全自動(dòng)家用豆?jié){機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張文靜 沈陽(yáng)工學(xué)院

全自動(dòng)家用豆?jié){機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張文靜 沈陽(yáng)工學(xué)院

本文是設(shè)計(jì)出一款基于單片機(jī)控制的自動(dòng)型豆?jié){控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)以下功能：①該系統(tǒng)能較自動(dòng)完成豆?jié){機(jī)的各項(xiàng)步序。②該系統(tǒng)能檢測(cè)豆?jié){液位的是否達(dá)到設(shè)定要求，從而控制滲水比例。③該系統(tǒng)具有多種工作模式選擇，讓豆?jié){機(jī)按客戶想要的配置去磨漿。④人機(jī)界面友好。

單片機(jī) 豆?jié){機(jī)

與傳統(tǒng)家居相比智能家居系統(tǒng)具有安全、方便、快捷、智能化和個(gè)性化的優(yōu)點(diǎn)，在穿鑿安全舒適便利的生活環(huán)境，改善人們的生活質(zhì)量上起到了極大的作用，隨著人們生活水平的提高，人們不斷對(duì)居住環(huán)境提出來(lái)更高的要求，越來(lái)越注重家庭生活空間的舒適、安全和便利，因此智能家居的市場(chǎng)前景非常廣闊，從發(fā)展趨勢(shì)上來(lái)看，智能家居的日益普及將會(huì)是一種必然。

智能家居系統(tǒng)是以家庭住宅為平臺(tái)，兼?zhèn)浣ㄖO(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通信、信息家電和設(shè)備自動(dòng)化，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)及傳感器技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)構(gòu)成一個(gè)家居環(huán)境檢測(cè)以及調(diào)制的智能系統(tǒng)。系統(tǒng)通常由傳感器從機(jī)和控制主機(jī)構(gòu)成，從機(jī)負(fù)責(zé)控制各種傳感器采集環(huán)境數(shù)據(jù)，并通過(guò)某種方式發(fā)送給主機(jī)，主機(jī)則接收一個(gè)或多個(gè)從機(jī)傳回的環(huán)境數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的調(diào)控。

本文所介紹的基于單片機(jī)的全自動(dòng)家用豆?jié){機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)與智能家具的實(shí)際應(yīng)用。

1 硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。設(shè)計(jì)分為煮漿模塊、磨漿模塊、液位控制模塊、人機(jī)交互控制模塊四大部分。

主機(jī)通過(guò)鍵盤和顯示器完成人機(jī)交互操作，將控制豆?jié){機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行模式。通過(guò)溫度傳感器采樣液體溫度，對(duì)繼電器輸出輸出，控制加熱棒加熱，實(shí)現(xiàn)溫度點(diǎn)式控制，在溫度達(dá)到安全值時(shí)，啟動(dòng)研磨機(jī)構(gòu)，在研磨過(guò)程，采用紅外液位傳感器回饋液位，在液位低于安全范圍時(shí)警報(bào)提示加水并停止研磨，當(dāng)液位重新回到安全值繼續(xù)進(jìn)行研磨。此外LCD液晶屏能實(shí)現(xiàn)顯示工作模式，液位狀態(tài)及液體溫度，及其它相關(guān)研磨漿狀態(tài)。

2 軟件設(shè)計(jì)

圖1 硬件系統(tǒng)框圖

本設(shè)計(jì)的軟件需要完成的任務(wù)分為：

①?gòu)募t外液位傳感器中讀取實(shí)時(shí)液位信號(hào)，并在異常時(shí)報(bào)警提示。從溫度傳感器中讀取實(shí)時(shí)溫度信號(hào)并進(jìn)行溫度控制。

②完成人機(jī)交互，包括設(shè)定模式，設(shè)定磨漿配置參數(shù)等，并根據(jù)設(shè)置參數(shù)進(jìn)行磨漿，相關(guān)信息顯示在LCD屏上。

③自動(dòng)化地完成磨漿任務(wù)。

整個(gè)主機(jī)軟件設(shè)計(jì)可分為5個(gè)模塊程序設(shè)計(jì)，分別為系統(tǒng)初始環(huán)節(jié)，水位檢測(cè)環(huán)節(jié)，預(yù)熱加熱環(huán)節(jié)，磨漿打磨環(huán)節(jié)和煮漿熱蒸環(huán)節(jié)。首先通過(guò)初始環(huán)節(jié)電源供電使整個(gè)系統(tǒng)開始工作，之后通過(guò)檢測(cè)環(huán)節(jié)對(duì)液位高度是否溢出進(jìn)行檢測(cè)，再到預(yù)熱環(huán)節(jié)對(duì)液體進(jìn)行初步加熱，加熱到設(shè)定溫度時(shí)可開始進(jìn)行磨漿，磨漿結(jié)束后啟動(dòng)加熱直至煮沸，最后熱蒸數(shù)秒確保飲品煮熟后提示聲響起整個(gè)過(guò)程結(jié)束?？刂栖浖到y(tǒng)總體設(shè)計(jì)如圖2所示。

圖2 主機(jī)系統(tǒng)流程圖

3 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)

本系統(tǒng)經(jīng)過(guò)硬件與軟件的系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，此基于單片機(jī)的全自動(dòng)家用豆?jié){機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)能夠滿足智能家居的功能。符合要求。

參考文獻(xiàn)

[1]Stephen Prata．C Primer Plus（第五版）中文版[M]．北京:人民郵電出版社，2005

[2]郭天祥.新概念51單片機(jī)C語(yǔ)言教程[M]．北京：電子工業(yè)出版社，2009：1-1

[3]張毅剛，彭喜元．單片機(jī)原理與應(yīng)用設(shè)計(jì)[M]．電力工業(yè)出版社，2008：4-1