利用單片機(jī)作為豆?jié){機(jī)的主控芯片的應(yīng)用

作者：時(shí)間：2011-10-20 來源：網(wǎng)絡(luò)

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1引言
目前，人們對(duì)生活的質(zhì)量要求越來越高，人們?cè)诿τ诠ぷ髦啵?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/豆?jié){機(jī)">豆?jié){機(jī)是一種新型的家用飲料機(jī)，以黃豆為原料，直接加工成熟的熱豆?jié){。若在黃豆中配以芝麻、花生、杏仁等佐料，可以做出各種風(fēng)味的鮮美飲料。 豆?jié){機(jī)由粉碎黃豆的攪拌機(jī)、豆?jié){加熱器和控制電路三大部分組成。用單片機(jī)研制的全自動(dòng)豆?jié){機(jī)的控制電路，只要按下啟動(dòng)按鍵，豆?jié){機(jī)就開始工作，一會(huì)兒就能喝到美味又營養(yǎng)的豆?jié){。整個(gè)過程由單片機(jī)全自動(dòng)控制，讓您用起來更加地方便、更加的安全。
2豆?jié){機(jī)的功能
單獨(dú)加熱：具有單獨(dú)加熱功能，并隨時(shí)可以停止加熱。
單獨(dú)粉碎：具有單獨(dú)粉碎功能，粉碎一次為15秒，中間不會(huì)停止。
自動(dòng)工作：流程如下：在有水的情況下，電熱管開始加熱，當(dāng)水溫上升到82℃時(shí)，停止加熱，電機(jī)開始工作4次。然后繼續(xù)加熱，當(dāng)豆?jié){產(chǎn)生的泡沫碰到防溢電極時(shí)，轉(zhuǎn)為降功率加熱，加熱6分鐘，結(jié)束并報(bào)警。
全過程處于無水報(bào)警，停止工作狀態(tài)：在單獨(dú)加熱、單獨(dú)粉碎、自動(dòng)工作期間，任何時(shí)刻提起豆?jié){機(jī)，都會(huì)停止工作并報(bào)警。當(dāng)重新將豆?jié){機(jī)放入水中后，回復(fù)以前工作狀態(tài)。
降功率加熱：在自動(dòng)工作、單獨(dú)加熱模式下具有，當(dāng)豆?jié){產(chǎn)生的泡沫碰到防溢電極時(shí)，轉(zhuǎn)為降功率加熱。
自檢模式：同時(shí)按下“加熱”“粉碎”鍵，持續(xù)2秒鐘以上，進(jìn)入自檢模式。蜂鳴器、指示燈同時(shí)鳴叫、閃爍3次，每次間隔0.5秒，然后指示燈常亮，加熱1秒，降功率加熱1秒，電機(jī)工作1秒后，全部停止。報(bào)警方式為蜂鳴器、指示燈同時(shí)鳴叫、閃爍，每次間隔1秒。
3系統(tǒng)總體方案介紹
硬件組成框圖如3-1所示，3個(gè)傳感器分別測(cè)量水位、溢出、溫度，3個(gè)按鍵，1個(gè)蜂鳴器輸出口，2種加熱方式選擇。

圖3-1 控制系統(tǒng)原理框圖
4系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
整個(gè)硬件系統(tǒng)由電源板和主控板兩部分組成。電源部分、按鍵部分、傳感器部分、電機(jī)和加熱部分、晶振時(shí)鐘部分組成，如圖4-1所示。

圖4-1 豆?jié){機(jī)硬件原理圖
4.1 電源部分
電源部分主要是將220V變成繼電器控制電源和系統(tǒng)5V電源。7805前面的電壓用于繼電器控制電源，經(jīng)過7805后產(chǎn)生的5V的電壓經(jīng)過0歐姆電阻之后進(jìn)入控制板中，供整個(gè)系統(tǒng)用電。原理圖見4-2所示

圖4-2 電源部分原理圖
4.2 鍵盤輸入電路
鍵盤輸入電路如圖4-3所示，當(dāng)有鍵按下時(shí)，對(duì)應(yīng)的IO口為拉到高電平，CPU做相應(yīng)處理。

4.3 傳感器輸入電路
檢測(cè)電路主要由溫度傳感器、水位探頭、泡沫探頭組成。溫度傳感器采用負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻。

4.5 控制驅(qū)動(dòng)電路
驅(qū)動(dòng)電路的工作原理就是由I/O口輸出信號(hào)，通過Q2、Q3、Q5驅(qū)動(dòng)電路去控制繼電器，其控制電路如圖4-5所示。

圖4-5 控制驅(qū)動(dòng)電路

5芯片特性簡介
SPMC65P2102A是由凌陽公司設(shè)計(jì)開發(fā)的8位工控單片機(jī)，采用凌陽SPMC65內(nèi)核，支持位操作指令。適用于通用一些小家電、如豆?jié){機(jī)、咖啡機(jī)、抽油煙機(jī)等。
芯片的具體特性如下：
工作電壓：3.0V～5.5V
工作速度：8MHz
工作溫度：-40℃～85℃
超強(qiáng)抗干擾、抗靜電ESD保護(hù)能力
2K byte OTP ROM，128 byte RAM
13個(gè)通用輸入輸出口，均可設(shè)置成為上拉、下拉以及懸浮方式
具有CaptureComparePWM功能
1個(gè)1Hz～62.5KHz的時(shí)基
4通道10位精度的ADC(帶外部參考電壓)
2個(gè)外部中斷，5個(gè)內(nèi)部中斷
2種省電模式：Halt、Stop
蜂鳴器輸出功能
4.0V/2.5V可選低電壓復(fù)位功能
可編程看門狗功能
芯片的封裝圖：