一种模糊控制电磁加热豆浆机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种模糊控制电磁加热豆浆机，该豆浆机包括模糊控制模块和电磁加热模块；所述模糊控制模块包括大豆量测定模糊控制器和温度模糊控制器；所述电磁加热模块包括MCU系统、主电路系统、显示和按键扫描电路、开关电源电路、IGBT驱动电路、IGBT及锅底和盖顶温度检测电路、蜂鸣器电路等；该豆浆机在模糊控制模块中利用模糊控制原理来推断锅中的大豆量及进行加热温度控制；在推断出锅中的大豆量的基础上，通过模糊推理制定最佳的加热温度，使打出的豆浆味道更香醇；在电磁加热模块中利用电磁感应原理，加热过程是通过电磁场直接作用于被加热导体，使导体直接发热，其加热效率可达90％以上，大大高于传统的加热方式。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及豆浆机
，特别是涉及一种模糊控制电磁加热豆浆机。
技术介绍
豆浆是中国的传统饮品，起源于汉朝淮南，长久以来，一直受到中国人民的喜爱，在欧洲有“植物牛奶”之称。豆浆机的产生改变了传统的豆浆制作过程和饮用方式，满足了人们快捷方便饮用豆浆的需求。尤其是近年来各种牛奶问题、食品问题事件，使人们不再愿意去买那种加工好的饮食，而是更加愿意自己动手制作饮食，随着国民生活水平的不断提高，健康和绿色的生活标准不断深入人心，将豆浆的制作工艺和养生之道结合一起，更加显得尤为重要。就当今社会“节能减排，低碳经济”的形式下，需要人们从点滴生活中做到节能，传统的加热管、加热盘加热技术，加热效率不高，这样加热时间就变长，耗电量就增加，不能做到节能减排，传统的加热方式还容易造成烧焦、糊底等现象，造成不必要的浪费，再者利用加热管加热的方式，由于加热管直接与豆浆接触，容易积累豆渣，给清洗带又来更大的不便。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术提供了一种模糊控制电磁加热豆浆机。本技术所采用的技术方案是:—种模糊控制电磁加热豆浆机，其特征在于:该豆浆机包括模糊控制模块和电磁加热模块；所述模糊控制模块包括大豆量测定模糊控制器和温度模糊控制器；所述电磁加热模块包括MCU系统、主电路系统、显示和按键扫描电路、开关电源电路、IGBT驱动电路、IGBT及锅底和盖顶温度检测电路、浪涌保护和高压保护电路、风扇驱动控制电路等；其中控制核心选用了 STC的单片机STC15W4K58S4，在豆浆机锅底和盖顶排气口分别放置热敏电阻温度传感器，用于检测锅具底部温度和锅内的水蒸气温度。所述的一种模糊控制电磁加热豆浆机，其特征在于:所述模糊控制模块有别于传统的PID控制模块，能够使打出来的豆浆口感更佳，该模块包括两个模糊推理过程，第一个是以测得的锅底与盖顶温度差和锅底温度的变化率为输入，根据大豆量测定模糊控制规则表推理出大豆量；第二个是以大豆量为基础，结合锅底温度变化率，根据温度控制模糊控制规则表推理出输出的脉宽调制PWM占空比来控制加热功率。所述的一种模糊控制电磁加热豆浆机，其特征在于:所述电磁加热模块有别于传统的加热管、加热盘加热，更加的省电、安全，其加热效率可达90 %以上；该模块的工作流程大致是，首先将220V交流电供给主电源电路，在主电路中，将交流电全波整流和电感、电容滤波后供给并联谐振电路。将并联谐振电路两端的电压信号取样作为同步信号输送给同步电路，同步电路输出的初级驱动信号输送给IGBT的驱动电路，最后由IGBT的驱动电路将初级驱动信号整形和滤波后输送给主电路，控制主电路中的开关器件IGBT驱动电压的开关频率和占空比，从而控制整个系统的工作。与现有技术相比，本技术的有益效果是:该豆浆机凭借磁力穿透锅体的加热方式，使得豆浆在熬煮过程中受热相对以往传统豆浆机更加均匀，利用电磁感应加热的强大火力快速升温，还利用模糊控制对大豆量和温度的模糊推理，使豆料充分吸水，迅速全面受热，每个熬煮阶段都能达到适当的火力，因此熬煮出来的豆浆豆渣更少，大豆等食材的营养物质都得到充分释放，口感更加香甜。【附图说明】图1为:本技术模糊控制推理框图。图2为:本技术模糊控制大豆量的推理框图图3为:本技术模糊控制温度的推理框图图4为:本技术电磁加热控制系统框图【具体实施方式】下面结合附图对本技术进一步说明。图1是豆浆机模糊控制推理框图，在豆浆机锅底和盖顶排气口分别放置了热敏电阻温度传感器，用于检测锅具底部温度和锅内的水蒸气温度，通过大豆量测定模糊控制规则表和温度控制模糊控制规则表推理出PWM占空比来进行输出功率的控制。图2是大豆量的模糊推理框图，大豆的测定时关键的第一步，后面的控制过程则是在测定了大豆量的基础上进行设定的，本控制系统是利用温度传感器测出锅底和盖顶的温度值，根据锅底和盖顶的温度差和锅底温度上升的变化率利用模糊逻辑和模糊推理实现大豆量的测定，温度传感器又热敏电阻组成，将温度信号转换层电压信号，再经A/D转换将模拟量的电压信号转换成数字量，数字量送给单片机，作为模糊控制系统的输入量。图3是温度的模糊推理框图，进行温度控制，要对相关的输入量和输出量进行模糊化，温度模糊控制系统的输入量为温度偏差e和温度偏差变化率Λ e，由温度模糊控制推理表确定PWM信号的占空比来调节输出功率，从而达到温度控制的目的。图4是电磁加热控制系统框图，包括MCU系统、主电路模块、IXD和LED显示模块按键扫描模块、开关电源模块IGBT驱动模块IGBT及锅底和顶盖温度检测模块、蜂鸣器模块等。为了防止IGBT因电压浪涌而损坏，设计了防浪涌保护电路，对控制系统进行硬保护。由电流检测电路监测控制系统的工作电流，结合功率调节电路对控制系统进行功率控制。风扇驱动电路驱动风扇工作，加强IGBT的散热。开关电源电路可输出+18V和+5V直流电源，为单片机和电路中的各1C提供工作电源。显示电路和按键扫描电路作为操作界面供给用户使用和操作，同时由蜂鸣器驱动电路给出声音提示。【主权项】1.一种模糊控制电磁加热豆浆机，其特征在于:该豆浆机包括模糊控制模块和电磁加热模块；所述模糊控制模块包括大豆量测定模糊控制器和温度模糊控制器；所述电磁加热模块包括MCU系统、主电路系统、显示和按键扫描电路、开关电源电路、IGBT驱动电路、IGBT及锅底和盖顶温度检测电路、浪涌保护和高压保护电路、风扇驱动控制电路等；其中控制核心选用了 STC的单片机STC15W4K58S4，在豆浆机锅底和盖顶排气口分别放置热敏电阻温度传感器，用于检测锅具底部温度和锅内的水蒸气温度。2.根据权利要求1所述的一种模糊控制电磁加热豆浆机，其特征在于:所述模糊控制模块有别于传统的PID控制模块，能够使打出来的豆浆口感更佳，该模块包括两个模糊推理过程，第一个是以测得的锅底与盖顶温度差和锅底温度的变化率为输入，根据大豆量测定模糊控制规则表推理出大豆量；第二个是以大豆量为基础，结合锅底温度变化率，根据温度控制模糊控制规则表推理出输出的脉宽调制PWM占空比来控制加热功率。3.根据权利要求1所述的一种模糊控制电磁加热豆浆机，其特征在于:所述电磁加热模块有别于传统的加热管、加热盘加热，更加的省电、安全，其加热效率可达90 %以上；该模块的工作流程大致是，首先将220V交流电供给主电源电路，在主电路中，将交流电全波整流和电感、电容滤波后供给并联谐振电路；将并联谐振电路两端的电压信号取样作为同步信号输送给同步电路，同步电路输出的初级驱动信号输送给IGBT的驱动电路，最后由IGBT的驱动电路将初级驱动信号整形和滤波后输送给主电路，控制主电路中的开关器件IGBT驱动电压的开关频率和占空比，从而控制整个系统的工作。【专利摘要】本技术公开了一种模糊控制电磁加热豆浆机，该豆浆机包括模糊控制模块和电磁加热模块；所述模糊控制模块包括大豆量测定模糊控制器和温度模糊控制器；所述电磁加热模块包括MCU系统、主电路系统、显示和按键扫描电路、开关电源电路、IGBT驱动电路、IGBT及锅底和盖顶温度检测电路、蜂鸣器电路等；该豆浆机在模糊控制模块中利用模糊控制原理来推断锅中的大豆量及进行加热温度控制；在推断出锅中的大豆量的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模糊控制电磁加热豆浆机，其特征在于：该豆浆机包括模糊控制模块和电磁加热模块；所述模糊控制模块包括大豆量测定模糊控制器和温度模糊控制器；所述电磁加热模块包括MCU系统、主电路系统、显示和按键扫描电路、开关电源电路、IGBT驱动电路、IGBT及锅底和盖顶温度检测电路、浪涌保护和高压保护电路、风扇驱动控制电路等；其中控制核心选用了STC的单片机STC15W4K58S4，在豆浆机锅底和盖顶排气口分别放置热敏电阻温度传感器，用于检测锅具底部温度和锅内的水蒸气温度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李翔，凌六一，黄友锐，陈珍萍，田杨，李琼，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：新型
国别省市：安徽;34