全自動煎餅馃子制作販售一體機

陳付磊 周建平 于珊 葉彩紅 黨佳浩 孟星宇

摘?要：通過結合STM32單片機控制的全自動化生產煎餅馃子機器搭配ESP8266物聯網模塊鏈接微信小程序，實現煎餅馃子從制作到販售一體化。基于STM32單片機控制，使煎餅馃子機器實現從原料面糊到加熱至熟，加蛋、加調料，放置油條或者馃子，最后折疊裝袋的全自動化過程。ESP8266物聯網鏈接云服務器，通過IP地址關聯微信小程序，加入微信點餐功能，實現煎餅馃子機器從制作到販售的一體化過程。具有高效規范、衛生環保、節約人力、適于推廣等優點，為煎餅馃子文化的推廣提供設備基礎。

關鍵詞：煎餅馃子;機械設計;STM32單片機;微信點餐

煎餅馃子是天津最出名的市民小吃，它是由綠豆面薄餅、雞蛋、油條或者薄脆的“果篦兒”組成，配以面醬、蔥末、辣椒作為佐料，口感咸香，作為早餐既能充饑，又能提供充足的營養[1]。目前，國內煎餅馃子制作以半自動化手段為主[2]，半自動化的煎餅馃子機雖然提高了效率，卻依舊不能擺脫人工，導致顧客的等待時間加長，有些衛生條件難以達標，不利于煎餅馃子文化的傳播。本文在上述半自動化煎餅機械的基礎上，設計提出一種采用STM32單片機控制、多種機構相結合，并結合微信公眾平臺點餐系統的全自動化煎餅馃子制作販售一體機，實現煎餅馃子從制作到販售的一體化過程。

1 機構設計

1.1 加熱機構

加熱機構的主要功能是將抹勻的面糊進行加熱至熟。本設計采用鑄鋁加熱板加熱的方法。采用鑄鋁電加熱具有長壽命、保溫性能好、機械性能強、抗磁場、環保無污染等優點。24V直流電機帶動加熱板旋轉，將鑄鋁加熱板放在鐵板和石棉板之間，分別用于導熱、隔熱。導電滑目的是保證加熱板旋轉但不繞線。溫控器可以控制加熱溫度保持在150℃左右，控制實現面糊加熱的合適加熱溫度。

1.2 出糊及糊斗機構

出糊機構的主要作用是將面糊放到加熱板上，糊斗機構的主要作用是當加熱板旋轉時將面糊抹勻。工作時，首先，泵利用吸力將一定量的面糊吸到預熱完成的加熱板上，加熱完成后電動推桿伸出，糊斗將面糊抹平。工作完成后，電動推桿縮回。

1.3 打蛋機構

打蛋機構的主要作用是將雞蛋打開加到煎餅上，并將蛋殼放入垃圾桶內。打蛋機構由一大機械夾和夾子末端上兩對小夾子構成。大機械夾夾住雞蛋長軸兩端，固定在夾子末端上下兩不銹鋼片，上片為平片，抵住雞蛋，下片為尖銳刀片，當上下兩片夾緊，雞蛋下端被撕開，隨著夾子的快速打開，雞蛋殼隨著夾子末端帶向兩頭再扔下，而雞蛋液在慣性和重力下落下，隨著細滑槽滑至煎餅上。

1.4 放置調料及加油條或者“果篦兒”機構

放調料機構的主要作用是將秘制調料或其他多種調料均勻涂在煎餅上。加油條或者馃子機構根據顧客需求加入油條或者馃子。將電動轉盤和自制托蓋連接，通過單片機給驅動模塊發送指令，控制電機轉動半周，當空洞脫離封閉區，進入盛料區時，依靠重力作用，調料自動掉落，完成放調料的過程。油條及馃子放置在特制的容器中，在放置調料的過程中，控制容器下側開啟，油條或者馃子依靠重力落在煎餅上。

1.5 刮片機構

刮片機構的主要作用是將加熱完成的煎餅從加熱板上鏟下。單片機給驅動模塊發送指令，驅動模塊控制推桿伸出，將加熱完成的煎餅鏟下，隨后發送反向信號，控制推桿縮回復位。

1.6 托輥機構

托輥機構的主要作用是將鏟下的煎餅帶到折疊機構上。工作時，電動推桿控制托輥機構到達工作位置，驅動模塊控制電機旋轉，托輥轉動，帶動已經鏟下的煎餅向前運動到折疊機構上。工作完成后，電機停止旋轉，電動推桿復位。

1.7 折疊機構

本產品的折疊機構主要分為橫向折疊機構和縱向折疊機構兩個部分，通過單片機進行控制，24V直流電機提供動力，不完全齒輪機構進行傳動，帶動該機構工作。在這兩部分可以分別實現煎餅馃子的縱向折疊和橫向折疊，協作之下可以實現煎餅馃子的折疊。

2 控制設計

2.1 STM32芯片

采用STM32F407為主控核心，它具有體積小，性能優越的特點。可在10×10毫米的封裝體積下高度集成，在眾多嵌入式產品中得到了廣泛的應用。

2.2 電機驅動模塊

選用24V/7A160w雙路直流電機驅動板模塊，使用for循環等結構組成的延時子程序讓單片機向電機控制模塊發送延時信號即可控制電機精確到毫秒級的轉動時間，在具體的模塊進行一定調試后可以表現為如控制托盤轉動角度或者鏟刀前進路程的功能;另外，利用單片機相應模塊產生的PWM波，對給到直流電機的電流信號進行電平信號的數字編碼，就可以讓電機接收到的電流信號以所設定的占空比來傳達信號，這樣就可以在一定范圍內實現對硬件電平的微調，使電機不以滿功率而是占空比對應的功率去工作，可表現為控制轉盤的轉速以及鏟刀前進的速度等，通過上述兩個功能可以有效的讓電機的轉速和時間即硬件的具體動作進行協調配合。

3 微信點餐系統設計

以小程序為平臺的點餐系統，用戶自主選購性強，設計分為點餐界面、支付界面以及評價界面。小程序開發框架包括視圖層（View）和邏輯層（App Service），邏輯層使用JavaScript語言，WXML和WXSS描述語言用于編寫視圖層。視圖層與邏輯層間提供了數據傳輸和事件系統。小程序后臺配置了云服務器接口，即時存儲用戶相關信息到數據庫。此款搭配煎餅馃子制作機器的微信點餐系統可實現飯店名片共享、飯店地址及聯系方式發送、餐點推薦、點餐、支付和評價的功能。

4 結語

隨著社會的不斷發展，機械發展的總體趨勢是趨向智能化、機電一體化方向。本文的設計有效解決了半自動化煎餅馃子機的弊端且更加適應當今時代發展潮流，更有助于煎餅馃子這個天津傳統小吃在全國甚至世界范圍內的推廣。

參考文獻：

[1]東新.煎餅馃子機[J].農村百事通，2012（20）：54.

[2]程玉來，王波.我國煎餅機械的現狀與發展趨勢[J].糧食與飼料工業，2010（01）：33-35.

項目基金：天津市級大學生創新創業訓練計劃資助項目（項目編號：201910058050）