能把豆浆提炼出来。单片机启动报警系统提醒用户豆浆已磨好，停止加热和搅拌工作。实时测量的水温会在LCD1602显示器上显示。系统的设计框图如图2-1。
（二）设计要求
基于单片机豆浆机控制系统的设计，要达到以下的要求:
（1）低水位传感器监测：豆浆机的水位是否满足要求会被传感器检测到。
（2）加热处理电路：在启动加热电路时，电阻丝就被电流加热，会迅速地加热豆浆机里的水。
（3）搅碎处理：当水温达到指定温度，豆浆机会将新加入的大豆磨碎。
（4）水位溢出传感器检测：大豆被磨成豆浆后，传感器会感应到溢出的豆浆，然后结束所有的指令。
（5）指示电路：在豆浆机器整个工作的过程中，该电路一直处于工作状态，同时还能显示低和高水位的情况以及报警指示。
（6）通过LCD液晶显示器显示水温，打浆机防干烧和防溢出的状态也能通过LCD液晶显示器显示，通过显示器知道打浆机工作状态。
（7）豆浆机的设计功能：在豆浆机工作后，豆浆达到了搅拌的温度，搅拌电机开始打磨豆浆。
（8）报警模块：当豆浆机内的温度要求时，启动声光报警。
三、硬件电路设计
（一）电路原理图
豆浆机的水位会被传感器感应到，当达到指定水位后，加热豆浆机里的水，温度传感器实时检测水温，豆浆机会在水温达到指定温度的搅拌豆浆，与此同时加热电路停止工作。重新加热电机，并反复实现上述步骤，直到豆浆机能把豆浆提炼出来。单片机启动报警系统提醒用户豆浆已磨好，停止加热和搅拌工作。如图3-1所示
（二）单片机及其外围电路
1.AT89C51具有升标准功能：4k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89C51可降至0KHZ静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机停止工作，直到一个中断或硬件复位为止。AT89C51单片机芯片如图3-1。
图3-1 AT89C51的引脚图
2.AT89C51有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）口，同时内含8个中断口，5个中断优先级，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口。AT89C51可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。其通用的微处理器和Flash存储器结合在一起，可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。
设计中，XTAL1和XTAL2端外接石英晶体作为定时元件，内部反向放大器自激振荡，产生时钟。所用石英晶体的振荡频率为12MHZ，电容C1,C2常为20pF~40pF内，从而形成了单片机的最小系统，如图3-2。
图3-2 晶振电路
设计中用的是上电复位，单片机上电之后，进入复位状态。上电复位电路中，当采用的晶体频率为12MHZ时，可采取C=10uf，R=10KΩ。上电复位电路如图3-3。
图3-3 上电复位电路
（三）LCD1602显示电路
1. LCD1602的液晶显示器介绍如图3-1
LCD1602的芯片时序如表3-1。
表3-1 1602是时序表
2.电路设计
单片机豆浆机设计控制系统中，主要通过LCD液晶显示器实时的显示采集的豆浆机中的水位温度数值。
本次设计的单片机豆浆机控制系统中，显示电路由单片机最小系统，排阻、LCD液晶显示模块等组成。
LCD液晶显示器的连接图如图3-4所示，LCD1602液晶显示器的电路中，VSS接显示器地，VDD为显示器的正电源端。VEE端口
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