CN102160575B - 模糊控制电加热全自动豆浆机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模糊控制电加热全自动豆浆机，其包括机头、杯体、电机、电机传动轴、旋转刀片、加热元件、测温传感头、防溢传感头、防干烧传感头和控制电路板，该控制电路板将豆浆的制备方法程序化，系统化的固化在控制电路板中，并通过单片机来实现对豆浆加工过程的智能化控制，尤其是能够在豆浆的加工过程中的几个加热时段内，引入根据温度自动调节加热功率，并控制温升速率的功能。

Description

模糊控制电加热全自动豆浆机

技术领域

本发明涉及一种模糊控制电加热全自动豆浆机。

背景技术

目前由于缺乏对豆浆制备方法的研究，尤其是对豆浆制备方法中的打浆温度、打浆时间、打浆方式及加热煮沸温度、时间及方式的系统化的研究；造成全自动豆浆机制出的豆浆质量，口感等指标不稳定难以令人满意。

实践证明：传统的将豆子浸泡透用凉水打浆，再将豆浆煮沸的方法，制得豆浆的口感有明显的涩感，气味不醇香。随着打浆冲兑用水的温度上升，制得豆浆的口感有明显改善且醇香度增加，但是当冲兑用水的温度超过87℃以上，使得的豆浆的乳化浓度明显下降，并使豆粒熟化降低出浆滤，因此打浆用水的水温应控制在87℃以下比较合适，而且打浆冲兑用水的升温最好控制在一定的时间内完成，即控制温升速率。最重要的一点是对打浆完毕的豆浆的加热煮沸应使用文火持续连续熬煮，才能充分分解蛋白质的效果。

现有的全自动豆浆机存在的不足主要表现在以下方面：这些全自动豆浆机的控制电路部分普遍采用集成逻辑门电路驱动继电开关来控制加热元件和电机工作，常常要用到多组比较器、计时器和触发器等逻辑芯片，加上供电电源普遍采用由电源变压器和全波桥式整流器共同组成的电源电路对集成逻辑门电路进行供电，元件多，电路结构复杂；不仅造成制造成本偏高，而且导致整个控制电路部分的故障率高，抗干扰能力差。

另一方面由于现有的全自动豆浆机主要采用纯硬件来实现打豆制浆的工艺流程，尤其是采用继电开关控制加热元件工作，加热功率只能做到全功率或半功率，在煮浆沸腾阶段功率一般会偏大而产生溢出，这时只能停止加热等待液面回落后再重新加热，其后又会再次溢出而停止加热，如此循环。这使得煮豆浆时实际处于一种沸腾和不沸腾的交替状态，不能实现文火连续熬煮充分分解蛋白质的效果。且加热元件功率偏大的煮浆易造成糊管烧焦，对人体有害且不易清洗，标称功率偏小的则预加热时间长，造成整个做浆过程时间长。同时这种方式也会缩短继电器机械电气寿命，且对不同电网的适用性不好，随着电网电压的升高存在发热功率变大等问题。同样，由于采用继电开关驱动电机时，无法对电机进行调速，故电机速度时快时慢，不仅影响打浆质量，且不利于电机的启动和关闭，容易烧坏电机。

发明内容

本发明目的是：提供一种能制备口感较佳的豆浆的模糊控制电加热全自动豆浆机。

本发明的技术方案是：一种模糊控制电加热全自动豆浆机，包括机头、杯体、电机、电机传动轴、旋转刀片、加热元件、测温传感头、防溢传感头、防干烧传感头和控制电路板；所述控制电路板包括：

单片机、连接单片机与交流电源的无变压器降压整流单元、连接单片机与测温传感头的无源隔离型温度传感控制单元、连接单片机与防溢传感头的无源隔离型防溢传感控制单元、连接单片机与防干烧传感头的无源隔离型防干烧传感控制单元、连接单片机与加热元件的可控硅串联驱动加热控制单元，以及连接单片机与电机的可控硅串联驱动电机控制单元。

本发明中所述可控硅串联驱动加热控制单元包括两个与加热元件一起串联在交流电源供电回路中的主控可控硅，以及一控制极连接单片机的I/O口，而两个主电极分别接上述两个主控可控硅控制极的前级可控硅；

所述可控硅串联驱动电机控制单元包括两个与电机串联在交流电源供电回路中的主控可控硅以及一控制极连接单片机的I/O口，而两个主电极分别接上述两个主控可控硅控制极的前级可控硅。

所述无源隔离型温度传感控制单元包括变压器和分压电阻，所述变压器由两个相互耦合关联的电感线圈和组成，其中电感线圈的两端连接测温传感头，而电感线圈的上端接单片机的I/O口，下端经一分压电阻接地，该分压电阻的非接地端则接入单片机的A/D转换器端口；所述无源隔离型防溢传感控制单元包括变压器和分压电阻，该变压器由两个相互耦合关联的电感线圈和组成，其中电感线圈的两端连接防溢传感头，而电感线圈的上端接单片机的I/O口，下端经分压电阻接地，该分压电阻的非接地端接入单片机的A/D转换器端口；所述无源隔离型防干烧传感控制单元包括变压器和分压电阻；该变压器由两个相互耦合关联的电感线圈和组成，其中电感线圈的两端连接防干烧传感头，而电感线圈的上端接单片机的I/O口，下端经分压电阻接地，该分压电阻的非接地端接入单片机的A/D转换器端口；

而所述无变压器降压整流单元由电阻或者阻容降压电路单元、整流电路单元、稳压电路单元和滤波电路单元共同连接而成。

本发明中所述单片机上还连接有程序选择按键单元和声光指示报警电路单元；其中所述程序选择按键单元包括三个分别接入单片机的三个I/O口的启动按键；而所述声光指示报警电路单元包括三个与上述三个启动按键一一对应，且分别接入单片机的三个I/O口的程序指示灯和一个接入单片机的I/O口的蜂鸣器。

本发明中所述单片机上外接有晶体振荡电路单元作为该单片机的时钟信号输入。当然本发明中不排除采用单片机内置的RC振荡电路作为时钟信号输入，但由于其时基不准，本发明还是优选外接晶体振荡电路单元。

本发明中所述单片机固化有豆浆的制备步骤：首先将浸泡有豆子的水液预加热至65～75℃中的任意一个温度后控制温升速率继续加热5～360s停止，并立即打浆，打浆完毕后加热煮沸，煮开后根据温度自动调节加热功率、控制溢出现象，继续间歇式加热延煮，并使煮浆持续沸腾4～10min制成。

本发明中所述水液预加热至66～70℃中的任意一个温度后控制温升速率继续加热80~120s停止。

本发明中对豆子进行间歇式打浆3~5次，每次持续20~50s，之间间隔2~15s，最后一次打浆完毕后停5~90s再加热煮沸。

本发明的优点是：

1．本发明采用以单片机为核心的控制电路板联接测温传感头、防溢传感头和防干烧传感头对加热元件和电机的工作实现智能控制，将前述豆浆的制备方法程序化，系统化，尤其是这种模糊控制电加热全自动豆浆机以设有模糊控制程序的单片机为控制元件、并结合可控制导通角的可控硅串联驱动加热控制单元为执行元件对发热元件的工作电压进行控制，通过在加热过程中对温升速率进行测试，从而提供认为需要的导通角对加热元件的功率进行调节，达到豆浆制作过程中既能够对加热功率的无极模糊控制，又能保证与加热的时间配合打浆工作，以此制作出口感优良的豆浆。

．本发明采用了无变压器降压整流电源电路为单片机供电，并通过单片机直接连接可控硅串联驱动加热控制单元和可控硅串联驱动电机控制单元对加热元件和电机进行控制，故相比现有技术，电路结构简单，造价低，性价比高。

本发明采用了可控硅串联驱动加热控制单元，该可控硅串联驱动加热控制单元中的可控硅能够通过单片机输出信号调整导通角，从而实现加热功率的无级调控，尤其能够在煮豆浆时实现文火连续熬煮，充分分解蛋白质的效果，且不会造成糊加热元件及豆浆烧焦现象。同样的本发明中可控硅电机控制单元中，可控硅能够通过单片机输出信号调整导通角，从而实现电机的无级调速，提高打浆质量，且有利于电机的“软启动”和“软关闭”，延长电机寿命。

本发明中可控硅串联驱动加热控制单元和可控硅串联驱动电机控制单元中由于将两个主控可控硅串联连接，其中任意一个失控或被击穿，依旧能够借助前级可控硅实现电路的关断，大大提高了使用安全性。

本发明模糊控制电加热全自动豆浆机中，三个无源隔离型传感控制单元由于均采用了变压器对交流电进行隔离，使得防溢传感头、防干烧传感头和测温传感头在工作时本身均不带电，因而消除了本发明在电源电路中未采用变压器而带来的风险，进一步提高了产品安全性。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明模糊控制电加热全自动豆浆机的结构示意图；

图2为本发明模糊控制电加热全自动豆浆机的控制电路方框图；

图3为本发明模糊控制电加热全自动豆浆机的控制电路原理图；

图4为本发明模糊控制电加热全自动豆浆机的工作流程图。

具体实施方式

实施例：如图1所示为本发明模糊控制电加热全自动豆浆机一种具体实施方式的结构示意图：它由机头31、杯体32、电机M1、电机传动轴33、旋转刀片34、加热元件H1、测温传感头H、防溢传感头F、防干烧传感头G、控制电路板35、导流器36、耦合器37和电源插座38构成。

机头31扣置在杯体32上，控制电路板35则置于机头31内。所述电机M1（图1中不可见）置于机头31内，电连接控制电路板35，同时其上的电机传动轴33伸入杯体32内并固定旋转刀片34，导流器36固定在杯体32底部并位于旋转刀片34下方。而所述加热元件H1在本实施例中采用电热管，其固定在机头31上，上部电连接控制电路板35，下部则伸入杯体32内。所述防溢传感头F置于机头31上，电连接控制电路板35；而所述测温传感头H和防干烧传感头G都设于杯体32内壁上，并且均通过设于机头31和杯体32间的耦合器37连接控制电路板35。电源插座38设于机头31上并电连接控制电路板35。同时本实施例中，在机头31和杯体32间还设有控制电源电路通断的微动开关（图上未画出），当电源插座38连接交流电源，同时机头31与杯体32扣置到位时，微动开关才会接通电源电路为控制电路板35供电。

如图2所示，本实施例中，控制电路板35由单片机U1、连接单片机U1与交流电源的无变压器降压整流单元21、连接单片机U1与测温传感头H的无源隔离型温度传感控制单元22、连接单片机U1与防溢传感头F的无源隔离型防溢传感控制单元23、连接单片机U1与防干烧传感头G的无源隔离型防干烧传感控制单元24、连接单片机U1与加热元件H1的可控硅串联驱动加热控制单元25，连接单片机U1与电机M1的可控硅串联驱动电机控制单元26、以及连接单片机U1的程序选择按键单元27、声光指示报警电路单元28和晶体振荡电路单元29共同构成。

具体结合图3所示，本实施例中所接交流电源为220V市电，其一个输入端AC1接火线；而另一输入端AC2接零线，电位为0V，也为接地端。且本实施例中所述交流电源的输入端AC1和AC2间连接有电容C1。

所述无变压器降压整流单元21采用电阻降压，具体由两个降压电阻R1和R2，整流二极管D1，稳压二极管DW1和滤波电容CD1共同连接而成。所述整流二极管D1的负极经降压电阻R1和R2接交流电源输入端AC1，而整流二极管D1的正极与稳压二极管DW1的正极连接后一起接入单片机的I/O口1。滤波电容CD1并联在稳压二极管DW1两端，而稳压二极管DW1的负极连接交流电源输入端AC2后一起接入单片机的I/O口20。本实施例中交流电源经降压电阻R1和R2降压，整流二极管D1半波整流、稳压二极管DW1稳压和滤波电容CD1滤波后提供一个5V的电源给单片机U1使用。

并且本实施例中所述整流二极管D1的正极与稳压二极管DW1的正极的连接端与交流电源输入端AC2之间还串联有电阻R6和电源指示灯LED4。

可控硅串联驱动加热控制单元由两个主控可控硅TR3和TR1、一个前级可控硅TR4，电阻R7、电阻R8共同构成；其中主控可控硅TR3和TR1串联连接，具体是主控可控硅TR3的第一主电极接主控可控硅TR1的第一主电极，同时主控可控硅TR3的第二主电极接交流电源输入端AC2，而主控可控硅TR1的第二主电极接加热元件H1的一端，而加热元件H1的另一端接交流电源输入端AC1。单片机U1的一个I/O口12经电阻R7接前级可控硅TR4的控制极，前级可控硅TR4的第二主电极接主控可控硅TR3的控制极，而第一主电极经电阻R8接主控可控硅TR1的控制极。

该可控硅串联驱动加热控制单元的工作原理如下：

当单片机U1的I/O口12的输出电压为0V时，TR1、TR3、TR4关闭。

当单片机U1的I/O口12的输出电压为-5V时，主控可控硅TR3与前级可控硅TR4开启，而前级可控硅TR4开启后形成TR1控制极电流，使得主控可控硅TR1也开启，从而接通加热元件H1的交流电源供电回路，使加热元件H1正常工作。并且可控硅TR1、TR3和TR4均可通过单片机输出信号调整导通角，从而实现加热功率的无级调控，尤其能够在煮豆浆时实现文火连续熬煮，充分分解蛋白质的效果，且不会造成糊加热元件及豆浆烧焦现象。

当然使用该可控硅串联驱动加热控制单元还能够实现加热元件H1的双级保护，具体如下：

若设主控可控硅TR3失控（击穿），则当单片机U1的I/O口12的输出电压为0V时，前级可控硅TR4依旧无法导通，使得主控可控硅TR1的控制极电流为零，TR1关闭加热元件H1的交流电源供电回路。

若设主控可控硅TR1失控（或击穿），则当单片机U1的I/O口12的输出电压为0V时，则由于主控可控硅TR3和前级可控硅TR4的控制极电流为零，两者关闭加热元件H1的交流电源供电回路。

由此可见采用上述可控硅串联驱动加热控制单元，即使主控可控硅TR1或TR3中某一个失控或击穿，则当单片机U1的I/O口12的输出电压为0V时依旧能够切断加热元件H1的交流电源供电回路，故能够保证该模糊控制电加热全自动豆浆机的工作安全性和可靠性。

本实施例中所述可控硅串联驱动电机控制单元由两个主控可控硅TR3和TR2、一个前级可控硅TR5，电阻R9、电阻R10共同构成；其中主控可控硅TR3和TR2串联连接，具体是主控可控硅TR3的第一主电极接主控可控硅TR2的第一主电极，同时主控可控硅TR3的第二主电极接交流电源输入端AC2，而主控可控硅TR2的第二主电极接电机M1的一端，而电机M1的另一端接交流电源的输入端AC1。单片机U1的一个I/O口19经电阻R9接前级可控硅TR5的控制极，前级可控硅TR5的第二主电极接主控可控硅TR3的控制极，而第一主电极经电阻R10接主控可控硅TR2的控制极。同样的，可控硅TR2、TR3和TR5能够通过单片机U1的输出信号调整导通角，从而实现电机M1的无级调速，提高打浆质量，且有利于电机M1的“软启动”和“软关闭”，延长电机寿命。并且该可控硅串联驱动电机控制单元与可控硅串联驱动加热控制单元一样能够实现电机M1的双级保护，保证该模糊控制电加热全自动豆浆机的工作安全性和可靠性，其具体原理同可控硅串联驱动加热控制单元，不再多述。

并且本实施例中所述可控硅串联驱动加热控制单元与可控硅串联驱动电机控制单元进一步共用一个主控可控硅TR3，该主控可控硅TR3相当于上述两个可控硅串联驱动控制单元的总开关，不仅起到了同时实现加热元件H1和电机M1双级保护的功能，也节省了成本。

本实施中所述无源隔离型防溢传感控制单元的主体是一个变压器T1，该变压器T1由两个相互耦合关联的电感线圈L1和L2组成，其中电感线圈L1的两端连接防溢传感头F（该防溢传感头F主要是一个防溢电极），而电感线圈L2的上端接单片机U1的I/O口5，下端则经分压电阻R16接地，该分压电阻R16的非接地端则经由整流二极管D2、负载电阻R15和滤波电容C4共同连接而成的半波整流滤波电路接入单片机U1的A/D输入端口16。

该无源隔离型防溢传感控制单元的工作原理如下：单片机U1的I/O口5提供一交流信号在电感线圈L2一端的回路中，而防溢传感头F可等效成接入电感线圈L1一端的阻抗，该阻抗将被反射在电感线圈L2上。当防溢传感头F利用液体回路形成电阻后使得电感线圈L1上的阻抗下降，反射在电感线圈L2上的阻抗也随之下降，体现在分压电阻R16上的信号压降随之升高，该信号压降经整流后输入单片机U1的A/D输入端口16转换成数字信号。

所述无源隔离型防干烧传感控制单元的主体是一个变压器T2，该变压器T2由两个相互耦合关联的电感线圈L3和L4组成，其中电感线圈L4的两端连接防干烧传感头G（该防干烧传感头G主要是一个防干烧电极），而电感线圈L3的上端接单片机U1的I/O口5，下端则经分压电阻R14接地，该分压电阻R14的非接地端则由整流二极管D3、负载电阻R13和滤波电容C5共同连接而成的半波整流滤波电路接入单片机U1的A/D输入端口15。

该无源隔离型防干烧传感控制单元的工作原理如下：单片机U1的I/O口5提供一交流信号在电感线圈L3一端的回路中，而防干烧传感头G可等效成接入电感线圈L4一端的阻抗，该阻抗将被反射在电感线圈L3上。当防干烧传感头G利用液体回路形成电阻后使得电感线圈L4上的阻抗下降，反射在电感线圈L3上的阻抗也随之下降，体现在分压电阻R14上的信号压降随之升高，该信号压降经整流后输入单片机U1的A/D输入端口15转换成数字信号。

所述无源隔离型温度传感控制单元的主体是一个变压器T3，该变压器T2由两个相互耦合关联的电感线圈L5和L6组成，其中电感线圈L6的两端连接测温传感头H（该测温传感头H主要是一个热敏电阻），而电感线圈L5的上端接单片机U1的I/O口5，下端则经一分压电阻R12接地，该分压电阻R12的非接地端则经由三极管U2A、负载电阻R11、整流二极管D4和滤波电容C6共同连接而成的运算放大电路接入单片机U1的A/D输入端口14。

该无源隔离型温度传感控制单元的工作原理如下：单片机U1的I/O口5提供一交流信号在电感线圈L5一端的回路中，而测温传感头H可等效成接入电感线圈L4一端的阻抗，该阻抗将被反射在电感线圈L6上。当液体温度的变化导致测温传感头H的阻值变化后，反射在电感线圈L6上的阻抗也随之变化，体现在分压电阻R12上的信号压降随之变化，该信号压降经放大后输入单片机U1的A/D输入端口14转换成数字信号。

相比传统的传感器，本发明中由于上述三个无源隔离型传感控制单元均借助变压器的两个耦合的电感线圈传递交流压降信号，对交流电进行隔离，因此使得防溢传感头、防干烧传感头和测温传感头在工作时本身均不带电，消除了本发明在电源电路中未采用变压器而带来的风险，进一步提高了产品安全性。

本实施例中所述程序选择按键单元27由三个启动按键KEY1、KEY2、KEY3构成，这三个启动按键KEY1、KEY2、KEY3的一端分别对应接入单片机U1的三个I/O口11、10、9中，而另一端则一同与整流二极管D1的正极与稳压二极管DW1的正极的连接端相连接。

所述声光指示报警电路单元28由三个程序指示灯LED1、LED2、LED3、三个电阻R3、R4和R5和一个蜂鸣器Y构成。程序指示灯LED1和电阻R3串联在单片机U1的I/O口8与交流电源输入端AC2之间；程序指示灯LED2和电阻R4串联在单片机U1的I/O口7与交流电源输入端AC2之间；程序指示灯LED3和电阻R5串联在单片机U1的I/O口6与交流电源输入端AC2之间。三个程序指示灯LED1、LED2和LED3分别与上述三个启动按键KEY1、KEY2、KEY3一一对应，当按下启动按键启动相应的制浆程序时，对应的程序指示灯将亮起，而当该程序结束，则程序指示灯将闪烁。所述蜂鸣器Y的一端接入单片机U1的I/O口4中，而另一端与整流二极管D1的正极与稳压二极管DW1的正极的连接端相连接。

本实施例中所述晶体振荡电路单元29是有由晶体XTAL和两个电容C2、C3连接而成的晶体振荡器，用来产生时钟脉冲，为单片机U1输入时钟信号。

如图4所示，为本发明模糊控制电加热全自动豆浆机按下启动按键KEY1后所对应制浆程序的工作流程，具体结合图3所示，对该工作流程的描述如下：

接通交流电源后，电源指示灯LED4亮起指示，同时无变压器整流降压单元21向单片机U1供电；

此时按下启动按键KEY1程序开始；

首先防干烧传感头G对杯体32内的水位进行测量，并将测得信号经无源隔离型防干烧传感控制单元24传到单片机U1的A/D输入端16，若水位正常，则程序继续，若水位不正常则单片机U1停止发出后续工作信号，使得程序结束（并且在整个程序执行过程中，防干烧传感头G都要接通并检测杯体32内的水位，一旦测得水位不正常，将立刻结束程序）。

与此同时测温传感头H对水温进行测量，并将测得信号经无源隔离型温度传感控制单元22传至单片机U1的A/D输入端口14；若测得温度T低于50℃，单片机U1内部给出允许信号，由单片机U1的I/O口12输出一低电平-5V驱动主控可控硅TR1和TR3开启，接通加热元件H1的交流电源供电回路，使加热元件H1全功率工作加热水液。

随着水温上升，当测温传感头H测得水温达到68℃时，加在单片机U1的A/D输入端口14上的直流电平促使单片机U1的程序进入“定时模糊加热”阶段，并且同时晶体振荡电路单元29开始工作，定时115s，单片机U1开始计时。在“定时模糊加热”阶段中，测温传感头H不停检测水温，并在单片机U1内部计算出单位时间内的温升速率，同时将该温升速率与预设的温升速率比较，若大于预设的温升速率，则单片机U1的I/O口12发出信号通过控制可控硅TR1、TR3和TR4的导通角来降低加热功率，从而降低温升速率；相反，若检测所得温升速率小于预设的温升速率则单片机U1的I/O口12发出信号控制可控硅TR1、TR3和TR4的导通角来提高加热功率，从而升高温升速率。

当“定时模糊加热”阶段的定时时间到，则停止加热，此时单片机U1的I/O口19输出低电平-5V，驱动主控可控硅TR3和TR2开启，接通电机M1开始三个周期的间歇式打浆。每次持续30s，之间间隔8s，最后一次打浆完毕后停60s。

然后防溢传感头F开始检测杯体32内的水位，并将测得信号经无源隔离型防溢传感控制单元23加至单片机U1的A/D输入端口15，若测得水位未溢出，则立即由单片机U1的I/O口12输出低电平-5V驱动加热元件H1半功率工作对豆浆进行加热，单片机U1程序进入“定时加热延煮”阶段，晶体振荡控制电路29再次工作，定时8min，单片机U1开始计时，若测得水位溢出，则电路继续停30s后进入“定时加热延煮”阶段。

在“定时加热延煮”阶段，防溢传感头F不停检测杯体32内的水位，若测得水位溢出，则单片机U1的I/O口12发出指令信号通过控制可控硅TR1、TR3和TR4的导通角来进一步调节加热功率，此处主要是先降低加热功率20s的时间（即在该定时20s的时间内始终保持连续小功率加热，而非完全切断加热元件H1的供电回路；使得豆浆既消除了溢出，又能保持连续微沸腾，防止烧糊），待防溢传感头F测得水位正常后再升高加热功率进行加热，如此反复直到“定时加热延煮”的8min定时时间到。

“定时加热延煮”结束，程序指示灯LED1闪动，蜂鸣器Y鸣叫，程序结束。

当然本发明模糊控制电加热全自动豆浆机不局限于上述一种制浆程序，其单片机U1中可以编写基于本发明豆浆的制备方法的多套执行程序来对豆浆的加工过程实施智能程序控制；例如本实施例中的启动按键KEY2、KEY3就可以对应另外两套制浆程序，并对豆浆打浆时的水温和煮沸时间等诸多参数重新进行规范，并同样保证最终的制成品豆浆的质量好口感佳。或者本发明中的启动按键也可以驱动单片机U1仅仅实现制浆程序中的单一步骤，例如启动按键KEY2仅实现打浆步骤，而启动按键KEY3仅实现加热步骤。至于单片机U1中的执行程序的编写对于本领域相关技术人员来说易于实现，本发明不再多述。

当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种模糊控制电加热全自动豆浆机，包括机头（31）、杯体（32）、电机（M1）、电机传动轴（33）、旋转刀片（34）、加热元件（H1）、测温传感头（H）、防溢传感头（F）、防干烧传感头（G）和控制电路板（35）；其特征在于控制电路板（35）包括：

单片机（U1）、连接单片机（U1）与交流电源的无变压器降压整流单元（21）、连接单片机（U1）与测温传感头（H）的无源隔离型温度传感控制单元（22）、连接单片机（U1）与防溢传感头（F）的无源隔离型防溢传感控制单元（23）、连接单片机（U1）与防干烧传感头（G）的无源隔离型防干烧传感控制单元（24）、连接单片机（U1）与加热元件（H1）的可控硅串联驱动加热控制单元（25），以及连接单片机（U1）与电机（M1）的可控硅串联驱动电机控制单元（26）；

其中所述可控硅串联驱动加热控制单元（25）包括两个与加热元件（H1）一起串联在交流电源供电回路中的第一、三主控可控硅（TR1、TR3），以及一控制极连接单片机（U1）的I/O口，而两个主电极分别接第一、三主控可控硅（TR1、TR3）控制极的第一前级可控硅（TR4）；

其中所述可控硅串联驱动电机控制单元（26）包括两个与电机（M1）串联在交流电源供电回路中的第二、三主控可控硅（TR2、TR3）以及一控制极连接单片机（U1）的I/O口，而两个主电极分别接第二、三主控可控硅（TR2、TR3）控制极的第二前级可控硅（TR5）；

其中所述无源隔离型防溢传感控制单元（23）包括第一变压器（T1）和第一分压电阻（R16），该第一变压器（T1）由两个相互耦合关联的第一、二电感线圈（L1、L2）组成，其中第一电感线圈（L1）的两端连接防溢传感头（F），而第二电感线圈（L2）的上端接单片机（U1）的I/O口（5），下端经第一分压电阻（R16）接地，该第一分压电阻（R16）的非接地端接入单片机（U1）的第一A/D转换器端口（16）；

其中所述无源隔离型防干烧传感控制单元（24）包括第二变压器（T2）和第二分压电阻（R14）；该第二变压器（T2）由两个相互耦合关联的第三、四电感线圈（L3、L4）组成，其中第四电感线圈（L4）的两端连接防干烧传感头（G），而第三电感线圈（L3）的上端接单片机（U1）的I/O口（5），下端经第二分压电阻（R14）接地，该第二分压电阻（R14）的非接地端接入单片机（U1）的第二A/D转换器端口（15）；

其中所述无源隔离型温度传感控制单元（22）包括第三变压器（T3）和第三分压电阻（R12），所述第三变压器（T3）由两个相互耦合关联的第五、六电感线圈（L5、L6）组成，其中第六电感线圈（L6）的两端连接测温传感头（H），而第五电感线圈（L5）的上端接单片机（U1）的I/O口（5），下端经第三分压电阻（R12）接地，该第三分压电阻（R12）的非接地端则接入单片机（U1）的第三A/D转换器端口（14）；

而所述无变压器降压整流单元（21）由电阻或者阻容降压电路单元、整流电路单元、稳压电路单元和滤波电路单元共同连接而成。

2.根据权利要求1所述的模糊控制电加热全自动豆浆机，其特征在于：

所述可控硅串联驱动加热控制单元（25）由第一、三主控可控硅（TR1、TR3）、第一前级可控硅（TR4），第一电阻（R7）、第二电阻（R8）共同构成；其中第三主控可控硅（TR3）的第一主电极接第一主控可控硅（TR1）的第一主电极，而第三主控可控硅（TR3）的第二主电极接交流电源的一个输入端（AC2），而第一主控可控硅（TR1）的第二主电极接加热元件（H1）的一端，而加热元件（H1）的另一端接交流电源另一输入端（AC1）；单片机（U1）的一个I/O口（12）经第一电阻（R7）接第一前级可控硅（TR4）的控制极，第一前级可控硅（TR4）的第二主电极接第三主控可控硅（TR3）的控制极，而第一主电极经第二电阻（R8）接第一主控可控硅（TR1）的控制极；

所述可控硅串联驱动电机控制单元（26）由第二、三主控可控硅（TR2、TR3）、第二前级可控硅（TR5），第三电阻（R9）、第四电阻（R10）共同构成；其中第三主控可控硅（TR3）的第一主电极接第二主控可控硅（TR2）的第一主电极，而第三主控可控硅（TR3）的第二主电极接交流电源的一个输入端（AC2），而第二主控可控硅（TR2）的第二主电极接电机（M1）的一端，而电机（M1）的另一端接交流电源的另一输入端（AC1）；单片机（U1）的一个I/O口（19）经第三电阻（R9）接第二前级可控硅（TR5）的控制极，第二前级可控硅（TR5）的第二主电极接第三主控可控硅（TR3）的控制极，而第一主电极经第四电阻（R10）接第二主控可控硅（TR2）的控制极；并且所述可控硅串联驱动加热控制单元（25）和可控硅串联驱动电机控制单元（26）共用第三主控可控硅（TR3）；

所述无源隔离型防溢传感控制单元（23）中，第一分压电阻（R16）的非接地端经由第一整流二极管（D2）、第一负载电阻（R15）和第一滤波电容（C4）共同连接而成的半波整流滤波电路接入单片机（U1）的第一A/D转换器端口（16）；

所述无源隔离型防干烧传感控制单元（24）中，第二分压电阻（R14）的非接地端经由第二整流二极管（D3）、第二负载电阻（R13）和第二滤波电容（C5）共同连接而成的半波整流滤波电路接入单片机（U1）的第二A/D转换器端口（15）；

所述无源隔离型温度传感控制单元（22）中，第三分压电阻（R12）的非接地端经由三极管（U2A）、第三负载电阻（R11）、第三整流二极管（D4）和第三滤波电容（C6）共同连接而成的运算放大电路接入单片机（U1）的第三A/D转换器端口（14）；

所述无变压器降压整流单元（21）由第四整流二极管（D1），稳压二极管（DW1）、第四滤波电容（CD1）和至少一个降压电阻共同连接而成；所述第四整流二极管（D1）的负极经降压电阻连接交流电源的一个输入端（AC1），而第四整流二极管（D1）的正极与稳压二极管（DW1）的正极连接后一起接入单片机（U1）的一个I/O口（1）；第四滤波电容（CD1）并联在稳压二极管（DW1）两端，而稳压二极管（DW1）的负极连接交流电源的另一输入端（AC2）后一起接入单片机（U1）的另一个I/O口（20）。

3.根据权利要求1所述的模糊控制电加热全自动豆浆机，其特征在于：所述单片机（U1）上还连接有程序选择按键单元（27）和声光指示报警电路单元（28）；其中所述程序选择按键单元（27）包括三个分别接入单片机（U1）的三个I/O口（11、10、9）的启动按键（KEY1、KEY2、KEY3）；而所述声光指示报警电路单元（28）包括三个与上述三个启动按键（KEY1、KEY2、KEY3）一一对应，且分别接入单片机（U1）的三个I/O口（8、7、6）的程序指示灯（LED1、LED2、LED3）和一个接入单片机（U1）的I/O口（4）的蜂鸣器（Y）。

4.根据权利要求3所述的模糊控制电加热全自动豆浆机，其特征在于所述单片机（U1）上外接有晶体振荡电路单元（29）。

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