破壁机控制系统的设计

破壁机控制系统的设计

摘要

豆浆本身有着非常好的营养价值，同时也属于是非常好的健康食品。现如今关于破

壁机的功能一般都是非常丰富的，不光是可以去有效的磨干豆，同时还能够去磨湿豆，

并且还能够把米类和一些豆类进行混合做米糊，除此以外，还可以利用破壁机去做果汁。

并且针对破壁机清洗起来比较方便，噪音也很小，比较节能，速度也非常的快，磨出来

的豆浆也非常的细腻，同时它本身也具备了保温的相关功能，有效的满足了用户的各种

需求。在本篇论文里面，直接通过单片机去设计，针对家用破壁机进行自动控制的相关

装置，在这个系统里面包含的各种电路内容，像是温度检测电路，同时还有报警的电路，

除此以外还rr电源电路等等的板块。如果温度已经达到了75摄氏度的时候，就会停止

加热操作。启动整个破壁机就会开始进行磨浆，磨浆电机根据间歇的方式来进行具体的

打浆操作，基本上就是运转20秒时间之后就会停上，然后再停10秒之后再来进行打浆

操作，按照这样的规则进行循环打浆一直达到5次。打样完成之后就会针对豆浆来进行

一定的加热，然后温度加到相关数值之后，豆浆就会上溢。一旦豆浆沫跟防溢电极进行

了有效接触，那么就会停止加热相关操作，在中间停顿20秒之后，会再次进行的加热，

按照这样的规则会循环16次，等到整个加工工作完成了会停止10秒之后，给予一定的

响应。

关键词：单片机；家用破壁机；热敏电阻

Abstract

Soybeanmilkhasveryhighnutritionalvalue,anditisaveryidealhealthyfood.

Nowadays,soybeanmilkmachinehasmanyfunctions,suchasgrindingdrybeans,grinding

wetbeans,makingricepaste(allkindsofriceandbeansmixedtogether),andmakingfruit

juice.Easytoclean,lownoise,energysaving,fastspeed,dry/wetbeans,soybeanmilkmore

delicate,heatpreservationfunctionsalsomeet(hediversifiedandpersonalizedneedsof

consumers.Inthispaper,afullautomaticcontroldevicefordomesticsoybeanmilkmachine

isdesignedbyusingsinglechipcomputer.Thesystemmainlyincludespowersupplycircuit,

temperaturedetectioncircuit,heatingandbeatingcircuit,anti-dryburningandanti-overflow

circuit,alarmcircuit,resetcircuit,clockandkeycircuit.Whenthetemperaturereachesabout

75degrees,stopheating.Starttherefiningmotorandstarttherefining.Therefiningmotor

beatsinanintermittentway:stoptransportingafter20secondsofoperation,andstartthe

refiningmotorafter10secondsofintermittentoperation,sothattherefiningcyclecanbe

carriedoutfivetimes.Afterrefining,thesoybeanmilkisheated.Whenthetemperatureof

soybeanmilkreachesacertainvalue,thesoybeanmilkoverflows.Whenthesoybeanmilk

foamtouchesthespill-proofelectrode,stopheating,thenstartheatingafter20seconds

intermittent,sothat16cycles,soybeanmilkprocessingiscompleted,after10seconds

intermittentsoundsignal.

Keywords:microcontroller;householdsoymilkmachine;thermistor

目录

摘要.........................................................................I

Abstract............................................................................................................................................II

1绪论.......................................................................4

1.1研究背景及意义......................................................4

1.2国内外研究现状......................................................4

1.3研究内容.............................................................6

2关于设计方案进行选择......................................................8

2.1具体的设计思路.......................................................8

2.2具体的方案设计......................................................8

2.3针对方案进行论证....................................................9

3针对破壁机控制系统进行功能分析...........................................12

3.1关于控制系统的硬件分析.............................................12

3.2关于控制系统的软件分析.............................................12

4关于破壁机控制系统的硬件设计.............................................15

4.1针对电源电路设计进行说明...........................................15

4.2针对单片机的具体选用...............................................17

4.3针对温度检测电路进行设计...........................................17

4.4针对加热及打浆电路进行具体设计....................................21

4.5关于防干烧还有防溢出相关电路的具体设计............................22

4.6关于报警电路具体设计...............................................23

4.7针对复位电路进行设计...............................................24

4.8针对时钟电路还有按键具体的设计.....................................25

5关于破壁机控制系统具体的软件设计........................................27

结语........................................................................29

参考文献....................................................................30

附录1电路图...............................................................32

附录2源代码...............................................................33

1雌

1.1研究背景及意义

破壁机现如今慢慢的变成了每个家庭里面不能够缺少的相关家用电器，破壁机

主要就是把黄豆当成基本的原料，然后把它加工变成是豆浆。现如今人们的生活，

节奏变得越来越快了，所以使得对于事物的追求也希望能够简单化，正是因为这样

的一个趋势，让家用破壁机的自动控制装置慢慢走到人们视野当中。为了能够喝到

更加卫生，并且更加让人放心的豆浆，不少的家庭都会选择在自己家里面去制作豆

浆，使得家用破壁机的市场也得到了有效的扩大。豆浆本身是有着非常高营养价值

的食品，同时也属于是非常健康的一种绿色食品。按照专家相关介绍里面，在豆浆

当中本身有的非常多的优质蛋白质，同时也饱含了非常多的维生素，并且里面也含

有多种人体所需的氨基酸以及微量元素等等，营养价值可谓是非常高的。不管是老

年人或者是成年人还是儿童，只要能够一直坚持喝豆浆，都能够有效的去提升自身

体质，并且有效的预防相关的疾病。在春秋时节去喝豆浆可以达到滋阴润燥的相关

作用，夏天的时候去喝豆浆可以有效的消热防暑，冬天的时候喝豆浆也有助于保暖

防寒。

通过微电脑来进行相关的控制，进行预热还有打浆以及熬住，让整个豆浆的制

作过程完全自动化，同时让豆浆的营养更加丰富，口感更加香泽。制作一台家用破

壁机全自动控制装置，课题实践性强，实用性好。

1.2国内外研究现状

二零零八年时候出现了毒奶粉事件，从而使得破壁机市场得到了很好的发展，

一直到2009年的时候一直保持着上升的势头。即便是上升的速度并没有厂商所预期

的那样高，但是我们不可否认的是，本身市场竞争也变得越来越激烈起来。不管是

品牌还是相关的价格，亦或是产品以及一些基本的技术，关于破壁机行业里面依旧

是存在着很多争议和讨论的地方，而正是因为存在着那些争议的部分，所以使得整

个市场更好的发展。

最近这段时间，关于饮料这个行业也出现了涨价的风波，差不多所有的饮料在

价格上面都出现了一定上升的趋势。针对这些情况，有一部分消费者觉得一时间不

能够去接受。而饮料这个行业在提升了整个价格的时候，也一直记着需要去创新，

希望通过这样的方式有效的吸引用户。其实针对一些传统饮料来说，整个行业基本

上己经开发得差不多了。现如今就有不少的，饮料企业都高举着健康的牌子，以期

望可以有效的迎合用户对于健康的追求。在那些新出来的一些健康饮料当中，关于

粮食饮料也占据了非常重要的位置，而喝豆浆也成为了非常主要的潮流。

周立平在二零零七年的时候直接设计出来了把Cortex〜（TM）-M3当成基本内核,

同时嵌入型的单片机当成是控制器，这个控制器能够有效针对水位进行相关的检测,

同时也避免干烧的情况出现，可以自动的去进行浸泡，还有预热打浆的相关操作，

避免豆浆出现溢出的情况，同时也有效的针对温度进行相关的检测。

魏春英，秦飞舟（2017）介绍了一款以单片机为核心的多功能家用料理机，系统以

AT89C205单片机为主控芯片，有效的去检测用户本身的按键输入以及具体的工作情

况，来进行相关工作，这样让整个系统能够更加的安全，同时去制作出来更高质量

的相关饮品。系统结合稳压电路、加热电路、温度检测电路、防溢及防干烧电路、

报警电路和显示电路组成,硬件部分采用protues绘制原理图，软件部分在keil中利用

C语言进行程序设计，最后采用protues和keil进行联合仿真。系统具有使月简单便

捷，稳定性好，功耗低等特点。

付秀伟，付莉（2018）介绍了--种由单片机控制的破壁机控制系统,给出了各部分

硬件设计的原理和硬件设计所需的电路原理图，本系统具有温度、水位检测等功能。

雷文礼，任新成（2015）专门设计出来了主要是基于单片机的全自动形式的破壁

机，该系统主要就是选择了把单片机当成是核心的控制器，并且也通过了电加热的

基本原理以及通过了声光报警相关功能来对水进行有效的加热，并且针对豆浆进行

打磨，同时还能够自动报警，有效地防止豆浆蛋白质破坏。具有使用简单，稳定性好,

功耗低的优点。

张鹏（2016）基于学生学习单片机的厌学情绪和枯燥的单片机理论教学模式,

经过多年教学经验和创新教育的开发，我们提出通过模拟实际项目的过程来驱动单

片机的教学，既改变了传统的枯燥教学模式，又激发了学生学习的兴趣，同时锻炼了学

生的动手能力，为以后学生就业做实际项目打下坚实的基础。

姜风国，刘鹏(2014)以烟台大学实验室开放基金项目”全自动破壁机的综合实

验”为依托，设计了以AT89C52单片机为核心的全自动破壁机控制系统，给出了具体

的硬件电路和软件设计方法.该控制系统实现了从黄豆的粉碎、豆浆的加热、熬煮全

过程的自动化，达到了设计要求.

我国经济本身发展时间其实不长，但是人们的生活水准都有了非常明显的提升。

不过跟那些发达国家比较起来，关于生活品质依旧是存在着非常大的,上升空间的。

我国人民现如今比较关注的问题还依旧是有效的去满足衣食住行上面的相关需求。

再之后，关于去有效提升生活水平的相关产品也会慢慢的出现在人们视野当中。一

些小家电也凭借着自己产品的多样化和大规模而得到快速的发展。

1・3研究内容

本文通过单片机去设计，针对家用破壁机进行自动控制的相关装置，在这个系

统里面包含的各种电路内容，像是温度检测电路，同时还有报警的电路，除此以外

还有电源电路等等的板块。如果温度已经达到了75摄氏度的时候，就会停止加热操

作。启动整个破壁机就会开始进行磨浆，磨浆电机根据间歇的方式来进行具体的打

浆操作，基本上就是运转20秒时间之后就会停止，然后再停10秒之后再来进行打

浆操作，按照这样的规则进行循环打浆一直达到5次。打样完成之后就会针对豆浆

来进行一定的加热，然后温度加到相关数值之后，豆浆就会上溢。一旦豆裟沫跟防

溢电极进行了有效接触，那么就会停止加热相关操作，在中间停顿2()秒之后，会再

次进行的加热，按照这样的规则会循环16次，等到整个加工工作完成了会停止10

秒之后，给予一定的响应。

2关于设计方案进行选择

2.1具体的设计思路

因为以前所使用的相关破壁机，磨浆过程必须把豆渣进行过滤，豆浆熬煮的过

程中，也是需要自己来亲自动手，并且还要时时去注意豆浆溢出来的情况，整个过

程都非常的繁琐，操作起来也非常的不方便，正是因为这样的情况，所以就去开发

家用破壁机自动控制的相关电路装置。

关于全自动控制的装置，主要就是在单片机相关程序里面的具体控制来进行工

作。在打浆的时候，直接去接通电源，然后按下启动的按钮，那么整个控制电路就

会控制着破壁机来进行相关的工作。首先会给黄豆进行加热，之后就是通过传感器

来检测加热的温度，一旦温度达到了80度的时候，就会停止加热的操作。紧接着就

会启动磨浆电机来进行磨浆的操作，通常是运转20秒之后就会停下来，然后间隔

10秒之后再来启动，这样不断的进行循环。磨浆完成之后，就会针对豆浆来进行加

热操作，这个时候如果豆浆加热过程中达到一定温度会出现上溢，那么自动进入到

防止溢出，继续进行相关流程，一直到最后整个加工完成的就会进行提示。

2.2具体的方案设计

第一个方案，在这个方案里面主要就是通过单片机还有传感器，另外就是加热

电路以及模将电路，同时包含着报警电路来直接构成的。当加热到相关温度之后，

就会去执行磨浆的操作模式，完成了就会执行加热，煮沸的操作，在这之后就会停

下来，然后进行报警。

表2.1关于方案一具体的设计框图

打浆电路

温度传感器

加热电路

报警电路

第二个方案，在这个方案里面主要就是通过单片机还有传感器，另外就是功能

电路，沸腾检测的电路等部分来组成的。具体可以看下面图里面显示出来的，在这

个方案当中的基本原理就是破壁机通电之后点击启动按钮，控制电路会去执行加热

的相关操作，一旦温度达到了75摄氏度的时候就会停止加热，然后执行打浆的操作,

大江电机基本上按照间歇的方式来进行的，运转20秒之后停下来，间隔10秒之后

再来运转，像这样一直循环6次或者是循环4次。打浆完毕之后，就会对豆浆来进

行具体的加热操作，然后温度达到一定程度会出现上溢的情况，那么这个时候就会

有防溢电极，接触之后就会停止加热，中间停20秒之后再次来进行加热，按照这种

形式来循环，一直到整个豆浆加工过程完成就会给予具体提示。

表2.2关于方案二的设计框图

单片机

加热电路

防干烧、防溢电路

打浆电路

温度传感器

报警电路

电源电路

2.3针对方案进行论证

关于这个设计里面的基本原理，可以看下面图中显示出来的内容，主要就

是通过单片机，还有电源电路，另外就是关于温度传感器，以及加热电路等儿

个部分来构成的。在这个部分的工作流程，基本上把豆浆直接放入到破壁机的

搅拌去绿网里面，搅拌壶当中会倒入一定的水，然后安装完成。接通电源之后

点击启动的按钮，执行加热的操作，当加热完成就会去进行打浆，打浆结束之

后就会针对豆浆进行加热，最终就是给出报警提醒。在这个设计里面，存在着

一定的缺陷，就是本身没有防干烧的相关功能，同时也不存在防溢出的相关功

能。

沸壶就。时豆予么并

，拌要态的对给那，

路搅主状度，后，热

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计机豆通会操进新较热

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AT89c51的单放，灯加达会在行

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具通黄完指，，豆浆

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案分，通启作到经的。

方部水接的操等已热报

个等的源动热，浆加警

2路定电自加滤豆作的

第电一示全止过明操音

在的入提击停行表接声

而测倒了点会进，直予

检中为接就来示以给

腾当是直候浆提可且

3针对破壁机控制系统进行功能分析

3.1关于控制系统的便件分析

在整个破壁机的控制系统里面把单片机AT89c51当成是核心的控制部分，然后

跟控制传感器和加热电路以及将电路还有防干烧电路相关内容进行有效的结合起来。

基本上可以做到，只要启动了这个破壁机，接下来全部流程都是自动化去实行的，

不需要人工的干预，或者是任何的手动操作。关于硬件当中针对破壁机进行控制的

相关系统必须会存在着单片机芯片当成是整个控制的核心部分，从而对整体的工作

流程进行有效的控制，在最初需要将水加热到80摄氏度的温度，那么就肯定是需要

温度传感器参与进来，在这个设计当中直接选择ntc热敏电阻温度传感器，主要就

是因为这个温度传感器本身的灵敏程度非常高，并且反应速度也很快，不过需要注

意一点的是这个温度传感器，主要就是通过模拟量测量，所以需要进行A/D转换。

因为在破壁机里面也存在着防干烧电极，避免出现干烧的问题，所以在这个设计里

面也会需要用到探针能直接替代传感器。打浆完成之后需要对豆浆再一次的加热，

然后还有防溢出的相关装置.，在这个地方跟防干烧的装置其实是差不多的，关于防

溢出的装置一样也是选择探针取代传感器。等到整个操作完成之后，也就代表了豆

浆的加工工作也完成了，这个时候就需要有声音和灯光报警，那么就直接选择了报

警器，还有发光的二极管。

3.2关于控制系统的软件分析

软件的部分主要就是针对单片机来进行具体的编程，在进行真正编程之前，首

先需要把流程图给绘制出来，按照破壁机控制系统本身设计上的相关要求以及最终

的目的来进行相关的设计。再插上电源，并且按下启动按钮，同时选择相关功能之

后，倘若是选择了富纤豆浆，并且没有出现水位太低的情形，就能够直接去启动加

热装置，针对里面的水进行加热的操作，一旦水温达到了8()摄氏度左右的时候，破

壁机就会停止加热的操作。接下来就需要去启动电机进行打浆的操作，打浆操作一

般是循环6次，每一次的时间是20秒，当中的间隔时间是10秒。在打浆完成了，

会让电加热器再次进行加热操作，直到豆浆出现沸腾的情况，这个时候关于防溢出

的功能就会出现，从而紧接着就是步入到了延煮的相关流程当中。这个时候会针对

豆浆循环的进行煮沸操作，并且每一次煮沸操作都会有着防溢出情况。差不多，这

个煮沸的过程会持续8分钟，等到整个工作完成了，机器就会进行声音和灯光的警

报，表示整个豆浆已经制作完毕。在这个时候就只需要关上开关，同时拔下电源，

就能够去饮用豆浆了。当然也是可以选择，浓香豆浆这个模式，同样的，不存在水

位比较低的情形，那么就会直接启动加热的装置来针对里面的水进行加热操作，水

的温度达到80摄氏度的时候就会停止加热的操作。接下来就会启动电机进行打浆操

作，在这个部分一共会进行4次的打击操作，并且每一次的时间是15秒，当中间隔

的时间是10秒。打浆完成了也会来进行加热，加热沸腾的时候就会出现防溢出的相

关功能。整个工作结束之后，机器也会出现声音和光线的相关提示，表明整个豆浆

已经制作完成了。

在整个过程里面关于防干烧的相关功能一般都是自动来启动的。

按照上面针对整个破壁机自动控制系统的相关要求，来绘制具体的流程图，流

程图绘制完毕之后就是针对单片机来进行软件上面的编程操作，让它能够有效配合

硬件的设备，从而完成最终的自动控制系统。

4关于破壁机控制系统的硬件设计

4.1针对电源电路设计进行说明

电源可以说是电子设备里面不能够或缺的部分，本身性能是好是坏就会直接影

响电子设备技术的指标情况还有就是可不可以安全正常的执行相关操作。现如今比

较常见的直流稳压电源分成两大类型，第1种类型是线性电源，第2种类型就属于

是开关电源。而因为集成电路不断的发展和进步，稳压电源也慢慢的做到了集成市

场当中已经存在的各种各样单片机相关电路。本身跟分立晶体管的电路比较起来也

存在着很多的优点，像是体积非常的小同时重量也非常的轻，比较节约电量，同时

也会更加的可靠，整体的运行速度非常快，调试起来也非常的简单。

4.1.1关于电源的作用

不管是什么样的电子电路都必须有着比较稳定的直流电源可以进行电源的供给,

关于整流滤波的电路，一般是能够输出来比较平滑的直流电压的，可是一旦电网电

压出现波动，或者是负载情况出现变动的时候，就会使得输出的电压而发生改变导

致整个电压不稳定的情况发生。为了能够真正的获得比较稳定的输出电压内容，滤

波电路里面的具体输出电压必须通过稳压电路执行相关的稳压操作，保证整个电压

是稳定的。

4.1.2关于电源的组成

电源主要是分成4个部分来构成的，第1个部分是电源变压器，第2个部分属

于是整流电路，第3个部分属于是滤波电路，最后一个部分属于是稳压电路。

其中关于电源变压器就直接把电网里面所提供的220伏交流电压进行转换变成

是一些电路设备真正需要的交流电压。

关于整流电路就是通过了单向导电落件直接把交流电转变成为是脉动的直流电

路。

关于滤波电路主要就是通过了储能元件，像是电感或者是电容直接将脉动直流

电转变成为是平坦一些的直流电。

稳压电源主要就是通过电路本身的调整效果，使得最终输出的电压保持稳定的

状态。

4.1.3针对变压器容量、整流二极管的计算以及选择

按照整流的基本原理内容，由于UO等于O.9U2,那么就能够直接知道U2等

于UO/O.9等于5v/0.9,最后的结果约等于是5.56伏。

再想到关于变压器还有绕组损耗以及整流二极管相关的压降效果时候，在整个

过程里面，就需要在上面计算基础上再往上升5%,也就是最终获得的数值差不多

是5.83伏，关于整流二极管所能够承受的最大的反向电压数值属于是5.83伏，主要

就是由于稳压器这边所能经过的最大电流属于是3安，因此，能够通过二极管那边

的最大电流便属于是0.75安。

因为在变压器里面所输入的电压大小属于是220伏，关于副线圈所能够输出的

相关电压大小是12伏，因此就存在线圈的匝数n等于JU1/U2=J220/12,最终计

算出来的结果就是0.003。

4.1.4关于电源具体的工作原理

关于这个电源当中的具体电路图，可以看下面图里面显示出来的，控制电路中

主要就是通过变压器降压，还有就是晶体二极管整流相关的方式，从而得到了一些

工作的电流。如果电源里面直接接入到了220伏的交流电，那么关于TR1就会开始

对这个220伏的交流电执行降压的操作，从另一边所输出来的就属于是15伏左右的

低压交流电，这个电就能够有效的满足电路里面的相关要求。

DIODE

TRW2P25

图4.1关于破壁机控制系统的电源电路

4.2针对单片机的具体选用

现如今市面当中其实存在着各种各样的单片机，而在这个设计里面直接就选择

了AT89c51。这个的面积主要是美国的企业所生产出来的一种单片机，本身的电压

非常的低，同时性能也很好、该单片机本身的功能非常强大，能够有效的应用在一

些性价比非常高的场合当中，同时可以非常有效的应用在各种控制领域里面。关于

具体引脚可以看下面图里面显示出来的。

・aI

19

>XTAL1P0.0/AD039

P0.1/AD138

P0.2/AD237

XTAL2P0.3/ADG36

P04M435

P0.5/AD5

P0.6/AD6

正RSTP0.7/AD7

P2.0Zfi6

P2.1幽

_____P2.2/A10

29

PSENP2.3/A11

30ALEP2.4/A12

31_EAP2.5/A13

••P2.6/A14

P2.7/A15

1P1DP3.0/RXD

2P1.1P3.1/TXD

3P12P3.2/iNTO

4P13P3.3/iNTT

5P1.4P3.4/TO

6

P15P3.5/T1AA

7P16P36漏

847

P1.7P3.7/RDI

------5IIW------------------------------------------

图4.2关于AT89C51单片机引脚图

4.3针对温度检测电路进行设计

4.3.1NTC热敏电阻温度传感器简介

热敏电阻传感器属于针对温度敏感电阻器的整体称呼。根据温度系数可以分成

两种类型，第I种类型是负温度系数的热敏电阻，第2种类型属于是正温度的系数

热敏电阻。其中负温度系数的热敏电阻基本上把MF当成型号-，关于正温度系数热

敏电阻主要就是把MZ当成基本的型号。前面一种热敏电阻基本上都是镭还有铁铜

相关的金属氧化物通过一定烧结最后制作而成的，本身有着非常大的灵敏度，同时

也有着非常好的基本性能。

4.3.2关于ADC0809的简介

ADC0809本身属于非常典型的A/D转换器。一般是28引脚，具体的引脚内容

可以看图里面显示出来的。

26

25ADDA27

24ADDS218

23ADDC2

22ALE

213

4

2L工

2-1MSB

2工

」2-2

8-3

-2・

-4上

2

15-U57

2START

14一P9

2EOC-

17一

-7OUTPUTENABLE1-0

13一2-8LSBCLOCK

1-1

GNDVCC

VREF(+)12

16

VREF(-)

AOCO8O9

图4.3关于ADC0809芯片

4.3.3针对放大器LM324的简介

LM324属于四运放的集成电路，具体的外形情况可以看图里面显示出来的。关

于内部主要存在着4种形式完全一样的运算放大器，它们会共用一个电源，但是基

本上处于独立的状态.每一组的运算放大器可以直接通过图里面显示的相关符号来

进行具体表示，存在着5个引出脚内容。

图4.4图4.5

因为LM324四运放电路本身的电源还有电压范围非常的宽，关于静态情况下,

功率的耗损情况很小，能够直接单电源的进行使用，并且价格成本也非常的低，所

以非常普遍的应用在一些电路里面。接下来针对具体的应用情况来进行相关的说明

和分析。

第一，关于同乡交流的放大器。它存在着一个基本特征就是输入阻抗一般会比

较高，这一个电路可以把输入进来的交流信号直接分成3路进行输出，同时这三路

的信号可以分别用来指示或者是控制，还要进行分析的作用。并且对于信号源所产

生的影响程度也是非常低的。

图4.6同相交流放大器

第二，关于测温的电路。感温探头一般都是选择硅三极管，然后直接接成二极

管相关的方式。本身属于线型放大了相关过程，直接在A1的输出端上面去接入测

量或者是处理的相关电路，就能够有效的对于温度进行指示，或者是其他相关的控

制，具体可以看下面的电路显示，这个就属于是非常典型的一个测温电路。

图4.7关于同相交流放大器线路

第三，关于比较器。如果直接把运送的反馈电阻删除掉，或者说关于反馈电阻

的数值趋近于无限大的时候，也就是我们所说的开环状态，在理论上面会觉得，运

放的开环，放大倍数也会趋向于无穷大的趋势。这个时候关于运放就会直接形成电

压比较器。下面图里面所显示出来的就是比较器的整个接线电路内容。

图4.8关于比较器接线电路

4.3.4针对四分频电路的具体设计

四分频电路主要是利用了两个741S74来做到对于输入脉冲的4分频操作，具体

的接线情况可以看下面图里面显示出来的。

关于引脚的部分就是下面介绍的：

II端口跟3端口属于是整个原时钟里面的输入端口。5端口跟9端口属于是变

化以后的整个时钟的输出端口。其中二端口跟六端口进行连接起来，8端口跟12端

口会进行连接起来。7端口会接上电源的负极，14端口这边会接上电源的E极。

关于分频的相关内容，123456属于是一组，另外的8910111213属于另外的

一组。

倘若最终想要获得4分频，在原时钟里面就需要接入3端口，同时需要把5端

口跟11端口进行接连起来，九端口就属于是整体的输出端口。

4.3.5关于NTC热敏电阻跟单片机AT89c51之间的接口设计

关于整个温度传感器跟单片机之间进行接口的设计内容，可以看下面图里面显

示出来的。热敏电阻这边的变化，电压会直接经过〜定转换之后，然后传送到单片

机内，接下来就是针对整个温度进行具体的检测阶段。

图4.10关于温度传感器跟单片机AT89c51之间的连接图

4.4针对加热及打浆电路进行具体设计

加热电路所起到的真正效果就是利用加热管，将磨成的粉磨的黄豆直接煮熟，

在这个设计当中所用到的加热器基本功率属于是800瓦。而关于磨浆电路所起到的

效果就是利用电机直接将黄豆进行搅拌，从而变成粉末状，在这个设计里面，关于

电机直接就是选择的单相串励电机，因为它本身的过载能力比较强大，并旦速度调

整非常方便，体积也比较小，所以在一些家用电器当中就经常会被使用到。

单片机这边所输出的电流通过了三极管会把电流进行放大，从而有效的驱动继

电器闭合，让加热管加热，然后把破壁机里面的豆浆直接煮热。也是同样的原理.，

机电系闭合让电机进行运转，从而将里面的黄豆进行搅碎成为沫状。关于加热还有

打浆电路相关的工作原理，可以看下面图里面所显示出来的。

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藻

绥

图4.11关于加热还有打浆电路基本工作原理内容

4.5关于防干烧还有防溢出相关电路的具体设计

关于防止班上还有防止溢出的电路所起到的效果就是把传感器当成信息采集系

统的前端单元，从而有效的避免破壁机因为缺水出现干烧的情况，或者是因为沸腾

溢出来的情况。在这里就直接选择探针当成是传感器有效的去检测水位情况以及具

体的沸腾溢出情况，

关于水位进行具体的检测，还有沸腾溢出相关电路基本原理可以看图里面显示

出来的。

C,5...............

图4.12关于水位检测还有沸腾溢出相关电路的原理图

用差不多的方式去检测豆浆会不会出现沸腾溢出来的情形。

4.6关于报警电路具体设计

报警电路所能够起到的效果就是利用蜂鸣落来进行声音的提示，表示豆浆已经

制作完成了。关于声音信号电流主要就是在单片相关的引脚输入到蜂鸣器那边，从

而发出具体的声音提示。具体的报警电路图可以看下面所显示出来的，关于这个报

警电路主要是通过单片机还有蜂鸣器，另外就是发光二极管这几个部分来构成的。

针对事先已经编写完成的程序，然后在单片机的相关控制当中系统会去进行工作，

一旦加入这个步骤完成了，单片机对应的引脚就会输出相关的高低频，让蜂鸣器还

有发光二极管进行通电，然后执行具体的操作，从而提醒用户豆浆已经顺利制作完

成。

・U3Z

然

——WM手

——kM2Sg

筋H

瑞

郎

跳

需

2

5

上

图4.13关于破壁机控制系统的报警电路

4.7针对复位电路进行设计

通常关于复位电路的干扰容易串入到复位端，即便是在大部分情形里面不会使

得单片机出现错误复位的情况，但是也会导致里面的一些寄存器出现错误复位的情

况。在相关的应用系统里面，为了能够保证复位鼎炉，正常的工作一般就是把RC

电路先接入到密特电路当中，之后再接近到单片机复位端，还有相关的外围电路复

位端上面，相关的图可以看下面所显示出来的。

：：•：：•：：：△：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：•：：：

•I......•::.........U3.......................

^0

p1

p2

p3

p4

p6

p8

p7

90C61

图4.14关于复位电路

4.8针对时钟电路还有按键具体的设计

在这个单片机控制系统里面，直接就选择内部方式来完成。关于内部时钟具体

的电路，可以看图里面显示出来的。主要就是由外界晶体还有电容C1以及电容C2

去组成并联的谐振电路，之后就是接入到放大器相关的反馈电路里面去，在内部震

荡器里面直接会产生自激震荡，通常晶振能够直接在两兆赫兹一直到12兆赫兹之间

来进行具体的选择。关于外接的电容其实没有非常严格的要求，不过关于大电容的

大小，也会直接对振荡频率情况，还有整个振荡器的稳定情况，另外就是整个温度

的稳定情况都产生一定的影响，正因为这样关于cl还有c2一般就是选择差不多

U3

.VTAl1

POMMO39

PCI浸

PO工

XTAU2PO初。J-

P0.47M-f

用别筋-32

P0.6/AD6一

RSTP0.7//W±

P2.0/M璃

P22/AI0关

RENP23/AI1

ALEP24Al2噎

EftP25/A13

P2.6/A14

P2.7/A15*

P1.0P3.0/RXD

P1.1P3.1/TXD12

13

P1.2P3.2/IN1D_

P3.3而11

P1.3货

P1.4P3.47TO

P1.6P3.5/T1

pi.eP36碉11

PHP3.7/R5

30pF左右;

图4.15关于时钟电路还有按键电路

按键电路主要就是利用了正5伏跟两个相关端口进行一定的连接形成。

5关于破壁机控制系统具体的软件设计

涌由

宫与百彩沫舂百彩

n

尼动加热，温启动，温度加

□

停止加热，开始打浆,停止加热,开始打浆,

打浆共6次，每次2()打浆共4次，每次15

QYQY

继续加热煮浆，直继续加热煮浆，直

nn.

图5.1关于破壁机控制系统相关流程图

破壁机自动控制系统的相关流程，可以看上面图里面所显示Hl来的，先接通电

源进行初始化之后，点击启动的按钮，倘若这个时候水位比较低，就会直接中断掉，

并且通过声光报警电路来进行一定的提醒需要去加水。水位如果正常的话，就会针

对破壁机里面加入的冷水进行加热操作，一旦温度达到了80摄氏度左右的时候，就

会停止加热操作，接下来就是执行了打浆的操作，一般打仗的过程是保持20秒，然

后停歇10秒，接下来再来执行打浆操作，通过这样的形式一直循环6次或者是循环

4次即可。在整个打浆程序结束完成就必须针对里面的豆浆执行加热的操作，这个

过程关于溢出的程序也会起到相关的控制作用，豆浆最后制作完成之后，单片机就

会给予一定的声音和光线的提醒，告知主人豆浆制作完毕。