基于SH69P42豆浆机设计.docVIP

2 控制系统电路和工作原理控制系统电路如图2所示，该电路由中颖公司的SH69P42单片机、温度检测电路、溢出检测电路、干烧检测电路、电机控制驱动电路、加热器控制驱动电路、蜂鸣器报警驱动电路和电源电路等组成。 中颖公司的SH69P42是一种先进的CMOS 4位单片机，该单片机集成了SH6610D CPU内核、RAM、ROM、定时器、I／O端口、2通道10位PWM、看门狗定时器、4通道8位ADC、低电压复位，广泛应用于家用电器和电动车控制器中。220 V交流电源经变压器降压和桥式整流，得到+12 V电压，给继电器K1～K2和蜂鸣器供电。三端稳压器78L05输出+5 V电压给单片机供电。SH69P42采用内部RC振荡器，频率为4 MHz，SH69P42的PC1脚输出报警信号，经Q3三极管放大，驱动蜂鸣器报警。PC2输出电动机驱动信号，经三极管Q1放大，驱动继电器K1吸合，控制电动机运转，可完成打浆和消泡工作。PC3输出加热信号，经三极管Q2放大，驱动继电器K2吸合，控制电热管加热。PB3为缺水检测输入端，PB2为溢出检测输入端，PA1为温度检测输入端。缺水检测电路由R8、C9和测温电极外壳组成，加热管的外壳接地，正常工作时，PB3脚输入低电平；若水位低于测温电极即缺水时，PB3脚输入高电平，加热和电机自动断电，从而实现缺水保护，同时，蜂鸣器发出急促报警声。用同样方法可检测豆浆是否溢出。防溢电极接至PB2脚，豆浆沸腾之前，防溢电极远离水面，PB2脚为高电平，当泡沫上升，接触到防溢电极时，PB2脚为低电平。3 豆浆机工作流程和控制系统软件设计把泡好的黄豆或干豆和水按要求装入杯内，插上电源插头，按启动键会听到蜂鸣器响一声，单片机开始工作，PC3脚输出高电平，K2吸合加热管开始加热；PA1脚接负温度系数的热敏电阻(NTC)，该热敏电阻安装在测温电极内，当水温升到80左右时，PA1脚为低电平，此时控制PC2脚为高电平，K2吸合电动机开始工作，安装在转轴上的刀片高速转动，将泡豆打碎，产生豆浆。当第一次溢出时，进入第一阶段加热启动750 W加热，加热时间为60 s，在此期间，判断有溢出时，加热停止2 s再继续加热。进入第二阶段后，启动400 W加热，加热时间为30 s，在此期间，判断有溢出时，加热停止2 s再继续加热。第二阶段结束时，电机停止转动。进入第三阶段后，启动350 W加热，加热时间为210 s，在此期间，判断有溢出时，加热不停止，但是电机启动5 s后停止，此时电机主要起到消泡作用，直至结束，蜂鸣器发出均匀的鸣叫声，表示豆浆已煮熟，同时使系统停止工作。图3为此控制系统的流程图，可以看出整个制浆过程约10 min，比目前市场上的豆浆机效率提高约1倍。 4 结束语该单片机控制系统具有抗干扰能力强、强电和弱电隔离、软件中具有看门狗、安全可靠等优点，特别是采用大功率加热缩短预热时间，同时在后续小功率煮浆阶段采用消泡控制，使加热不停，保证了豆浆充分煮熟并具有浓香风味，避免了豆浆溢出，缩短整体制浆时间。基于SH69P42单片机高效省时豆浆机设计方案，在不改变原有豆浆机基本结构和功能的同时，在电机主轴上安装一简易消泡装置，采用加热和磨浆并行处理，加热和消泡同时进行的控制策略。实践证明，该方案可将制浆时间缩短为现有豆浆机的50％，提高了效率。