超声和臭氧清洗与降解蔬果
超声和臭氧清洗与降解蔬果[20191213091821]
摘 要
近年来随着生活水平的提高，人们对食品安全问题和生态环境保护日益重视，如何降解农产品和环境中的农药残留已成为世界各国的研究热点。因此，研制出一套高效、无毒无害、节水、节能、实施简单的药残清洗降解方法对于活跃农产品加工市场、节约利用水资源、保护生态环境和人体健康具有重要的现实意义。
本课题的硬件设计在满足控制系统基本要求的基础上，充分考虑了系统的可靠性、准确性、实时性、成本等因素。本文分析了主控芯片的选择方法，对液晶显示电路、按键选择电路、存储器、控制和保护电路进行了设计。
软件设计中，首先给出了该控制系统软件设计的总体要求，然后按照模块化思想，把系统分为多个子模块。以EW430为开发坏境，运用C语言完成了对超声和臭氧清洗与降解蔬果药残机控制系统的人机界面软件、控制电路选择、数据存储、按键的有限状态机处理等模块的设计。
本文通过对系统软硬件的开发，成功制作出实验装置一台，并完成了其系统功能，实现了控制系统配合超声波换能器和臭氧发生器的有效运行。实验结果验证了本文对控制系统分析设计的有效性和合理性。
查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:超声波清洗；MSP430F149；状态机；人机界面
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
第1章 绪论 - 1 -
1.1 本文的研究背景与意义 - 1 -
1.1.1 课题的研究背景 - 1 -
1.1.2 课题的研究意义 - 2 -
1.2 本文主要工作 - 2 -
1.3 本文内容安排 - 3 -
第2章 控制系统方案分析 - 5 -
2.1 药残机的总体结构 - 5 -
2.2 控制系统组成 - 6 -
2.3 核心处理器选型分析 - 7 -
2.4 控制系统外部设备分析 - 11 -
2.5 本章小结 - 16 -
第3章 控制系统硬件设计 - 18 -
3.1 系统总体结构设计 - 18 -
3.2 控制系统硬件的实现 - 19 -
3.2.1 MCU最小系统的设计 - 19 -
3.2.2控制系统外部设备的设计 - 20 -
3.2.3外围控制电路模块设计 - 23 -
3.3 本章小结 - 24 -
第4章 控制系统软件设计 - 25 -
4.1 处理器集成开发环境介绍 - 25 -
4.2 有限状态机分析设计的基本原理 - 26 -
4.3 控制系统软件的实现 - 28 -
4.4 本章小结 - 35 -
第5章 系统调试及问题分析和解决 - 36 -
5.1 系统硬件调试 - 36 -
5.2 系统软件调试 - 39 -
5.3 本章小结 - 39 -
第6章 总结与展望 - 40 -
6.1 研究工作总结 - 40 -
6.2 后续工作与展望 - 40 -
参考文献 - 42 -
致 谢 - 45 -
附 录 - 46 -
一、控制系统原理图 - 46 -
二、攻读学士学位期间主要工作与成果 - 47 -
第1章 绪论
1.1 本文的研究背景与意义
1.1.1 课题的研究背景
近10年来，超声波清洗设备正在朝两个方面发展。其一是，各种类型的多缸或传动链式或升降式超声清洗生产线相继面市；其二是，低频超声波清洗机向高频超声波清洗机的发展。在美国、日本、欧洲以及亚太市场上，多缸式超声波清洗设备总量已呈明显上升之势，高达总量的50%，而多工位半自动、全自动传动链式或升降式超声波清洗设备也已上升到总量的40%以上。
我国超声波清洗技术的应用已经取得了较好的成效。一是机械零部件在电镀前后的清洗或喷涂前的清洗，拆修零部件的清洗，要求高清洗度，如油泵油嘴偶件、轴承、制动器、燃油过滤器、阀门的清洗。二是印制电路板、硅片、晶片、元器件壳、座、铁路系统用的信号控制继电器、元器件、连接件、显像管以及电真空器件等的清洗。三是眼镜、显微镜、望远镜、瞄准具等光学系统及取样玻璃片的清洗。四是医用器具、食品、制药、生化等试验中所用各种瓶罐的清洗。五是喷丝头、精密模具、精密橡胶件、珠宝工艺品等的清洗。
我国现有各类超声波清洗设备制造企业近40家，但其分布主要集中在东南沿海地区。据统计资料，沿海地区的厂家占全国总数的85%，可见经济发达地区对超声波清洗技术的应用不但在先，而且广泛，普及程度高，同时，这又证明超声波清洗技术在中西部地区推广普及的前景十分广阔。就产品水平而言，当代产品与20世纪70-80年代的产品相比，技术进步也十分明显。
近年来，由于对汽车制动器生产线、冰箱压缩机生产线的传统清洗工艺实行技术改造，拟采用超声波清洗工艺。在国外汽车底盘架、轿车外壳喷涂前的超声波清洗，配合专用清洗液，将除锈、去氧化膜及磷化一次清洗处理完成，烘干后即可喷漆等都有了新的应用和发展。
美国Dvpont公司在新泽西州制药厂的应用报告称[1]：超声波清洗能除去反应罐或化学处理桶表面的污物，比用普通方法节约能源，费用低且减少环境污染，清洗过程简单，只要在容器中灌满水，加热到65℃，并加入2%的表面活性剂，进行处理2-4h，即可清洗干净。
欧洲的一些厂家曾清洗过各种的罐，以前用甲醇加热到沸点一次处理4-8h，总共要进行5次清洗才能达到要求，而且超声波清洗只需要一次处理即能达到要求，既节省溶剂，提高效率，又减少环境污染。随着超声波清洗设备的应用范围越来越广泛，各种经过不断完善和改进的新颖超声波清洗设备正在取代已面市的老式设备。
1.1.2 课题的研究意义
蔬果是我们每天都接触的必不可少的食物，蔬果在生长过程中的各个阶段使用了各种农药，对这些农药进行有效地清洗、无污染地降解对我们的健康和环境都有重要意义。超生波频率高、波长短，因而传播的方向性好、穿透能力强，所以将超声波应用在果蔬清洗与药残降解能起到显著地效果。
随着整个科学技术的发展以及各个学科之间的渗透与综合，自动化技术得到了越来越广泛的运用，因此其应用范围也呈现了一个新的高度。论文中所研究的超声和臭氧清洗与降解蔬果药残机控制系统是基于自动化技术发展模式。
因此本课题研制的主要目的是充分结合当前实际需求，基于一个嵌入式平台研发一个有效、稳定的超声和臭氧清洗与降解蔬果药残机控制系统。
1.2 本文主要工作
本学位论文是针对超声和臭氧清洗与降解蔬果药残机控制系统中各个模块进行研究。其中包括系统的MCU设计、人机界面设计、键盘输入设计、信息存储设计、外围控制电路设计。具体的工作包括：各个功能模块的硬件、软件设计以及对机器现场的反复调试。首先是硬件的设计，硬件平台的设计是软件实现其功能的基础，然后是进行软件的设计，高效简练模块化的软件设计使得控制系统发挥高效的性能，最终的现场调试是对整个系统的验证与考核。本论文的主要研究任务如下：
（1）控制系统总框架的设计
在对超声和臭氧清洗与降解蔬果药残机控制系统进行具体的硬件与软件设计之前，首先要对进系统的整体进行设计。依据目前超声和臭氧清洗与降解蔬果药残机控制系统提出的设计需求，详细的规划与制定各个功能模块要实现的具体功能以及如何提高各个功能模块之间进行协同交互的效率。在系统总体设计中，要预先考虑后期的硬件设计和软件设计的具体内容，并且要协调规划协作者之间的设计方案，决定哪些功能模块需用硬件电路来实现而哪些模块需用软件程序来实现，这就需要在提出前期的系统总体设计时进行多方面的考虑，最终提出最优的设计方案。
（2）控制系统硬件电路的构建
这部分设计主要包括控制电路板电源设计、CPU控制单元的设计、液晶显示等几个主要模块的设计。在任何设计中都必须首先考虑总体设计，因此在具体的硬件电路板设计之前，也要对其总体设计进行考虑，在了解各个功能模块所要完成的任务与相互之间协同工作关系的基础上确定电路板要采用的主芯片、规划各个模块之间的接口以及初略估算整个控制系统的损耗，以确保各个功能模块是一个有机整体。硬件电路总体设计完成后，对各个功能模块的电路板进行设计；所要遵循的原则是：服从硬件的总体设计并且要参照主芯片手册来进行外围电路的设计。最后一部分是硬件电路板的调试，首先要保证电源部分的可靠性与正准确性，然后才是对各个功能模块进行单独的功能的调试，这样也简化了整个调试的过程，调试的周期也较之前有所缩短。
（3）控制系统软件流程的构建
软件的设计遵循模块化的设计思路与方法，首先对各个功能模块进行单独设计，之后才进行最终的模块整合。在设计具体的模块化程序时，要区分底层驱动与上层软件两个概念。底层驱动是上层软件通过命令接口函数来调用的，这时的底层驱动是己经封装好的，而上层软件是不允许直接对硬件进行操作的，这样做可以提高程序的稳定性、可移植性以及降低各个模块之间的耦合程度。软件设计的思想是从模块化封装到整体功能整合、底层驱动与上层软件相互独立。
（4）控制系统的调试
最后的工作是对超声和臭氧清洗与降解蔬果药残机控制系统各个模块之间的协同作用与功能进行验证。
1.3 本文内容安排
在具体的阐述每部分之前，安排本论文结构如下：
第一章，绪论，阐述本论文的研究背景以及研究的理论与现实意义，最后提出了系统的整体设计思路与方法，并对本文所要完成的任务进行了介绍。
第二章，控制系统方案分析，依据目前超声和臭氧清洗与降解蔬果药残机控制系统所需要实现的功能，提出了设计系统的功能需求，并对整个系统总体结构进行设计。对系统的各个功能模块进行分析、芯片选型。
第三章，控制系统硬件设计，首先对硬件进行了整体设计，然后具体到对硬件电路的各个模块进行设计，主要包括各个功能模块间的接口设计。在设计硬件电路的时候要充分考虑软件后期设计的方便性与可行性，针对一些用硬件方法便于解决的功能，给出相应的解决方案。
第四章，控制系统软件设计，本节首先阐述了软件部分总体设计的需求，采用自顶向下、模块化设计方法，依据底层与上层相独立的原理，首先对各个功能模块进行设计，然后对各功能模块进行联合调试。并且按照功能的分类对不同模块的驱动程序进行了详细的介绍以及提出C语言程序的设计思路，最后确定了程序的优化设计方案。
第五章，系统调试及问题分析和解决，本章对系统的硬件电路进行调试，对各个模块驱动程序进行调试，及时解决调试中遇到的问题，总结经验。只有依据实际的调试结果才能对整个系统的前期设计工作做出合理评价，才有可能为后期改进工作提供实用的参考意见。
第六章，总结与展望，依据整个研制过程中所遇到的问题以及解决的难题提出一种结论性的概述并且提出超声和臭氧清洗与降解蔬果药残机系统进一步改进的方法和新的设计构思。
第2章 控制系统方案分析
2.1 药残机的总体结构
根据超声和臭氧清洗与降解蔬果药残机的功能需求，整体功能结构的设计方案如图2.1所示，可以使清洗机发出高低两种频率的超声波。清洗机总体分为超声波电源、臭氧发生器和超声振板三大部分。其中超声波电源和臭氧发生器两个部分由一个控制面板所控制。超声波电源由信号发生模块、信号隔离电路、功率放大电路、匹配网络电路组成。控制面板用于输入控制指令，并显示运行时间、模式等参数。控制面板中的核心处理器可以控制超声信号发生模块和臭氧发生器的定时运行。
图2.1 清洗机功能结构设计图
其具体工作过程如下：首先将超声振板（或称清洗消毒执行器）放入到洗菜池中，加入适量的清水，使水没过振板。将待清洗的蔬果或餐具放入水中。通过控制面板设置清洗消毒机的工作模式，选择开始，清洗机开始工作。若选择工作模式为蔬果清洗模式，则核心处理器控制信号频率切换器切换到第一信号发生模块，控制匹配电感切换器切换到第一匹配电感。第一信号发生模块产生中心频率为160kHz的扫频信号，通过信号隔离电路，进入功率放大电路。功率放大电路输出中心频率为160kHz的扫频功率电信号，通过第一匹配电感，送入超声振板，超声振板上的换能器开始工作在高频状态，将超声波辐照入清洗水中，清洗蔬果。在清洗过程中，控制面板控制小型臭氧机间歇式工作，通过超声振板表面的小孔向水中曝入臭氧。清洗机在工作中可以随时暂停或终止。清洗结束后，将清洗池中清洗放掉，将蔬果过水一次以去掉附着在表面的废水即可。若选择工作模式为餐具清洗模式，除信号频率切换器与匹配电感切换器切换到相应的第一信号发生模块与第一匹配电感，且信号为中心频率为80kHz扫频信号，其余工作过程完全相同。
依据超声和臭氧清洗与降解蔬果药残机的总体结构，本文所述的控制系统设计主要是对控制面板的设计。
2.2 控制系统组成
清洗机的控制面板由核心处理器模块、输入设备、存储设备、显示设备、外围控制电路组成。组成框图见图2.2。
图2.2 控制面板组成框图
核心处理器模块功能为接收用户由输入设备输入的信息，将其在显示设备上显示，并对输入的指令执行，保存用户数据，控制超声信号发生模块和臭氧发生器的定时运行，对用户模式的选择进行识别，做出相应的处理输出。
摘 要
近年来随着生活水平的提高，人们对食品安全问题和生态环境保护日益重视，如何降解农产品和环境中的农药残留已成为世界各国的研究热点。因此，研制出一套高效、无毒无害、节水、节能、实施简单的药残清洗降解方法对于活跃农产品加工市场、节约利用水资源、保护生态环境和人体健康具有重要的现实意义。
本课题的硬件设计在满足控制系统基本要求的基础上，充分考虑了系统的可靠性、准确性、实时性、成本等因素。本文分析了主控芯片的选择方法，对液晶显示电路、按键选择电路、存储器、控制和保护电路进行了设计。
软件设计中，首先给出了该控制系统软件设计的总体要求，然后按照模块化思想，把系统分为多个子模块。以EW430为开发坏境，运用C语言完成了对超声和臭氧清洗与降解蔬果药残机控制系统的人机界面软件、控制电路选择、数据存储、按键的有限状态机处理等模块的设计。
本文通过对系统软硬件的开发，成功制作出实验装置一台，并完成了其系统功能，实现了控制系统配合超声波换能器和臭氧发生器的有效运行。实验结果验证了本文对控制系统分析设计的有效性和合理性。
查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:超声波清洗；MSP430F149；状态机；人机界面
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
第1章 绪论 - 1 -
1.1 本文的研究背景与意义 - 1 -
1.1.1 课题的研究背景 - 1 -
1.1.2 课题的研究意义 - 2 -
1.2 本文主要工作 - 2 -
1.3 本文内容安排 - 3 -
第2章 控制系统方案分析 - 5 -
2.1 药残机的总体结构 - 5 -
2.2 控制系统组成 - 6 -
2.3 核心处理器选型分析 - 7 -
2.4 控制系统外部设备分析 - 11 -
2.5 本章小结 - 16 -
第3章 控制系统硬件设计 - 18 -
3.1 系统总体结构设计 - 18 -
3.2 控制系统硬件的实现 - 19 -
3.2.1 MCU最小系统的设计 - 19 -
3.2.2控制系统外部设备的设计 - 20 -
3.2.3外围控制电路模块设计 - 23 -
3.3 本章小结 - 24 -
第4章 控制系统软件设计 - 25 -
4.1 处理器集成开发环境介绍 - 25 -
4.2 有限状态机分析设计的基本原理 - 26 -
4.3 控制系统软件的实现 - 28 -
4.4 本章小结 - 35 -
第5章 系统调试及问题分析和解决 - 36 -
5.1 系统硬件调试 - 36 -
5.2 系统软件调试 - 39 -
5.3 本章小结 - 39 -
第6章 总结与展望 - 40 -
6.1 研究工作总结 - 40 -
6.2 后续工作与展望 - 40 -
参考文献 - 42 -
致 谢 - 45 -
附 录 - 46 -
一、控制系统原理图 - 46 -
二、攻读学士学位期间主要工作与成果 - 47 -
第1章 绪论
1.1 本文的研究背景与意义
1.1.1 课题的研究背景
近10年来，超声波清洗设备正在朝两个方面发展。其一是，各种类型的多缸或传动链式或升降式超声清洗生产线相继面市；其二是，低频超声波清洗机向高频超声波清洗机的发展。在美国、日本、欧洲以及亚太市场上，多缸式超声波清洗设备总量已呈明显上升之势，高达总量的50%，而多工位半自动、全自动传动链式或升降式超声波清洗设备也已上升到总量的40%以上。
我国超声波清洗技术的应用已经取得了较好的成效。一是机械零部件在电镀前后的清洗或喷涂前的清洗，拆修零部件的清洗，要求高清洗度，如油泵油嘴偶件、轴承、制动器、燃油过滤器、阀门的清洗。二是印制电路板、硅片、晶片、元器件壳、座、铁路系统用的信号控制继电器、元器件、连接件、显像管以及电真空器件等的清洗。三是眼镜、显微镜、望远镜、瞄准具等光学系统及取样玻璃片的清洗。四是医用器具、食品、制药、生化等试验中所用各种瓶罐的清洗。五是喷丝头、精密模具、精密橡胶件、珠宝工艺品等的清洗。
我国现有各类超声波清洗设备制造企业近40家，但其分布主要集中在东南沿海地区。据统计资料，沿海地区的厂家占全国总数的85%，可见经济发达地区对超声波清洗技术的应用不但在先，而且广泛，普及程度高，同时，这又证明超声波清洗技术在中西部地区推广普及的前景十分广阔。就产品水平而言，当代产品与20世纪70-80年代的产品相比，技术进步也十分明显。
近年来，由于对汽车制动器生产线、冰箱压缩机生产线的传统清洗工艺实行技术改造，拟采用超声波清洗工艺。在国外汽车底盘架、轿车外壳喷涂前的超声波清洗，配合专用清洗液，将除锈、去氧化膜及磷化一次清洗处理完成，烘干后即可喷漆等都有了新的应用和发展。
美国Dvpont公司在新泽西州制药厂的应用报告称[1]：超声波清洗能除去反应罐或化学处理桶表面的污物，比用普通方法节约能源，费用低且减少环境污染，清洗过程简单，只要在容器中灌满水，加热到65℃，并加入2%的表面活性剂，进行处理2-4h，即可清洗干净。
欧洲的一些厂家曾清洗过各种的罐，以前用甲醇加热到沸点一次处理4-8h，总共要进行5次清洗才能达到要求，而且超声波清洗只需要一次处理即能达到要求，既节省溶剂，提高效率，又减少环境污染。随着超声波清洗设备的应用范围越来越广泛，各种经过不断完善和改进的新颖超声波清洗设备正在取代已面市的老式设备。
1.1.2 课题的研究意义
蔬果是我们每天都接触的必不可少的食物，蔬果在生长过程中的各个阶段使用了各种农药，对这些农药进行有效地清洗、无污染地降解对我们的健康和环境都有重要意义。超生波频率高、波长短，因而传播的方向性好、穿透能力强，所以将超声波应用在果蔬清洗与药残降解能起到显著地效果。
随着整个科学技术的发展以及各个学科之间的渗透与综合，自动化技术得到了越来越广泛的运用，因此其应用范围也呈现了一个新的高度。论文中所研究的超声和臭氧清洗与降解蔬果药残机控制系统是基于自动化技术发展模式。
因此本课题研制的主要目的是充分结合当前实际需求，基于一个嵌入式平台研发一个有效、稳定的超声和臭氧清洗与降解蔬果药残机控制系统。
1.2 本文主要工作
本学位论文是针对超声和臭氧清洗与降解蔬果药残机控制系统中各个模块进行研究。其中包括系统的MCU设计、人机界面设计、键盘输入设计、信息存储设计、外围控制电路设计。具体的工作包括：各个功能模块的硬件、软件设计以及对机器现场的反复调试。首先是硬件的设计，硬件平台的设计是软件实现其功能的基础，然后是进行软件的设计，高效简练模块化的软件设计使得控制系统发挥高效的性能，最终的现场调试是对整个系统的验证与考核。本论文的主要研究任务如下：
（1）控制系统总框架的设计
在对超声和臭氧清洗与降解蔬果药残机控制系统进行具体的硬件与软件设计之前，首先要对进系统的整体进行设计。依据目前超声和臭氧清洗与降解蔬果药残机控制系统提出的设计需求，详细的规划与制定各个功能模块要实现的具体功能以及如何提高各个功能模块之间进行协同交互的效率。在系统总体设计中，要预先考虑后期的硬件设计和软件设计的具体内容，并且要协调规划协作者之间的设计方案，决定哪些功能模块需用硬件电路来实现而哪些模块需用软件程序来实现，这就需要在提出前期的系统总体设计时进行多方面的考虑，最终提出最优的设计方案。
（2）控制系统硬件电路的构建
这部分设计主要包括控制电路板电源设计、CPU控制单元的设计、液晶显示等几个主要模块的设计。在任何设计中都必须首先考虑总体设计，因此在具体的硬件电路板设计之前，也要对其总体设计进行考虑，在了解各个功能模块所要完成的任务与相互之间协同工作关系的基础上确定电路板要采用的主芯片、规划各个模块之间的接口以及初略估算整个控制系统的损耗，以确保各个功能模块是一个有机整体。硬件电路总体设计完成后，对各个功能模块的电路板进行设计；所要遵循的原则是：服从硬件的总体设计并且要参照主芯片手册来进行外围电路的设计。最后一部分是硬件电路板的调试，首先要保证电源部分的可靠性与正准确性，然后才是对各个功能模块进行单独的功能的调试，这样也简化了整个调试的过程，调试的周期也较之前有所缩短。
（3）控制系统软件流程的构建
软件的设计遵循模块化的设计思路与方法，首先对各个功能模块进行单独设计，之后才进行最终的模块整合。在设计具体的模块化程序时，要区分底层驱动与上层软件两个概念。底层驱动是上层软件通过命令接口函数来调用的，这时的底层驱动是己经封装好的，而上层软件是不允许直接对硬件进行操作的，这样做可以提高程序的稳定性、可移植性以及降低各个模块之间的耦合程度。软件设计的思想是从模块化封装到整体功能整合、底层驱动与上层软件相互独立。
（4）控制系统的调试
最后的工作是对超声和臭氧清洗与降解蔬果药残机控制系统各个模块之间的协同作用与功能进行验证。
1.3 本文内容安排
在具体的阐述每部分之前，安排本论文结构如下：
第一章，绪论，阐述本论文的研究背景以及研究的理论与现实意义，最后提出了系统的整体设计思路与方法，并对本文所要完成的任务进行了介绍。
第二章，控制系统方案分析，依据目前超声和臭氧清洗与降解蔬果药残机控制系统所需要实现的功能，提出了设计系统的功能需求，并对整个系统总体结构进行设计。对系统的各个功能模块进行分析、芯片选型。
第三章，控制系统硬件设计，首先对硬件进行了整体设计，然后具体到对硬件电路的各个模块进行设计，主要包括各个功能模块间的接口设计。在设计硬件电路的时候要充分考虑软件后期设计的方便性与可行性，针对一些用硬件方法便于解决的功能，给出相应的解决方案。
第四章，控制系统软件设计，本节首先阐述了软件部分总体设计的需求，采用自顶向下、模块化设计方法，依据底层与上层相独立的原理，首先对各个功能模块进行设计，然后对各功能模块进行联合调试。并且按照功能的分类对不同模块的驱动程序进行了详细的介绍以及提出C语言程序的设计思路，最后确定了程序的优化设计方案。
第五章，系统调试及问题分析和解决，本章对系统的硬件电路进行调试，对各个模块驱动程序进行调试，及时解决调试中遇到的问题，总结经验。只有依据实际的调试结果才能对整个系统的前期设计工作做出合理评价，才有可能为后期改进工作提供实用的参考意见。
第六章，总结与展望，依据整个研制过程中所遇到的问题以及解决的难题提出一种结论性的概述并且提出超声和臭氧清洗与降解蔬果药残机系统进一步改进的方法和新的设计构思。
第2章 控制系统方案分析
2.1 药残机的总体结构
根据超声和臭氧清洗与降解蔬果药残机的功能需求，整体功能结构的设计方案如图2.1所示，可以使清洗机发出高低两种频率的超声波。清洗机总体分为超声波电源、臭氧发生器和超声振板三大部分。其中超声波电源和臭氧发生器两个部分由一个控制面板所控制。超声波电源由信号发生模块、信号隔离电路、功率放大电路、匹配网络电路组成。控制面板用于输入控制指令，并显示运行时间、模式等参数。控制面板中的核心处理器可以控制超声信号发生模块和臭氧发生器的定时运行。
图2.1 清洗机功能结构设计图
其具体工作过程如下：首先将超声振板（或称清洗消毒执行器）放入到洗菜池中，加入适量的清水，使水没过振板。将待清洗的蔬果或餐具放入水中。通过控制面板设置清洗消毒机的工作模式，选择开始，清洗机开始工作。若选择工作模式为蔬果清洗模式，则核心处理器控制信号频率切换器切换到第一信号发生模块，控制匹配电感切换器切换到第一匹配电感。第一信号发生模块产生中心频率为160kHz的扫频信号，通过信号隔离电路，进入功率放大电路。功率放大电路输出中心频率为160kHz的扫频功率电信号，通过第一匹配电感，送入超声振板，超声振板上的换能器开始工作在高频状态，将超声波辐照入清洗水中，清洗蔬果。在清洗过程中，控制面板控制小型臭氧机间歇式工作，通过超声振板表面的小孔向水中曝入臭氧。清洗机在工作中可以随时暂停或终止。清洗结束后，将清洗池中清洗放掉，将蔬果过水一次以去掉附着在表面的废水即可。若选择工作模式为餐具清洗模式，除信号频率切换器与匹配电感切换器切换到相应的第一信号发生模块与第一匹配电感，且信号为中心频率为80kHz扫频信号，其余工作过程完全相同。
依据超声和臭氧清洗与降解蔬果药残机的总体结构，本文所述的控制系统设计主要是对控制面板的设计。
2.2 控制系统组成
清洗机的控制面板由核心处理器模块、输入设备、存储设备、显示设备、外围控制电路组成。组成框图见图2.2。
图2.2 控制面板组成框图
核心处理器模块功能为接收用户由输入设备输入的信息，将其在显示设备上显示，并对输入的指令执行，保存用户数据，控制超声信号发生模块和臭氧发生器的定时运行，对用户模式的选择进行识别，做出相应的处理输出。
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