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軟件開源(yuan)，航芯方案分享 | 全自動咖啡機設計(ji)方案
如今，隨著人們生活節奏不斷地加快，生活水平日益提高，咖啡作為世界上最流行的飲品之一，已然走進人們的日常生活，逐漸被越來越多的人所喜愛。隨之而來的“咖啡機”也變得愈加流行。釀制一杯完美的咖啡，需要借助專門的咖啡機來完成。咖啡機用10個左右的大氣壓力，迫使90℃左右的熱水穿過10克左右經過擠壓的咖啡粉，汲取咖啡粉中的咖啡脂等芳香物質，并與熱水達到充分溶合后流入杯中，整個過程需要在18-28秒內完成，以便有效地避免過分提取所造成的不良味道。顯然，制作一杯高品質的咖啡，咖啡機起著決定性的作用。
本文將介紹基于上(shang)海(hai)航芯(xin)ACM32F070的咖(ka)啡機設(she)計方案(an)。
咖啡機概述
現在市面上的咖啡機有(you)很多，按照操作(zuo)方式可以將其分為(wei)兩大(da)類型：半(ban)自動和全自動。
圖1. 咖啡機分類圖
半自動咖啡機主要特點：由人(ren)工操(cao)作磨粉(fen)(fen)、壓粉(fen)(fen)、裝粉(fen)(fen)、沖(chong)泡、清(qing)除殘渣等，機(ji)器結構簡單、容(rong)易(yi)維護、使用(yong)方便。其缺點是：對操(cao)作者(zhe)要求高，操(cao)作者(zhe)要經過嚴格的培訓才能使用(yong)這種機(ji)器制作出高品質(zhi)的咖(ka)啡，且(qie)工作效(xiao)率較低(di)。
全(quan)自動咖(ka)啡機(ji)主(zhu)要特點：實(shi)現了磨(mo)粉、壓粉、裝(zhuang)粉、沖泡、清除殘渣等釀制咖(ka)啡全過(guo)程的自(zi)動控制，使用更加方便、快捷、品質一致、高效率，對操作者(zhe)要求不高，無需(xu)培(pei)訓。其(qi)缺(que)點為：結構比較復雜，需(xu)要良好保養(yang)，維(wei)護費用較高。但由于其(qi)優(you)點突出，使得它越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)被眾(zhong)多客戶所喜(xi)愛(ai)。
本次(ci)介紹的(de)咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)機設計方案(an)是一個全自(zi)動(dong)(dong)咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)機，可(ke)(ke)以(yi)按照最科學的(de)數據(ju)和程(cheng)序來(lai)釀(niang)制(zhi)咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)，而且設有(you)完善的(de)保護系(xi)統(tong)，使用(yong)起來(lai)簡(jian)單(dan)方便，只需輕輕一按就可(ke)(ke)以(yi)得到咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)。用(yong)戶(hu)可(ke)(ke)以(yi)設置水(shui)溫(wen)、咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)碾磨(mo)粗細度，能夠自(zi)動(dong)(dong)碾磨(mo)咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)豆；用(yong)戶(hu)還可(ke)(ke)以(yi)根據(ju)需要選(xuan)擇制(zhi)作(zuo)單(dan)杯或(huo)(huo)者同時制(zhi)作(zuo)雙杯咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)，同時還提供大杯、中杯、小(xiao)杯三種選(xuan)擇。除了制(zhi)作(zuo)咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)以(yi)外，本咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)機還能制(zhi)作(zuo)熱(re)水(shui)和蒸(zheng)汽。其中熱(re)水(shui)可(ke)(ke)以(yi)用(yong)來(lai)泡茶或(huo)(huo)其它飲品(pin)等；蒸(zheng)汽則(ze)可(ke)(ke)用(yong)來(lai)加(jia)熱(re)牛奶(nai)或(huo)(huo)其他飲品(pin)，高(gao)壓(ya)蒸(zheng)汽還可(ke)(ke)以(yi)把牛奶(nai)乳化(hua)，制(zhi)造出芳香的(de)奶(nai)沫。可(ke)(ke)以(yi)為用(yong)戶(hu)提供多樣(yang)化(hua)的(de)、輕松快捷的(de)服務。
芯片特性
ACM32F0X0 系列(lie)是一款支(zhi)持多(duo)種低(di)功耗模(mo)式的(de)通用(yong)MCU。集成16路(lu)(lu)Touch觸摸按鍵、12位1.6 Msps高(gao)精度ADC以及模(mo)擬(ni)比較器COMP、運算(suan)放大器OPAMP、段式LCD控制器，內(nei)置高(gao)性(xing)能(neng)定(ding)時器TIMER、多(duo)路(lu)(lu)UART、LPUART、SPI、I2C等(deng)(deng)豐(feng)富的(de)通訊外設，內(nei)建AES、TRNG、CRC32等(deng)(deng)信息(xi)安全模(mo)塊(kuai)，支(zhi)持多(duo)種低(di)功耗模(mo)式，具有高(gao)整合度、高(gao)抗干擾、高(gao)可靠性(xing)等(deng)(deng)特點。本產品采用(yong)高(gao)性(xing)能(neng)內(nei)核，最(zui)高(gao)工作頻率64MHz。
圖2. ACM32F0X0資源圖
觸(chu)摸按鍵TKEY
ACM32F0X0芯片(pian)內部集成自(zi)電容(rong)式(shi)(shi)觸(chu)摸(mo)控制(zhi)傳感器(qi)。自(zi)電容(rong)式(shi)(shi)觸(chu)摸(mo)控制(zhi)傳感器(qi)通(tong)過檢測(ce)電容(rong)的變(bian)化來檢測(ce)手指是否觸(chu)及觸(chu)摸(mo)表面。通(tong)過調(diao)整(zheng)檢測(ce)到的電容(rong)變(bian)化量來調(diao)整(zheng)觸(chu)摸(mo)的靈敏度。
? 高度集成，最大支持16路觸摸按(an)鍵(jian)TKEY；
? 自電(dian)容檢(jian)測范圍5~50pf，靈敏度(du)0.1pf；
? 支持(chi)通道補(bu)償(chang)；
? 最(zui)大支(zhi)持(chi)10mm的觸摸面板厚度(du)；
? 支持低功(gong)耗(hao)睡(shui)眠模(mo)式，Stop模(mo)式下最(zui)低功(gong)耗(hao)17uA；
? 支持分別(bie)設置(zhi)工作模(mo)式和睡(shui)眠模(mo)式靈(ling)敏(min)度、掃描速(su)度；
? 支持主動屏(ping)蔽Cshield通道，用于(yu)防(fang)水控制和增加(jia)檢測靈敏度；能起到降(jiang)低(di)寄生電容的作用，也可以降(jiang)低(di)寄生電容的降(jiang)低(di)噪(zao)聲(sheng)源干(gan)擾，在其(qi)它導體接(jie)近(jin)觸摸(mo)電極時，增加(jia)TKEY穩定性；
? 支持濾波防抖機(ji)制(zhi)，可以(yi)(yi)減少誤(wu)觸，以(yi)(yi)及避免一些靜(jing)電帶(dai)來的干擾；
? 支(zhi)持(chi)自適應和自校準機(ji)制(zhi)，降低環境變(bian)量(liang)的干擾；
? 模擬顧客使(shi)用環境，進行(xing)了長時間反復測試來確保產品的(de)可靠性，測試方法如下：
① 潮(chao)濕(shi)環境測試：用水(shui)蒸氣(qi)噴(pen)到觸摸面板(ban)上，使面板(ban)結(jie)滿露水(shui)，這時(shi)無誤觸和反(fan)應遲鈍的現象(xiang)；
② 濺水(shui)(shui)和水(shui)(shui)淹(yan)試驗：對觸(chu)摸面(mian)板(ban)快速噴(pen)水(shui)(shui)，直到(dao)面(mian)板(ban)上形成(cheng)水(shui)(shui)洼(wa)，并且(qie)將幾個(ge)不同(tong)的觸(chu)摸感應電極淹(yan)到(dao)一個(ge)水(shui)(shui)洼(wa)里，這(zhe)時無誤觸(chu)、反應遲鈍(dun)和按A鍵時同(tong)一個(ge)水(shui)(shui)洼(wa)里的B鍵觸(chu)發，即(ji)按鍵指東打西(xi)現象；
③ 高低溫(wen)(wen)測試：-40℃~85℃高低溫(wen)(wen)測試，這時無(wu)誤觸、反(fan)應遲鈍、死機的(de)現象；
④ 電(dian)磁(ci)干擾測(ce)試：使(shi)用無線對講機作為射(she)頻干擾源，在觸摸(mo)面板20cm左(zuo)右進行呼(hu)叫和(he)對講，無誤觸、反應(ying)遲鈍、死機現象；
⑤ 電(dian)源干擾測試：在電(dian)網上(shang)形成強烈的600~800V的高壓脈沖群(qun)，這時沒有誤觸現象(xiang)；
⑥ 長時間連續工(gong)作(zuo)測(ce)試：樣機經(jing)過6個月不斷電長時間工(gong)作(zuo)測(ce)試，按(an)鍵(jian)工(gong)作(zuo)正常，無反應遲鈍、死機等現象。
液晶控(kong)制器LCD
ACM32F0X0芯(xin)片(pian)內部集成一款適(shi)用于單色無源(yuan)液(ye)晶顯示器（LCD）的數字(zi)控制(zhi)器/驅(qu)動(dong)器，最多具有(you)8個(ge)公用端子(zi)（COM）和40個(ge)區段端子(zi)（SEG），用以驅(qu)動(dong)160（4*40）或288（3*36）個(ge)LCD元素。
? 高(gao)度靈活的幀(zhen)速(su)率控制；
? 支持靜(jing)態、1/2、1/3、1/4、1/6和(he)1/8占空比(bi)，支持1/2、1/3、1/4偏置(zhi)；
? 多達16個(ge)寄存器的LCD數據(ju)RAM；
? 可通(tong)過(guo)軟件配(pei)置LCD的對比度，支持(chi)LCD閃(shan)爍功(gong)能，且可配(pei)置多種(zhong)閃(shan)爍頻(pin)率；
? 支(zhi)持A類、B類波形，2種驅動波形生(sheng)成方(fang)式：
① 內(nei)部電阻(zu)分壓(ya)、外部電阻(zu)分壓(ya)；
② 可選(xuan)的(de)濾(lv)波電容；
③ 可通(tong)過軟件配置內部電阻分壓方式(shi)的功耗(hao)，從而(er)匹配LCD面板所需的電容(rong)電荷；
? 支持(chi)低功(gong)耗模式：LCD控制器可在(zai)Active、Sleep、Stop模式下進行(xing)顯示。
運算(suan)放大器(qi)OPAMP
ACM32F0X0包含三個(ge)獨立配(pei)置(zhi)的(de)運算放大器(qi)，每個(ge)運算放大器(qi)有兩個(ge)輸(shu)入和一(yi)(yi)個(ge)輸(shu)出，三個(ge)I/O可以連接到外部(bu)引腳。運算放大器(qi)可以在(zai)內部(bu)配(pei)置(zhi)位一(yi)(yi)個(ge)跟隨器(qi)，或者是一(yi)(yi)個(ge)可編程增益的(de)放大器(qi)。
? 低(di)工作電壓，典型工作電壓3.3V；低(di)消耗電流(liu)，典型值115uA；
? 失調電壓可修調。
模(mo)擬比較器COMP
用(yong)于比較(jiao)兩個輸(shu)入(ru)模擬電(dian)壓的大(da)小，并根據比較(jiao)結(jie)果(guo)輸(shu)出高低電(dian)平(ping)。
? 比較器(qi)輸(shu)出可(ke)作為定時器(qi)的剎車輸(shu)入或捕(bu)獲(huo)輸(shu)入；
? 提供(gong)軟件可配置的(de)濾波時間以增強芯(xin)片(pian)的(de)抗干擾(rao)能力；
? 比(bi)較器輸出可通過定時(shi)器切斷。
12位1.6Msps高(gao)精度ADC
支(zhi)持單端信(xin)號轉(zhuan)換(huan)和差分信(xin)號轉(zhuan)換(huan)，多達21個通道，支(zhi)持最大16次(ci)可(ke)設通道的(de)規則轉(zhuan)換(huan)，以及1次(ci)通道可(ke)設的(de)注入(ru)轉(zhuan)換(huan)。每次(ci)A/D轉(zhuan)換(huan)可(ke)以按照單次(ci)、連續或間斷模式執行。
高性(xing)能(neng)定時器TIMER
ACM32F0X0芯片(pian)內置高(gao)級定時(shi)器(qi)，由一(yi)個(ge)16位(wei)自動(dong)裝載計數器(qi)組成(cheng)，由一(yi)個(ge)16位(wei)可編程（可以實時(shi)修改）的預(yu)分頻器(qi)驅動(dong)。高(gao)級定時(shi)器(qi)和通用定時(shi)器(qi)是完全獨立的，它們不共(gong)享任(ren)何資源，但它們可以同步操作。
? 多達(da)4個獨立通道（輸(shu)入捕獲、輸(shu)出(chu)比較、PWM生成、單脈沖模(mo)式(shi)輸(shu)出(chu)）；可測量(liang)輸(shu)入信(xin)號的(de)脈沖寬度（輸(shu)入捕獲），可產(chan)生輸(shu)出(chu)波形(xing)（輸(shu)出(chu)比較、PWM、嵌入式(shi)死區時(shi)間互補PWM等(deng)）
? 支持針對定(ding)位的增(zeng)量(liang)（正交）編碼(ma)器和霍爾(er)傳感器電路；
? 支持三相PWM、死區保護、剎車控(kong)制；
? 支持有感、無感、FOC控(kong)制(zhi)算(suan)法；
設(she)計方案
本文描述的咖啡機方案，基于上海航(hang)芯(xin)ACM32F070系(xi)列的MCU進行(xing)設計，整(zheng)體(ti)的方案框(kuang)圖如下(xia)所示：
圖3. 基(ji)于(yu)ACM32F070咖啡機設計方案框圖
軟件(jian)資源（觸摸按鍵部分(fen)）下載鏈(lian)接如下：
//gitee.com/acm32-mcu/ACM32F0X0-Coffee-TKey-Demo
//github.com/ACM32-MCU/ACM32F0X0-Coffee-TKey-Demo
數(shu)碼(ma)智能控(kong)制
本文論述的(de)(de)(de)設計方案中的(de)(de)(de)人(ren)機交互(hu)功(gong)能(neng)(neng)是(shi)采用LCD、LED、觸摸按鍵(jian)(jian)的(de)(de)(de)方式進(jin)行實現(xian)。共有1個(ge)段碼LCD屏、9個(ge)按鍵(jian)(jian)和10個(ge)LED。按鍵(jian)(jian)需實現(xian)設備(bei)的(de)(de)(de)開關機、模(mo)式選擇(ze)（蒸氣模(mo)式/咖(ka)啡模(mo)式）、大(da)中小杯(bei)(bei)選擇(ze)、一杯(bei)(bei)兩杯(bei)(bei)選擇(ze)、咖(ka)啡豆研磨粗細度設置、咖(ka)啡濃(nong)淡(dan)口(kou)味設置、溫(wen)度設置、童(tong)鎖(suo)功(gong)能(neng)(neng)。設備(bei)會根(gen)據按鍵(jian)(jian)指示(shi)(shi)判定當(dang)前(qian)所需要(yao)執(zhi)行的(de)(de)(de)操(cao)作(zuo)。10個(ge)LED中有9個(ge)用于按鍵(jian)(jian)指示(shi)(shi)，表(biao)示(shi)(shi)當(dang)前(qian)正在執(zhi)行的(de)(de)(de)操(cao)作(zuo)動作(zuo)；另外1個(ge)LED用于報(bao)警指示(shi)(shi)，主要(yao)是(shi)設備(bei)自檢時，如果殘渣盒、殘水槽、電機、核心(xin)部件等未(wei)復(fu)位則(ze)該指示(shi)(shi)燈閃(shan)。LCD屏用于顯示(shi)(shi)咖(ka)啡豆研磨粗細度、咖(ka)啡濃(nong)淡(dan)口(kou)味、溫(wen)度、大(da)中小杯(bei)(bei)指示(shi)(shi)、一杯(bei)(bei)兩杯(bei)(bei)指示(shi)(shi)。
1）待機(ji)(ji)：默認待機(ji)(ji)模(mo)式，點(dian)擊(ji)按鍵開(kai)機(ji)(ji)，指(zhi)示燈(deng)亮(liang)，LCD屏顯示；開(kai)機(ji)(ji)狀態下長按該(gai)鍵5S可以進(jin)入(ru)藍牙配對(dui)模(mo)式。待機(ji)(ji)時(shi)，指(zhi)示燈(deng)滅，LCD滅。
2）童(tong)(tong)(tong)鎖(suo)功(gong)(gong)能：默認啟(qi)用(yong)童(tong)(tong)(tong)鎖(suo)功(gong)(gong)能，當童(tong)(tong)(tong)鎖(suo)功(gong)(gong)能啟(qi)用(yong)時(shi)，其他任何操作(zuo)按鍵都會(hui)暫時(shi)失去其控(kong)制功(gong)(gong)能，避免了兒童(tong)(tong)(tong)因好奇誤操作(zuo)而導致(zhi)發(fa)生(sheng)危險(xian)。童(tong)(tong)(tong)鎖(suo)功(gong)(gong)能開(kai)啟(qi)時(shi)，該按鍵指(zhi)示(shi)燈(deng)亮(liang)紅色；關(guan)閉時(shi)，指(zhi)示(shi)燈(deng)不亮(liang)。
3）大(da)中小(xiao)杯選(xuan)擇(ze)：咖啡量(liang)選(xuan)擇(ze)包括(kuo)大(da)、中、小(xiao)杯。第一次(ci)(ci)(ci)點擊(ji)(ji)顯(xian)示(shi)當(dang)前選(xuan)擇(ze)，此時該按鍵指示(shi)燈(deng)亮，再次(ci)(ci)(ci)點擊(ji)(ji)可以切換選(xuan)擇(ze)，每點擊(ji)(ji)一下，指示(shi)燈(deng)會閃爍一下，同時LCD會全(quan)程顯(xian)示(shi)當(dang)前選(xuan)擇(ze)項。帶(dai)記憶功能(neng)，只需設置(zhi)一次(ci)(ci)(ci)。
4）杯量控制：可選(xuan)擇(ze)制作(zuo)一杯咖啡，還是同時(shi)(shi)制作(zuo)兩杯咖啡。第一次(ci)點擊顯(xian)示(shi)當(dang)前選(xuan)擇(ze)，此時(shi)(shi)該按鍵指(zhi)示(shi)燈(deng)亮，再次(ci)點擊可以切換選(xuan)擇(ze)，每點擊一下，指(zhi)示(shi)燈(deng)會(hui)閃爍一下，同時(shi)(shi)LCD會(hui)全程顯(xian)示(shi)當(dang)前選(xuan)擇(ze)項。帶記憶功(gong)能，只需設(she)置一次(ci)。
5）咖啡(fei)(fei)豆研磨粗細度(du)設(she)置(zhi)：13檔咖啡(fei)(fei)豆研磨程度(du)，配(pei)合(he)咖啡(fei)(fei)豆和口味，調節(jie)咖啡(fei)(fei)油脂的(de)豐富程度(du)。第一(yi)次點擊(ji)顯示(shi)當前選擇，此時(shi)該按鍵指(zhi)示(shi)燈(deng)亮，再次點擊(ji)可(ke)以切換選擇，每點擊(ji)一(yi)下，指(zhi)示(shi)燈(deng)會閃爍(shuo)一(yi)下，同時(shi)LCD會全程顯示(shi)當前選擇項。帶記憶功能，只(zhi)需設(she)置(zhi)一(yi)次。
6）咖啡(fei)濃淡口味設置(zhi)：咖啡(fei)豆用量調(diao)節，咖啡(fei)豆使(shi)用越多(duo)，咖啡(fei)越濃。第一次點擊顯示當前(qian)選擇(ze)，此時該按鍵指(zhi)示燈亮，再次點擊可以切換選擇(ze)，每(mei)點擊一下，指(zhi)示燈會閃爍一下，同時LCD會全程顯示當前(qian)選擇(ze)項。帶記憶功能，只需設置(zhi)一次。
7）溫(wen)度設置(zhi)：4檔可調節咖啡溫(wen)度。第一次(ci)點(dian)擊(ji)顯(xian)示當前選擇(ze)(ze)，此時該按(an)鍵指示燈(deng)亮(liang)，再(zai)次(ci)點(dian)擊(ji)可以切換選擇(ze)(ze)，每點(dian)擊(ji)一下(xia)，指示燈(deng)會(hui)(hui)閃爍一下(xia)，同時LCD會(hui)(hui)全程顯(xian)示當前選擇(ze)(ze)項。帶記憶功能，只需設置(zhi)一次(ci)。
8）蒸(zheng)氣模(mo)式(shi)選擇(ze)：當選擇(ze)蒸(zheng)氣模(mo)式(shi)時(shi)，會(hui)開始加熱(re)直至達到(dao)設(she)定值，在此過程中該按(an)鍵指(zhi)示燈(deng)閃爍(shuo)，達到(dao)設(she)定值時(shi)指(zhi)示燈(deng)常(chang)亮。
9）咖(ka)(ka)(ka)啡(fei)(fei)模式選擇：程序默認(ren)為咖(ka)(ka)(ka)啡(fei)(fei)模式，點擊(ji)開始制作咖(ka)(ka)(ka)啡(fei)(fei)，在出咖(ka)(ka)(ka)啡(fei)(fei)時(shi)，用戶可以通過點擊(ji)該按鍵在任意時(shi)刻停(ting)止咖(ka)(ka)(ka)啡(fei)(fei)流出。
手機智能(neng)控(kong)制
可通(tong)過BLE藍牙連接手機(ji)(ji)，支持手機(ji)(ji)一鍵(jian)啟(qi)動；可通(tong)過手機(ji)(ji)設(she)置大(da)中(zhong)小(xiao)杯、咖(ka)(ka)啡豆研磨程度、口(kou)味、溫度等參數；還支持一鍵(jian)預約，咖(ka)(ka)啡機(ji)(ji)會根據設(she)置，制作咖(ka)(ka)啡，制作好后，咖(ka)(ka)啡機(ji)(ji)進入等待出咖(ka)(ka)啡狀態(tai)，并通(tong)知手機(ji)(ji)。
咖啡機控制器（MCU）的功能
1）實現(xian)咖啡機初始化
咖(ka)啡(fei)(fei)機連(lian)接電(dian)源上電(dian)，點擊待機鍵開(kai)機，MCU會控制(zhi)整個咖(ka)啡(fei)(fei)機系統進(jin)(jin)行系統安全(quan)檢測、多(duo)位行程開(kai)關常態檢測、水箱(xiang)水量、咖(ka)啡(fei)(fei)豆量檢測、排(pai)空(kong)殘渣(zha)等一系列初(chu)始(shi)化(hua)(hua)，為(wei)制(zhi)作(zuo)咖(ka)啡(fei)(fei)或蒸汽做好必要的準備。初(chu)始(shi)化(hua)(hua)過程中，如果上述任(ren)何一項(xiang)出現問題，MCU立馬發出報警信號，使報警指示燈閃爍，蜂鳴器鳴叫(jiao)，只有(you)在排(pai)除報警后(hou)，方可進(jin)(jin)行其他(ta)操(cao)作(zuo)。
2）制作咖啡
在咖啡(fei)(fei)機完成(cheng)初始化后(hou)，系統默認進入(ru)咖啡(fei)(fei)模式，MCU控制加熱器(qi)工作，水溫(wen)(wen)(wen)上升，此(ci)時(shi)咖啡(fei)(fei)指示(shi)(shi)燈(deng)閃爍，在加熱過程中(zhong)，可(ke)以點(dian)擊溫(wen)(wen)(wen)度設置按鍵(jian)，調(diao)節(jie)溫(wen)(wen)(wen)度，溫(wen)(wen)(wen)度傳(chuan)感器(qi)實時(shi)檢測水溫(wen)(wen)(wen)，達到設定值時(shi)，咖啡(fei)(fei)機轉入(ru)保溫(wen)(wen)(wen)狀(zhuang)態，咖啡(fei)(fei)指示(shi)(shi)燈(deng)轉為常亮狀(zhuang)態，泡咖啡(fei)(fei)準備(bei)就緒(xu)。
MCU可(ke)以控制制作(zuo)咖啡單(dan)、雙杯(bei)且(qie)容量(liang)可(ke)調，第一次點(dian)擊一杯(bei)兩杯(bei)按鍵，顯(xian)示(shi)當(dang)前選(xuan)(xuan)擇，再次點(dian)擊可(ke)以切(qie)換(huan)選(xuan)(xuan)擇，如(ru)果當(dang)前是(shi)(shi)單(dan)杯(bei)，就切(qie)換(huan)成(cheng)雙杯(bei)；如(ru)果當(dang)前是(shi)(shi)雙杯(bei)，就切(qie)換(huan)成(cheng)單(dan)杯(bei)，在(zai)制作(zuo)兩杯(bei)咖啡過程中，無法切(qie)換(huan)成(cheng)單(dan)杯(bei)。通過大中小選(xuan)(xuan)擇鍵可(ke)以選(xuan)(xuan)擇咖啡的(de)制作(zuo)量(liang)，一般(ban)為大、中、小杯(bei)。MCU通過控制水(shui)泵的(de)運作(zuo)，達(da)到(dao)對水(shui)量(liang)的(de)控制。
研磨(mo)咖(ka)(ka)啡粉(fen)電(dian)機的控(kong)制(zhi)(zhi)，保證咖(ka)(ka)啡粉(fen)制(zhi)(zhi)作(zuo)量的調節和粗(cu)細(xi)度，從而(er)控(kong)制(zhi)(zhi)咖(ka)(ka)啡口味和口感。此外當檢測到有硬物(wu)卡(ka)在磨(mo)中(zhong)時(shi)，最遲在2秒后，MCU控(kong)制(zhi)(zhi)電(dian)機停止運(yun)轉。
在咖(ka)啡(fei)制作時，MCU通過控(kong)制電機移動核心(xin)部件，將裝有咖(ka)啡(fei)粉不好對齊出水口；在泡完(wan)咖(ka)啡(fei)后再復位，同時將咖(ka)啡(fei)豆殘(can)渣倒(dao)入殘(can)渣盒。
在出咖(ka)啡時，用戶(hu)可(ke)通過按咖(ka)啡模式鍵(jian)在任意時刻停止咖(ka)啡流出。
3）制作蒸(zheng)氣
在默認(ren)咖啡(fei)模式下，按(an)下蒸氣(qi)模式鍵(jian)，MCU會控制加熱(re)器加熱(re)，水溫繼(ji)續升(sheng)高至產生蒸氣(qi)為止，后續會保持該溫度。期(qi)間蒸氣(qi)指(zhi)示燈由(you)閃爍轉為常(chang)亮(liang)狀態。同時(shi)MCU還(huan)要控制對蒸氣(qi)氣(qi)壓的(de)檢(jian)測，必須保證氣(qi)壓在規定范圍內(nei)，保證安(an)全。
在蒸(zheng)(zheng)氣模(mo)式下(xia)，按下(xia)咖(ka)(ka)(ka)啡(fei)(fei)模(mo)式鍵，系統會切換成咖(ka)(ka)(ka)啡(fei)(fei)模(mo)式。此(ci)時(shi)會產生報警，蜂鳴(ming)器鳴(ming)叫三聲，蒸(zheng)(zheng)氣指(zhi)示燈、咖(ka)(ka)(ka)啡(fei)(fei)指(zhi)示燈、報警指(zhi)示燈同時(shi)閃爍。因為制(zhi)作(zuo)(zuo)(zuo)蒸(zheng)(zheng)氣的溫(wen)度高于制(zhi)作(zuo)(zuo)(zuo)咖(ka)(ka)(ka)啡(fei)(fei)的溫(wen)度，所以需要降(jiang)溫(wen)。降(jiang)溫(wen)過程中，MCU會通過溫(wen)度傳感器實時(shi)檢(jian)測(ce)水溫(wen)，當達到制(zhi)作(zuo)(zuo)(zuo)咖(ka)(ka)(ka)啡(fei)(fei)要求時(shi)。蒸(zheng)(zheng)氣指(zhi)示燈、報警指(zhi)示燈由閃爍變(bian)暗(an)，而咖(ka)(ka)(ka)啡(fei)(fei)指(zhi)示燈由閃爍變(bian)常(chang)亮，此(ci)時(shi)表明咖(ka)(ka)(ka)啡(fei)(fei)制(zhi)作(zuo)(zuo)(zuo)準備就緒。
結語
本(ben)文提(ti)(ti)(ti)出的設計方案主旨是將咖啡機智能化(hua)、平(ping)民化(hua)、提(ti)(ti)(ti)高(gao)工(gong)作效率、節(jie)約時(shi)間、解放雙(shuang)手。在提(ti)(ti)(ti)高(gao)人們(men)生活的舒適度、便利度的同(tong)時(shi)，也能達到進一步保證人們(men)生活品(pin)質的目的。
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