基于PIC单片机之硬度可变冰淇淋机多功能控制系统的设计

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论文字数:59110 论文编号:sb2014100614185110540 日期:2014-10-07 来源:硕博论文网

第一章绪论

1.1研究的背景及意义
最初的冰琪淋源于中世纪早期,起初,它是由一些普通冰饮料和冰水的调制而成,从而形成了初步冰冻饮料。古时候,人们大都是用酒水、冰块、积雪及一些水果果汁及一些蔬菜瓜类的汁液混合冷却制成冰饮料的。就当时的条件,冰雪很难在常温下获取,并且在常温下很难长时间的保存。于是皇宫贵族和一些有权势的贵族命令仆人们到高山采集,然后迅速运送到王宫供皇帝及贵族权贵们饮用。而这些冷冻饮料很可能是一些甜品香精等经过相关冷冻技术而形成的。根据历史材料的记载,这些冷冻意料的雏形是来自于古埃及或者巴比伦。十三世纪时,马可波罗旅行经过亚洲,同时也了解了亚洲的制冷技术,当他旅行结束回到意大利时,也把冰水及冰块的制作方法带回了意大利,说明制冰的技术在亚洲已经形成比较长的一段时间了。在接下来的几百年里,由于国家间的相互的技术交流及贸易往来,法国、德国和美国也逐渐学会了这些产品的制造技术。

1.2国内外冰琪淋行业发展现状和趋势
与此同时,另一家位于瑞士的大型跨国食品业巨头雀巢公司也不甘落后。在中国,雀巢公司的知名度绝对不亚于先前提起的联合利华公司。雀巢发觉中国的冷饮市场每年以两位数的速率增长,为了满足沿海城市消费需求的迅速增长,制定了新的战略路线,即从南到北新建相应的冰琪淋厂来满足大众的消费,而且,为了抢占上海的冰琪淋消费市场,还耗巨资收购了圣麦乐上海冰淇淋行业中的知名品牌企业),迅速的占领上海大约四分之一的消费市场。。中美合资美登高公司也悄悄进入中国的市场,并迅速建立了家分厂,其发展的迅猛之势并不落后雀巢及和露雪两大巨头。日本的明治乳业、澳洲的金山以及屈臣氏、文德堡、雪波比、威特瑞、美猴王、香港品牌蔓登琳、福乐、韩国的乐天等众多合资厂也看中了中国地区巨大的消费市场,也纷纷涌入了中国市场,形成一种百花齐放的局面。
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第二章冰琪淋机控制系统硬件系统的实现
 

2.1冰滨淋机整机系统组成及控制系统介绍
本控制系统的主要实现的功能介绍如下:在控制方面,本系统实现先进的智能数字显示控制技术,通过简单的开关,既可显示制糕过程又可统计卖出软冰淇淋机数量。可设定硬度值,工作状态。全部使用轻触式按键,制品硬度可自由调控,操作方便。为防止机器损坏有过电压、过电流和低电压保护。自动制糕按键:机器按固定的周期工作,在制品达到要求的温度和硬度时,自动停止,在一定时间后,制品温度回升时启动,又可控制机器自动启动制糕,适用于正常生产率情况下的工作,此时蓝色指示灯亮。手动制糕按键:使机器随时启动幵始制糕进程,适合在出糕量较大的情况下使用,此时蓝色指示灯亮。停止按键:在清洗或制糕状态时,使机器恢复到停止状态,此时红色指示灯見。制糕指示:在机器制糕时显示,其数值含义为制糕时搅拌虹内的搅拌轴的转动阻力,其规律是由小变大,当达到一定的数值时,机器将会自动停止,其停止值随硬度设定值的不同而不同。

2.2冰琪淋机可能出现的问题
冻紅形成的主要原因是冷冻赶内结冰。在正常的情况下,在机器使用前,冷冻紅内的理想情况是干燥的。但假如,冷冻缸内有多余的水分,由于制冷系统的降温,会在紅内壁形成一层冰膜。因而刮刀刃必须保持锋利,这样才可以从冷冻的虹壁上刮下冰冻的冰淇淋或相关的产品。尽管如此,刮刀仍然会因为冰膜的存造成刮刀自身的损伤。如果冰膜相对较薄的话,刮刀勉强可以转动,但是刮刀还是在不断在磨损和变形,进而会影响制成的产品偏软。而冰膜相对较厚时,刮刀更是被冻住无法转动,形成冻虹,严重的还可能烧坏电机。

第三章冰淇淋机控制系统软件系统的实现..........................34
3.1控制冰淇淋硬度的方法.........................34
3.2冰淇淋机控制系统的软件调试....................43
第四章冰淇淋机控制系统软件系统的测试.........................49
4.1电压显示功能测试与试验......................49
4.2电流显示功能及测试与试验..........................50
第五章总结与展望....................59
5.1本文工作总结..............59
5.2后续工作展望.............60

第四章冰琪淋机控制系统软件系统的测试

4.1电压显示功能测试与试验
技术说明:电压釆样时对市电进行釆样,即对高压电路进行电压采样,因而此时电压采样的准确度为冰机高低压保护提供唯一的依据。如电压采样测试不准,将直接导致冰机的高低压保护乱报警,或可能产生髙压不报警烧毁电机,或者低压不报警制搞不稳定或其他一系列不正常问题的产生。

4.2电流显示功能及测试与试验
把交流互感器换成专用的霍尔电流传感器,电流釆样的性能有了很大的改善,出现了线性,但在多台冰机同一电源共同运行下,出现面板电流值与钳表电流值有比较大的偏差,因此对电流采样数字放大滤波,部分程序做了优化,最终解决了该技术问题。下面开始做计数功能的测试,主要测试在各情况下的计数功能的完善性。在非“清洗”状态下,人工压下阀体手柄出糕,机器幵始计数,同时面板的大窗口显示打糕的计数值。计数值随着压下手柄的次数逐次累加,假如按下手柄不是很快就关闭,而是压下手柄不放,数值随着按下的时间计算.
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第五章总结与展望

5.1本文工作总结
测试方面,将烧写好的单片机与整机搭建起来进行整体的测试,根据相应钳表及温度计等测量设备,进行数据的测量,对比以往未采用微控制系统芯片的控制系统及温度釆样冰淇淋控制系统来说,取得得到基本效果良好,并根据所得的实际测试情况,进行程序方面的校正,并结合排除外围噪音的干扰,得到比较良好的设计效果。在硬度调节的设计方法中,以往大多数采用的是温度控制法,经一段时间实践表明,温度控制法需要一个很灵敏的温度传感器,成本较高,另外传感器的安装不是很方便,从卫生安全的角度上看,不能直接接触糕体,因而只能放置在冷冻缸的外围进行数据采集,因而不能真实得到糕体的数据,且冰淇淋机要适应不同的环境下使用,而且温度变化的范围比较高,温度传感器的测试很容易受到外界的环境的影响,造成传感器接收的数据不准确。

5.2后续工作展望
本文对冰淇淋机系统的控制系统的硬件部分和软件部分做了基本的设计与实现。目前我国冰淇淋机和冰淇淋正处于上升期,冰淇淋粉的生产也在不断扩大,其配料组成变化也较大。为了发展冰淇淋机和冰淇淋的生产,对于完善和和实现更多功能冷冻食品的控制系统,还有很多工作要做。由于时间限制以及本人学识水平的不足,本文提出的冰淇淋控制系统系统的设计方案相比传统的控制方法上来说有所改进,但为了实现未来更多功能的需求,有待将来更进一步的分析与研究。

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参考文献(略)


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