智能咖啡机的精确恒温方案设计

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咖啡机方案

咖啡机方案

智能咖啡机方案
产品简介
咖啡壶是一种冲煮咖啡的器具。

咖啡壶是欧洲最早的发明之一,约在1685年于法国问世,在路易十五时期在各地广为流传。

如果结合现代物联网无线wifi 技术,设计研发wi-fi智能咖啡壶控制方案将会是怎么样呢?wi-fi智能咖啡壶控制方案用户可以通过智能终端(pc﹑ios设备﹑android设备),使用简单明了的app界面,和多样化的控制模式。

不但如此,用户还可以利用远程控制,不管我们在何时何地,都可以监控和操作wi-fi智能咖啡壶。

功能介绍
1.保持家里的无线wifi路由器是打开状态,利用手机远程控制wi-fi 咖啡壶的温度和开关状态,如果家里来了朋友,即时享受香浓美味咖啡。

2.早上醒来,利用手机app简单设备,出门上班之前就能享受一杯美味的咖啡醒脑。

3.美餐之后,wi-fi智能咖啡壶自动泡好一杯咖啡,一杯香浓咖啡一份报纸,或是和恋人、朋友及家人在一起共享温馨舒适、乐趣无穷的咖啡时光,是一种幸福。

开发方案
wi-fi智能咖啡壶控制方案中对咖啡壶嵌入式开发是比较重要的一步,这样才能在硬件上实现无线数据转换以及无线控制。

我司主要采用的串口wifi模块tln13ua06,它是新一代嵌入式wi-fi模块产品,软、硬件接口全面兼容tlg10ua03,体积小,功耗低。

嵌入式wifi模块采用uart接口,内置ieee802.11协议栈以及tcp/ip协议栈,能够实现用户串口到无线网络之间的转换。

支持串口透明数据传输模式,可以使传统的串口设备可轻松接入无线网络。

智能咖啡机设计报告范文

智能咖啡机设计报告范文

智能咖啡机设计报告范文1. 引言智能咖啡机是一种集咖啡冲泡、调节浓度和温度、咖啡豆研磨等功能于一体的咖啡制作设备,是现代生活中受欢迎的小家电之一。

本设计报告旨在介绍我们团队所设计的一款智能咖啡机,详细说明设计思路、功能特点以及技术实现等方面内容。

2. 设计目标本次设计的智能咖啡机的主要目标是提供一种方便、快速、智能化的咖啡制作体验。

通过应用现代智能技术,实现自动化控制、远程监控和用户个性化定制等功能,为用户带来更加便捷和个性化的咖啡体验。

3. 功能设计3.1 咖啡冲泡智能咖啡机具备自动咖啡冲泡功能,用户只需在操作面板上选择咖啡种类和冲泡浓度,咖啡机会自动根据预设参数进行咖啡冲泡。

3.2 温度和浓度调节用户可以根据自己的口味调节咖啡的温度和浓度。

智能咖啡机内置温度和浓度传感器,用户可以通过手机应用或操作面板上的调节按钮实时监测和调整咖啡的温度和浓度。

3.3 咖啡豆研磨智能咖啡机具备咖啡豆研磨功能,用户可以选择使用新鲜咖啡豆研磨出最新鲜的咖啡粉,或者使用预先研磨好的咖啡粉,以满足不同用户的需求。

3.4 智能控制智能咖啡机可以通过手机应用实现远程控制,用户可以通过手机指令,在离家前远程开启咖啡机,到家后即可享受到热腾腾的咖啡。

3.5 用户定制智能咖啡机支持多用户定制功能,每位用户可以在手机应用中保存自己的咖啡配方,包括咖啡种类、浓度、温度等参数,实现个性化的咖啡制作。

4. 技术实现4.1 硬件设计智能咖啡机主要由以下硬件组成:- 主控单元:采用高性能的ARM处理器,用于控制咖啡机的各个功能模块。

- 显示屏:用于展示咖啡机的状态、菜单和操作指示等信息。

- 温度传感器:安装在咖啡机的加热装置和水箱中,用于监测温度并进行调控。

- 浓度传感器:安装在咖啡机的冲泡装置中,用于监测咖啡的浓度。

- 咖啡豆研磨器:用于研磨咖啡豆,可进行粗细程度调节。

- 电子秤:用于精确称量咖啡粉的重量。

- 通信模块:用于与手机应用进行远程通信。

智能家居的智能咖啡机设计与控制

智能家居的智能咖啡机设计与控制

智能家居的智能咖啡机设计与控制智能家居的崛起是当代科技发展的产物,它为人们的生活带来了许多便利和舒适。

作为智能家居设备中的一种,智能咖啡机凭借着其独特的设计和先进的控制技术,成为了现代家庭中不可或缺的一部分。

本文将围绕智能咖啡机的设计与控制展开论述,探讨其在智能家居领域中的重要性和应用前景。

一、智能咖啡机的设计原理智能咖啡机的设计原理是基于传统咖啡机的改良和升级。

传统咖啡机的主要部件包括水箱、研磨器、滤网和咖啡壶等,而智能咖啡机在此基础上增加了微处理器和传感器等智能化元件。

智能咖啡机通过传感器感知环境温度、湿度等信息,并通过微处理器对咖啡的冲泡过程进行智能控制。

这种设计原理使得智能咖啡机能够更加准确地掌握冲泡咖啡的时间、温度和压力等参数,从而提高咖啡的品质和口感。

二、智能咖啡机的功能特点智能咖啡机作为智能家居设备的重要组成部分,具有许多独特的功能特点。

1. 定时预约功能智能咖啡机配备了智能定时器,用户可以通过手机APP或者语音助手进行设置,让咖啡机在特定的时间自动启动,为用户提供早晨醒来时的一杯热腾腾的咖啡。

这项功能不仅方便了用户的生活,还可以节省时间和能源。

2. 远程操控功能用户可以通过手机APP随时随地地远程操控智能咖啡机,可以在外出前预热咖啡机,抵达家后立刻享用咖啡。

这种远程操控功能可以根据用户的日程安排来确定合适的冲泡时间,提供个性化的咖啡体验。

3. 个性化定制功能智能咖啡机还拥有个性化定制功能,用户可以根据自己的口味喜好调节咖啡的浓淡、香醇度和甜度等参数,得到完全符合个人口味的咖啡。

这种个性化定制功能增加了用户的参与感和咖啡体验的乐趣。

4. 智能学习能力智能咖啡机通过内置的智能学习算法,可以根据用户的喜好和偏好,不断优化咖啡的配方和冲泡过程。

随着时间的推移,智能咖啡机会越来越准确地掌握用户的口味偏好,并能够自动调节咖啡的配方,提供更加符合用户口味的咖啡。

三、智能咖啡机在智能家居中的应用前景智能咖啡机作为智能家居领域中的重要应用之一,具有较广阔的应用前景。

咖啡机方案

咖啡机方案

咖啡机方案1. 概述本文档描述了一个咖啡机方案的设计和实施,旨在为用户提供方便快捷的咖啡制作体验。

咖啡机方案涉及硬件设计、软件开发以及用户界面设计。

2. 硬件设计咖啡机方案的硬件部分主要包括以下组件:•水箱:用于储存咖啡机所需的水。

•咖啡粉仓:用于储存咖啡粉。

•滤网:用于过滤咖啡粉,使咖啡汁能够顺畅流出。

•加热元件:用于加热水并使其达到适用于冲泡咖啡的温度。

•控制面板:提供用户与咖啡机进行交互的界面,包括按钮和显示屏。

2.1 水箱设计水箱应具备以下特点:•容量适中,能够容纳足够的水用于一次冲泡。

•易于拆卸和清洁。

•具备水位传感器,能够提醒用户水箱已空或水箱已满。

2.2 咖啡粉仓设计咖啡粉仓应具备以下特点:•容量适中,能够存储足够的咖啡粉用于一次冲泡。

•防潮设计,保持咖啡粉的新鲜度。

•易于拆卸和清洁。

2.3 滤网设计滤网应具备以下特点:•材质应该耐高温、耐腐蚀。

•结构应该合理,能够有效过滤咖啡粉,防止堵塞。

•易于拆卸和清洁。

2.4 加热元件设计加热元件应具备以下特点:•快速加热水至适宜的温度。

•温度控制精准可靠。

•易于维护和清洁。

2.5 控制面板设计控制面板应具备以下特点:•提供友好的用户界面,方便操作。

•显示当前咖啡机的状态和进度。

•具备按键和触摸屏等交互方式。

3. 软件开发咖啡机方案的软件部分主要包括以下功能:•控制咖啡机的运行状态。

•监测咖啡机的各个部件状态。

•提供咖啡制作的不同选项,例如咖啡的浓度和容量。

•实现咖啡机的自动关机功能。

•检测并提示水箱和咖啡粉仓的状态。

4. 用户界面设计咖啡机方案的用户界面应该直观易懂,方便用户选择操作和了解咖啡机的状态。

具体设计要求包括:•显示当前咖啡机的状态,例如待机、冲泡中、暂停等。

•提供简单明了的操作按钮或触摸屏,用于选择咖啡的制作选项。

•显示咖啡制作进度,例如剩余时间或进度条等。

5. 总结本文档详细介绍了咖啡机方案的设计和实施。

通过合理的硬件设计、软件开发和用户界面设计,可以为用户提供方便快捷的咖啡制作体验。

咖啡机的设置要求

咖啡机的设置要求

咖啡机的设置要求引言本文档旨在详细说明咖啡机的设置要求。

咖啡机是一种常见的饮品制备设备,准确的设置可以确保制备出高质量的咖啡,满足消费者的需求。

1. 电源及温度要求- 咖啡机必须连接稳定的电源,电源供应要符合国家标准,以确保咖啡机的正常运行。

- 咖啡机必须具备温度控制功能,温度控制范围应在80-95摄氏度之间。

2. 水质要求- 咖啡机应使用过滤器或软化系统来过滤水质,确保水质的纯净度和适宜度。

- 水质净化设备的使用频率和维护保养应遵循厂商提供的说明。

3. 咖啡豆要求- 咖啡机使用的咖啡豆应为新鲜烘焙的豆子,保证豆子本身的新鲜度和风味。

- 咖啡豆的选择应根据不同的咖啡类型和口味偏好进行,以确保制备出符合消费者期望的咖啡。

4. 磨豆粒度要求- 咖啡机磨豆设定的粒度应符合制备不同咖啡类型所需的粒度要求。

- 粗磨适用于冲泡时长较长的咖啡类型,如法式压滤咖啡;细磨适用于冲泡时长较短的咖啡类型,如浓缩咖啡。

5. 操作规范- 操作人员应熟悉咖啡机的使用说明和功能。

- 每次使用咖啡机前,应先对设备进行清洁和消毒,确保咖啡的卫生质量。

- 每次制备咖啡后,应及时清理咖啡机的废渣和残留物,并进行必要的维护保养。

6. 定期维护保养- 咖啡机应定期进行清洁和维护,以保持设备的良好状态和正常运行。

- 清洗和维护咖啡机时,应按照厂商提供的说明和建议进行操作,注意安全和正确使用维护工具。

结论咖啡机的设置要求包括电源及温度要求、水质要求、咖啡豆要求、磨豆粒度要求、操作规范和定期维护保养。

合理设置和维护咖啡机,可以确保制备出高质量的咖啡,提升消费者的满意度和体验。

智能恒温系统实施方案

智能恒温系统实施方案

智能恒温系统实施方案一、引言。

随着科技的不断进步,智能恒温系统在建筑领域得到了广泛的应用。

智能恒温系统通过精确的控制室内温度,提高了生活和工作环境的舒适度,同时也节约了能源。

本文将就智能恒温系统的实施方案进行详细介绍,以期为相关领域的从业者提供参考。

二、系统设计。

1. 系统组成。

智能恒温系统主要由温度传感器、控制器、执行器和用户界面组成。

温度传感器负责实时监测室内温度,控制器根据传感器反馈的数据进行智能调控,执行器负责根据控制器指令调节供暖、制冷设备,用户界面则提供了用户对系统的操作和监控界面。

2. 系统原理。

智能恒温系统的工作原理是通过传感器实时监测室内温度,将数据反馈给控制器,控制器根据预设的温度范围进行智能调控,通过执行器对供暖、制冷设备进行控制,从而实现室内温度的恒定。

三、系统实施。

1. 系统布线。

在实施智能恒温系统时,需要对建筑进行布线,将温度传感器、控制器、执行器等设备进行连接。

布线需要考虑到设备之间的距离、信号传输质量等因素,确保系统的稳定性和可靠性。

2. 控制策略。

在实施智能恒温系统时,需要根据建筑的结构和使用需求,制定合理的控制策略。

控制策略包括温度范围的设定、供暖、制冷设备的控制模式选择等,需要综合考虑能源消耗、舒适度和设备寿命等因素。

3. 用户界面设计。

智能恒温系统的用户界面设计也是实施的重要内容之一。

用户界面应该直观、易操作,能够实时显示室内温度、控制设备的状态,并能够进行温度设定、模式选择等操作。

四、系统优势。

1. 节能环保。

智能恒温系统能够根据室内实际需求进行精确调控,避免了传统恒温系统长时间工作、能源浪费的问题,从而达到节能环保的目的。

2. 提高舒适度。

智能恒温系统能够实现室内温度的恒定,避免了温度波动对人体的影响,提高了室内舒适度。

3. 智能管理。

智能恒温系统通过数据采集和分析,能够实现对室内温度的智能管理,为用户提供更加便捷的使用体验。

五、系统应用。

智能恒温系统广泛应用于各类建筑,包括住宅、办公楼、商业综合体等。

咖啡机的设计说明

咖啡机的设计说明

咖啡机的设计说明咖啡机是一种家用电器,用于自制咖啡。

随着咖啡文化的兴起,咖啡机在家庭和办公室中的应用越来越广泛。

好的咖啡机设计能够提供方便快捷的操作体验,同时能够保证咖啡的口味和质量。

本文将介绍一个优秀的咖啡机设计及其相关考虑。

首先,一个好的咖啡机设计应该注重用户的使用体验。

咖啡机的操作步骤应该简单明了,用户不需要经过复杂的设置就能够轻松制作一杯咖啡。

咖啡机的控制面板应该直观易懂,按钮和旋钮的布局合理,大小适中,便于操作。

同时,咖啡机的外观设计也应该美观大方,凸显现代感和高端感。

其次,咖啡机的性能和功能也是设计的重要考虑因素。

咖啡机应该能够快速加热水和咖啡粉,节约用户的时间。

咖啡机应该具备恒温功能,能够保持适宜的温度,保持咖啡的口感和香味。

咖啡机的机械结构和传动系统应该稳定可靠,能够持续工作而不容易出现故障。

此外,咖啡机还可以具备一些额外的功能,如自动清洁、自动关机、预约制作等,提供更多便利性和灵活性。

另外,咖啡机设计还应该注重节能环保。

咖啡机使用电能,为了减少能源消耗和对环境的影响,咖啡机设计应该具备一定的节能功能。

例如,咖啡机可以采用高效的加热系统,减少能量的损耗;咖啡机可以设计成具备智能休眠功能,当一段时间不使用时自动进入休眠状态,减少待机功耗;咖啡机还可以使用环保材料,减少对环境的污染。

最后,咖啡机的安全性也是设计过程中需要考虑的重要因素。

咖啡机使用过程中涉及热水和高温,为了避免用户因误操作而受伤,咖啡机应该具备安全保护装置。

例如,咖啡机可以设计成具备防烫手的外壳,以及水位和温度的监测装置,用于及时警示用户。

此外,咖啡机还可以具备过热保护功能,当温度过高时自动停止加热,防止咖啡机发生意外。

综上所述,一个优秀的咖啡机设计应该注重用户的使用体验,具备简单易懂的操作界面和美观大方的外观设计;同时,咖啡机的性能和功能也要满足用户的需求,具备快速加热和恒温功能,并可以拥有一些额外的便利功能;咖啡机的设计还应该注重节能环保和安全性,采用高效的加热系统,具备智能休眠功能,并配备安全保护装置。

智能咖啡机设计毕业设计(论文)

智能咖啡机设计毕业设计(论文)

智能咖啡机设计毕业设计(论文)引言本文介绍了一款智能咖啡机的设计方案,旨在为咖啡爱好者提供更便捷、更高效、更科技化的咖啡冲泡体验。

本设计将涉及硬件设计、软件编程和用户体验设计等方面。

硬件设计智能咖啡机的硬件设计主要包括以下几个方面:1. 水箱、咖啡粉仓和杯子托放置的位置和容量:设计一个合适的存储和放置位置,以便用户能轻松地将水箱、咖啡粉仓和杯子放置到设计好的位置上,而不会产生漏水或倒咖啡的情况。

2. 咖啡冲泡机构:设计一个合适的咖啡滤网和咖啡滴水机构,保证咖啡的浓度和口感达到最佳状况。

3. 嵌入式电子元器件:选择适合的单片机、传感器、执行器等电子元器件,以确保咖啡机的智能化和人机交互的顺畅性。

软件编程为了实现咖啡机的智能化和人机交互的顺畅性,我们需要编写一些软件程序。

其中,咖啡机的主要功能包括:1. 咖啡的冲泡和送水功能:设计简单易用的咖啡冲泡流程,让用户可以通过简单的操作,掌握如何使用机器。

使用者可以根据需要选择喜爱的咖啡浓度和口感。

2. 清洗和维护功能:设计一系列智能清除程序,帮助用户完成清洗和维护工作,增加机器的寿命和卫生度。

3. 远程操控和状态反馈功能:实现智能手机远程控制咖啡机和咖啡机向用户提供冲泡状态反馈等功能。

用户体验设计用户体验设计是本设计的重中之重,其设计目标是使用户更直观、更快捷、更便捷地使用咖啡机,操作过程更舒适、更自然。

因此,具体的用户体验设计可以从以下三个方面考虑:1. UI设计:通过蓝牙和WIFI等技术,打造出一套简约、明了的手机应用程序界面,让用户可以快速高效地使用和控制咖啡机。

2. 操作体验设计:让用户可以通过单一的操作和轻松的方式完成所有咖啡机的操作,而不需要多余的步骤。

3. 感觉体验设计:让用户感受到咖啡冲泡的浓郁香味和深度滋味,加强用户对该品牌的品牌印象和忠诚度。

结论本文介绍了一款智能咖啡机的设计方案,并详细阐述了硬件设计、软件编程和用户体验设计等方面。

通过这些方面的设计优化,咖啡机将能够更好地满足用户的需求,为广大用户提供更加便捷、更高效、更科技化的咖啡冲泡体验。

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Design of Accurate Temperature Control System of Smart Coffee Maker
Hou Jungang,Meng Xin,Cao Guangzhong,Xu Gang
College of Engineer and Technology,Shenzhen University,Shenzhen(518060) Abstract
{液
位 检 测
温度测定值 液位信号 + 温度设定 +
AD590测温
比 误差
较 信号E PWM
SSR


电加热器
~电源~
玻璃杯 液体 导热板
图 1 总体方案及结构简图
所以,杯中液体中心点的恒温问题,就转化为杯子外壁测温点的恒温问题了。图 1 中温 度测定值即为测温点的实际值,温度设定即为测温点的温度设定值。比较电路将这两个值的 差输出,即为误差信号 E。通过 PWM,输出一个固定周期的脉冲序列,其占空比随着误差信 号 E 趋向于零而减小。用该脉冲序列来控制固态继电器的通断,进而控制加热功率,使加热 速度随着误差信号 E 趋向于零而减慢,避免产生升温过冲。
4. 结 论
实验结果表明,本文所提出的这种智能咖啡机的恒温控制方法是有效的。通过 AD590 的可靠测温并反馈,实现闭环控制,使杯中咖啡稳定在需要的温度,精度达±1℃。而且它 会通过检测液位,对系统进行自动调节,使温度保持恒定。在升温时,如果温度快到达设定 值,加热速度会减慢,避免温度出现过冲。这都体现了这种咖啡机的“智能”化概念。另外, 这种控制方案也对咖啡机之外的其它设计有参考意义,具有较高的实用价值。

智能咖啡机的精确恒温方案设计
侯军刚,孟欣,曹广忠,徐 刚
深圳大学工程技术学院(518060)
email: xjjk@
摘 要:提出了一种咖啡机的精确恒温方案。利用集成元件 AD590 测温、静电电容式接近开 关检测咖啡液位,构建闭环控制回路。用 PWM 集成芯片 TL494 做脉宽调制,控制固态继电器 按一定占空比输出给加热器间歇加热,实现了咖啡液的精确恒温。 关键字:咖啡机;恒温;液位测量;脉宽调制
2.4 液位检测方案
为了判断杯中液体的量,在杯外不同高度上设置了 3 个静电电容式接近开关。 静电电容式接近开关是一种具有开关量输出的位置传感器。因为不同的材料具有不同的 介电常数,所以这种传感器可以检测物体的有、无,也可以检测出物体材质的的不同,并以
3
开关量输出[5]。

2.3 温度检测方案
要构建一个温度控制系统,温度的检测是至关重要的一个环节。衡量一个温度检测方案 成功与否,要从线性度、灵敏度、抗干扰能力、安装是否方便、信号处理难易程度等方面综 合考虑。常用的温度检测系统可用热电阻型、热电偶型或半导体集成型温度传感器来构建[2]。
热电阻型温度传感器是根据某些材质的阻值随温度变化而变化的原理制成。热电阻的灵 敏度高,但输出呈较大的非线性。铂电阻是一种贵金属热电阻,线性度稍好,但成本较高。 热电偶型温度传感器根据赛贝克效应(又称热电效应)而制成。热电偶测温范围广,但灵敏 度较低,输出信号较小,且存在冷端补偿的问题,所以要获得较高的测量精度,回路设计较 复杂。
图 2(a)为测温部分电路图。其中REF102 是+10V输出的精密参考电压源[4]T,为AD590 回路提供一个精密稳定的 10V电压。OP07 是高精度低漂移的运算放大器,此处用作I/V转换,
通过R84,将电流差信号IR-IAD转换成电压信号Vo输出。
图 2 测温部分电路图及输出曲线
使用前必须首先对该检测装置作调整。
本方案中选定的测温元件AD590 是美国AD公司生产的一种集成型半导体温度传感器
[3]。对于集电极电流比γ一定的两个晶体管,发射结压降差 ΔVBE
=
K×T q
ln γ
。其中,T为
热力学温度值,K为波尔兹曼常数,q为电子电荷绝对值。可以看出,ΔVBE与热力学温度T 成正比。半导体型温度传感器便是依此原理而制成。这种温度传感器具有线性好、精度适中、 灵敏度高、信号处理简单、易于实现集成化、小型化等特点。
2.5 控制原理
图 3 所示为控制原理结构图。设定了咖啡温度后,系统按照事先确定的咖啡温度与瓶壁 测温点的对应关系,以及当前的液位补偿,得到了等效测温点设定温度。通过实时与 AD590 测出的温度做比较,得到了误差信号 E。
咖啡温 度设定
咖啡温度与瓶 壁测温点温度 的对应关系
液位信号
等效测温点 + 设定温度
本方案中PWM部分采用美国TI公司的电压驱动型脉宽控制集成电路TL494 来完成 [6,7] 。但要注意一点:因为TL494 大多用于开关电源中,其所规定的最低载波频率为 1KHz, 但实际上,把这个频率调低到 0.4Hz,只要保证Rt和Ct在最大额定内,即 1.8 kΩ<Rt<500 kΩ, 且 0.47nF<Ct<10μF,仍然工作正常。
参考文献
[1]蔡瑞玲,韩英素,赵晋府,刘慧坤.焙炒条件对咖啡风味影响的研究[J].饮料工业,2003, 5
006(006):-32-37. [2]栾桂冬等.传感器及其应用[M]. 西安: 西安电子科技大学出版社, 2002. [3]Datasheet for AD590.Analog Devices Incorporated,1997 [4]Datasheet for REF102.Burr-Brown Corporation,1997 [5]浙江洞头光电开关厂产品资料. [6]Datasheet for TL494.Texas Instruments Incorporated,2002 [7]刘宝成,裴志利.用 TL494 实现单回路控制器[J].电子技术应用,2002,028(011):-64-66
2

AD590 是电流输出的两端型器件,当它的两端加上+4V~+30V 的电压时,器件呈高阻
抗,流过它的电流(μA)在数值上等于它所处环境的热力学温度(K),即 I = 1μΑ/K 。出 T
厂时已经过激光微调来校正了内部的薄膜电阻,使 AD590 在 298.2K(25℃)时输出电流 298.2μA。由于它是电流输出,抗干扰能力强,可长距离传输信号,使用方便。它的线性好, 在―55℃~+150℃最大非线性误差±0.3℃(M 级)。
1. 引 言
随着人们生活水平的不断提高,咖啡机这种原来只在酒吧、餐厅使用的高档消费品现在 已越来越多地走进了寻常百姓家。冲煮咖啡是一个受诸如咖啡品种、咖啡粉烘焙条件[1]、咖 啡机类型等因素影响的复杂过程。人们在享用一杯咖啡时,口感是至关重要的,而入口时咖 啡液的温度是决定口感的重要因素。现在市场上常见的家庭型电咖啡机,大多只有一个温度 上限保护,不属于真正意义上的保温。某些高级一些的咖啡机,会设置几个粗略的档位,如 高、中、低温,但是由于杯中咖啡量的变化,即使设定在同样的档位,杯中咖啡液的温度还 是有很大差异,而且在咖啡量很少时,很容易出现过热甚至干烧。
综上,OP07 的输出Vo与温度成正比,斜率为 300 kΩ×1μA /℃=0.3V/℃。如图 2(b)。 图 2(b)所示只是理论曲线图,实际上,因为 AD590 本身的线性度误差、R84 的阻值误 差以及其它器件的附加误差,会出现一定的非线性,所以需要采取相应的调整方法,具体请 参考 AD590 的详细资料,此不赘述。
2.2 总体方案概述
图 1 所示为温度控制部分的总体方案及结构简图。 液体(即咖啡)的温度通过集成型温度传感器 AD590 感知,液位由杯外安装的 3 个静电 电容式接近开关组合测得。
1

因为实际中不允许在液体中测温,所以将测温元件AD590 装在玻璃杯的底部外壁一点, 设测得该点温度为T。而液体中心的温度T*与外壁温度T紧密相关。所以,首先必须在某一固 定液位下,测得T*与T的关系曲线,这样,保证AD590 测得的外壁温度T稳定,也就相当于保 证了液体中心的温度T*的稳定。当液位发生了变化时,要保持液体中心的温度T*不变,外壁 温度T则需要发生微小变化λ,这时候要根据测得液位,加上一个相应的补偿值λ,从而使 液体中心的温度维持在T*不变,即咖啡温度不受到液位变化的影响。
3. 实验结果
设定温度 63℃,分别作 12 杯水量时的升温、降温,以及 4 杯水量时的升温实验。结果 曲线见图 5。
可以看出,无论是升温还是降温,最终恒定温度不会变化;咖啡量的变化,不影响恒定 温度;在各种情况下,恒定温度都保持在 63±1℃。各项指标达到智能咖啡机的预期性能要 求,稳定地实现了咖啡机的精确恒温。
Precision temperature control mothod of a smart coffee maker is proposed. Sensor AD590 is used to measure the temperature, and the coffee liquid level is detected by adding three approaching switches of static electric capacitor type. Control loop of the coffee maker is formed.. TL494 is used to generate modulated pulse, which is transfered to the relay to make the heater work. This method can keep temperature in a set value accurately. Key words:Coffer Maker;Temperature Control;Level Measuring;PWM
在AD590 处于 50℃环境时,流过AD590 的电流IAD=273.2+50μA=323.2μA。调整R83, 使得IR=IAD,所以此时R84 没有分流,即IR84=IR-IAD=0,OP07 输出Vo=-IR84×R84=0。
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