摘要目前大多数常用智能豆浆机都是采用微电脑控制，只要开启豆浆机，磨浆、滤浆、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，又快捷方便。
本文介绍的智能豆浆机系统由AT89C51单片机、传感器、功能电路、沸腾检测电路、磨浆电路、加热控制电路和报警电路等组成，豆浆生产完全自动化。
生产过程可以达到预设模式，豆浆机可以自动完成加热、粉碎、报警防溢出等功能。
一般可以选用豆类、玉米或其他五谷杂粮、蔬菜水果等作为加工材料。
所以该智能豆浆机控制系统具有良好的应用价值和使用价值。
【关键词】智能豆浆机，AT89C51，控制系统AbstractAt present most commonly used intelligent soybean milk machine is controlled by microcomputer, as long as open a soybean milk machine, grinder, straining, boiled pulp fully automated, short 10 minutes to automatically do soya-bean milk, both health and reliable, convenient and fast.In this paper, the intelligent soybean milk machine system, sensor, using single-chip computer AT89C51 function circuit, boiling detection circuit, pulping, heating control circuit and alarm circuit and so on, fully automatic soya-bean milk production.Production process can achieve the preset mode, soybean milk machine can automatically finish the heating, crushing, alarm, spill-resistant, etc.Generally can choose beans, corn or other materials such as grain, vegetables, fruit.So the intelligent soybean milk machine control system has good application value and use value.【Key words】Intelligent soya-bean milk machine ，AT89C51，Control System目录一、绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2本课题的研究内容 (1)二、设计方案的选定 (3)2.1 设计要求 (3)2.2 设计思路 (3)2.3 方案设计 (3)2.4 方案论证 (4)三、豆浆机控制系统的性能分析 (6)3.1豆浆机的结构简图及主要功能介绍 (6)3.2豆浆机的相关原理及控制特点 (7)3.3 控制系统的硬件组成及功能分析 (8)3.4控制系统的软件功能分析 (9)四、豆浆机控制系统的硬件设计 (10)4.1 AT89C51单片机简介 (10)4.2电源电路的设计 (12)4.3加热及磨浆电路的设计 (13)4.4水位检测及沸腾溢出电路的原理 (14)4.5报警电路的设计 (14)4.6复位电路的设计 (15)五、全自动豆浆机控制系统的软件设计 (17)5.1系统软件设计流程 (17)5.2 豆浆机全自动化过程的主要程序 (19)六、总结 (26)致谢 (27)参考文献................................................................................................... 错误!未定义书签。
一、绪论1.1引言由于当今社会生活节奏快，许多人没有时间吃早点，而早点对于人的健康是非常重要的。
中国的传统食物豆浆是一种老少皆宜的营养食品。
豆浆具有极高的营养价值，豆浆是防治高血脂、高血压、动脉硬化、缺铁性、贫血、气喘等疾病的理想食品。
在欧美享有“植物奶”的美誉，根据专家介绍，在豆浆里含有多种优质蛋白、多种维生素、多种人体必须的氨基酸和多种微量元素等。
无论成年人、老年人和儿童，只要坚持饮用，对于提高体质、预防和治疗病症，都大有益处。
随着人们健康认识的增强，为了卫生，喝的放心，纷纷选择家庭自制豆浆，从而拉动家用微电脑全自动豆浆机市场活跃。
家用全自动豆浆机是一种新型的家用饮用机，以黄豆为原料，可以直接加工出可口的热豆浆饮品。
家用全自动豆浆机主要由粉碎黄豆的粉碎机、豆浆加热器、控制电路、温度采集和温度显示电路五大部分组成。
用单片机研制的家用全自动豆浆机的控制电路，只要接通电源，豆浆机就能从黄豆的粉碎、过滤到豆浆的加热、煮沸全过程全自动，只需几分钟即可做成1.3升左右的豆浆，方便省时、卫生新鲜；有可靠的缺水保护功能，防止干烧；豆浆沸腾后再煮2分钟以上，保证完全煮熟，有再沸腾加热以及温度显示功能。
1.2本课题的研究内容在科学技术进步、日新月异的今天，节能、高效、环保的观念逐渐深入人心，人们对家电自动化的要求也越来越高。
本文研究的一种单片机控制的微电脑家用全自动豆浆机正是自动化家电的典型代表。
基于单片机控制的家用全自动豆浆机能够判断水位，并在不符合水位要求时，不会马上加热并发出报警声，因此不但控制效果好，而且安全、节能。
单片机控制的家用全自动豆浆机还可以实现溢出中断等功能，大大方便了人们的生活[1]。
本文从实际应用出发，对单片机控制的微电脑家用全自动豆浆机进行了设计和研究，主要讨论了一种溢出中断的智能控制编程方法，真正实现了家用全自动豆浆机的智能化控制。
这对家用全自动豆浆机控制程序的研究将是很有意义的，将使之在高效、节能方面做得更好，又更安全，操作更方便。
二、设计方案的选定2.1设计要求设计一款具有加热功能、拌功能、温度控制功能、温度显示功能的豆浆机加工过程单片机控制系统。
（1）以九阳豆浆机为蓝本,弄清豆浆机的工作原理；（2）以51系列单片机为核心,设计实现豆浆机的加热、打浆等基本操作；（3）添加温度实时显示功能，要求温度测量量程：0.0℃-100.0℃；精度±0.5℃；显示分辨率0.1℃；（4）设计硬件工作思路；（5）完成硬件制作、结合软件进行调试。
2.2设计思路由于以前的豆浆机，磨浆要过滤豆渣，豆浆熬煮也要自己动手，还要特别注意豆浆溢锅的问题，程序繁琐麻烦，给人们带来不便，针对这些情况拟定开发家用豆浆机全自动控制电路装置。
家用豆浆机全自动控制装置是在单片机的程序控制下进行工作的。
豆浆机电源插头插入220V交流电源，豆浆机指示灯LED亮起、发热管对水进行加热。
当水温加热到80度左右，豆浆机停止加热。
马上开始粉碎，每粉碎15秒停5秒，共5次粉碎过程。
再经过大约2分钟的加热煮浆，最后豆浆机发出“滴、滴、滴”的报警音，豆浆加工即告结束。
豆浆上溢。
豆浆加工自动进入防溢延煮程序，豆浆加工完成后发出声光报警信号。
2.3方案设计方案一：此方案由单片机、传感器、加热电路、磨浆电路、报警电路组成。
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，报警提示过程如表2-1。
表2-1 方案一设计方案二：此方案由单片机、传感器、功能电路、沸腾检测电路、磨浆电路、加热控制电路、报警电路等组成。
如表2-2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20秒后停止转运，间隔10秒再启动打浆电机，如此循环进行打浆4-6次。
打浆结束后开始对豆浆加热，豆浆温度达到一定程度时，豆浆上溢。
当豆浆沫接触到防溢电极时，停止加热，间隔10秒再开始加热，如此循环4次或者6次，豆浆煮浆完成后发出声光信号。
表2-2 方案二设计2.4方案论证方案一：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内，搅拌壶内倒入适量的水，装好搅拌机。
接上电源，按下“启动键”，开始加热，加热到一定温度后，开始打浆，打浆浆结束后,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：由单片机、电源电路、温度传感器、防干烧路电路、防溢电路、打浆电路、加热电路、报警电路等组成。
先将泡好黄豆放入豆浆的搅拌器滤网罩内，搅拌壶内倒入适量的水，装好搅拌机。
接上电源，按下全自动启动键，开始加热，温度达到80℃时，停止加热，搅拌机运转，将泡好的黄豆粉碎，豆浆经网罩过滤，然后搅拌机停止运转，又开始加热，直到豆浆沸腾，停止加热，发出报警声，提示豆浆已做好。
若豆浆长时间没饮用而变凉，再次按下加热键，加热至沸腾后，停止加热，发出报警声。
若缺水，则关闭加热器，停止加热，并发出急促的报警声，直到关闭电源，加好水后才能继续进行煮浆工作。
进行论证后,本文选择第二方案。
其原因是:(1)加工方式是全自动。
（2）粉碎黄豆前加热可以提高工作效率；缩短粉碎后加热至豆浆沸腾时间，防止粉碎后煮浆时间过长所易造成的糊锅现象。
三、豆浆机控制系统的性能分析豆浆机的控制系统以单片机AT89C51为控制核心，结合控制传感器，加热及磨浆电路，水位检测及沸腾出电路，报警电路等的控制，达到只要启动豆浆机以后，所有的控制过程实现完全全自动的目的。
3.1豆浆机的结构简图及主要功能介绍豆浆机的结构简图如图3-1所示。
(1) 杯体:杯体像一个硕大的茶杯，有把手和流口，主要用于盛水或豆浆。
(2) 机头:机头是豆浆机的总成，除杯体外，其余各部件都固定在机头上。
机头外壳分上盖和下盖。
(3) 电热器:加热功率800 W，不锈钢材质，用于加热豆浆。
(4) 防溢电极:用于检测豆浆沸腾，防止豆浆溢出。
它的外径5 mm，有效长度15 mm，处在杯体上方。
(5) 刀片:外形酷似船舶螺旋桨，高硬度不锈钢材质，用于粉碎豆粒。
(6) 防干烧电极:该电极并非独立部件，而是利用温度传感器的不锈钢外壳兼。
(7) 温度传感器:用于检测“预热”时杯体内的水温，当水温达到MCU（SH66P20A）设定温度（一般要求8O ℃左右）时，启动电机开始打浆。
图3-1 豆浆机的结构简图3.2豆浆机的相关原理及控制特点粉碎原理：电机带动刀片高速旋转碰击网罩中的食物，刀片有一定的角度，就像风扇的刀片一样，可以使食物充分粉碎。