沙棘原浆加工控制系统的设计与实现

沙棘原浆加工控制系统的设计与实现摘要沙棘原浆因其丰富的营养成分与药用价值，市场需求持续增长。传统沙棘原浆加工依赖人工操作，存在工序管控不精准、成品品质不稳定、生产效率低等问题，难以适配小型化、标准化的加工生产需求。针对以上问题，本文设计了一套基于STM32F103C8T6微控制器的沙棘原浆加工控制系统，实现了沙棘原浆从原料输送、清洗、预加热、搅拌熬煮、浊度检测到定量灌装的全流程自动化管控。系统集成DS18B20温度传感器、TCRT5000红外传感器、TDS浊度传感器，可实时采集加工过程中的关键参数，通过步进电机、直流电机、舵机完成各工序的执行动作，搭配ESP8266WiFi模块实现远程监控与参数调节，OLED显示屏提供直观的人机交互界面。本设计为小型沙棘原浆加工设备的自动化升级提供了可行的技术方案。关键词沙棘原浆加工；STM32F103C8T6；温度检测；浊度监测；自动控制；无线传输AbstractThemarketdemandforseabuckthornpureecontinuestogrowduetoitsrichnutritionalcomponentsandmedicinalvalue.Thetraditionalprocessingofseabuckthornpulpreliesonmanualoperation,whichhastheproblemsofinaccurateprocesscontrol,unstableproductqualityandlowproductionefficiency.Itisdifficulttomeettheneedsofminiaturizedandstandardizedprocessingandproduction.Inviewoftheaboveproblems,thispaperdesignsasetofseabuckthornpulpprocessingcontrolsystembasedonstm32f103c8t6microcontroller,whichrealizesthewholeprocessautomaticcontrolofseabuckthornpulpfromrawmaterialtransportation,cleaning,preheating,stirringboiling,turbiditydetectiontoquantitativefilling.ThesystemintegratesDS18B20temperaturesensor,tcrt5000infraredsensorandTDSturbiditysensor,whichcancollectkeyparametersintheprocessingprocessinrealtime,completetheexecutionofeachprocessthroughsteppermotor,DCmotorandactuator,andrealizeremotemonitoringandparameteradjustmentwithesp8266WiFimodule.TheOLEDdisplayprovidesanintuitivehuman-computerinterface.ThisdesignprovidesafeasibletechnicalschemefortheautomaticupgradingofsmallSeabuckthornpulpprocessingequipment.Keywordsseabuckthornpureeprocessing;STM32F103C8T6;temperaturedetection;turbiditymonitoring;automaticcontrol;wirelesstransmission目录TOC\o"1-3"\h\z\u836摘要 I6459Abstract II219191绪论 1251631.1研究背景和意义 11721.2国内外发展现状 1313761.2.1国外研究现状 1264281.2.2国内研究现状 2178861.3本章小结 2248272功能与设计方案 3153082.1系统功能要求 3295182.2系统设计方案 3203732.3器件方案对比 4251662.3.1单片机的选择 4255122.3.2通信模块的选型 5252112.3.3显示模块的选型 638572.3.4温度传感器的选型 7146122.3.5红外传感器的选型 8273682.3.6浊度传感器的选型 9184982.4本章小结 1041923系统的硬件设计 11116323.1STM32F103单片机 11297463.2ESP8266无线通信模块 1229493.3DS18B20温度采集模块 13293003.4TCRT5000红外检测模块 13102083.5TDS浊度检测模块 14138563.6OLED显示模块 15307893.7ULN2003步进电机驱动电路 15168523.8MX1508直流电机驱动电路 16289573.9SU-03T语音播报电路 17193483.10执行与报警辅助电路 1878543.11PCB板设计 18275383.11本章小结 19105624系统的软件设计 20241404.1软件介绍 2090434.2软件程序的设计 21236774.2.1主程序流程图 21148954.2.2按键子程序流程介绍 22245024.2.3显示模块程序流程介绍 23257864.7本章小结 2483435系统的测试 25187365.1硬件调试 25174135.2软件测试 2566835.2实物展示 2658345.3.1启停与工序流转功能测试 26276105.3.2温度采集与加热控制测试 26295725.3.3红外定位与清洗工序测试 27203255.3.4搅拌与熬煮工序测试 2732865.3.5浊度检测与报警功能测试 2892705.3本章小结 2826154结论 2925218参考文献 3122414谢辞 3326658附录A 347535附录B 351绪论1.1研究背景和意义沙棘是我国北方地区广泛种植的药食同源植物，其果实富含维生素、黄酮类化合物与多种微量元素，具有极高的营养价值与经济价值。沙棘原浆作为沙棘果深加工的核心产品，被广泛应用于食品、保健品、医药等多个领域，近年来市场规模持续扩大。当前沙棘原浆的加工生产呈现两极分化的格局，大型企业采用进口全自动化生产线，设备成本高、产能大，难以适配中小型加工厂与农户合作社的小批量生产需求；而小型加工主体大多依赖人工完成各工序操作，从原料清洗、熬煮到灌装全流程依靠人工管控，存在加工参数控制不精准、成品品质批次差异大、生产效率低、人工成本高等问题，同时人工操作也增加了食品污染的风险。随着农产品深加工向标准化、小型化、智能化方向发展，针对沙棘原浆加工的全流程低成本自动化控制系统，成为行业的迫切需求。本研究围绕沙棘原浆的核心加工工艺，设计一套基于单片机的自动化控制系统，实现加工流程的自动管控，降低人工依赖，提升加工效率与成品品质的稳定性，为小型沙棘原浆加工主体提供可行的自动化升级方案。1.2国内外发展现状1.2.1国外研究现状国外在果蔬汁深加工自动化领域起步较早，技术体系成熟。欧洲国家如德国、意大利的食品加工企业，已实现果蔬汁加工全流程的自动化管控，通过在线传感器实时监测温度、浊度、糖度等关键参数，结合可编程控制器实现各工序的精准联动，同时配套完善的远程监控系统，可实现生产线的无人化作业。日本的小型食品加工设备研发处于领先地位，推出了多款适配小批量生产的自动化果蔬汁加工设备，将温度控制、时序控制、状态监测集成于一体，设备体积小、操作便捷，适配农户与小型加工厂的生产需求。国内沙棘深加工产业近年来发展迅速，但自动化技术的应用仍集中在大型生产线，小型化、低成本的自动化控制系统研究相对滞后。国内高校与科研机构在农产品加工自动化领域开展了大量研究，针对果蔬清洗、温控熬煮、在线检测等环节设计了多款基于单片机的控制系统，验证了单片机在小型食品加工设备中应用的可行性。但现有研究大多针对单一工序的控制，针对沙棘原浆加工全流程的集成化控制系统较少，同时多数方案缺乏远程监控功能，难以实现加工过程的异地管控与数据追溯，无法完全适配沙棘原浆加工的实际生产需求。1.2.2国内研究现状国外在果蔬汁深加工自动化领域起步较早，技术体系成熟。欧洲国家如德国、意大利的食品加工企业，已实现果蔬汁加工全流程的自动化管控，通过在线传感器实时监测温度、浊度、糖度等关键参数，结合可编程控制器实现各工序的精准联动，同时配套完善的远程监控系统，可实现生产线的无人化作业。日本的小型食品加工设备研发处于领先地位，推出了多款适配小批量生产的自动化果蔬汁加工设备，将温度控制、时序控制、状态监测集成于一体，设备体积小、操作便捷，适配农户与小型加工厂的生产需求。国内沙棘深加工产业近年来发展迅速，但自动化技术的应用仍集中在大型生产线，小型化、低成本的自动化控制系统研究相对滞后。国内高校与科研机构在农产品加工自动化领域开展了大量研究，针对果蔬清洗、温控熬煮、在线检测等环节设计了多款基于单片机的控制系统，验证了单片机在小型食品加工设备中应用的可行性。但现有研究大多针对单一工序的控制，针对沙棘原浆加工全流程的集成化控制系统较少，同时多数方案缺乏远程监控功能，难以实现加工过程的异地管控与数据追溯，无法完全适配沙棘原浆加工的实际生产需求。1.3本章小结本章围绕沙棘原浆加工控制系统的研究背景与意义展开详细阐述，明确了当前小型沙棘原浆加工中存在的自动化程度低、品控不稳定等核心问题，梳理了果蔬汁加工自动化领域的国内外研究现状与发展趋势，明确了本研究的核心内容与设计目标。2功能与设计方案2.1系统功能要求结合沙棘原浆的标准加工工艺与实际生产需求，本系统需要实现沙棘原浆加工全流程的自动化控制，同时满足参数可配置、状态可监测、异常可报警、本地远程可双重控制的核心需求，具体功能要求如下：系统可实现沙棘果从原料上料到成品灌装的全流程自动控制，覆盖原料输送、定位清洗、预加热、搅拌榨汁、恒温熬煮、浊度检测、定量灌装七大核心工序，各工序可按预设参数自动流转，无需人工干预。操作人员可通过本地按键设置加工过程中的核心参数，包括熬煮温度阈值、浊度超标阈值、清洗时长、搅拌时长、熬煮时长、灌装时长，所有参数均设置合理的调节范围，适配不同的加工配方需求。系统可实时采集加工过程中的熬煮温度、溶液浊度、工序进度、剩余时长等关键数据，通过显示屏直观展示，同时清晰呈现当前所处的加工工序，方便操作人员实时查看设备运行状态。系统可实时监测加工过程中的异常情况，当检测到溶液浊度超过预设阈值时，立即触发声光报警，同时暂停加工流程，待异常解除后自动恢复运行，保障成品品质与设备运行安全。系统支持本地按键启停设备、调整参数，同时可通过WiFi模块接入无线网络，实现手机APP远程启停设备、调整加工参数、接收实时运行数据与异常报警信息，满足异地管控的需求。系统可在关键加工节点触发语音播报，包括榨汁完成、全流程加工结束、异常报警提示等内容，无需操作人员紧盯屏幕即可掌握设备运行状态，提升操作便捷性。2.2系统设计方案操作人员通过按键或手机APP设置好加工参数后，按下启动键，系统驱动传送带输送沙棘果，红外传感器检测到原料抵达清洗工位后，停止传送带，启动水泵完成清洗工序；清洗完成后传送带再次启动，原料抵达熬煮工位后停止，系统启动加热管进行预加热，温度达标后启动搅拌电机完成榨汁，随后进入恒温熬煮工序；熬煮完成后检测溶液浊度，超标则触发报警，达标则启动舵机完成定量灌装，全流程结束后触发语音播报，提示加工完成。图2.1系统硬件模块工作框图2.3器件方案对比2.3.1单片机的选择方案一：STC89C52主控芯片STC89C52基于8051内核设计，是一款广泛应用于工业控制的8位单片机，其核心优势在于开发门槛低，国内资料与社区资源丰富，芯片成本低，采购渠道广泛，硬件电路设计简单，可快速完成基础控制功能的开发。芯片内置8KBFlash程序存储空间与512BRAM，最高工作频率可达40MHz，集成多路I/O接口与ADC通道，可满足简单的单工序控制需求。但该芯片为8位内核，运算处理能力有限，主频较低，面对多传感器同步采集、多执行器时序控制、无线数据传输等多任务场景时，运行流畅度不足，同时外设资源有限，定时器、串口等接口数量较少，难以满足本系统多外设同步运行的需求。方案二：STM32F103C8T6主控芯片这款芯片基于ARMCortex-M332位内核设计，最高主频可达72MHz，内置64KBFlash与20KBRAM，运算处理能力远超8位单片机，可轻松应对多传感器数据采集、多执行器同步控制、复杂时序逻辑运算等多任务场景。芯片集成了丰富的外设资源，包含3路USART串口、2路SPI接口、2路I2C接口、3路12位ADC与多个定时器，可同时满足本系统传感器采集、电机驱动、串口通信、PWM输出等所有外设的连接需求，无需额外扩展电路。同时芯片拥有完善的开发生态，HAL库可快速实现外设初始化，抗干扰能力强，能适应食品加工车间的复杂电磁环境，完全适配本系统的控制需求，因此最终选用该芯片作为系统主控。图2.2STM32F103C8T6单片机实物图2.3.2通信模块的选型方案一：HC-05蓝牙通信模块HC-05是一款经典的蓝牙2.0通信模块，支持主从模式切换，可通过串口与主控芯片实现快速连接，开发难度低，模块成本低，功耗控制优秀，短距离点对点通信稳定，正常工作覆盖范围约10米，可满足现场近距离的手机连接控制需求。模块工作电压为3.3V，可直接与单片机IO口连接，无需额外的电平转换电路，硬件设计简洁。但该模块仅支持蓝牙点对点通信，无法接入互联网，不能实现异地远程监控，同时数据传输速率较低，仅能满足简单的指令传输，难以实现温度、浊度等多参数的实时高频上传，无法适配本系统的远程管控需求。方案二：ESP8266-12FWiFi通信模块这款模块内置完整的TCP/IP协议栈，支持802.11b/g/n无线网络标准，可直接接入局域网与互联网，实现设备与手机APP的远程数据交互，通信覆盖范围可达100米，远超蓝牙模块，同时支持MQTT、HTTP等多种物联网通信协议，可稳定实现实时数据上传与远程指令下发。模块可通过串口与主控芯片直接连接，硬件连接方式简洁，同时内置32位处理器，可独立完成部分数据处理任务，减轻主控芯片的运算负担。虽然模块功耗略高于蓝牙模块，但本系统为固定设备供电，无续航限制，且模块的远程通信能力完全适配沙棘原浆加工的异地监控需求，因此最终选用该模块作为系统通信方案。图2.3ESP8266-12FWiFi通信模块实物图2.3.3显示模块的选型方案一：LCD1602LCD1602是一款经典的点阵字符屏，内置ST7920驱动芯片，可显示两行16个ASCII字符，硬件驱动简单，开发难度低，成本低廉，运行稳定，使用寿命长，广泛应用于简单的工业控制场景。模块工作电压为5V，可直接与单片机IO口连接，无需复杂的外围电路，功耗控制优秀。但该模块仅能显示数字与英文字符，无法显示汉字，界面内容承载量有限，不能同时展示温度、浊度、工序进度、剩余时长等多类数据，也无法实现多界面切换，刷新速度慢，难以满足本系统的人机交互需求。方案二：OLED这款显示屏分辨率为128×64，采用有机自发光技术，无需背光源，对比度高，可视角度广，在强光与弱光环境下均可清晰展示内容，支持汉字、数字、符号与简单图形的显示，可承载丰富的界面内容，满足多参数展示与多界面切换的需求。模块支持I2C串行通信接口，仅需两根信号线即可完成与主控芯片的数据传输，大幅节省单片机IO口资源，硬件连接简洁，刷新速度快，可实现数据的实时动态更新。模块工作电压为3.3V，与主控芯片电平匹配，无需额外电平转换电路，同时功耗低，使用寿命长，完全适配本系统的人机交互需求，因此最终选用该模块作为显示方案。图2.4OLED显示模块实物图2.3.4温度传感器的选型方案一：LM35模拟温度传感器LM35是一款精密模拟温度传感器，输出电压与摄氏温度成正比，比例系数为10mV/°C，测量范围-55°C至+150°C，在25°C时的测温精度可达±0.5°C。该传感器无需校准，线性度好，硬件连接简单，只需一个模拟输入口即可实现温度采集，开发难度低，成本低廉。但LM35输出的是模拟电压信号，需要经过单片机内部ADC转换才能得到数字温度值，转换过程中容易受到电源噪声、电磁干扰的影响，导致测温精度下降。同时该传感器不支持多点组网，若需要在多个位置测量温度，需要占用多个ADC通道，增加了硬件电路的复杂度。此外，LM35的工作电流较大，约为60μA，长期使用会增加系统的功耗。方案二：DS18B20数字温度传感器DS18B20是一款单总线数字温度传感器，采用TO-92封装，测量范围-55°C至+125°C，在-10°C至+85°C区间内的测温精度可达±0.5℃，完全覆盖沙棘原浆熬煮的温度区间。该传感器内置模数转换电路与信号调理电路，可直接输出数字温度信号，无需额外的放大与转换电路，抗干扰能力强，能适应食品加工车间的潮湿、多蒸汽环境。其最大的优势在于采用单总线通信方式，仅需一根信号线即可实现单片机与传感器之间的双向数据传输，硬件连接方式极为简洁，同时支持多点组网，一根总线上最多可连接8个传感器，方便在熬煮罐的不同位置布置多个测温点，实现温度的多点监测。此外，DS18B20支持9-12位可编程分辨率，可根据实际需求调整测温精度与转换时间，灵活性高。综合考虑沙棘原浆加工的实际需求，最终选用DS18B20作为系统的温度检测传感器。图2.5DS18B20数字温度传感器实物图2.3.5红外传感器的选型方案一：E18-D80NK红外避障传感器E18-D80NK是一款漫反射式红外避障传感器，集成了红外发射管、接收管与信号处理电路，检测距离可调，范围为3-80cm。该传感器采用NPN型输出，可直接与单片机IO口连接，响应速度快，检测稳定，不受可见光的干扰，广泛应用于机器人避障、物体检测等场景。但该传感器体积较大，安装不便，且检测距离较远，对于本系统中原料容器的近距离定位需求来说，精度不足，容易出现误检情况。同时该传感器的工作电流较大，约为100mA，长期使用会增加系统的功耗。此外，该传感器的价格相对较高，不利于控制系统的整体成本。方案二：TCRT5000红外反射传感器TCRT5000是一款小型化的红外反射传感器，集成了红外发射管与红外接收管，采用一体化封装，体积小巧，安装方便。该传感器的检测距离为2-15mm，非常适合本系统中原料容器的近距离定位需求，定位精度高，可实现±2mm的定位误差。传感器内置电压比较器，可直接输出数字电平信号，无需额外的模数转换，响应速度快，检测稳定，同时自带电位器，可灵活调整检测距离，适配不同体积的原料容器检测需求。此外，TCRT5000的工作电流小，约为20mA，功耗低，价格低廉，采购渠道广泛，非常适合批量生产。综合考虑沙棘原浆加工的实际需求，最终选用TCRT5000作为系统的红外定位传感器。图2.6TCRT5000红外反射传感器实物图2.3.6浊度传感器的选型方案一：TS-300B光学浊度传感器TS-300B是一款基于光学散射原理的浊度传感器，通过测量溶液中悬浮颗粒对红外光的散射强度来计算浊度值，测量范围0-1000NTU，精度±5%FS。该传感器采用光学检测方式，不受溶液电导率的影响，测量精度高，稳定性好，广泛应用于饮用水、污水处理等领域的浊度检测。但该传感器价格昂贵，约为TDS浊度传感器的5-10倍，不利于控制系统的整体成本。同时该传感器的光学窗口容易被溶液中的悬浮物污染，需要定期清洗，维护成本高。此外，该传感器输出的是模拟电压信号，需要经过单片机内部ADC转换才能得到数字浊度值，转换过程中容易受到干扰，导致测量精度下降。方案二：TDS浊度传感器TDS浊度传感器基于溶液电导率与浊度的对应关系设计，通过内置的电极检测溶液的电导率变化，输出与浊度对应的模拟电压信号。溶液中的固体悬浮物含量越高，浊度越高，对应的电导率也越高，传感器输出的模拟电压也随之升高。该传感器检测范围广，响应速度快，可实时反映溶液浊度的变化，同时采用食品级接触电极，可直接放入沙棘原浆溶液中进行检测，符合食品加工的安全要求。此外，TDS浊度传感器价格低廉，维护简单，无需定期清洗，非常适合小型食品加工设备的应用场景。虽然其测量精度略低于光学浊度传感器，但对于沙棘原浆加工中的榨汁完成度与杂质含量检测来说，完全能够满足需求。综合考虑系统的成本与实际需求，最终选用TDS浊度传感器作为系统的浊度检测传感器。图2.7TDS浊度传感器实物图2.4本章小结本章详细阐述了沙棘原浆加工控制系统的功能需求，围绕加工工艺的核心要求，明确了系统的七大核心功能，提出了包含信号采集、核心控制、执行输出、人机交互四大板块的整体设计方案，梳理了系统的整体工作流程。同时，针对主控芯片、通信模块、显示模块三类核心器件，开展了双方案对比分析，详细阐述了不同方案的优势与不足，结合系统的实际需求确定了最终的器件选型方案，为后续的硬件电路设计与软件程序开发奠定了坚实的基础。3系统的硬件设计3.1STM32F103单片机整个系统的所有信号处理、逻辑运算与控制指令下发，均由STM32F103C8T6单片机完成，其最小系统是整个硬件电路的核心，包含电源电路、时钟电路、复位电路、下载电路与BOOT设置电路五部分，为单片机的稳定运行提供基础保障。电源电路采用Type-C接口作为供电输入口，支持5V直流电源输入，输入电压通过XC6206稳压芯片进行降压处理，将5V输入电压稳定转换为3.3V，为单片机与其他3.3V供电的外设提供电源。为了滤除电源中的纹波与噪声，在稳压芯片的输入与输出端分别并联22uF极性电容与100nF陶瓷去耦电容，同时在单片机的电源引脚处并联多组100nF去耦电容，进一步提升供电稳定性，避免电源波动导致单片机运行异常。时钟电路选用8MHz无源晶振作为主时钟源，晶振两端分别连接单片机的OSCIN与OSCOUT引脚，同时在晶振两端分别并联30pF负载电容到地，保证晶振的稳定起振，为单片机提供精准的72MHz主频时钟。额外设置32.768KHz低频无源晶振，连接单片机的PC14与PC15引脚，为系统提供辅助时钟，用于精准计时功能。复位电路采用上电自动复位与手动复位结合的设计，单片机的NRST复位引脚通过10K上拉电阻连接3.3V电源，同时通过104电容接地，实现上电瞬间的自动复位；复位引脚同时连接手动复位按键，按键另一端接地，按下按键即可实现手动复位，方便系统调试与异常重启。BOOT设置电路通过10K电阻将BOOT0与BOOT1引脚下拉至GND，设置单片机为Flash启动模式，上电后直接运行Flash中的程序，同时预留烧录接口，可通过跳线调整BOOT引脚电平，适配程序下载与调试需求。单片机的所有GPIO引脚通过两组1X20排针外引，为温度传感器、红外传感器、电机驱动、无线通信等所有外设模块提供连接接口，实现信号的输入与输出，排针引脚间距为2.54mm，适配常规的杜邦线连接，方便硬件调试与模块更换。图3.1STM32F103单片机接线情况3.2ESP8266无线通信模块沙棘原浆加工过程中，操作人员往往需要离开设备现场处理其他工作，异地监控与远程参数调整成为提升设备实用性的核心需求，ESP8266-12F模块的应用，让系统摆脱了有线连接的限制，实现了加工过程的远程管控。这款模块内置完整的802.11b/g/nWiFi协议栈与TCP/IP协议栈，可直接接入现场的无线网络，通过MQTT协议与手机APP建立双向通信链路，既可以实时上传加工现场的温度、浊度、工序进度等数据，也可以接收手机APP下发的启停指令、参数调整指令，实现远程控制。ESP8266的TXD发送引脚与单片机的TX2引脚相连，RXD接收引脚与单片机的RX2引脚相连，通过USART2串口实现单片机与模块之间的双向数据通信，串口通信波特率设置为115200，保证数据传输的稳定与高效。模块的VCC电源引脚接入5V直流电源，GND引脚与系统的数字地直接相连，保证模块与单片机的地电位一致，避免电平差导致的通信异常。模块的EN使能引脚通过10K电阻上拉至3.3V电源，保证模块上电后立即进入正常工作状态，无需额外的使能控制。图3.2ESP8266无线通信模块3.3DS18B20温度采集模块沙棘原浆的营养成分对温度极为敏感，熬煮过程中的温度过高会破坏黄酮类与维生素等活性物质，温度过低则无法达到杀菌与酶解的工艺要求，精准的温度采集与控制，是保障沙棘原浆成品品质的核心环节，本设计选用DS18B20数字温度传感器实现熬煮区温度的实时采集。这款传感器采用单总线通信方式，仅需一根信号线即可实现单片机与传感器之间的双向数据传输，硬件连接方式极为简洁，同时内置模数转换电路与信号调理电路，可直接输出数字温度信号，无需额外的放大与转换电路，抗干扰能力强，能适应食品加工车间的潮湿、多蒸汽环境。传感器的测温范围为-55℃~+125℃，在-10℃~+85℃区间内的测温精度可达±0.5℃，完全覆盖沙棘原浆熬煮的温度区间，满足加工过程的温度控制需求。传感器的VCC电源引脚接入5V直流电源，采用外部电源供电模式，避免寄生电源模式下的测温精度不足问题；GND引脚与系统的模拟地直接相连，减少数字电路噪声对测温精度的影响；DQ信号引脚与单片机的PA8引脚相连，实现单总线数据通信。为了保证单总线通信的稳定性，在DQ信号引脚与3.3V电源之间接入4.7K上拉电阻，总线空闲时保持高电平状态，避免通信过程中出现信号畸变。图3.3DS18B20温度采集模块3.4TCRT5000红外检测模块沙棘原浆加工的全流程自动化，核心在于各工序之间的精准流转，而工序流转的触发，依赖对原料容器位置的精准判断，只有原料精准抵达对应工位，才能启动清洗、加热、搅拌等工序，本设计选用两组TCRT5000红外传感器，分别实现清洗工位与熬煮工位的原料定位。这款传感器集成了红外发射管与红外接收管，发射管持续向外发射红外光，当有物体经过传感器前方时，红外光被物体反射回接收管，接收管接收到反射光后，输出电平发生翻转，单片机通过检测电平变化，即可判断前方是否有物体经过。传感器内置电压比较器，可直接输出数字电平信号，无需额外的模数转换，响应速度快，检测稳定，同时自带电位器，可灵活调整检测距离，适配不同体积的原料容器检测需求。电路连接上，第一组传感器对应清洗工位，其信号输出引脚与单片机的PA6引脚相连，用于检测原料是否抵达清洗工位；第二组传感器对应熬煮工位，其信号输出引脚与单片机的PA6引脚相连，用于检测原料是否抵达熬煮工位。两组传感器的VCC电源引脚均接入5V直流电源，GND引脚统一接入系统地，保证两组传感器的供电与电平基准一致。图3.4TCRT5000红外检测模块3.5TDS浊度检测模块沙棘原浆的榨汁完成度、果肉破碎程度与杂质含量，可通过溶液的浊度数值直观反映，浊度超标意味着榨汁不充分，或存在果皮、果核等杂质，直接影响成品的口感与品质，因此浊度的实时检测，是沙棘原浆加工过程中品质管控的核心环节，本设计选用TDS浊度传感器实现溶液浊度的实时监测。这款传感器基于溶液电导率与浊度的对应关系设计，通过内置的电极检测溶液的电导率变化，输出与浊度对应的模拟电压信号，溶液中的固体悬浮物含量越高，浊度越高，对应的电导率也越高，传感器输出的模拟电压也随之升高。传感器检测范围广，响应速度快，可实时反映溶液浊度的变化，同时采用食品级接触电极，可直接放入沙棘原浆溶液中进行检测，符合食品加工的安全要求。传感器的信号输出引脚与单片机的PA4引脚相连，PA4引脚对应单片机内部ADC1的通道7，可将传感器输出的模拟电压信号转换为数字量；传感器的VCC电源引脚接入3.3V直流电源，避免5V供电导致的信号输出范围与单片机ADC输入范围不匹配问题；GND引脚与系统的模拟地相连，与数字地单点接地，避免数字电路的高频噪声干扰模拟信号的采集精度。图3.5TDS浊度检测模块3.6OLED显示模块沙棘原浆加工设备运行过程中，操作人员需要随时查看设备的运行状态、加工参数与工序进度，清晰直观的人机交互界面，是设备便捷操作、稳定运行的重要保障，本设计选用0.96寸I2C接口OLED显示屏，实现系统运行状态的实时展示与参数设置界面的交互。这款显示屏采用有机自发光技术，无需额外的背光源，对比度可达10000:1，可视角度超过160度，无论是车间的强光环境还是弱光环境，都能清晰展示屏幕内容，不会出现LCD屏的反光、看不清等问题。显示屏分辨率为128×64，可支持16×16点阵汉字的显示，单屏最多可显示4行8个汉字，同时可展示数字、英文字符与简单图形，完全满足本系统的状态展示与参数设置需求。显示屏支持I2C串行通信接口，仅需两根信号线即可完成与单片机的通信，大幅节省单片机的IO口资源，硬件连接简洁，驱动开发便捷。电路连接上，显示屏的SDA串行数据引脚与单片机的PB14引脚相连，SCL串行时钟引脚与单片机的PB15引脚相连，通过I2C串行总线实现单片机与显示屏之间的双向数据传输，通信时钟频率设置为400KHz，保证屏幕内容的快速刷新。显示屏的VCC电源引脚接入3.3V直流电源，GND引脚接入系统地，供电电路中串联0欧电阻做限流保护，避免上电瞬间的冲击电流损坏屏幕，同时在电源引脚处并联100nF去耦电容，滤除电源噪声，保证屏幕供电稳定。图3.6OLED显示模块3.7ULN2003步进电机驱动电路沙棘果在清洗、熬煮、灌装各个工位之间的流转，依靠传送带的精准启停与输送，只有传送带的启停精准、运行平稳，才能保证原料容器精准抵达对应工位，为后续工序的执行提供基础，本设计选用ULN2003驱动芯片搭配28BYJ-48步进电机，实现传送带的驱动与精准控制。ULN2003芯片内部集成了7组高耐压、大电流的达林顿管，每一组达林顿管均可承受500mA的持续电流，峰值电流可达600mA，可直接接收单片机输出的TTL电平信号，驱动步进电机的四相绕组运转，无需额外的放大电路，硬件设计简洁，驱动能力强，抗干扰性能好，非常适合小型步进电机的驱动控制。28BYJ-48步进电机为四相八拍减速步进电机，步距角可达5.625°/64，定位精度高，运行噪音小，扭矩可满足传送带的驱动需求，适配小型加工设备的输送场景。电路连接上，ULN2003芯片的IN1、IN2、IN3、IN4四个输入引脚，分别与单片机的PB6、PB7、PB8、PB9四个GPIO引脚相连，接收单片机输出的步进脉冲控制信号；芯片的OUT1、OUT2、OUT3、OUT4四个输出引脚，分别对应连接28BYJ-48步进电机的A、B、C、D四相绕组，为电机绕组提供驱动电流。芯片的VCC电源引脚接入5V直流电源，为芯片内部电路供电；COM公共端引脚与步进电机的正极相连，接入5V直流电源，为电机绕组提供工作电源，形成完整的电流回路。芯片的所有输出引脚均并联续流二极管到电源，避免电机绕组关断时产生的反向电动势击穿芯片。图3.7ULN2003步进电机驱动电路3.8MX1508直流电机驱动电路沙棘果的破碎榨汁与均匀搅拌，是沙棘原浆加工的核心工序，只有搅拌电机转速稳定、启停可控，才能保证沙棘果充分破碎，果肉与果汁充分混合，提升出汁率与成品的均匀度，本设计选用MX1508双路直流电机驱动模块，实现搅拌直流电机的驱动与转速调节。MX1508是一款双通道H桥直流电机驱动芯片，内置两路独立的H桥驱动电路，单路可承受1.5A的持续工作电流，峰值电流可达2.5A，可通过PWM信号实现电机的正反转控制与无级调速，驱动能力强，发热量低，体积小巧，非常适合小型直流电机的驱动控制。芯片内置过流保护、过热保护与欠压锁定功能，可有效避免电机堵转、短路等异常情况损坏芯片与电机，提升驱动电路的安全性与稳定性。电路连接上，MX1508芯片的AIN1与AIN2两路输入引脚，分别与单片机的PA0与PA1引脚相连，接收单片机输出的PWM调速信号；芯片的AOUT1与AOUT2两路输出引脚，分别连接搅拌直流电机的正负极，为电机提供驱动电源，控制电机的正反转与转速。芯片的VM电源引脚接入5V直流电源，为电机提供工作电源；VCC引脚接入3.3V直流电源，为芯片内部逻辑电路供电；GND引脚与系统地直接相连，同时在VM电源输入端并联10uF极性电容与100nF陶瓷电容，滤除电源波动与电机运转产生的高频噪声，保证驱动电路的稳定运行。图3.8MX1508直流电机驱动电路3.9SU-03T语音播报电路沙棘原浆加工的单批次生产周期较长，操作人员无需时刻紧盯设备屏幕，语音播报功能可及时向操作人员反馈设备的加工进度、关键节点状态与异常情况，大幅提升设备的操作便捷性，本设计选用SU-03T智能语音识别模块，实现加工状态的语音提示功能。SU-03T是一款专为离线语音场景设计的模块，内置高精度语音合成芯片，支持自定义语音词条的录入与播放，可通过串口接收指令，触发对应的语音播报，无需复杂的语音识别算法开发，使用便捷。模块支持宽电压供电，播报音量可调，语音清晰，抗干扰能力强，可适应车间的嘈杂环境，同时体积小巧，硬件连接简洁，非常适合工业控制设备的语音提示场景。电路连接上，模块的TXD发送引脚与单片机的TX1引脚相连，RXD接收引脚与单片机的RX1引脚相连，通过USART1串口实现单片机与模块之间的通信，串口通信波特率设置为9600，保证指令传输的稳定。模块的VCC电源引脚接入5V直流电源，GND引脚与系统地相连，保证模块的供电稳定；模块的SP+与SP-引脚连接8Ω2W的扬声器，实现语音内容的播放。图3.9SU-03T语音播报电路3.10执行与报警辅助电路除了核心的传感器采集与电机驱动电路，系统还需要加热控制、灌装控制、异常报警等辅助电路，保障加工流程的完整执行与异常情况的及时响应，这些辅助电路围绕加工工艺的需求设计，与核心电路协同工作，构成完整的控制系统。加热控制电路负责熬煮罐的加热管控，选用N沟道MOS管作为开关器件，控制电热管的启停。MOS管的栅极通过10K限流电阻与单片机的PB0引脚相连，接收单片机输出的高低电平控制信号；漏极连接电热管的负极，电热管正极接入220V交流电源；源极直接连接系统地。栅极与源极之间并联10K下拉电阻，避免栅极悬空导致的误触发，同时在电热管两端并联压敏电阻，吸收电源浪涌，保护MOS管。当单片机输出高电平时，MOS管导通，电热管通电加热；输出低电平时，MOS管关断，电热管停止加热，实现熬煮温度的闭环控制。图3.10执行电路3.11PCB板设计为提升系统硬件集成度与运行稳定性，本设计采用AltiumDesigner软件完成系统PCB板的一体化设计，板型选用双层FR-4环氧玻纤布基板，板厚1.6mm，适配食品加工车间的潮湿、多尘环境与小型设备的安装空间需求。布局上采用模块化分区设计，将主控最小系统、传感器模拟采集电路、电机驱动强电电路、无线通信电路物理隔离，避免电路间的电磁干扰；模拟地与数字地采用磁珠隔离、单点接地设计，保障温度、浊度模拟信号的采集精度。布线环节，电源线宽设置为40mil，信号线宽10mil，差分信号线等长布线；在电源入口与各模块电源引脚处并联去耦电容，抑制电源纹波。同时板体预留Type-C供电口、程序烧录口与外设扩展排针，兼顾调试便捷性与功能扩展性，实现所有硬件电路的集成化安装。图3.11PCB板3.11本章小结本章围绕沙棘原浆加工的工艺需求，详细阐述了控制系统的硬件电路设计，分模块讲解了各部分电路的设计思路、硬件连接方式、工作原理与功能实现，覆盖了主控最小系统、无线通信、传感器采集、电机驱动、人机交互、辅助执行与报警等完整的硬件架构。所有电路设计均围绕加工过程中的实际需求展开，充分考虑了食品加工场景的环境特性，保障了信号采集的精准度与执行控制的稳定性，完成了系统硬件平台的搭建，为后续软件程序的运行与系统功能的实现提供了坚实的硬件基础。4系统的软件设计4.1软件介绍本系统的软件开发采用Keil5MDK集成开发环境，该环境由ARM公司推出，专为ARMCortex-M系列内核的单片机设计，是目前嵌入式开发领域应用最广泛的开发环境之一。环境集成了代码编辑、编译链接、下载调试、项目管理等全流程开发功能，支持C语言与汇编语言编程，适配STM32全系列单片机，可快速完成嵌入式程序的开发与调试。Keil5MDK内置了ARMC/C++编译器，代码优化能力强，生成的可执行文件占用单片机资源少，执行效率高，可充分发挥STM32F103C8T6单片机的运算性能。环境内置完善的调试功能，支持断点设置、单步执行、寄存器查看、变量实时监控等调试操作，可快速定位程序中的问题，提升开发效率。同时环境支持STM32HAL库，可通过图形化配置工具快速生成单片机外设的初始化代码，大幅缩短开发周期，提升代码的规范性与可移植性。本研究同时使用STM32CubeMX工具完成单片机的初始配置，通过图形化界面完成系统时钟配置、GPIO引脚定义、定时器、ADC、串口等外设的参数设置，自动生成对应的初始化代码，随后导入Keil5环境中进行功能代码的编写与调试。程序编写采用标准C语言，遵循结构化编程思想，将不同的功能拆分为独立的函数，代码逻辑清晰，可读性强，便于后续的调试与维护。图4.1Keil_5软件界面4.2软件程序的设计4.2.1主程序流程图图4.2系统逻辑流程图系统主程序的执行流程，严格遵循“初始化-主循环”的嵌入式程序经典架构，保证程序运行的稳定性与可维护性。单片机上电复位后，首先执行HAL_Init()函数完成HAL库的初始化，配置系统的底层时钟与中断优先级；随后调用SystemClock_Config()函数完成系统时钟配置，将单片机的系统主频配置为72MHz，同时配置AHB、APB1、APB2总线的时钟分频系数，保证所有外设的时钟正常运行。外设初始化完成后，开启定时器1的更新中断，开启定时器2与定时器3的PWM输出，开启串口1与串口2的中断接收功能，保证中断服务函数的正常执行。随后依次执行OLED_Init()、Ds18b20_GPIO_Init()、ESP8266_init()函数，完成显示屏、温度传感器、WiFi模块的初始化与配置，OLED清屏并显示初始界面，WiFi模块接入预设的无线网络，连接手机APP。所有初始化工作完成后，进入while(1)无限主循环，在主循环中依次调用Key_function()按键处理函数、Monitor_function()数据监测函数、Display_function()界面显示函数、Manage_function()加工控制函数，同时循环调用OneNet_MQTT_Publish()数据上传函数与OneNet_MQTT_Recevie()指令接收函数，完成系统的所有核心功能，循环往复，持续运行。4.2.2按键子程序流程介绍图4.3水位采集程序流程图按键子程序负责处理操作人员的按键输入，实现界面切换、加工参数调整、设备启停等人机交互功能，系统配备4个独立按键，分别对应不同的操作功能，子程序通过按键扫描获取键值，执行对应的操作，同时做了防抖处理与边界限制，避免按键误触与参数超限。若扫描获取的键值不为0，说明有有效按键按下，程序通过switch语句根据不同的键值执行对应的操作。键值1对应按键1，功能为显示界面切换，每按下一次，界面标志位flag_display加1，当数值超过6时，自动归零，实现7个显示界面的循环切换，每次切换界面时，执行OLED_Clear()清屏函数，避免界面内容叠加。键值2对应按键2，功能为参数加值调整，程序根据当前的界面标志位，对对应参数进行加值操作：界面1调整温度阈值，界面2调整浊度阈值，界面3到界面6分别调整清洗、搅拌、熬煮、灌装时长，所有参数均设置了上限值，调整时不会超过上限，避免参数超限。键值3对应按键3，功能为参数减值调整，与按键2对应，根据当前界面对对应参数进行减值操作，所有参数均设置了下限值，调整时不会低于下限，保证参数始终在合理范围内。键值4对应按键4，功能为启停控制与界面返回，若当前处于主界面，按下按键可切换系统的启动与停止状态，启动时进入加工初始工序，停止时关闭所有执行器；若当前处于参数设置界面，按下按键可一键返回主界面，同时执行清屏操作。4.2.3显示模块程序流程介绍图4.4显示子程序流程图显示子程序负责在OLED显示屏上展示系统的运行状态、监测数据与参数设置界面，根据当前的界面标志位flag_display，展示对应的界面内容，所有数据均根据系统运行状态实时刷新，保证展示内容的准确性与实时性。程序通过switch语句，根据界面标志位的数值，执行对应界面的显示代码。当flag_display为0时，显示主加工界面，这是系统默认的显示界面，分为三行核心内容：第一行显示实时温度数值，保留一位小数，单位为℃；第二行显示实时浊度数值，为整数，单位为NTU；第三行显示当前的加工进度，展示当前所处的工序名称，若当前工序为计时类工序，在界面右侧显示该工序的剩余时长，单位为秒，让操作人员可直观掌握加工进度。当flag_display为1到6时，分别显示6个参数设置界面，每个界面的布局保持一致，界面上方居中显示对应参数的名称，界面中间显示该参数的当前设置数值，字体放大，突出显示，方便操作人员查看。其中界面1为温度阈值设置界面，界面2为浊度阈值设置界面，界面3为清洗时长设置界面，界面4为搅拌时长设置界面，界面5为熬煮时长设置界面，界面6为灌装时长设置界面。所有界面的显示内容，均在每次主循环中实时刷新，温度、浊度等监测数据每500ms更新一次，工序进度与剩余时长实时更新，参数设置界面的数值随按键操作实时变化，保证显示内容与系统实际状态完全一致。界面布局简洁明了，核心数据突出，操作人员可快速获取需要的信息，适配车间的快速操作需求。4.7本章小结本章详细阐述了沙棘原浆加工控制系统的软件设计，介绍了系统的软件开发环境与开发工具，梳理了软件程序的整体架构与执行逻辑，分别讲解了主程序、按键子程序、显示子程序、加工控制子程序的执行流程与功能实现。软件程序围绕沙棘原浆的加工工艺展开，采用结构化编程思想，逻辑清晰，功能完整，实现了从人机交互、数据采集、逻辑控制到远程通信的全流程软件功能，与硬件电路协同工作，可完整实现沙棘原浆加工全流程的自动化控制，为系统的稳定运行提供了软件支撑。5系统的测试5.1硬件调试硬件测试分为单板单元测试与整体硬件联调两个阶段，依次验证每个模块的电路是否正常工作，以及所有模块协同工作时的稳定性，确保硬件电路满足设计需求，为后续的软件调试与系统联调奠定基础。单板单元测试阶段，首先对STM32单片机最小系统进行测试，上电后使用万用表测量XC6206稳压芯片的输出电压，实测输出为3.30V，电压稳定，无明显波动；使用示波器测量晶振引脚，8MHz主晶振与32.768KHz低频晶振均正常起振，波形稳定；复位电路测试中，上电可实现自动复位，按下手动复位按键可正常触发复位；通过烧录器可正常向单片机下载程序，最小系统运行稳定，无死机、跑飞等异常情况。随后对各个外设模块进行单独测试，依次焊接对应的模块电路，下载对应的测试程序，验证模块功能。DS18B20温度传感器测试中，可正常读取环境温度，数值与标准温度计对比，偏差不超过±0.5℃，测温精度符合设计要求；TCRT5000红外传感器测试中，可正常检测物体遮挡，输出电平正常翻转，检测距离可通过电位器灵活调整，无漏检、误检情况；TDS浊度传感器测试中，可正常输出模拟电压，单片机ADC可正常采集转换，数值随溶液浊度变化正常更新；ESP8266WiFi模块测试中，可正常接入预设的无线网络，与手机APP建立通信链路，串口数据收发正常，无丢包情况；OLED显示模块测试中，可正常点亮，显示内容清晰，无乱码、花屏情况，界面切换流畅；步进电机与直流电机驱动电路测试中，可正常驱动电机运转，转速调节正常，启停控制精准，无卡顿、抖动情况；舵机、加热控制、蜂鸣器、语音模块均能正常响应单片机的控制指令，功能完全符合设计要求。所有模块单板测试通过后，进行整体硬件联调，焊接完整的硬件电路，上电后测量各模块的供电电压，均在正常范围内，所有模块可协同工作，连续通电24小时无短路、过热等异常情况，硬件电路运行稳定，满足设计需求。5.2软件测试软件测试分为单元测试与整体联调两个阶段，依次验证每个子程序的功能是否正常，以及整体程序运行的稳定性与逻辑准确性，确保软件程序可完整实现预设的所有功能。单元测试阶段，首先对按键子程序进行测试，4个独立按键均可实现对应的功能，按键1可正常循环切换7个显示界面，切换时清屏正常；按键2与按键3可正常调整对应参数，参数上下限限制有效，不会出现超限情况；按键4可正常实现设备启停与界面返回功能；按键防抖处理有效，无连击、误触情况，功能完全符合设计要求。随后对显示子程序进行测试，7个显示界面均可正常切换，主界面可正常显示实时温度、浊度、工序进度与剩余时长，数据实时刷新；6个参数设置界面可正常显示对应参数的名称与数值，内容清晰，无乱码、花屏、内容叠加等问题，界面刷新流畅。数据监测子程序测试中，温度、浊度、红外传感器的数据均可正常采集与换算，数值准确，刷新频率正常，无数据卡顿、更新不及时的情况；加工控制子程序测试中，通过模拟不同的传感器输入信号，程序可正常执行对应的控制逻辑，工序流转正常，计时准确，执行器的启停控制精准，无逻辑错误；无线通信子程序测试中，可正常向手机APP上传实时数据，同时可准确接收并执行APP下发的远程指令，响应及时，无数据丢包、通信中断等问题。5.2实物展示5.3.1启停与工序流转功能测试本次测试验证系统的启停控制与工序自动流转能力，通过按键启动系统后，传送带正常启动，红外定位触发后可精准停止，各工序按预设顺序自动流转，工序切换无卡顿，按下停止键后，系统可立即关闭所有执行器，回到初始状态，功能完全符合设计要求。图5.1启停与工序流转功能测试5.3.2温度采集与加热控制测试本次测试验证温度采集精度与加热控制功能，将温度传感器放入不同温度的水浴中，采集数值与标准温度计偏差不超过±0.5℃，加热管可根据预设温度阈值自动启停，温度控制误差在±1℃以内，可稳定维持熬煮温度，满足加工需求。图5.2温度采集与加热控制测试5.3.3红外定位与清洗工序测试本次测试验证红外定位精度与清洗工序控制功能，模拟原料随传送带运行，红外传感器可精准检测到原料到位，传送带立即停止，清洗水泵按预设时长启动，时长结束后自动关闭，传送带重新启动，定位误差不超过±2mm，功能运行稳定。图5.3红外定位与清洗工序测试5.3.4搅拌与熬煮工序测试本次测试验证搅拌与熬煮工序的控制功能，系统预加热完成后，可自动启动搅拌电机，电机转速稳定，可按预设时长完成搅拌后自动停止；熬煮工序可按预设时长运行，结束后自动进入下一环节，计时误差不超过0.1s，功能完全符合设计要求。图5.4搅拌与熬煮工序测试5.3.5浊度检测与报警功能测试本次测试验证浊度检测精度与异常报警功能，配置不同浊度的标准溶液进行测试，检测数值与标准值偏差不超过3%，当浊度超过预设阈值时，蜂鸣器立即触发报警，系统暂停加工流程，数值回归阈值内后自动解除报警，功能正常。图5.5浊度检测与报警功能测试5.3本章小结本章详细阐述了沙棘原浆加工控制系统的测试方案与测试过程，通过硬件单元测试、软件单元测试与全流程实物功能测试三个阶段，全面验证了系统的硬件稳定性、软件逻辑准确性与各项功能的实现情况。测试结果表明，系统的所有硬件模块运行稳定，软件程序逻辑正常，各项功能均完全实现。结论本研究针对传统沙棘原浆加工中依赖人工、工序管控不精准、成品品质不稳定、自动化程度低的核心问题，设计了一套基于STM32F103C8T6单片机的沙棘原浆加工自动化控制系统，完成了系统的硬件电路设计、软件程序编写与整体调试测试，实现了沙棘原浆从原料输送、清洗、预加热、搅拌熬煮、浊度检测到定量灌装的全流程自动化管控。系统围绕沙棘原浆的标准加工工艺，构建了包含信号采集、核心控制、执行输出、人机交互四大板块的完整架构，通过多传感器实时采集加工过程中的温度、浊度、位置等关键数据，结合步进电机、直流电机、舵机等执行器件，实现了各工序的精准时序控制。系统支持本地按键与手机APP远程双重控制，可灵活设置加工参数，实时监测设备运行状态，异常情况可及时触发声光报警与语音提示，人机交互界面清晰直观，操作便捷，适配中小型加工主体的使用需求。经全面测试，系统各项功能均正常实现，完全满足沙棘原浆加工的工艺要求。本设计为小型农产品深加工设备的自动化升级提供了可行的技术方案，大幅降低了沙棘原浆加工的人工成本，提升了生产效率与成品品质的稳定性，具备良好的实际应用价值。参考文献[1]施忠芬,陈红艳,张怀辉,等.多传感器融合技术在食品加工控制系统中的应用研究[J].粮油与饲料科技,2024(10):195-197.[2]王清波.多传感器融合技术在食品加工控制系统中的应用[J].现代食品,2024,30(12):86-88.[3]王家能.针对食品加工控制系统寿命预测的应用研究[D].江南大学,2021.[4]后铭洋,张宝珍,樊军庆,等.椰青加工机电气控制系统设计[J].食品工业,2021(6):304-308.[5]井延波,陶安利,石文科,等.食品加工试验机的微机控制系统[J].自动化技术与应用,2007,26(8):3.[6]魏巍.浅谈食品机械中央控制系统[J].中国食品,2018(6):2.[7]杜军平,李东.食品加工及包装设备信息管理系统的改进[C]//1995中国控制与决策学术年会.0[2026-04-04].[8]张国峰,田作华,徐永才.在配料控制系统中应用专家系统调整落差值[J].粮油加工与食品机械,2000.[9]周博.基于ControlLogix的自动加工生产线控制系统设计与实现[D].河北大学,2015.[10]佚名.机器人群体系统的网络化协调优化控制及其在食品加工中的应用[J].中国科技成果,2011(17):2.[11]吴志刚,周震.PLC在饲料加工控制系统中的应用[J].粮油加工与食品机械,2004(2):3.[12]刘美莲,熊光洁,吴雪,等.基于总线技术的柔性加工系统控制设计[J].食品科学技术学报,2008,26(4):28-30.[13]王萌.食品加工智能恒温控制系统设计[J].食品工业,2019,40(12):4.[14]袁庆辉.食品加工试验机控制系统的研究[D].山东科技大学[2026-04-04].[15]王静.食品制造及加工PROFINET支持基于云的控制系统[J].仪器仪表标准化与计量,2016(6):1.[16]新兰.恶臭污染物控制系统成功应用于食品加工[J].中国食品,2015