利用SPMC65P2102A單片機(jī)作為豆?jié){極的主控芯片的應(yīng)用

本文主要介紹利用SPMC65P2102A單片機(jī)作為豆?jié){極的主控芯片，結(jié)合一些外圍電路來(lái)實(shí)現(xiàn)豆?jié){機(jī)其功能，讓您輕松享受美味生活。
關(guān)鍵詞：豆?jié){機(jī)? 凌陽(yáng)單片機(jī)? SPMC65P2102A
1?引言
目前，人們對(duì)生活的質(zhì)量要求越來(lái)越高，人們?cè)诿τ诠ぷ髦啵節(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(kāi)始工作，一會(huì)兒就能喝到美味又營(yíng)養(yǎng)的豆?jié){。整個(gè)過(guò)程由單片機(jī)全自動(dòng)控制，讓您用起來(lái)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(kāi)始加熱，當(dāng)水溫上升到82℃時(shí)，停止加熱，電機(jī)開(kāi)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(guò)程處于無(wú)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(guò)7805后產(chǎn)生的5V的電壓經(jīng)過(guò)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(jiàn)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(guò)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(jiǎn)介
SPMC65P2102A是由凌陽(yáng)公司設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的8位工控單片機(jī)，采用凌陽(yáng)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Capture\Compare\PWM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：

6?系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

7?結(jié)語(yǔ)
科技的進(jìn)步使人們的生活變得越來(lái)越簡(jiǎn)單，越來(lái)越有味道，利用SPMC65P2102A設(shè)計(jì)的豆?jié){機(jī)，安全、方便。在人們繁忙的工作之余，喝上一杯營(yíng)養(yǎng)的豆?jié){，享受生活從現(xiàn)在開(kāi)始。