一、课题的研究意义

由于当今社会生活节奏快，有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。豆浆含有丰富的植物蛋白和磷脂，还含有维生素B1、B2和烟酸。此外，豆浆还含有铁、钙等矿物质，尤其是其所含的钙，虽不及豆腐，但比其他任何乳类都高。所以豆浆是很好的早点之选。但由于传统的豆浆制作过程复杂制作时间长，许多人就放弃了喝豆浆。这样一来制作出一款高效省时的豆浆机是非常必要的。本作品基于单片机的高效省时豆浆机控制器设计在保持豆浆机原有打浆、文火加热等功能基础上，应用1500W大功率加热管，并在搅拌机上添加了消泡装置，实现大功率加热与打浆同时进行，文火加热阶段伴随着消泡装置消除气泡。与普通豆浆机相比，工作一次仅需10分钟左右，大大提高了豆浆机的工作效率，节省了早晨宝贵的时间，具有极大的实用性和市场潜力。

二、课题研究的主要内容

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，水位检测及沸腾溢出电路，报警电路，主动消泡装置的控制，达到只要启动豆浆机以后，所有的控制过程都实现完全自动化的目的。

1、硬件功能：

硬件上豆浆机的控制系统分为三个部分。首先，需要有一个单片机芯片作为控制核心来控制它的工作过程，刚开始需要进行水位检测，这就需要一个传感器，为了减少成本，这里采用一个探针来代替传感器的使用，然后开始对水进行加热，加热时需要把水预先加热到80℃，这时使用全功率加热，加热管功率为1500W，这里加热管的功率是传统的豆浆机的两倍，这样就能够节省出一部分时间。第二部分，当给豆浆加热至80℃后，启动打浆电机开始打浆，这里我选用的是单相串励电机，因为串励电动机具有起动转矩大、过载能力强、调速方便、体积小、重量轻等很多优点，在家用电器中普遍使用，同时加热管工作功率在电机启动后2分钟后改成用750W，这是由单片机通过改变占空比来实现的。加热管使用750W加热1分钟后再次通过单片机改变占空比改变加热管功率为400W进行加热，其后30秒电机停止工作。在第二阶段，若发生溢出，则停止加热，暂停时间为4秒，之后回到主程序继续工作，同时补偿加热时间7秒。第三阶段为文火煮浆阶段，这一阶段加热管功率改为350W，煮浆阶段中豆浆由于加热会产生大量的气泡，这时就需要启动电动机5秒用主动消泡进行气泡的消除，文火煮浆阶段共加热3分钟，加热结束30秒工作结束，蜂鸣器响起提示豆浆煮好。

2、软件功能：

软件上根据高效省时的豆浆机控制系统的设计要求及目的，即插上电源按下按钮后，先对豆浆机进行水位检测，符合要求后加热管开始对水进行加热，这时加热管是以1500w的功率对水加热的。当水温达到80℃左右，启动磨浆电机开始磨浆，磨浆电机不间断的打浆，磨浆的同时对豆浆这时加热管改为750w的功率工作。当豆浆研磨完毕时电动机停止运转，加热管改为400w的功率对豆浆进行加热。最后阶段使用350W对豆浆加热，由于加热的缘故会豆浆上溢，当豆浆沫接触到防溢电极时，暂停磨浆，启动主动消泡装置，进行消泡。这样直到豆浆加工完成，间歇30秒后发出声音信号。实际工作中，打浆的时候会有少量的豆浆溅到防溢电极上，这时就需要一个延时子程序对其进行延时使得豆浆机不会产生误操作。按照上述对高效省时的豆浆机控制系统的要求，完成高效省时的豆浆机控制系统设计的流程图后，对单片机进行软件的编程来配合硬件的设计以至于完成整个高效省时的豆浆机控制系统的设计。

1.线路设计与线路板制作

1) 线路设计

通过对预定功能的研究，确定控制方案，在控制方案确定后设计可行的控制线路原理图。

2) 线路板制作

在控制线路原理图完成后，制作相应的线路板。

2.元件采购与焊接

1)元件采购

根据设计所需，制作所需元件明细并购买元件。

2)焊接

焊接线路板。

3.系统总装与调试

将系统总体安装并调试其功能。

4.预期成果

通过学习相关理论知识，查阅搜索相关文献，参与调研，资料整理与材料分析及研究整理。根据上述要求，完成论文，制作出实物。

三、课题的研究方法

1)为了达到设计目的，应从以下几方面进入研究：

2)通过图书馆查阅相关书籍和在网络中搜索相关文献进行知识的补充图书管查阅资料。

3)分析和解决设计电路问题。

4)调查研究相关设计问题，制定设计方案。

5)绘制工作原理图，硬件部分方案设计。

6)绘制硬件电路图、进行数据处理方案设计，总体集成设计。

7)编写设计说明书。

8)通过老师的指导与解惑，对设计内容有基本的了解，确定所使用的单片机类型和芯片型号，掌握各种硬件原理。避免设计误区，争取高效率。

本设计要求设计基于单片机的血压测量仪，结合单片机技术，选用合适的传感器电路、设计一个血压测量仪，精确测出血压值，测量的结果用数字显示出来。要求设计原理图，焊接样机，并编写程序，实现血压测量。设计性能可靠，能演示效果，精度满足测量要求。 

研究内容主要包括: 

利用压力传感器采集血管压力；  

将压力传感器采集的血管压力用A/D转换器进行转化； 

LCD显示舒张压和收缩压；