ＳＣＭ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ・单片机技术 基于ＬＭ３Ｓ８ １ １单片机的全自动豆浆机控制电路设计 ＴＩ公司的Ｓｔｅ１ｌａｒｉ ｓ系列的 单片机具有ＣｏｒｔｅｘｒＭ－Ｎ３内核， 它们为对成本尤其敏感的嵌入式 单片机应用方案带来了高性能的 ３２位运算能力。本论文设计了以 Ｃｏｒｔｅｘ 一Ｍ３为内核的嵌入式单片 机ＬＭ３Ｓ８１１为控制器的，具有自 动检测水位，防干烧，自动进行 浸泡、预热、打浆、煮浆全过程， 还有豆浆防溢出、温度检测等功 能。 【关键词】嵌入式ＣｏｒｔｅｘＴＮ Ｍ３ ＬＭ３Ｓ８１１温度 检测 豆浆是现代科学公认的营养品，随着家 庭生活条件的改善、生活水平的提高以及出于 对食品安全的考虑，富含植物性蛋白的豆浆正 以无可阻挡的魅力走进千家万户，本论文即采 用嵌入式单片机设计的一款豆浆机。 １ ＬＭ３Ｓ８１ １单片机介绍 ＴＩ公司的Ｓｔｅｌｌａｒｉｓ系列的单片机，能够使 用户以传统的８位和１６位器件的价位来享受 ３２位的性能。该系列单片机是针对工业应用 方案而设计的，包括远程监控、电子售货机、 测试和测量设备、网络设备和交换机、工厂自 动化、建筑控制、运动控制、医疗器械、以及 火警安防等。 ＬＭ３Ｓ８１１单片机的优势还在于能够方 便的运用多种ＡＲＭ的开发工具和片上系统 （ＳｏＣ）的底层ＩＰ应用方案，能够满足各种需求。 另外，该单片机使用了兼容Ａ１ 的Ｔｈｕｍｂ＠ 指令集的Ｔｈｕｍｂ２指令集来减少存储容量的需 求，并以此达到降低成本的目的。因此，本设 计采用ＬＭ３Ｓ８１１单片机作为控制芯片。 ２豆浆机工作流程与硬件设计 ２．１豆浆机工作流程 正常上电后按豆浆按钮，蜂鸣器“嘀” 一声，指示灯亮。 （１）延时２秒、随后加热到８０℃，打豆 １Ｏ秒后停５秒。 （２）自动加热挂泡，停止加热１０秒。 （２）打豆１Ｏ秒，停１Ｏ秒如此循环６次。 （３）加热到挂泡，如此循环３次。 文／周立平 （４）打豆１０秒，停６秒如此循环６次。 随按下按钮不同而不同 （５）加热到挂泡，如此循环６次。 豆浆按钮按下时，ａｎｂｌ＝ｌ；／／对应指示灯 完成后蜂鸣器提示音１秒一声，一分钟 亮，表示工作状态 后转至每间隔１０秒蜂鸣器“嘀”一声提示音， 烧水按钮按下时，ａｎｂｌ＝２： 表示工作进程结束。 搅拌按钮按下时，ａｎｂｌ＝３； ２．２豆浆机硬件电路设计 若没有按钮按下，ａｎｂｌ＝４： 需要按钮抬起判断语句； 全自动豆浆机硬件电路包括温度传感器 ｊ 电路、单片机最小系统以及输出控制电路。 ，／低水位电极、防溢出电极、温度检测 由于单片机内部有上拉电阻，所以按钮电 ｉｆ（ｓａｍｐｌｅ＿ｔｉｍｅ＝＝１１ 路没有连接上拉电阻；用单片机引脚直接控制 ｛ 继电器的方式驱动电加热器与电机；温度传感 检测水位电极： ／／设置低水位标志， 器采用热敏电阻ＫＴＹ８Ｉ—Ｉ１０，采用电阻串联分 若是低水位，低水位标志为ｌ 压法直接将热敏电阻两端的电压输入到单片机 检测防溢出电极； ／／设置防溢出标志， ＬＭ３Ｓ８１１的ＡＤＣ中；采用变压器降压、整流、 若是溢出，防溢出标志为ｌ 滤波后，经过３．３Ｖ稳压器１１１７（３．３Ｖ）输出， ＡＤＣ转换温度值、数字滤波语句，转换 为豆浆机提供电源。通过这些电路设计，能够 成温度值。 实现全自动豆浆机系统。 ｓａｍｐｌｅｔｉｍｅ＝＝Ｏ： ３基于ＬＭ３Ｓ８１ １单片机的豆浆控制电路机 ｝ 程序框架 ／／状态机 ｉｆ（ｓｔａｔｅ＿ｔｉｍｅ＝＝ｌ１ 本设计为全自动豆浆机，采用状态机描 ｛ 述进行编程。按照状态机描述豆浆机不同得工 状态机语句； 作状态，程序由ｃ语言写出，主程序由单片 ｓｔａｔｅｔｉｍｅ＝Ｏ； 机初始化、温度传感器初始化、键盘初始化等 按钮变量＝Ｏ 等，程序框架如下： ） ｉｎｃｌｕｄｅ”ＬＭ３Ｓ８ｌ１．ｈ” ，／输出语句： 定义数码管译码数组； ４结论 定义数码管位选数组： 定义ＬＥＤ灯数组； ｎ公司的Ｓｔｅｌｌａｒｉｓ系列的单片机， 定义保存在ＦＬＡＳＨ中数据的数组； ＬＭ３Ｓ８１１单片机与Ｓｔｅｌｌａｒｉｓ系列的所有成员是 定义定时标记变量； 代码兼容的，这为用户提供了灵活性，能够适 定义其他全局数组与变量； ／／例如定 应各种精确的需求，必将得到越来越广泛的应 时变量ｄｓｂｌ等 用。 函数原型声明： ｖｏｉｄ ｍａｉｎ（ｖｏｉｄ） 参考文献 ｛ ［１】都业弘．我国大豆磨浆行业现状及发展 定时器０初始化：／／实现时间标记 ［Ｊ】．食品科学，１ ９９９（０２）：２８－２９． 定时器１初始化；，／对定时变量定时 ［２】李延鹏．ＡＲＭ嵌入式系统开发与应用完全 引脚初始化； ／／按钮、水位电极、 手册［Ｍ】．北京：中国铁道出版社，２０１ ３． ＡＤＣ、继电器等引脚初始化 ＡＤＣ初始化； 通讯作者简介 其他初始化语句； 周立平（１９７９一），男，现为中国电子科技集 ｗｈｉｌｅ（１） 团第二研究所工程师。研究方向为自动控制。 ｛ ／／按键处理语句； 作者单位 ｛ 中国电子科技集团第二研究所 山西省太原市 功能选择等按钮语句 ，／按钮变量ａｎｂｌ ０３００２４ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ电子技术与软件工程・２５３
