破壁机高速电机控制器硬件子系统设计(附件)
本文主要介绍破壁机硬件子系统部分的设计。所选取的感应电路为温度采集器。硬件部分包括按键电路，直流电机驱动电路，LCD12864电路，STM32单片机，继电器电路。采集的信号需要经过处理才能传输到软件部分。软件部分采用visio软件，运用虚拟仪器技术设计出一套软件系统，并通过相关分析法处理采集到的信号，最终得到破壁机的运行的状态。本设计主要应用于破壁机的高速运转与温度的控制，并能在上位机上显示出具体状态与条件。可以应用于植物果蔬的内在的营养价值的提取与保护，还有医学上的对于一些难提取的物质的研究。关键词 破壁机，高速电机，温度控制
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究意义 1
2 研究方法 2
2.1 控制方法 2
2.2破壁机的工作原理 3
3 硬件设计 4
3.1 电机高速运转的原理 4
3.2 温度控制器 6
3.3 LCD12864电路 7
3.4 继电器电路 11
3.5 单片机电路 15
3.4 电源模块 15
4 硬件调试 16
4.1 温度模块调试 16
4.2 电源与电机模块调试 17
4.3 总硬件系统调试 18
结 论 20
致 谢 21
参考文献 22
1 绪论
研究背景
破壁机指的是转速达到45000转的每分钟的一个仪器，它可以瞬间击碎植物的细胞壁，从而从植物的内部进行萃取的作用，因此人们也称它为破壁机与料理机的结合，在现代人的生活与工作中都扮演了相当大的角色，并且也帮助了人们在养身的方面也提供巨大帮助。
破壁料理机采用了高速的电机，从而使它的转速达到破壁机所需要的45000转每分钟，并且破壁机内部也放了不锈钢刀片，由电机带动了破壁机内部的不锈钢刀片，对植物的细胞壁进行击碎，将植物内的种种成分如矿物质，维生素，水和蛋白质进行提取与保存。并且最后将它加工成食材。
但影响破壁机的破壁率和破壁效果的主要因素包括:1.高速电机的运转时候的转速;2.是与电 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
机所连接的破壁机内的刀片的转速;3.刀片的数量、长度、厚度参数;4.杯体的形状容积和高度等等。最终反映到破壁机内部的刀片切割与撞击食材时的运行速度和切削次数。以达到完美的破壁提取内部物质的目的。
破壁调理机通过实际工作转速约1600030000转/分钟的高速电机和六叶大直径刀片设计，实现242452公里/小时的刀片黄金切割速度和近180000次/分钟的切削频次，实现超微粉碎，快速打破食材细胞壁。破壁机内部高速电机的主要的技术特点是定子绕组的电流大，转子速度高，和铁心中的磁通频率高，功率密度和损耗密度大。这些特点决定了高速电机具有不同于常速电机特有的关键技术与设计方法，设计和制造难度往往成倍大于普通速电机。
1.2 研究意义
当因为目前的人们对于健康的不懈的追求与对生活品质的追求，在饮食上与生活中愈发的去苛求，由此破壁机的诞生解决了许多人的难题，因此对于一些进食不便的人群相当于一次革命性的发明创造，但是因为破壁机的转速的缘故，因此带来了有些的植物的细胞壁的无法的被打破，从而无法提取里面的营养物质，由此破壁机的出现解决了这个难题，让无数的科研作者与患者带来了巨大的福音，而且这一项技术目前在国际上属于先进的技术，掌握这一项的科技也是展现了我国的强大的综合科技实力与大国的姿态，因此破壁机的出现对于我们的意义是十分巨大的，需要我们的无数的科研工作者与学子们投入进来，早日将这一项技术掌握的炉火纯青。
2 研究方法
2.1控制方法
本设计采用了温度控制的高速电机运转的破壁机，选择了单片机，继电器，LCD12864，与特殊电源的设计，排除其他干扰，提高的定位的精度。
首先，讲述了温度控制的高速电机的原理，以及电机高速运转的具体的各方面原因，经过修改测试方法，提高了系统定位的精度。
接着，由于对要求的温度控制器敏感度要求较高，并且需要抗干扰能力不低，综上，因此选择了可以具体控制精度极高的温度控制器。
而后，由于反馈的信号含有大量的数据，需要排除干扰，从而利用了高分辨率的LCD12864显示屏，从而提高检测精度。
最后，本设计的软件是用的是visio软件，该软件在使用的时候可以很简单的进行模拟与试验，得到的结果十分的客观且具有直观性，因此在很多的试验与毕设中都会用到visio软件的，并且visio软件也是十分的易于操作。
本论文，一共是由四个主要的部分组成的：
第一部分是通过阅读任务书里面的任务，经过研究和我的搭档得出设计方案，并通过咨询老师与翻阅资料去准备这个毕设所需要的知识。
（1）高速运转的破壁机带来的影响，背景。研究的意义。
（2）研究与操作的具体方法，还有相关分析法的应用。
第二部分是硬件设计，设计的硬件电路图，画出硬件原理图、PCB图，制作PCB板，并焊接相关的元器件。
第三部分是硬件与软件的系统调试，最终通过多次的调试从而得到一个稳定的运行状态与运行环境。
第四部分是结论，总结一下早本次设计中遇见的问题，所能达到的要求，还有对自身的提高。
2.2高速运转的破壁机的工作原理
在破壁机的发展的历程中它一共经历了以下四个过程
第一代破壁产品指的是通过人们的手动的方法，利用其挤压力对细胞壁进行破壁，破壁率极低。
第二代破壁产品通过一个内部带有刀片的仪器，通过电机带动刀片高速旋转切割食材，破壁粉碎效果比第一代破壁机强一些，但破壁率也只能达到40%左右。常用来磨豆浆、绞肉等。
第三代破壁产品继承了料理机的设计结构和主要功能，粉碎效果比传统料理机破壁率提高了13%。
第四代破壁产品破壁粉碎效果较好，并且将加热与破壁的技术的都很好地结合在一起，破壁机的破壁粉碎效果每分钟高达43%。
普通的破壁机由于没有对应的变频的控制的方法，相较于先进的变频破壁机称为“定频破壁机”。它由于供电频率的固定性与制约性，传统的固定频破壁机的电机的转速只能通过电源给予的电压大小与波形的变化来实现变速，但这种方法的破壁机的转速的变化会产生很大的其他频率波的干扰，谐波会对并联在电路的其他的破壁的设备产生很大的影响。最直接的影响就是导致普通破壁机不能一边进行植物的破壁一边进行物质的加热。?
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究意义 1
2 研究方法 2
2.1 控制方法 2
2.2破壁机的工作原理 3
3 硬件设计 4
3.1 电机高速运转的原理 4
3.2 温度控制器 6
3.3 LCD12864电路 7
3.4 继电器电路 11
3.5 单片机电路 15
3.4 电源模块 15
4 硬件调试 16
4.1 温度模块调试 16
4.2 电源与电机模块调试 17
4.3 总硬件系统调试 18
结 论 20
致 谢 21
参考文献 22
1 绪论
研究背景
破壁机指的是转速达到45000转的每分钟的一个仪器，它可以瞬间击碎植物的细胞壁，从而从植物的内部进行萃取的作用，因此人们也称它为破壁机与料理机的结合，在现代人的生活与工作中都扮演了相当大的角色，并且也帮助了人们在养身的方面也提供巨大帮助。
破壁料理机采用了高速的电机，从而使它的转速达到破壁机所需要的45000转每分钟，并且破壁机内部也放了不锈钢刀片，由电机带动了破壁机内部的不锈钢刀片，对植物的细胞壁进行击碎，将植物内的种种成分如矿物质，维生素，水和蛋白质进行提取与保存。并且最后将它加工成食材。
但影响破壁机的破壁率和破壁效果的主要因素包括:1.高速电机的运转时候的转速;2.是与电 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
机所连接的破壁机内的刀片的转速;3.刀片的数量、长度、厚度参数;4.杯体的形状容积和高度等等。最终反映到破壁机内部的刀片切割与撞击食材时的运行速度和切削次数。以达到完美的破壁提取内部物质的目的。
破壁调理机通过实际工作转速约1600030000转/分钟的高速电机和六叶大直径刀片设计，实现242452公里/小时的刀片黄金切割速度和近180000次/分钟的切削频次，实现超微粉碎，快速打破食材细胞壁。破壁机内部高速电机的主要的技术特点是定子绕组的电流大，转子速度高，和铁心中的磁通频率高，功率密度和损耗密度大。这些特点决定了高速电机具有不同于常速电机特有的关键技术与设计方法，设计和制造难度往往成倍大于普通速电机。
1.2 研究意义
当因为目前的人们对于健康的不懈的追求与对生活品质的追求，在饮食上与生活中愈发的去苛求，由此破壁机的诞生解决了许多人的难题，因此对于一些进食不便的人群相当于一次革命性的发明创造，但是因为破壁机的转速的缘故，因此带来了有些的植物的细胞壁的无法的被打破，从而无法提取里面的营养物质，由此破壁机的出现解决了这个难题，让无数的科研作者与患者带来了巨大的福音，而且这一项技术目前在国际上属于先进的技术，掌握这一项的科技也是展现了我国的强大的综合科技实力与大国的姿态，因此破壁机的出现对于我们的意义是十分巨大的，需要我们的无数的科研工作者与学子们投入进来，早日将这一项技术掌握的炉火纯青。
2 研究方法
2.1控制方法
本设计采用了温度控制的高速电机运转的破壁机，选择了单片机，继电器，LCD12864，与特殊电源的设计，排除其他干扰，提高的定位的精度。
首先，讲述了温度控制的高速电机的原理，以及电机高速运转的具体的各方面原因，经过修改测试方法，提高了系统定位的精度。
接着，由于对要求的温度控制器敏感度要求较高，并且需要抗干扰能力不低，综上，因此选择了可以具体控制精度极高的温度控制器。
而后，由于反馈的信号含有大量的数据，需要排除干扰，从而利用了高分辨率的LCD12864显示屏，从而提高检测精度。
最后，本设计的软件是用的是visio软件，该软件在使用的时候可以很简单的进行模拟与试验，得到的结果十分的客观且具有直观性，因此在很多的试验与毕设中都会用到visio软件的，并且visio软件也是十分的易于操作。
本论文，一共是由四个主要的部分组成的：
第一部分是通过阅读任务书里面的任务，经过研究和我的搭档得出设计方案，并通过咨询老师与翻阅资料去准备这个毕设所需要的知识。
（1）高速运转的破壁机带来的影响，背景。研究的意义。
（2）研究与操作的具体方法，还有相关分析法的应用。
第二部分是硬件设计，设计的硬件电路图，画出硬件原理图、PCB图，制作PCB板，并焊接相关的元器件。
第三部分是硬件与软件的系统调试，最终通过多次的调试从而得到一个稳定的运行状态与运行环境。
第四部分是结论，总结一下早本次设计中遇见的问题，所能达到的要求，还有对自身的提高。
2.2高速运转的破壁机的工作原理
在破壁机的发展的历程中它一共经历了以下四个过程
第一代破壁产品指的是通过人们的手动的方法，利用其挤压力对细胞壁进行破壁，破壁率极低。
第二代破壁产品通过一个内部带有刀片的仪器，通过电机带动刀片高速旋转切割食材，破壁粉碎效果比第一代破壁机强一些，但破壁率也只能达到40%左右。常用来磨豆浆、绞肉等。
第三代破壁产品继承了料理机的设计结构和主要功能，粉碎效果比传统料理机破壁率提高了13%。
第四代破壁产品破壁粉碎效果较好，并且将加热与破壁的技术的都很好地结合在一起，破壁机的破壁粉碎效果每分钟高达43%。
普通的破壁机由于没有对应的变频的控制的方法，相较于先进的变频破壁机称为“定频破壁机”。它由于供电频率的固定性与制约性，传统的固定频破壁机的电机的转速只能通过电源给予的电压大小与波形的变化来实现变速，但这种方法的破壁机的转速的变化会产生很大的其他频率波的干扰，谐波会对并联在电路的其他的破壁的设备产生很大的影响。最直接的影响就是导致普通破壁机不能一边进行植物的破壁一边进行物质的加热。?
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