豆浆机课程设计
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番茄打浆机的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解番茄打浆机的工作原理,掌握其结构与功能。
2. 学生能运用所学的物理知识,解释番茄打浆机在生活中的应用。
3. 学生了解番茄的营养价值及在食品加工中的重要性。
技能目标:1. 学生能运用观察、分析、动手操作等方法,对番茄打浆机进行拆解和组装。
2. 学生能运用数学知识,计算番茄打浆机的功率和效率。
3. 学生具备创新设计思维,能对番茄打浆机进行改进和优化。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对物理科学的兴趣,认识到科学技术在生活中的重要作用。
2. 学生形成合作意识,学会与他人共同解决问题,培养团队精神。
3. 学生提高环保意识,关注食品加工过程中的资源利用和节能环保。
课程性质:本课程为初中物理与生活实践相结合的综合性课程,以番茄打浆机为载体,让学生在实际操作中掌握物理知识,提高实践能力。
学生特点:初中学生具备一定的物理知识基础,对新鲜事物充满好奇心,喜欢动手操作,但需引导他们将理论知识与实际应用相结合。
教学要求:教师需关注学生的个体差异,创设生动活泼的课堂氛围,引导学生主动探究,提高学生的实践能力和创新精神。
在教学过程中,注重目标的分解和落实,确保学生能够达到预期的学习成果。
1. 番茄打浆机的工作原理及结构介绍:结合课本中有关简单机械的内容,讲解打浆机各部分的名称、作用及配合原理,如刀片、电机、传动带等。
2. 番茄打浆机的组装与拆解:让学生动手实践,学会组装和拆解番茄打浆机,掌握各部件的正确安装方法,理解各部件之间的联系。
3. 功率和效率的计算:运用课本中的功率和效率公式,计算番茄打浆机的功率和效率,了解影响其性能的因素。
4. 番茄打浆机的改进与优化:鼓励学生运用创新思维,针对现有打浆机的不足,提出改进和优化的方案。
5. 番茄的营养价值与食品加工:结合课本中有关营养学的内容,介绍番茄的营养价值,探讨其在食品加工中的应用。
教学大纲安排:第一课时:番茄打浆机的工作原理及结构介绍第二课时:番茄打浆机的组装与拆解第三课时:功率和效率的计算第四课时:番茄打浆机的改进与优化第五课时:番茄的营养价值与食品加工教学内容进度:第一周:完成第一、二课时,让学生了解并熟悉番茄打浆机的结构与原理。
番茄打浆机课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解番茄打浆机的基本结构、工作原理及其在食品加工中的应用。
2. 学生能掌握与番茄打浆机相关的物理、生物等基础知识,如力学中的简单机械原理、生物学中的细胞破坏等。
3. 学生能了解番茄的营养成分及其在加工过程中的变化。
技能目标:1. 学生通过观察、实验操作,能够正确使用番茄打浆机,并掌握基本的实验操作技能。
2. 学生能够运用所学知识分析、解决与番茄打浆机相关的实际问题,提高解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过课程学习,培养对食品加工技术的兴趣,激发学习热情。
2. 学生在学习过程中,培养团队协作精神,增强实践操作信心。
3. 学生能够认识到食品加工技术在生活中的重要性,关注食品安全,提高食品安全意识。
课程性质:本课程为科学实践活动课程,结合物理、生物等学科知识,以番茄打浆机为载体,进行跨学科教学。
学生特点:学生处于好奇心强、求知欲旺的年级,喜欢动手操作,对实际应用有较高的兴趣。
教学要求:课程应注重理论与实践相结合,强调学生的主体参与,提高学生的动手操作能力和问题解决能力。
通过课程目标的实现,使学生达到预期的学习成果,为后续相关课程的学习打下基础。
二、教学内容1. 番茄打浆机的基本结构:介绍番茄打浆机的各部件名称、功能及相互关系,结合教材中有关简单机械原理的内容,让学生理解其工作原理。
教学内容安排:第1课时2. 番茄打浆机的工作原理:讲解力学原理在番茄打浆机中的应用,如切割、挤压等过程,分析其对番茄细胞破坏的作用。
教学内容安排:第2课时3. 番茄的营养成分及加工过程中的变化:介绍番茄的营养价值,探讨在打浆过程中营养成分的变化及其影响。
教学内容安排:第3课时4. 实践操作:组织学生进行番茄打浆实验,让学生亲自动手操作,观察打浆过程,掌握实验操作技能。
教学内容安排:第4-5课时5. 问题分析与解决:针对实验过程中可能出现的问题,引导学生运用所学知识进行分析和解决。
第1篇一、课程背景豆浆作为我国传统的饮品之一,深受广大消费者的喜爱。
它不仅味道鲜美,而且营养丰富,含有丰富的植物蛋白、钙质和维生素等。
为了让学生了解豆浆的制作过程,培养他们的动手能力和实践技能,同时传承和弘扬我国传统饮食文化,特设计本磨豆浆实践课程。
二、课程目标1. 知识目标:- 了解豆浆的起源、发展及营养价值。
- 掌握磨豆浆的基本步骤和技巧。
- 熟悉豆浆机的使用方法及注意事项。
2. 能力目标:- 培养学生的动手操作能力和实践技能。
- 培养学生的团队合作精神。
- 培养学生的创新思维和解决问题的能力。
3. 情感目标:- 培养学生对传统饮食文化的热爱和传承意识。
- 培养学生的生活情趣和健康饮食习惯。
- 培养学生的环保意识和可持续发展观念。
三、课程内容(一)磨豆浆基础知识1. 豆浆的起源与发展2. 豆浆的营养价值3. 豆浆的种类及特点(二)磨豆浆工具及原料1. 豆浆机的种类及特点2. 豆浆原料的选择与处理3. 常用辅助工具的使用(三)磨豆浆制作步骤1. 准备原料:选择优质黄豆,用清水浸泡6-8小时。
2. 清洗黄豆:用清水冲洗黄豆,去除杂质。
3. 浸泡黄豆:将清洗干净的黄豆放入豆浆机中,加入适量的清水。
4. 磨制豆浆:开启豆浆机,按照说明书进行操作。
5. 煮沸豆浆:将磨好的豆浆倒入锅中,加热至沸腾。
6. 过滤豆浆:用细筛过滤豆浆,去除豆渣。
7. 调味豆浆:根据个人口味,加入适量的糖、盐等调味品。
四、教学过程(一)导入新课1. 利用多媒体展示豆浆的制作过程和成品图片,激发学生的学习兴趣。
2. 提问:你们知道豆浆是怎么制作的吗?豆浆有哪些营养价值?(二)课堂讲解1. 讲解磨豆浆的基础知识,包括豆浆的起源、发展、营养价值、种类及特点等。
2. 讲解磨豆浆工具及原料,包括豆浆机的种类、特点、原料的选择与处理、常用辅助工具的使用等。
3. 详细讲解磨豆浆制作步骤,包括准备原料、清洗黄豆、浸泡黄豆、磨制豆浆、煮沸豆浆、过滤豆浆、调味豆浆等。
豆浆机毕业设计豆浆机毕业设计随着人们对健康生活的追求,越来越多的人开始关注饮食的营养和健康。
作为传统的健康饮品之一,豆浆因其丰富的营养成分和独特的口感备受青睐。
然而,传统的磨豆浆方式不仅费时费力,而且效率低下。
为了解决这一问题,我决定以豆浆机为毕业设计的主题,设计一款高效、方便的豆浆机。
首先,我对市面上的豆浆机进行了调研。
发现目前市面上的豆浆机普遍存在噪音大、清洗困难、维修不便等问题。
因此,我决定从这些问题入手,设计一款静音、易清洗、易维修的豆浆机。
在设计过程中,我充分考虑了用户的需求和使用习惯。
首先,为了解决噪音问题,我采用了静音技术,通过减震装置和降噪材料的运用,有效降低了机器运行时的噪音。
其次,为了方便用户清洗,我设计了可拆卸的零件,用户只需将零件拆卸下来,用清水冲洗即可。
此外,我还增加了自动清洗功能,用户只需按下清洗按钮,豆浆机就能自动进行清洗,大大减轻了用户的工作量。
为了提高豆浆机的维修便利性,我设计了模块化结构。
将豆浆机的各个部件分为独立的模块,用户只需更换故障模块,而不需要整体更换豆浆机。
这不仅减少了用户的维修成本,还延长了豆浆机的使用寿命。
在功能方面,我还增加了一些创新设计。
首先,我加入了多功能搅拌装置,用户可以根据自己的口味调整豆浆的浓稠度。
其次,我增加了预约功能,用户可以提前设置好时间,豆浆机会在预定时间自动开始工作,既方便了用户的生活,又保证了豆浆的新鲜度。
为了提高用户体验,我还在豆浆机上加入了智能控制系统。
用户可以通过手机APP远程控制豆浆机的工作,随时随地享受美味的豆浆。
同时,智能控制系统还能根据用户的习惯和口味偏好,自动调整豆浆的制作参数,确保每一杯豆浆都能满足用户的需求。
在设计过程中,我还注重了豆浆机的外观设计。
采用简约时尚的外观风格,使豆浆机不仅在功能上出众,同时也能成为家居的一道亮丽风景线。
通过对市场调研和用户需求的分析,我设计出了一款高效、方便、智能的豆浆机。
郑州华信学院课程设计说明书题目:豆浆机程序及仿真设计姓名:院(系):专业班级:学号:指导教师:成绩:时间:2011年11月16日至 2011年12月16日目录目录.......................................................... - 0 -1.摘要........................................................... - 1 -2.前言........................................................... - 1 -3.设计要求......................................................... - 2 -3.1.硬件设计原则................................................. - 2 -3.2.应用软件的设计原则........................................... - 3 -3.3.应用系统开发过程............................................. - 3 -3.4.应用系统工作过程............................................. - 4 -4.方案分析......................................................... - 5 -4.1.硬件需求分析................................................. - 5 -4.2.软件功能分析................................................. - 6 -5.主要硬件元件分析 ............................................... - 6 -5.1.AT89C52芯片的介绍........................................... - 6 -5.2.74LS245驱动器............................................... - 7 -5.3.数码显示管................................................... - 7 -6.调试........................................................... - 8 -6.1.接电源等待状态............................................... - 8 -6.2.模式选择..................................................... - 8 -6.3.加热状态..................................................... - 8 -6.4.粉碎状态..................................................... - 9 -6.5.工作完成状态................................................. - 9 -6.6.超液位中断状态.............................................. - 10 -6.7.液体溢出中断和液位过低中断状态.............................. - 10 -7.总结.......................................................... - 10 -8.附录.......................................................... - 11 -8.1.豆浆机控制程序清单.......................................... - 11 -9.参考文献........................................................ - 15 -10.元件明细表 ..................................................... - 15 -11.课程设计成绩评定表............................................ - 16 -1.摘要本豆浆机的控制系统是基于可编程的AT89C52单片机来实现的。
《微机原理及接口技术》课程设计说明书课题: 全自动豆浆机控制程序的设计专业: 电子信息工程班级: 电子1102姓名: 张杰学号: 3220806485指导老师:2013 年 12 月 28 日第一章设计任务与目标 (3设计目的 (3设计任务 (3基本设计要求 (3功能扩展 (3设计环节与进程安排 (3第二章总体方案设计与方案论证 (4总体方案设计 (4实时钟的调校方式 (5键盘的扫描方式 (5定时器方式 (6开关量输入消抖模块的选择 (6倒计时1S方法选择 (7第三章总体软件设计说明及总工作流程 (8 总工作流程 (8总体软件设计说明 (10第四章系统资源分配及数据定义说明 (11 单元分配以及各个标志位注释 (11第五章局部程序设计说明 (131.自检模块 (132.键盘扫描子模块 (143.按键消抖子模块 (144.蜂鸣器LED缓冲子模块 (155.1分钟内取消模块 (156.拆字子模块 (167.调用时钟设定子模块 (178.选择工作模式子模块 (189.水位告警子模块 (1810.模拟水温子模块 (1911.无效启动子模块 (2012.实时钟子模块 (2113.显示更新子模块 (2114.启动子模块 (2215.煮浆子模块 (2216.保温子模块 (23第六章系统功能与操作说明 (24系统功能 (24用户界面操作说明 (25第七章存在问题与改进程序说明 (27 模拟水温模块 (27水位告警模块 (28第八章课程设计总结 (29附录:程序代码清单第一章设计任务与目标设计课题:全自动豆浆机控制程序的设计设计目的:通过两个礼拜在实验室亲自动手操作,熟悉和理解《微机原理及接口技术》上课老师所讲的内容,将所学知识亲自动手验证,借此熟悉和掌握书中知识,并加强自己动手设计程序的能力。
设计任务:本次为期两个礼拜的课程设计任务是设计一个全自动豆浆机控制程序,通过LED灯,数码管模拟豆浆机的各个流程,主要要实现豆浆机的预加热,预打浆,三次加热打浆,而后进行煮浆完成整个豆浆的流程,中间加入水位告警,防溢告警功能,并有实时钟功能。
单片机控制的豆浆机设计摘要本文介绍的智能豆浆机系统由AT89C52系列单片机、DS18B20温度传感器、加热电路、防溢电路、打浆电路、报警电路等组成,豆浆生产完全自动化。
其工作过程是:先将黄豆放入豆浆机内,内倒入适量的水,装好机头。
接上电源,指示灯LED亮起,处于待命状态。
按下功能键开始加热,当温度达到80℃左右时,停止加热;电机运转,将黄豆粉碎,而后电机停转,又开始加热,直到豆浆第一次沸腾,停止加热,进入防溢延煮过程,防溢延煮后,发出报警声,提示豆浆已做好。
若缺水,则关闭加热器和电机,并发出报警声,直到关闭电源,加水后才能继续使用。
豆浆生产的工序包括打浆、煮浆、防溢延煮,而三个工序又密切配合,使生产的豆浆味道更好,不同的豆浆种类,打浆和煮浆的时间和次数都不一样。
磨浆前进行预加热,既可以提高工作效率,又缩短煮浆的时间,防止磨浆后煮浆时间过长易造成糊锅现象。
关键词:豆浆机,控制系统,单片机,稳压电源,温度传感器THE DESIGN OF SOYBEAN MILK MACHINE CONTROLLED BY SINGLE-CHIP MICROCOMPUTERABSTRACTThis article describes the system consists of Intelligent Soymilk AT89C52 series microcontroller, DS18B20 temperature sensor, heating circuit, anti-overflow circuit, beating circuits, alarm circuits and other components, milk production and fully automated. The working process is: first soybeans into soybean milk machine, the inside into the amount of water, install a good nose. Connect the power, LED indicator lights on standby. Press the function key to start the heating, when the temperature reaches about 80 ℃, stop heating; motor is running, the soybean crush, and then the motor stopped, they began to heat until boiling milk for the first time, stop heating, cooking process extended into the spill, extension of boiled anti-overflow, an alarm sound, suggesting that soy milk is ready. If the water, turn off the heater and motor, and the alarm will sound until the power off, add water to continue using. Milk production process, including beating, boiling syrup, anti-boiled overflow extension, while the three processes and closely with them to the production of milk taste better, different types of milk, beating and cooking time and number of pulp is not the same. Pre-heating before the refiner, can enhance the work efficiency, and shorten the cooking time of slurry to prevent the long cooking time, after grinding the paste pot could easily lead to the phomenon.KEY WORDS: soybean milk machine,control system,series microcontroller,power supple,temperature sensor目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 设计原理 (2)第2章设计方案选定 (3)2.1 设计思路 (3)2.2 方案选定 (3)2.3 方案论证 (4)第3章豆浆机控制系统的功能分析 (5)3.1 豆浆机控制系统的硬件分析 (5)3.2 豆浆机控制系统的软件分析 (5)第4章豆浆机控制系统的硬件设计 (7)4.1 单片机的选用 (7)4.1.1 单片机的选择 (7)4.1.2 AT898C52的主要功能参数 (7)4.2 电源电路的设计 (9)4.2.1 电源的作用 (9)4.2.2 变压器容量、整流二极管的计算与选择 (9)4.2.3 桥式整流电路简介 (9)4.2.3 稳压器的选用 (10)4.3 电源电路的设计 (11)4.3.1 温度传感器DS18B20简介 (12)4.3.2 温度传感器DS18B20的测温原理 (13)4.3.3 DS18B20与单片机AT89C52的接口设计 (14)4.4加热及打浆电路设计 (14)4.5防烧干及防溢出电路设计 (15)4.6报警电路的设计 (16)4.7系统时钟电路的设计 (17)第5章豆浆机控制系统的软件设计 (18)5.1豆浆机控制系统的流程图设计 (18)5.2豆浆机控制系统的PCB图 (19)结论 (23)谢辞 (24)参考文献 (25)附录 (26)前言目前流行的智能豆浆机大都采用微电脑控制,只要启动豆浆机,打浆,煮浆完全自动化,短短十几分钟就自动做好豆浆,既卫生可靠,有安全快捷。
豆浆课程初中设计教案 课程目标: 1. 让学生了解豆浆的制作过程和原理; 2. 培养学生动手操作和实践能力; 3. 让学生掌握豆浆的制作技巧和安全注意事项; 4. 培养学生对传统美食的兴趣和热爱。 教学重点: 1. 豆浆的制作过程; 2. 豆浆的制作技巧; 3. 安全注意事项。 教学难点: 1. 豆浆的制作原理; 2. 豆浆的口感调整。 教学准备: 1. 教室环境布置,准备豆浆制作所需的材料和工具; 2. 提前为学生分组,每组配备一台豆浆机; 3. 准备豆浆制作的教学视频或图片。 教学过程: 一、导入(5分钟) 1. 向学生介绍豆浆的历史和营养价值,引发学生对豆浆的兴趣; 2. 提问:“你们知道豆浆是如何制作的吗?”鼓励学生发表自己的想法。 二、豆浆制作原理讲解(5分钟) 1. 讲解豆浆的制作原理,包括黄豆的浸泡、打磨、煮沸等过程; 2. 解释豆浆的营养成分和保健作用,强调豆浆的健康价值。 三、豆浆制作过程演示(10分钟) 1. 演示豆浆的制作过程,包括黄豆的浸泡、打磨、煮沸等步骤; 2. 讲解豆浆制作技巧,如黄豆的选用、水量的控制、火候的掌握等; 3. 强调安全注意事项,如使用豆浆机的正确方法、煮沸过程中的监管等。 四、学生动手制作豆浆(15分钟) 1. 将学生分组,每组配备一台豆浆机; 2. 学生根据讲解的步骤和技巧,动手制作豆浆; 3. 教师巡回指导,解答学生遇到的问题,纠正操作错误。 五、豆浆口感调整与品尝(5分钟) 1. 学生根据个人口味,调整豆浆的甜度、浓度等; 2. 学生品尝自己制作的豆浆,交流制作心得和口感感受; 3. 教师点评学生的豆浆制作成果,给予鼓励和建议。 六、总结与反思(5分钟) 1. 学生总结豆浆制作的过程和技巧,反思自己在制作过程中的优点和不足; 2. 教师总结豆浆制作的重要注意事项,强调食品安全和健康; 3. 布置课后作业,让学生回家后尝试制作豆浆,并与家人分享。 教学反思: 本节课通过豆浆制作课程,让学生了解豆浆的制作过程和原理,培养学生动手操作和实践能力。在教学过程中,要注意以下几点:
打浆机课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解打浆机的基本结构、工作原理及在食品加工中的应用;2. 学生能掌握打浆机操作步骤、安全使用规范及日常维护方法;3. 学生能了解打浆机在食品工业中的发展历程及未来发展趋势。
技能目标:1. 学生能够独立操作打浆机,完成水果、蔬菜等食材的打浆处理;2. 学生能够运用打浆机进行创意食品制作,提高动手实践能力;3. 学生能够分析并解决打浆机操作过程中遇到的问题,提高问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对食品加工产生兴趣,培养热爱生活、关注食品品质的态度;2. 学生通过学习打浆机知识,增强环保意识,树立可持续发展观念;3. 学生在团队协作中,培养沟通能力、合作精神,提高自信心。
课程性质:本课程为实用技术类课程,结合理论知识与实践操作,培养学生实际动手能力。
学生特点:六年级学生具有一定的认知能力、动手操作能力和创新意识,对新鲜事物充满好奇心。
教学要求:教师需关注学生个体差异,因材施教,注重启发式教学,引导学生主动参与,培养实践能力。
教学过程中,注重安全意识教育,确保学生安全使用打浆机。
二、教学内容1. 打浆机的基本结构:介绍打浆机的各个组成部分,包括电机、刀片、滤网、容器等,结合教材相关章节,让学生了解各部分的作用及相互关系。
2. 打浆机的工作原理:讲解打浆机将食材打碎、搅拌、过滤的原理,引导学生理解物理学中的力学原理。
3. 打浆机的操作步骤与安全规范:详细讲解操作步骤,包括开机、投料、搅拌、过滤、清洗等,强调安全使用规范,避免意外伤害。
4. 打浆机的日常维护:教授日常保养方法,如清洁、消毒、检查零部件等,确保打浆机的使用寿命。
5. 打浆机在食品加工中的应用:介绍打浆机在果汁、果酱、蔬菜泥等食品制作中的应用,结合实际操作,让学生感受打浆机的作用。
6. 打浆机的创新应用:鼓励学生运用打浆机制作创意食品,如水果冰淇淋、蔬菜汁等,提高学生的创新意识。
7. 打浆机的发展历程与未来趋势:简要介绍打浆机的发展历程,展望未来发展趋势,激发学生对食品科技的兴趣。
课程类型:初中科学实践活动教学对象:初中一年级学生教学目标:1. 了解豆浆的起源、制作过程和营养成分。
2. 学习豆浆的制作方法,掌握简单的烹饪技巧。
3. 培养学生的动手操作能力、团队协作精神和环保意识。
4. 增强学生对食品营养和健康饮食的认识。
教学重点:1. 豆浆的制作方法。
2. 豆浆的营养成分及健康价值。
教学难点:1. 豆浆制作过程中的细节处理。
2. 学生对豆浆营养成分的深入理解。
教学准备:1. 豆浆原料:黄豆、清水、糖、盐等。
2. 制作工具:豆浆机、筛网、碗、勺子等。
3. 教学课件:豆浆制作步骤图、豆浆营养成分表等。
教学过程:一、导入新课1. 教师简要介绍豆浆的起源和在我国饮食文化中的地位。
2. 提问:同学们知道豆浆是如何制作的吗?豆浆有哪些营养成分?二、讲解制作方法1. 教师展示豆浆制作步骤图,详细讲解制作过程。
2. 强调制作过程中的注意事项,如黄豆浸泡时间、搅拌技巧等。
三、学生动手操作1. 学生分组,每组发放豆浆原料和制作工具。
2. 教师巡回指导,解答学生在制作过程中遇到的问题。
3. 学生根据讲解的制作方法,亲自操作制作豆浆。
四、品尝与评价1. 学生将制作的豆浆倒入碗中,进行品尝。
2. 教师引导学生评价豆浆的口感、色泽和营养。
3. 鼓励学生分享自己的制作心得和体会。
五、总结与拓展1. 教师总结豆浆的制作方法、营养成分和健康价值。
2. 提问:同学们在制作豆浆的过程中,有哪些收获和感悟?3. 引导学生思考:如何将豆浆制作成更多美味的饮品?教学评价:1. 观察学生在制作豆浆过程中的表现,如动手操作能力、团队协作精神等。
2. 评价学生对豆浆制作方法、营养成分的掌握程度。
3. 评价学生对食品营养和健康饮食的认识。
教学反思:1. 教师应根据学生的实际情况,调整教学方法和进度。
2. 注重培养学生的动手操作能力和团队协作精神。
3. 结合实际生活,引导学生关注食品营养和健康饮食。
目录一、设计目的 (1)二、设计要求 (1)三、总体设计 (1)3.1总体框图 (1)3.2工作原理 (2)3.3主程序框图 (3)四、各部分电路设计 (3)五、整体电路图 (6)六、仿真及测试 (6)七、设计总结 (8)八、参考文献 (9)九、附录 (9)一、设计目的豆浆机是一种新型的家用饮用机,以黄豆为原料,直接加工成熟以饮用。
若在黄豆中配以芝麻、花生、杏仁等佐料,或者通过改变打浆、加热的时间,可以做出不同种类的豆浆饮料。
豆浆机由粉碎黄豆的电机、豆浆机加热器和控制电路三大部分组成。
用单片机设计的全自动豆浆机的控制系统,当放入适量泡好的黄豆,加入适量的冷水,把豆浆机的电源插头插入220V交流电源,豆浆机指示灯亮起,按下按钮,先对豆浆机进行水位检测,符合要求后电加热管开始对水进行加热,当水温达到80℃左右,豆浆机启动电机开始打浆,打浆过程中电机按间歇方式打浆。
打浆过后,开始对豆浆加热,豆浆温度达到一定值时豆浆上溢,当豆浆沫接触到防溢电极时,停止加热。
然后间歇加热,最后进行豆浆的防溢延煮后发出声音报警信号。
若缺水,则关闭加热器和电机,并发出报警声,直到关闭电源,加水后才能继续使用。
整个过程操作起来比较简单,但由于缺少相应的加热设备,设计方案只进行80℃以后,剩余操作部分的模拟仿真。
二、设计要求1、利用单片机设计一个自动控制电路出来控制豆浆机的工作,让它控制豆浆机把容器中浸泡好的黄豆加工成煮好的豆浆。
2、当放入适量浸泡好的黄豆、加入适量的冷水,将豆浆机电源插头插入220V交流电源,豆浆机指示灯亮起、发热管开始对水进行加热,当水加热到80度左右,豆浆机停止加热,然后开始每粉碎15秒停5秒的粉碎过程。
在经过2分钟左右的烧煮,最后豆浆机发出提示音,即告豆浆加工结束;3、注意:在粉碎和烧煮的过程中,会产生较多的泡沫。
所以,这两个阶段存在加热与一出之间的一对矛盾,应有适当的解决方案。
三、总体设计3.1总体框图方案1:此方案由单片机、传感器、加热电路、磨浆电路、报警电路组成。
如表1所示,其工作原理是先加热,加热到一定温度后,开始磨浆,磨浆完后,磨浆停止,又开始加热即煮沸后,立即停机,报警提示。
表1 方案一设计框图方案2:此方案由单片机、传感器、功能电路、沸腾检测电路、磨浆电路、报警电路等组成。
如表2所示,其工作原理是豆浆机加电后直接按“启动”键,控制电路控制豆浆机进行加热,当温度达到80度左右时,停止加热,开始打浆;打浆电机按间歇方式打浆:运转15秒后停止转运,间歇5秒后再启动打浆电机,如此循环。
打浆结束后对豆浆加热,豆浆温度达到一定值时,豆浆上溢。
设计时由于缺少加热设备以及仿真原件,我想到模拟传感器发出的上溢和干烧脉冲,当单片机检测到脉冲时,启动相应程序,以解决溢出和干烧状态时出现的不良问题。
当豆浆沫接触到防溢电极时,停止加热。
当机器液面低于正常标准,即干烧状态,此时模拟脉冲发射以后,豆浆机发出急促的声音信号,以提醒主人,此刻出现的状况,防止豆浆因为缺水而变焦糊状。
此后电机继续运行2分钟,豆浆加工完成,发出间隔式的声音信号。
表2 方案二设计框图3.2工作原理方案一如表1所示,由单片机、电源电路、温度传感器、打浆电路、加热电路、报警电路等组成。
工作过程是,先将黄豆放入豆浆机的搅拌器滤网,搅拌壶倒入适量的水,装好搅拌机。
接上电源,按下“功能键”,开始加热,加热到一定温度后,开始打浆,打浆结束后,又加热直到豆浆沸腾煮熟,停止加热,发出报警声,提示豆浆已做好。
其缺点是:没有防干烧、防溢功能。
方案二如表2所示,由单片机、电源电路、温度传感器、放干烧电路、防溢电路、打浆电路、报警电路等组成。
温度达到80度时,停止加热;搅拌马达运转,将黄豆粉碎,豆浆过滤,然后马达停转,又开始加热,直到豆浆沸腾煮熟,停止加热,发出报警声,提示豆浆已做好。
若豆浆较长时间没喝而变凉,按下再加热键HEAT,加热至沸腾后,停止加热,发出报警声。
若缺水,则关闭加热器和马达,并发出急促的报警声,直到关闭电源,加好水后才能工作。
论证后,我选择第二方案。
由于缺少相应的温度传感器及加热电路,现实设计与理想方案有部分偏差,比如:温度传感器在实际仿真中不存在,于是改为一个按键式的脉冲发射器,模拟温度传感器达到所检测温度时发出的脉冲。
电机电路改为一个发光二级管,通过二极管的明暗来模拟电机的工作状态。
至于加热部分,在仿真中没有模拟,只是用电机的旋转来打浆,这一步在两个方案中均有缺失,比较而言,第二种方案较为完整。
其原因是:能防止粉碎后煮浆时间过长所易造成的糊锅现象。
3.3主程序框图表3 总体设计框图控制系统首先通过电源电路对系统供电,其中温度传感器、防溢电路、放干烧电路、时钟电路、复位电路、按键、均是输入部分,声音报警、电机、加热电路均是输出部分。
通电后,单片机启动加热器加热,加热到80℃时停止加热,然后启动电机,电机通过旋转打豆,打豆完成之后,又通过加热器加热。
其中复位电路是复位系统的,按键为工作功能选择键。
此时设计体现出来的不同在于,防溢出检测电路和防干烧检测电路均可以由自身电路的按键复位,报警电路有两部分警报,一是防干烧时发出的急促警报,另一种是豆浆加热完成以后,发出的都将制作完毕警报。
两种警报发出的声音周期不同。
四、各部分电路设计防溢出电路及防干烧电路的作用是:以传感器作为信息采集系统的前端单元,来控制自动豆浆机缺水时干烧及沸腾时溢出豆浆沫等问题。
理想设计是采用探针作为传感器来检测水位及沸腾溢出,然后通过比较器输出高低电平,这样就可以通过单片机检测比较器输出电平的高低来检测水位及沸腾时的溢出状态。
由于仿真程序中缺少相应的传感器及探针等器件,体现在仿真中的检测电路是模拟脉冲发生器,按下按键时,产生类似豆浆溢出的脉冲,然后单片机读取相应程序,并执行电机停止转动的指令。
对于防干烧检测,也应该采用相应的传感器和探针设计,由于缺少相应器件,同时也为了节约成本,只采用了模拟脉冲发射装置。
仿真过程中,按下按键,单片机检测到干烧电路发出的高脉冲,蜂鸣器立即发出紧促的报警声,提示主人采取相应的措施。
不足之处是,此刻电机仍在运转。
所示电路如图1。
图1 防溢出检测及防干烧检测电路模拟电机工作的电路由发光二级管检测和发生,二极管的发光时代表电机正常运转,二极管熄灭时代表电机停止运转。
如图2所示。
图2 模拟电机工作电路报警电路的作用是通过蜂呜器发出声音信号,提醒豆浆已经煮好或者打浆过程中出现的突发事件。
声音信号电流从单片机的P2.3脚输入到蜂鸣器LSl发出声音。
报警电路由单片机AT89C51与蜂鸣器LS1、三极管放大电路组成。
通过事先编写的程序,在单片机的控制下,系统开始工作,当由于缺水而进入干烧状态时,通过P1.1管脚发出对应脉冲,单片机接收脉冲,同时P2.3管脚自动输出一个高电平,使蜂鸣器、三极管通电导通,于是蜂鸣器LS1发出报警,提醒主人此刻豆浆机进入干烧状态,应采取相应的停止措施;当加热完成后,单片机P2.3脚自动输出一个高低平,使蜂鸣器、三极管通电导通,于是蜂鸣器LS1发出报警,提醒豆浆加热完成。
报警电路的具体线路,见图3。
图3 报警电路前边提到,由于仿真元器件库中没有相应的传感器原件,只能用脉冲模拟80℃以后,豆浆机的工作状态。
所以仿真时通过下拉电阻模拟传感器检测到的80℃脉冲信号,通过接入P3.5引脚,来实现单片机相关程序的调动,这个设计方法在比较方案中简单易行,缺点就是实际操作部分不是太完全。
这也是设计实现的一个关键步骤,只有检测到此温度下的脉冲,单片机才能工作,所以此部分由图4代替。
图4 模拟到达80℃温度的脉冲电路五、整体电路图整体的电路图(图5)实现了部分设计要求,由于能力和器材所限,没有探讨更深层次的设计方案,基本的一些功能已经实现。
图5 整体电路图六、仿真及调试由于各个模拟量建立在豆浆已经加热到80℃左右时发生。
所以,仿真模拟的是80℃以后电机打浆、防溢出检测、防干烧检测、报警信号以及整体的工作状态。
在建立仿真电路时,由于缺少相应的元器件,我采用了等量的发生结果,所有的检测装置都模拟为脉冲发生装置,以此来模拟整体电路的工作。
调试时,由于对豆浆机运转过程中出现的突发事件,例如豆浆沫溢出时容易污物,加水少时豆浆容易出现焦糊,影响饮用等等。
所以程序中出现很多状态标志位,以区分不同状态下豆浆机的运行状态和处理方式。
在实物制作及测试中由于出现未知错误,没能实现电路应该具备的功能。
不过由于仿真的实现符合预期,整个调试过程还是进行的比较顺利。
以下是仿真进行时的部分电路。
其中图6是运行状态下的所有电路状态。
其中红色表示高电平,蓝色表示低电平。
单片机中具体的指令安排详见附录中的程序清单。
图6 运行中的整体电路按下溢出检测时的电路如图7所示,按下溢出检测电路中的按键,电机停止工作,也就是发光二极管熄灭。
当按键复位时,电机接着运转,每搅拌15秒,停5秒,如此反复,直到程序中规定的时间到达,电机停止转动。
图7 运行时按下溢出检测键,电机停止工作图8 运行时按下防干烧检测电路,发出警报七、设计总结此次课程设计要求我们在老师的指导下独立进行查阅资料,设计方案,设计电路与编写工作程序等工作,并写出报告。
这次课程设计论文对于提高我们的素质和科学实验能力非常有益,为以后从事电子电路方面的设计,研制电子产品打下了良好的基础。
通过这两个多星期的学习,发现了自己的很多不足,自己知识的很多漏洞,看到了自己的实践经验还是比较缺乏,理论联系实际的能力还急需提高。
这次的课程设计也让我看到了团队的力量,我认为我们的工作是一个团队的工作,团队需要个人,个人也离不开团队,必须发扬团结协作的精神。
刚开始的时候,大家就分配好了各自的题目,并且经常聚在一起讨论各自的设计,我们的交流帮我解决了很多的问题,是同学们给了我帮助。
在课程设计中一人独立设计、制作是远远不够的,大家的交流讨论能帮助自己解决很多实际的问题。
相互交流讨论是我们成功的一项非常重要的保证。
虽然这只是一次的比较简单的制作(基于单片机的自动豆浆机控制电路),可是平心而论,也耗费了我们不少的心血,这就让我不得不佩服专门搞单片机开发的技术前辈,才意识到老一辈对我们社会的付出。
过程虽然很辛苦,但苦中仍有乐,和同学们一起做课程设计的这些日子里,我们有说有笑,相互帮助,多少人间欢乐在这里洒下,大学里三年的相处也许还赶不上这几个周的共处,我感觉我和同学们之间的距离更加近了。
这个工程确实很累,但当我们做完所有设计和仿真时,当我们连好线,按下按钮,LED亮了起来,喇叭响起时,我觉得那是我一生以来听过的最好听的声音。
对我而言,知识上的收获重要,精神上的丰收更加重要。
在此要特别感指导老师对我们的指导,在此向老师说一声,老师您辛苦了!当然也要感同学们给予我的帮助。