智能豆浆机控制系统的设计【字数：11013】
在我国，长久以来豆浆都是我国国民获取蛋白质的重要来源。然而对于普通家庭来说，自己手工制作豆浆过程较为繁琐，花费时间长，带来了很多的不方便的地方。使用以单片机为控制核心的智能豆浆机来制作豆浆，能有效地简化家庭制作豆浆的操作。通过编程，使单片机能够控制各个模块，从而能达到智能豆浆机的控制系统的设计要求。本文中，以STC89C52单片机为控制核心的智能豆浆机的控制系统，通过连接不同的功能模块来实现煮豆浆的功能。通过各个模块的配合，以单片机控制继电器通断驱动加热器来预加热；当温度传感器检测到温度达到设定的时候，单片机发出指令，步进电机正转打浆；重复加热打浆作业后进行降功率煮浆作业，当泡沫检测检测到泡沫上升到一定高度时，便通过调整单片机输出的pwm波的占空比控制继电器的通断时间，从而降低煮浆功率。最后单片机能按照程序自动完成或者手动操作来控制步进电机反转以实现清洗功能。并且整个过程能够在液晶屏上显示。本文主要通过对硬件模块的设计和STC89C52单片机的软件编程设计，基本实现课题要求的功能。
Keywords: soymilk machine;STC89C52 singlechip;sensor;Stepper motor 目录
1. 绪论 1
1.1 研究的基础 1
1.2 设计的目的与意义 1
1.3 发展趋势 1
1.4 本文工作概述 2
2. 设计方案 3
2.1 整体结构思路 3
2.2 硬件设计方案 4
2.3 软件设计方案 4
2.4 本章小结 4
3. 硬件系统 5
3.1 硬件电路总体结构 5
3.2 单片机芯片 5
3.3 最小系统设计 6
3.4 显示模块 7
3.5 步进电机模块 9
3.6 温度传感器 11
3.7 泡沫检测模块 12
3.8 加热模块 13
3.9 按键模块 15
3.10 本章小结 16
4. 软件设计 17
4.1 主函数设计 17
4.2 液晶屏程序 18
4.3 温度检测 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
程序 19
4.4 按键程序 20
4.5 电动机程序 20
4.6 中断服务程序 21
4.7 本章小结 22
5. 调试和分析 23
5.1 接线调试 23
5.2 软件调试 23
5.3 系统调试 24
5.4 结果分析 29
6. 总结 30
7. 参考文献 32
附录1 硬件电路图 33
附录2 源程序 34
致谢 56
绪论
研究的基础
从家用豆浆机面世以来，它就受到了市场广泛的欢迎，几乎家家都有一台豆浆机。市场上的豆浆机也发展出了各种不同的型号，功能也越来越多。比如免浸豆，制作奶昔，自动清洗等功能。现在的智能豆浆机已经发展成为“一键式”豆浆机，即把水和豆子放入豆浆机，按下一个开始键豆浆机就能自动完成加热、打浆、煮浆等的功能。在做到简单方便的同时，又能够做出美味可口的豆浆。
设计的目的与意义
虽然技术发展日新月异，但是智能豆浆机的发展还是离不开便捷，美味和安全这三大理念。这就需要设计出一款规格小巧，便于开发，成本可控和安全可靠的豆浆机控制单元。单片机正是适应这样要求的最好的选择。
以单片机为核心的智能豆浆机控制系统一方面便于开发，较多的I/O口意味着可以在完成最基本的制作豆浆功能同时，通过添加功能模块，改写一部分的编程轻松实现额外的附加功能；另一方面单片机技术成熟，体型小巧，工作稳定，易于控制成本，因此可以比较好的实现设计智能豆浆机的要求。
在市场上，大多数的豆浆机功能繁琐，但是消费者越来越看重看中的是家中老人能够简便的操作，豆浆机煮浆能够完全煮熟，不至于喝了没有完全煮熟的豆浆而产生健康问题。而基于单片机设计的控制系统能够很好地适应消费者的需求，因此具有比较强的竞争能力。
发展趋势
豆浆机主要用到的材料一般有两种，一是金属刀片，二是塑料材料。以钢铁为主的金属刀片本身比较重，而且随着使用，刀刃会有一定的磨损。随着金属材料技术的发展，在未来，豆浆机的刀片肯定会应用金属性能更加优秀的合金产品，在重量，使用寿命方面会有较大的改善。外壳上面能选用的材料比较多，有塑料、陶瓷、金属等，性能也各有不同，未来也会向更加坚固、美观和轻量化发展。
传统的豆浆机在制作豆浆的工艺流程或者工作方式上面存在缺陷，比如加热时豆浆受热不均、打磨不充分，加热棒上容易糊锅，口感不佳等的问题。通过改进加热方法，刀片的角度，制作豆浆的工序等硬件或软件的设计，能够有效解决这一类的问题。
通过的控制系统的优化设计，引入PID算法来控制制作豆浆是的电机转速和加热温度，豆浆机自动调整打浆时间和加热时间，使制作出的豆浆有更好的品质。
结合互联网和智能手机，使用者能够通过智能手机与豆浆机完成通信，不在家时也能操作豆浆机，下班回家即可享受到一杯温度美味可口、正好合适的豆浆。
本文工作概述
本文主要论述了以单片机为核心的智能豆浆机控制系统的设计。通过对硬件电路的设计和软件开发调试，从而实现了豆浆机的主要功能。
本文的主体安排大致如下：第一章是文章的绪论部分，包括课题研究的背景和发展现状以及在将来的发展趋势；系统设计方案部分是本文的第二章，包括了主体结构的构思、硬件模块的设计和软件主体框架设计；第三章是硬件电路的详细介绍，主要是对硬件电路的原件选型和四个模块介绍；第四章是软件设计，包括了子程序、主程序的设计、第五章是对系统的调试；最后是对文章的总结和归纳。
设计方案
整体结构思路
本设计采用模块化设计法，设计以STC89C52单片机为核心的智能豆浆机的控制电路。当按下启动按钮，单片机接收到信号。单片机再控制加热电路全功率加热。用温度传感器接受温度信号，传回单片机，当温度达到预设值时单片机控制停止加热，控制步进电机正转，打磨黄豆。与此同时，单片机进行计时，当达到预设时间后，控制切断电机回路，加热回路重新全功率工作。煮豆浆产生的泡沫触碰到探针传感器时，单片机收到信号，通过pwm脉宽调制，降低加热回路加热功率，以此往复多次。当加热时间和豆浆温度同时满足要求时，停止加热，豆浆制作完成。最后，电动机反转以完成清洗操作。
Keywords: soymilk machine;STC89C52 singlechip;sensor;Stepper motor 目录
1. 绪论 1
1.1 研究的基础 1
1.2 设计的目的与意义 1
1.3 发展趋势 1
1.4 本文工作概述 2
2. 设计方案 3
2.1 整体结构思路 3
2.2 硬件设计方案 4
2.3 软件设计方案 4
2.4 本章小结 4
3. 硬件系统 5
3.1 硬件电路总体结构 5
3.2 单片机芯片 5
3.3 最小系统设计 6
3.4 显示模块 7
3.5 步进电机模块 9
3.6 温度传感器 11
3.7 泡沫检测模块 12
3.8 加热模块 13
3.9 按键模块 15
3.10 本章小结 16
4. 软件设计 17
4.1 主函数设计 17
4.2 液晶屏程序 18
4.3 温度检测 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
程序 19
4.4 按键程序 20
4.5 电动机程序 20
4.6 中断服务程序 21
4.7 本章小结 22
5. 调试和分析 23
5.1 接线调试 23
5.2 软件调试 23
5.3 系统调试 24
5.4 结果分析 29
6. 总结 30
7. 参考文献 32
附录1 硬件电路图 33
附录2 源程序 34
致谢 56
绪论
研究的基础
从家用豆浆机面世以来，它就受到了市场广泛的欢迎，几乎家家都有一台豆浆机。市场上的豆浆机也发展出了各种不同的型号，功能也越来越多。比如免浸豆，制作奶昔，自动清洗等功能。现在的智能豆浆机已经发展成为“一键式”豆浆机，即把水和豆子放入豆浆机，按下一个开始键豆浆机就能自动完成加热、打浆、煮浆等的功能。在做到简单方便的同时，又能够做出美味可口的豆浆。
设计的目的与意义
虽然技术发展日新月异，但是智能豆浆机的发展还是离不开便捷，美味和安全这三大理念。这就需要设计出一款规格小巧，便于开发，成本可控和安全可靠的豆浆机控制单元。单片机正是适应这样要求的最好的选择。
以单片机为核心的智能豆浆机控制系统一方面便于开发，较多的I/O口意味着可以在完成最基本的制作豆浆功能同时，通过添加功能模块，改写一部分的编程轻松实现额外的附加功能；另一方面单片机技术成熟，体型小巧，工作稳定，易于控制成本，因此可以比较好的实现设计智能豆浆机的要求。
在市场上，大多数的豆浆机功能繁琐，但是消费者越来越看重看中的是家中老人能够简便的操作，豆浆机煮浆能够完全煮熟，不至于喝了没有完全煮熟的豆浆而产生健康问题。而基于单片机设计的控制系统能够很好地适应消费者的需求，因此具有比较强的竞争能力。
发展趋势
豆浆机主要用到的材料一般有两种，一是金属刀片，二是塑料材料。以钢铁为主的金属刀片本身比较重，而且随着使用，刀刃会有一定的磨损。随着金属材料技术的发展，在未来，豆浆机的刀片肯定会应用金属性能更加优秀的合金产品，在重量，使用寿命方面会有较大的改善。外壳上面能选用的材料比较多，有塑料、陶瓷、金属等，性能也各有不同，未来也会向更加坚固、美观和轻量化发展。
传统的豆浆机在制作豆浆的工艺流程或者工作方式上面存在缺陷，比如加热时豆浆受热不均、打磨不充分，加热棒上容易糊锅，口感不佳等的问题。通过改进加热方法，刀片的角度，制作豆浆的工序等硬件或软件的设计，能够有效解决这一类的问题。
通过的控制系统的优化设计，引入PID算法来控制制作豆浆是的电机转速和加热温度，豆浆机自动调整打浆时间和加热时间，使制作出的豆浆有更好的品质。
结合互联网和智能手机，使用者能够通过智能手机与豆浆机完成通信，不在家时也能操作豆浆机，下班回家即可享受到一杯温度美味可口、正好合适的豆浆。
本文工作概述
本文主要论述了以单片机为核心的智能豆浆机控制系统的设计。通过对硬件电路的设计和软件开发调试，从而实现了豆浆机的主要功能。
本文的主体安排大致如下：第一章是文章的绪论部分，包括课题研究的背景和发展现状以及在将来的发展趋势；系统设计方案部分是本文的第二章，包括了主体结构的构思、硬件模块的设计和软件主体框架设计；第三章是硬件电路的详细介绍，主要是对硬件电路的原件选型和四个模块介绍；第四章是软件设计，包括了子程序、主程序的设计、第五章是对系统的调试；最后是对文章的总结和归纳。
设计方案
整体结构思路
本设计采用模块化设计法，设计以STC89C52单片机为核心的智能豆浆机的控制电路。当按下启动按钮，单片机接收到信号。单片机再控制加热电路全功率加热。用温度传感器接受温度信号，传回单片机，当温度达到预设值时单片机控制停止加热，控制步进电机正转，打磨黄豆。与此同时，单片机进行计时，当达到预设时间后，控制切断电机回路，加热回路重新全功率工作。煮豆浆产生的泡沫触碰到探针传感器时，单片机收到信号，通过pwm脉宽调制，降低加热回路加热功率，以此往复多次。当加热时间和豆浆温度同时满足要求时，停止加热，豆浆制作完成。最后，电动机反转以完成清洗操作。
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