本文針對制漿時間長的問題,，設(shè)計了一種基于SH69P42單片機的高效省時豆?jié){機。該豆?jié){機在保持現(xiàn)有豆?jié){機的結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)上,，在磨漿電機主軸上安裝一簡易消泡裝置,，采用加熱和磨漿并行處理，加熱和消泡同時進行的控制策略,，避免了目前豆?jié){機加熱和磨漿分開,，靜止煮漿階段加熱溢出的停止加熱帶來的延長等待時間問題。

　　1 豆?jié){機基本結(jié)構(gòu)

　　圖1為高效省時豆?jié){機的基本結(jié)構(gòu),，該結(jié)構(gòu)在不改變原有豆?jié){機結(jié)構(gòu)的同時,，在旋轉(zhuǎn)電機主軸的上方安裝一消泡裝置。此時電機具有磨漿和消泡功能,，磨漿階段以磨漿功能為主,，消泡功能為輔;在煮漿階段以消泡功能為主,，磨漿功能為輔。

　　2 控制系統(tǒng)電路和工作原理

　　控制系統(tǒng)電路如圖2所示,，該電路由中穎公司的SH69P42單片機、溫度檢測電路,、溢出檢測電路,、干燒檢測電路、電機控制驅(qū)動電路,、加熱器控制驅(qū)動電路,、蜂鳴器報警驅(qū)動電路和電源電路等組成。

　　中穎公司的SH69P42是一種先進的CMOS 4位單片機,，該單片機集成了SH6610D CPU內(nèi)核,、RAM、ROM,、定時器,、I/O端口、2通道10位PWM,、看門狗定時器,、4通道8位ADC、低電壓復(fù)位,，廣泛應(yīng)用于家用電器和電動車控制器中,。

　　220 V交流電源經(jīng)變壓器降壓和橋式整流，得到+12 V電壓,，給繼電器K1～K2和蜂鳴器供電,。三端穩(wěn)壓器78L05輸出+5 V電壓給單片機供電。SH69P42采用內(nèi)部RC振蕩器,，頻率為4 MHz,，SH69P42的PC1腳輸出報警信號，經(jīng)Q3三極管放大,，驅(qū)動蜂鳴器報警,。PC2輸出電動機驅(qū)動信號，經(jīng)三極管Q1放大,，驅(qū)動繼電器K1吸合,，控制電動機運轉(zhuǎn)，可完成打漿和消泡工作,。PC3輸出加熱信號,，經(jīng)三極管Q2放大，驅(qū)動繼電器K2吸合,，控制電熱管加熱,。PB3為缺水檢測輸入端,，PB2為溢出檢測輸入端，PA1為溫度檢測輸入端,。缺水檢測電路由R8,、C9和測溫電極外殼組成，加熱管的外殼接地,，正常工作時,，PB3腳輸入低電平;若水位低于測溫電極即缺水時，PB3腳輸入高電平,，加熱和電機自動斷電,，從而實現(xiàn)缺水保護，同時,，蜂鳴器發(fā)出急促報警聲,。用同樣方法可檢測豆?jié){是否溢出。防溢電極接至PB2腳,，豆?jié){沸騰之前,，防溢電極遠離水面，PB2腳為高電平,，當(dāng)泡沫上升,，接觸到防溢電極時，PB2腳為低電平,。

3 豆?jié){機工作流程和控制系統(tǒng)軟件設(shè)計

　　把泡好的黃豆或干豆和水按要求裝入杯內(nèi),，插上電源插頭，按啟動鍵會聽到蜂鳴器響一聲,，單片機開始工作,，PC3腳輸出高電平，K2吸合加熱管開始加熱;PA1腳接負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻(NTC),，該熱敏電阻安裝在測溫電極內(nèi),，當(dāng)水溫升到80℃左右時，PA1腳為低電平,，此時控制PC2腳為高電平,，K2吸合電動機開始工作，安裝在轉(zhuǎn)軸上的刀片高速轉(zhuǎn)動,，將泡豆打碎,，產(chǎn)生豆?jié){。當(dāng)?shù)谝淮我绯鰰r,，進入第一階段加熱啟動750 W加熱,，加熱時間為60 s，在此期間,，判斷有溢出時,，加熱停止2 s再繼續(xù)加熱,。進入第二階段后，啟動400 W加熱,，加熱時間為30 s,，在此期間，判斷有溢出時,，加熱停止2 s再繼續(xù)加熱,。第二階段結(jié)束時，電機停止轉(zhuǎn)動,。進入第三階段后，啟動350 W加熱,，加熱時間為210 s,，在此期間，判斷有溢出時,，加熱不停止,，但是電機啟動5 s后停止，此時電機主要起到消泡作用,，直至結(jié)束,，蜂鳴器發(fā)出均勻的鳴叫聲，表示豆?jié){已煮熟,，同時使系統(tǒng)停止工作,。圖3為此控制系統(tǒng)的流程圖，可以看出整個制漿過程約10 min,，比目前市場上的豆?jié){機效率提高約1倍,。

　　4 結(jié)束語

　　該單片機控制系統(tǒng)具有抗干擾能力強、強電和弱電隔離,、軟件中具有看門狗,、安全可靠等優(yōu)點，特別是采用大功率加熱縮短預(yù)熱時間,，同時在后續(xù)小功率煮漿階段采用消泡控制,，使加熱不停，保證了豆?jié){充分煮熟并具有濃香風(fēng)味,，避免了豆?jié){溢出,，縮短整體制漿時間?；赟H69P42單片機高效省時豆?jié){機設(shè)計方案,，在不改變原有豆?jié){機基本結(jié)構(gòu)和功能的同時，在電機主軸上安裝一簡易消泡裝置,，采用加熱和磨漿并行處理,，加熱和消泡同時進行的控制策略,。