家用豆浆机全自动控制装置毕业设计

R2B2T4R4Z86E02123456789P2.4P2.5P2.6P2.7VCCXTL2XTL1P3.1P3.2P2.3P2.2P2.1P2.0GNDP0.2P0.1P0.0P3.3181716151413121110 Z86E02图2.20 报警电路图

2.4.3 报警电路的工作原理

报警电路由单片机Z86E02、电阻R4、三极管T4与蜂鸣器B2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，当加热完成后，单片机P2.4脚自动输出一个高电平,通过电阻R4使三极管T4饱和导通,于是蜂鸣器B2发出报警声音,提醒主人加热完成。

2.5 磨浆及加热电路设计

2.5.1 磨浆电路的作用

磨浆电路的作用是通过电机，把黄豆搅拌成粉沫。 2.5.2 加热电路的作用

加热电路的作用是通过加热管，把搅拌成粉沫的黄豆以经煮熟。 2.5.3 磨浆及加热电路的设计

单片机输出电流经三极管放大，来驱动继电器闭合，使电机转动，把东西搅拌成粉粒。同理，使加热管发热把东西煮熟。磨浆及加热电路图如图2.21所示

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~220V~R18R15K1D1R16K2D2电机MC7C6R(HEAT)加热管T2T3R3R5Z86E02123456789P2.4P2.5P2.6P2.7VCCXTL2XTL1P3.1P3.2P2.3P2.2P2.1P2.0GNDP0.2P0.1P0.0P3.3181716151413121110 图2.21 磨浆及加热电路图

2.5.4 磨浆及加热电路的工作原理

磨浆及加热电路由继电器K1、K2，三极管T2、T3，电阻R15、R16、电容

C6、C7以及二极管D1，单片机Z86E02组成。当按下加热键HEAT时，赋给P0.0

一个低电平，软件检测到P0.0变为低电平后,赋给单片机P2.6脚一个高电平,使三极管

T2饱和导通,电流流过继电器K1,使K1闭合,于是电机得电开始打浆。在系统程序

的控制下,打浆机按间歇方式打浆。电机运转20秒后,单片机P2.6脚变为低电平,使三极管T2截止,继电器K1断开,电机停止打浆,间歇10秒后,单片机P2.6脚又恢复为高电平,从而继续驱动电机工作。如此循环5次后打浆结束,单片机P2.5脚变高电

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平,使三极管T3饱和导通,从而让继电器K2闭合,电阻丝R(HEAT)得电开始对豆浆加热。当豆浆温度加热到75度时,单线数字温度传感器DS1820将温度信号传给单片机,单片机检测到这个信号时,使P2.5脚变为低电平,三极管T3截止,继电器K2断开,电阻丝停止加热。

2.6 电源电路设计

电源是各种电子设备必不可少的组成部分,其性能的优劣直接关系到电子设备的技术指标以及能否安全可靠的工作。目前常用的直流稳压电源分线性电源和开关电源两大类。随着集成电路飞速发展,稳压电路也迅速实现集成化,市场上已有大量生产各种型号的单片机集成稳压电路。它和分立的晶体管电路比较,具有很多突出的优点,主要体现在在体积小、重量轻、耗电省、可靠性高、运行速度快，且调试方便、使用灵活，易于进行大量自动化生产。 2.6.1 电源的作用及组成

(1) 电源的作用

各种电子电路都要求用稳定的直流电源供电，由整流滤波电路可输出较为平滑的直流电压，但当电网电压波动或负载改变时，将会引起输出端电压改变而不稳定。为了获得稳定的输出电压，滤波电路的输出电压还应经稳压电路进行稳压。

(2) 电源的组成

电源由电源变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路组成。稳压电源的组成方框图如图2.22所示。

电源变压器 整流电路 滤波电路 稳压电源 图2.22 稳压电源的组成方框图

① 电源变压器：将电网提供的220V交流电压转换为各种电路设备所需的交流电

压。

② 整流电路：利用单向导电器件将交流电转换成脉动直流电路。

③ 滤波电路：利用储能元件（电感或电容）把脉动直流电转换成比较平坦的直流电。

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④ 稳压电路：利用电路的调整作用使输出电压稳定的过程称为稳压。

2.6.2 电源技术指标

输入电压 AC 220V 输出电压 DC 5V 输出电流 I0 1A

2.6.3 整流二极管、变压器容量的计算与选择

据整流原理，因为Uo=0.9U2则可以得到U2=Uo/0.9=5V/0.9≈5.56V 。再考虑到变压器、绕阻损耗(压降)和整流二极管的压降,在工程中必须再在上述基础上增加5%，即U2=5.56×(1+5%)≈5.83V，整流二极管的承受最大的反向电压

UD1=21/2U2≈8.24V,同理,UD2=21/2U2≈8.24V因为稳压器的最大电流是3A,

所以流过二极管的最大电流ID1=1/2Ii=0.75A ID2=0.75A; 综上所序,D1中的四个二极管的耐压值至少为8.24V,允许流过的最大电流为0.75A；D2中的四个二极管的耐压值至少应该为8.24V,允许流过的最大电流为0.75A。

由于变压器输入的电压是220V，而副线圈输出的电压是12V，故有

N=U1/U2=220/12=18.1

由于线圈匝数比只能为一个整数，因此匝数比取18。变压器副边的有效值：I2=

1.11×1.5=1.67A。变压器的容量：S=UI=5.83×1.67=9.74 W。

2.6.4 稳压器的选用

嵌入式控制系统的MCU一般都需要一个稳定的工作电压才能可靠工作。而设计者多习惯采用线性稳压器件（如78xx系列三端稳压器件）作为电压调节和稳压器件来将较高的直流电压转变MCU所需的工作电压。这种线性稳压电源的线性调整工作方式在工作中会大的“热损失”（其值为V压降×I负荷），其工作效率仅为

30%～50%。加之工作在高粉尘等恶劣环境下往往将嵌入式工业控制系统置于密闭

容器内的聚集也加剧了MCU的恶劣工况，从而使嵌入式控制系统的稳定性能变得更差。

而开关电源调节器件则以完全导通或关断的方式工作。因此，工作时要么是大电流流过低导通电压的开关管、要么是完全截止无电流流过。因此，开关稳压电源的功耗极低，其平均工作效率可达70%～90%。在相同电压降的条件下，开关电源调节

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