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軟(ruan)(ruan)件開源，航芯方案(an)分享 | 全(quan)自動(dong)咖啡機設計方案(an)
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(ji)于上(shang)海航芯ACM32F070的咖啡(fei)機設計方案。
咖啡機概(gai)述
現在(zai)市面上的咖啡機有很多，按照操作方式可以將(jiang)其分為(wei)兩大(da)類型：半自動和全自動。
圖1. 咖啡機分類圖
半自動(dong)咖啡機主要特點：由人(ren)工操作磨粉、壓粉、裝(zhuang)粉、沖泡、清(qing)除殘渣等，機(ji)(ji)器(qi)結構(gou)簡單、容易維護、使用(yong)方便。其缺點是：對操作者要(yao)(yao)求高，操作者要(yao)(yao)經過嚴格的(de)培訓才能使用(yong)這種機(ji)(ji)器(qi)制(zhi)作出高品(pin)質的(de)咖啡，且工作效率較(jiao)低。
全自(zi)動咖啡機主要特點：實現了磨粉(fen)(fen)、壓粉(fen)(fen)、裝粉(fen)(fen)、沖泡、清(qing)除(chu)殘渣等釀制咖啡全過程的自動控制，使用更加方便、快捷、品(pin)質一(yi)致、高效率，對操作者(zhe)要(yao)求(qiu)不高，無需培訓。其缺點(dian)為：結(jie)構比較復雜，需要(yao)良(liang)好(hao)保養，維護費(fei)用較高。但由于其優點(dian)突出，使得它越來越被眾多(duo)客戶所喜愛。
本(ben)次介紹的(de)(de)咖(ka)(ka)(ka)啡(fei)機設計方案(an)是一個全自(zi)動咖(ka)(ka)(ka)啡(fei)機，可以(yi)(yi)按(an)照最科學的(de)(de)數據和(he)(he)程序來(lai)(lai)釀制(zhi)(zhi)咖(ka)(ka)(ka)啡(fei)，而且設有完善的(de)(de)保護(hu)系統(tong)，使用起來(lai)(lai)簡單方便，只需(xu)輕(qing)輕(qing)一按(an)就可以(yi)(yi)得到(dao)咖(ka)(ka)(ka)啡(fei)。用戶(hu)可以(yi)(yi)設置水溫、咖(ka)(ka)(ka)啡(fei)碾磨粗(cu)細度(du)，能夠(gou)自(zi)動碾磨咖(ka)(ka)(ka)啡(fei)豆(dou)；用戶(hu)還(huan)可以(yi)(yi)根據需(xu)要選擇制(zhi)(zhi)作(zuo)單杯(bei)(bei)或(huo)(huo)者同(tong)時制(zhi)(zhi)作(zuo)雙(shuang)杯(bei)(bei)咖(ka)(ka)(ka)啡(fei)，同(tong)時還(huan)提供大杯(bei)(bei)、中杯(bei)(bei)、小(xiao)杯(bei)(bei)三種選擇。除(chu)了制(zhi)(zhi)作(zuo)咖(ka)(ka)(ka)啡(fei)以(yi)(yi)外，本(ben)咖(ka)(ka)(ka)啡(fei)機還(huan)能制(zhi)(zhi)作(zuo)熱水和(he)(he)蒸汽。其中熱水可以(yi)(yi)用來(lai)(lai)泡茶或(huo)(huo)其它飲(yin)品等；蒸汽則可用來(lai)(lai)加熱牛(niu)奶或(huo)(huo)其他(ta)飲(yin)品，高壓(ya)蒸汽還(huan)可以(yi)(yi)把牛(niu)奶乳化，制(zhi)(zhi)造(zao)出芳香的(de)(de)奶沫。可以(yi)(yi)為用戶(hu)提供多樣化的(de)(de)、輕(qing)松快捷的(de)(de)服務。
芯片特性
ACM32F0X0 系列(lie)是一款支持(chi)多種低功耗模(mo)(mo)式(shi)的通用MCU。集成16路Touch觸摸按(an)鍵、12位1.6 Msps高(gao)精度ADC以及(ji)模(mo)(mo)擬比較(jiao)器(qi)(qi)(qi)COMP、運算(suan)放大器(qi)(qi)(qi)OPAMP、段式(shi)LCD控制器(qi)(qi)(qi)，內置高(gao)性(xing)能定時器(qi)(qi)(qi)TIMER、多路UART、LPUART、SPI、I2C等(deng)豐(feng)富的通訊(xun)外設，內建(jian)AES、TRNG、CRC32等(deng)信息安全模(mo)(mo)塊，支持(chi)多種低功耗模(mo)(mo)式(shi)，具有高(gao)整合度、高(gao)抗(kang)干擾(rao)、高(gao)可(ke)靠性(xing)等(deng)特(te)點。本產(chan)品采用高(gao)性(xing)能內核，最高(gao)工作頻率64MHz。
圖2. ACM32F0X0資(zi)源(yuan)圖
觸摸按鍵TKEY
ACM32F0X0芯(xin)片(pian)內部集成自電容(rong)式(shi)觸(chu)(chu)摸控制傳(chuan)感(gan)器(qi)。自電容(rong)式(shi)觸(chu)(chu)摸控制傳(chuan)感(gan)器(qi)通過檢測電容(rong)的變化來(lai)檢測手指(zhi)是否觸(chu)(chu)及觸(chu)(chu)摸表(biao)面。通過調整(zheng)(zheng)檢測到的電容(rong)變化量來(lai)調整(zheng)(zheng)觸(chu)(chu)摸的靈(ling)敏度(du)。
? 高度(du)集(ji)成，最大支持(chi)16路觸摸按鍵TKEY；
? 自電容檢測范圍(wei)5~50pf，靈敏度0.1pf；
? 支持通道補償(chang)；
? 最(zui)大支持10mm的觸摸面(mian)板(ban)厚(hou)度；
? 支持低(di)功耗(hao)睡眠模(mo)式(shi)(shi)，Stop模(mo)式(shi)(shi)下最低(di)功耗(hao)17uA；
? 支持分(fen)別(bie)設置工(gong)作模(mo)式和睡眠模(mo)式靈敏(min)度、掃(sao)描速度；
? 支持主動屏蔽Cshield通道，用于(yu)防水控制和增(zeng)加(jia)檢測靈(ling)敏(min)度；能起(qi)到降低(di)寄生(sheng)電容(rong)的作用，也可以降低(di)寄生(sheng)電容(rong)的降低(di)噪聲源干擾(rao)，在其它導體接近觸(chu)摸電極時，增(zeng)加(jia)TKEY穩定性；
? 支持濾(lv)波防(fang)抖機(ji)制，可(ke)以減(jian)少誤觸(chu)，以及避免一些靜電帶來的干擾(rao)；
? 支持自(zi)(zi)適應和自(zi)(zi)校準機制，降低環(huan)境變量的干擾；
? 模擬(ni)顧客(ke)使用環境，進行了長時間反復(fu)測試來確(que)保產品的可靠性，測試方法如下：
① 潮濕(shi)環境測試：用水(shui)蒸(zheng)氣噴到觸摸(mo)面板(ban)上，使面板(ban)結滿露水(shui)，這時無(wu)誤觸和(he)反應(ying)遲(chi)鈍的現象；
② 濺(jian)水和水淹試驗：對觸(chu)摸面(mian)板快速噴(pen)水，直到面(mian)板上形成水洼，并且(qie)將幾個不同的觸(chu)摸感應電極淹到一個水洼里，這時無誤觸(chu)、反應遲鈍和按A鍵(jian)時同一個水洼里的B鍵(jian)觸(chu)發，即按鍵(jian)指(zhi)東打西現象；
③ 高低(di)溫測(ce)試：-40℃~85℃高低(di)溫測(ce)試，這時無(wu)誤(wu)觸、反應(ying)遲鈍、死機的現象；
④ 電(dian)磁干擾(rao)測試：使用無線對(dui)講機作為射頻(pin)干擾(rao)源，在觸(chu)摸面板20cm左右進行(xing)呼叫和對(dui)講，無誤觸(chu)、反應(ying)遲鈍、死機現象；
⑤ 電(dian)源干擾測試(shi)：在電(dian)網上形成強烈的600~800V的高壓(ya)脈沖群，這(zhe)時沒(mei)有誤觸(chu)現(xian)象；
⑥ 長(chang)時間連續工作(zuo)測試：樣機(ji)經(jing)過(guo)6個月不斷電長(chang)時間工作(zuo)測試，按鍵工作(zuo)正常，無反應遲鈍(dun)、死機(ji)等(deng)現象。
液晶控制器LCD
ACM32F0X0芯片內部集成一款(kuan)適(shi)用于單色無源液晶顯(xian)示(shi)器(qi)（LCD）的(de)數(shu)字(zi)控制(zhi)器(qi)/驅動器(qi)，最多具有8個公用端子（COM）和40個區段端子（SEG），用以驅動160（4*40）或288（3*36）個LCD元(yuan)素。
? 高(gao)度(du)靈(ling)活的(de)幀速率控(kong)制；
? 支持靜態、1/2、1/3、1/4、1/6和1/8占(zhan)空比，支持1/2、1/3、1/4偏(pian)置；
? 多達16個寄存器的(de)LCD數據(ju)RAM；
? 可(ke)通過軟件配置LCD的對(dui)比(bi)度，支持LCD閃爍功能(neng)，且(qie)可(ke)配置多(duo)種閃爍頻率；
? 支(zhi)持A類、B類波形，2種驅動波形生(sheng)成方(fang)式：
① 內部電阻(zu)分壓(ya)、外部電阻(zu)分壓(ya)；
② 可選的濾(lv)波電容(rong)；
③ 可通(tong)過(guo)軟(ruan)件配置內部電阻分壓方式的(de)功(gong)耗，從而匹(pi)配LCD面板所需的(de)電容電荷；
? 支(zhi)持(chi)低功(gong)耗(hao)模式：LCD控制(zhi)器可(ke)在Active、Sleep、Stop模式下(xia)進行顯(xian)示(shi)。
運算放大器OPAMP
ACM32F0X0包含三(san)個獨(du)立配(pei)置(zhi)的(de)運(yun)算放(fang)大(da)器(qi)(qi)(qi)(qi)，每個運(yun)算放(fang)大(da)器(qi)(qi)(qi)(qi)有兩個輸入和一(yi)(yi)個輸出，三(san)個I/O可以(yi)(yi)連接到外(wai)部引腳。運(yun)算放(fang)大(da)器(qi)(qi)(qi)(qi)可以(yi)(yi)在(zai)內部配(pei)置(zhi)位一(yi)(yi)個跟隨(sui)器(qi)(qi)(qi)(qi)，或者是一(yi)(yi)個可編程增(zeng)益的(de)放(fang)大(da)器(qi)(qi)(qi)(qi)。
? 低工作電(dian)壓，典型工作電(dian)壓3.3V；低消(xiao)耗電(dian)流，典型值115uA；
? 失調電(dian)壓可修調。
模擬比(bi)較器COMP
用(yong)于(yu)比較兩個輸入模(mo)擬電(dian)壓(ya)的大小，并根據比較結果(guo)輸出(chu)高低電(dian)平(ping)。
? 比(bi)較器輸(shu)(shu)出可作為(wei)定(ding)時器的(de)剎車(che)輸(shu)(shu)入或捕獲輸(shu)(shu)入；
? 提供軟(ruan)件可(ke)配置(zhi)的濾波時間以增強芯片的抗干擾能(neng)力；
? 比較器輸出可(ke)通過定時(shi)器切斷。
12位1.6Msps高(gao)精度(du)ADC
支(zhi)持(chi)單(dan)端信號(hao)(hao)轉換(huan)和差(cha)分信號(hao)(hao)轉換(huan)，多達21個通(tong)道(dao)，支(zhi)持(chi)最大16次(ci)可設(she)(she)通(tong)道(dao)的規則轉換(huan)，以(yi)及1次(ci)通(tong)道(dao)可設(she)(she)的注入轉換(huan)。每次(ci)A/D轉換(huan)可以(yi)按(an)照單(dan)次(ci)、連續或(huo)間斷模式執(zhi)行。
高性能定(ding)時器TIMER
ACM32F0X0芯片內置高級定時(shi)器，由一(yi)個(ge)16位(wei)自動(dong)裝載計數器組成(cheng)，由一(yi)個(ge)16位(wei)可編(bian)程（可以實時(shi)修改）的預分(fen)頻器驅動(dong)。高級定時(shi)器和通用(yong)定時(shi)器是完全(quan)獨(du)立的，它(ta)們不(bu)共享任何(he)資(zi)源，但它(ta)們可以同步操(cao)作。
? 多(duo)達(da)4個獨立通道（輸(shu)(shu)入捕(bu)(bu)獲、輸(shu)(shu)出比(bi)較、PWM生(sheng)成(cheng)、單脈沖模式輸(shu)(shu)出）；可測(ce)量(liang)輸(shu)(shu)入信號的脈沖寬度（輸(shu)(shu)入捕(bu)(bu)獲），可產生(sheng)輸(shu)(shu)出波形（輸(shu)(shu)出比(bi)較、PWM、嵌入式死區時間互(hu)補PWM等）
? 支(zhi)持針對定(ding)位(wei)的增量（正(zheng)交）編(bian)碼器和霍爾(er)傳感器電路；
? 支持三(san)相(xiang)PWM、死區保護、剎車控制；
? 支持(chi)有感(gan)、無感(gan)、FOC控制算法；
設(she)計方案
本文描(miao)述的咖啡機方案(an)，基(ji)于(yu)上海航芯ACM32F070系列的MCU進行(xing)設計，整(zheng)體的方案(an)框(kuang)圖如下所示：
圖3. 基于(yu)ACM32F070咖啡機設計方案框圖
軟(ruan)件(jian)資源（觸摸(mo)按鍵部分(fen)）下載鏈接如下：
//gitee.com/acm32-mcu/ACM32F0X0-Coffee-TKey-Demo
//github.com/ACM32-MCU/ACM32F0X0-Coffee-TKey-Demo
數碼智能(neng)控制
本文論述的(de)(de)設(she)(she)計方案(an)中的(de)(de)人機交互(hu)功(gong)能是采用LCD、LED、觸摸按鍵(jian)的(de)(de)方式進行(xing)實現(xian)。共有1個段碼LCD屏(ping)、9個按鍵(jian)和10個LED。按鍵(jian)需實現(xian)設(she)(she)備(bei)的(de)(de)開關機、模式選擇(ze)（蒸氣模式/咖啡(fei)模式）、大中小杯(bei)選擇(ze)、一(yi)杯(bei)兩杯(bei)選擇(ze)、咖啡(fei)豆(dou)研(yan)磨粗細度設(she)(she)置、咖啡(fei)濃淡口(kou)味(wei)設(she)(she)置、溫度設(she)(she)置、童鎖功(gong)能。設(she)(she)備(bei)會(hui)根據按鍵(jian)指(zhi)(zhi)示判定當前(qian)所(suo)需要執行(xing)的(de)(de)操(cao)作。10個LED中有9個用于(yu)按鍵(jian)指(zhi)(zhi)示，表(biao)示當前(qian)正在執行(xing)的(de)(de)操(cao)作動(dong)作；另外1個LED用于(yu)報警指(zhi)(zhi)示，主要是設(she)(she)備(bei)自檢時，如果(guo)殘(can)渣盒、殘(can)水槽、電機、核心部件等未復位(wei)則該指(zhi)(zhi)示燈閃。LCD屏(ping)用于(yu)顯示咖啡(fei)豆(dou)研(yan)磨粗細度、咖啡(fei)濃淡口(kou)味(wei)、溫度、大中小杯(bei)指(zhi)(zhi)示、一(yi)杯(bei)兩杯(bei)指(zhi)(zhi)示。
1）待機：默(mo)認待機模(mo)式(shi)，點擊按鍵(jian)開機，指(zhi)示燈亮，LCD屏顯(xian)示；開機狀態(tai)下(xia)長按該鍵(jian)5S可以進(jin)入藍牙(ya)配對模(mo)式(shi)。待機時，指(zhi)示燈滅，LCD滅。
2）童(tong)(tong)(tong)鎖(suo)功(gong)(gong)能(neng)：默(mo)認啟(qi)(qi)(qi)用(yong)童(tong)(tong)(tong)鎖(suo)功(gong)(gong)能(neng)，當童(tong)(tong)(tong)鎖(suo)功(gong)(gong)能(neng)啟(qi)(qi)(qi)用(yong)時，其他(ta)任(ren)何操作(zuo)按(an)鍵(jian)都會暫時失去其控制功(gong)(gong)能(neng)，避免(mian)了(le)兒童(tong)(tong)(tong)因好奇誤(wu)操作(zuo)而導致發生危險。童(tong)(tong)(tong)鎖(suo)功(gong)(gong)能(neng)開啟(qi)(qi)(qi)時，該(gai)按(an)鍵(jian)指示燈(deng)亮(liang)紅色；關閉時，指示燈(deng)不亮(liang)。
3）大(da)中(zhong)小(xiao)杯(bei)選擇：咖啡量選擇包括大(da)、中(zhong)、小(xiao)杯(bei)。第一次(ci)(ci)點擊顯示當前(qian)(qian)選擇，此時該按鍵指示燈(deng)亮，再次(ci)(ci)點擊可以切換選擇，每點擊一下(xia)，指示燈(deng)會閃(shan)爍一下(xia)，同時LCD會全程顯示當前(qian)(qian)選擇項。帶記憶(yi)功能，只需設置一次(ci)(ci)。
4）杯(bei)量控制(zhi)：可選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)制(zhi)作(zuo)一(yi)杯(bei)咖啡，還是同(tong)時制(zhi)作(zuo)兩杯(bei)咖啡。第一(yi)次點(dian)擊顯示(shi)(shi)當前選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)，此時該按(an)鍵指示(shi)(shi)燈亮，再次點(dian)擊可以(yi)切換選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)，每(mei)點(dian)擊一(yi)下(xia)，指示(shi)(shi)燈會(hui)閃爍(shuo)一(yi)下(xia)，同(tong)時LCD會(hui)全(quan)程顯示(shi)(shi)當前選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)項(xiang)。帶記憶功(gong)能，只(zhi)需設置一(yi)次。
5）咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)豆(dou)研磨粗細度(du)設置：13檔咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)豆(dou)研磨程度(du)，配合咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)豆(dou)和口味，調(diao)節(jie)咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)油(you)脂的豐富程度(du)。第(di)一(yi)(yi)次點(dian)擊顯示當(dang)前選(xuan)擇，此時(shi)該按(an)鍵指示燈亮，再(zai)次點(dian)擊可以(yi)切換(huan)選(xuan)擇，每點(dian)擊一(yi)(yi)下(xia)，指示燈會閃爍一(yi)(yi)下(xia)，同時(shi)LCD會全程顯示當(dang)前選(xuan)擇項。帶記(ji)憶功能，只需(xu)設置一(yi)(yi)次。
6）咖啡濃淡口味(wei)設置：咖啡豆用(yong)量調節，咖啡豆使用(yong)越多，咖啡越濃。第一(yi)(yi)次點擊(ji)(ji)顯示(shi)當前選(xuan)擇(ze)(ze)，此時該按鍵指示(shi)燈(deng)(deng)亮(liang)，再次點擊(ji)(ji)可(ke)以切換(huan)選(xuan)擇(ze)(ze)，每點擊(ji)(ji)一(yi)(yi)下，指示(shi)燈(deng)(deng)會(hui)(hui)閃爍一(yi)(yi)下，同時LCD會(hui)(hui)全程顯示(shi)當前選(xuan)擇(ze)(ze)項(xiang)。帶記憶功能，只需設置一(yi)(yi)次。
7）溫度設(she)置(zhi)：4檔(dang)可調節咖啡溫度。第一(yi)(yi)次點擊顯示(shi)當前(qian)選(xuan)擇，此時該按鍵指(zhi)示(shi)燈(deng)亮，再次點擊可以切(qie)換選(xuan)擇，每(mei)點擊一(yi)(yi)下，指(zhi)示(shi)燈(deng)會(hui)閃爍一(yi)(yi)下，同(tong)時LCD會(hui)全(quan)程顯示(shi)當前(qian)選(xuan)擇項。帶記(ji)憶功能，只需設(she)置(zhi)一(yi)(yi)次。
8）蒸(zheng)氣(qi)模(mo)式選(xuan)擇(ze)：當(dang)選(xuan)擇(ze)蒸(zheng)氣(qi)模(mo)式時，會開(kai)始加熱直至(zhi)達到設定值(zhi)，在此過程中該按鍵指(zhi)示(shi)燈閃爍，達到設定值(zhi)時指(zhi)示(shi)燈常(chang)亮。
9）咖啡(fei)模式選擇：程序默認為咖啡(fei)模式，點(dian)擊開始制作咖啡(fei)，在出咖啡(fei)時，用戶可以通過點(dian)擊該按鍵在任意時刻(ke)停止咖啡(fei)流出。
手機智能控(kong)制
可通(tong)過(guo)BLE藍(lan)牙連接手(shou)機(ji)，支持手(shou)機(ji)一(yi)鍵(jian)啟動；可通(tong)過(guo)手(shou)機(ji)設置(zhi)大中小杯、咖(ka)啡豆研(yan)磨(mo)程度(du)(du)、口(kou)味、溫度(du)(du)等參數；還支持一(yi)鍵(jian)預約，咖(ka)啡機(ji)會根據設置(zhi)，制(zhi)(zhi)作(zuo)咖(ka)啡，制(zhi)(zhi)作(zuo)好后，咖(ka)啡機(ji)進(jin)入等待出咖(ka)啡狀態，并通(tong)知手(shou)機(ji)。
咖啡機控制器（MCU）的功能(neng)
1）實現咖啡機初始化
咖(ka)(ka)啡(fei)機(ji)連接電(dian)源(yuan)上(shang)電(dian)，點擊待機(ji)鍵開機(ji)，MCU會(hui)控(kong)制整(zheng)個(ge)咖(ka)(ka)啡(fei)機(ji)系統進行系統安全檢測、多位行程開關常態檢測、水(shui)箱(xiang)水(shui)量(liang)、咖(ka)(ka)啡(fei)豆量(liang)檢測、排空殘(can)渣等一(yi)系列初始(shi)化(hua)，為制作咖(ka)(ka)啡(fei)或蒸汽(qi)做好(hao)必要的準備(bei)。初始(shi)化(hua)過(guo)程中，如果上(shang)述(shu)任(ren)何(he)一(yi)項出現問(wen)題(ti)，MCU立(li)馬發出報警(jing)(jing)信號，使報警(jing)(jing)指示燈閃爍，蜂鳴(ming)器鳴(ming)叫，只(zhi)有在排除報警(jing)(jing)后(hou)，方(fang)可進行其(qi)他操(cao)作。
2）制作咖(ka)啡
在咖(ka)(ka)啡(fei)機完成初始(shi)化后，系統默認進入咖(ka)(ka)啡(fei)模式，MCU控制(zhi)加熱器(qi)工作，水溫(wen)(wen)上升，此時(shi)(shi)咖(ka)(ka)啡(fei)指(zhi)示燈(deng)閃爍，在加熱過程(cheng)中，可以點擊溫(wen)(wen)度設置按(an)鍵，調節溫(wen)(wen)度，溫(wen)(wen)度傳感器(qi)實時(shi)(shi)檢測水溫(wen)(wen)，達到設定值(zhi)時(shi)(shi)，咖(ka)(ka)啡(fei)機轉入保溫(wen)(wen)狀態，咖(ka)(ka)啡(fei)指(zhi)示燈(deng)轉為(wei)常亮狀態，泡咖(ka)(ka)啡(fei)準備就(jiu)緒(xu)。
MCU可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)控制(zhi)制(zhi)作(zuo)(zuo)咖啡(fei)單(dan)(dan)(dan)、雙杯且容量(liang)可(ke)(ke)(ke)調，第(di)一(yi)(yi)次點擊(ji)一(yi)(yi)杯兩杯按鍵，顯示當(dang)前(qian)選擇(ze)，再次點擊(ji)可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)切(qie)換(huan)選擇(ze)，如果當(dang)前(qian)是(shi)單(dan)(dan)(dan)杯，就切(qie)換(huan)成(cheng)雙杯；如果當(dang)前(qian)是(shi)雙杯，就切(qie)換(huan)成(cheng)單(dan)(dan)(dan)杯，在制(zhi)作(zuo)(zuo)兩杯咖啡(fei)過程中，無法切(qie)換(huan)成(cheng)單(dan)(dan)(dan)杯。通過大中小選擇(ze)鍵可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)選擇(ze)咖啡(fei)的(de)制(zhi)作(zuo)(zuo)量(liang)，一(yi)(yi)般(ban)為大、中、小杯。MCU通過控制(zhi)水泵的(de)運作(zuo)(zuo)，達到(dao)對水量(liang)的(de)控制(zhi)。
研磨咖啡粉電機的控制(zhi)，保證咖啡粉制(zhi)作量的調節和粗細度(du)，從而控制(zhi)咖啡口味(wei)和口感。此外當檢測(ce)到有(you)硬物卡在磨中時，最遲在2秒(miao)后，MCU控制(zhi)電機停止運轉。
在咖(ka)啡(fei)(fei)制作時，MCU通過控制電機移動(dong)核心(xin)部件，將(jiang)(jiang)裝有(you)咖(ka)啡(fei)(fei)粉不好(hao)對齊出水(shui)口；在泡完(wan)咖(ka)啡(fei)(fei)后再復位，同時將(jiang)(jiang)咖(ka)啡(fei)(fei)豆殘渣倒入殘渣盒(he)。
在(zai)出(chu)咖(ka)(ka)啡時(shi)，用戶(hu)可通過按咖(ka)(ka)啡模式(shi)鍵在(zai)任意(yi)時(shi)刻停止咖(ka)(ka)啡流出(chu)。
3）制作蒸氣
在默(mo)認咖啡模式下，按下蒸(zheng)氣模式鍵，MCU會控制加熱(re)器加熱(re)，水溫繼續升高至產生蒸(zheng)氣為(wei)止，后續會保持該溫度。期間蒸(zheng)氣指示燈由閃爍(shuo)轉為(wei)常亮狀態。同時(shi)MCU還要(yao)控制對蒸(zheng)氣氣壓(ya)的檢測(ce)，必須(xu)保證氣壓(ya)在規(gui)定范圍(wei)內(nei)，保證安全。
在蒸(zheng)(zheng)氣模(mo)式(shi)下，按(an)下咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)(fei)模(mo)式(shi)鍵(jian)，系統會(hui)切換成(cheng)咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)(fei)模(mo)式(shi)。此時會(hui)產(chan)生(sheng)報警，蜂鳴器(qi)鳴叫(jiao)三聲，蒸(zheng)(zheng)氣指示(shi)(shi)燈(deng)(deng)(deng)、咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)(fei)指示(shi)(shi)燈(deng)(deng)(deng)、報警指示(shi)(shi)燈(deng)(deng)(deng)同時閃爍。因為制(zhi)作蒸(zheng)(zheng)氣的溫(wen)(wen)(wen)度(du)高于制(zhi)作咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)(fei)的溫(wen)(wen)(wen)度(du)，所以(yi)需要(yao)降溫(wen)(wen)(wen)。降溫(wen)(wen)(wen)過程中(zhong)，MCU會(hui)通過溫(wen)(wen)(wen)度(du)傳感器(qi)實時檢測水溫(wen)(wen)(wen)，當達到制(zhi)作咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)(fei)要(yao)求時。蒸(zheng)(zheng)氣指示(shi)(shi)燈(deng)(deng)(deng)、報警指示(shi)(shi)燈(deng)(deng)(deng)由(you)閃爍變暗，而(er)咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)(fei)指示(shi)(shi)燈(deng)(deng)(deng)由(you)閃爍變常亮，此時表明(ming)咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)(fei)制(zhi)作準備就緒。
結語
本文提出(chu)的設計方(fang)案主(zhu)旨是將咖啡機智能化、平民化、提高工作效率、節約時間、解(jie)放雙手(shou)。在提高人們(men)生活(huo)的舒適度、便利(li)度的同(tong)時，也能達到(dao)進一(yi)步(bu)保證人們(men)生活(huo)品(pin)質的目的。
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