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軟(ruan)件開源，航芯方案分享 | 全自(zi)動咖啡機設計方案
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(jiang)介紹基于上海航(hang)芯ACM32F070的咖啡機設計方案。
咖啡機(ji)概述
現在市面上的咖啡機有很多，按照操(cao)作方式可(ke)以(yi)將(jiang)其分(fen)為兩大類型：半自動(dong)和全(quan)自動(dong)。
圖1. 咖啡機分類圖
半自動咖啡機主(zhu)要特點：由(you)人工(gong)操作磨粉(fen)、壓粉(fen)、裝粉(fen)、沖泡、清除殘(can)渣等，機器結構簡單、容易維(wei)護、使(shi)用方便。其缺點是：對操作者要求高，操作者要經過嚴格(ge)的培訓才能(neng)使(shi)用這種(zhong)機器制作出高品(pin)質(zhi)的咖啡，且工(gong)作效率較低。
全自動咖(ka)啡機主要特點：實(shi)現了(le)磨粉、壓粉、裝粉、沖泡、清除殘渣等(deng)釀制咖啡全過(guo)程的(de)自動控制，使(shi)用更加(jia)方便、快捷、品(pin)質一致、高(gao)效率，對操作者要(yao)求不高(gao)，無需培訓(xun)。其(qi)缺點(dian)為：結(jie)構(gou)比較復雜，需要(yao)良好保養，維護費用較高(gao)。但由(you)于其(qi)優點(dian)突出，使(shi)得它越來越被眾多客戶所喜愛。
本次介紹的咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)機(ji)(ji)設(she)計方案是一個全自動(dong)咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)機(ji)(ji)，可以按(an)照最(zui)科學(xue)的數(shu)據和程(cheng)序(xu)來釀(niang)制(zhi)咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)，而且設(she)有完善的保(bao)護系統，使(shi)用(yong)起來簡(jian)單方便(bian)，只需(xu)輕(qing)(qing)輕(qing)(qing)一按(an)就可以得到咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)。用(yong)戶可以設(she)置水(shui)(shui)溫、咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)碾(nian)磨粗(cu)細度，能夠(gou)自動(dong)碾(nian)磨咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)豆；用(yong)戶還(huan)(huan)可以根據需(xu)要選(xuan)擇制(zhi)作(zuo)(zuo)單杯(bei)或(huo)者同時制(zhi)作(zuo)(zuo)雙(shuang)杯(bei)咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)，同時還(huan)(huan)提供(gong)(gong)大杯(bei)、中杯(bei)、小杯(bei)三種選(xuan)擇。除了制(zhi)作(zuo)(zuo)咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)以外，本咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)機(ji)(ji)還(huan)(huan)能制(zhi)作(zuo)(zuo)熱(re)水(shui)(shui)和蒸汽。其中熱(re)水(shui)(shui)可以用(yong)來泡茶或(huo)其它(ta)飲品等(deng)；蒸汽則可用(yong)來加熱(re)牛(niu)奶或(huo)其他飲品，高壓蒸汽還(huan)(huan)可以把牛(niu)奶乳(ru)化(hua)，制(zhi)造出(chu)芳香的奶沫。可以為用(yong)戶提供(gong)(gong)多樣化(hua)的、輕(qing)(qing)松快捷(jie)的服務。
芯片特(te)性
ACM32F0X0 系列是(shi)一款支持多種(zhong)低(di)功耗模(mo)式的(de)通用(yong)(yong)MCU。集成16路Touch觸摸按(an)鍵(jian)、12位(wei)1.6 Msps高(gao)(gao)精度ADC以(yi)及模(mo)擬比較器(qi)COMP、運算放大器(qi)OPAMP、段式LCD控制器(qi)，內(nei)置高(gao)(gao)性(xing)能(neng)定(ding)時器(qi)TIMER、多路UART、LPUART、SPI、I2C等豐富(fu)的(de)通訊外設，內(nei)建AES、TRNG、CRC32等信息安(an)全模(mo)塊，支持多種(zhong)低(di)功耗模(mo)式，具有高(gao)(gao)整合度、高(gao)(gao)抗(kang)干擾、高(gao)(gao)可(ke)靠性(xing)等特(te)點(dian)。本產品采用(yong)(yong)高(gao)(gao)性(xing)能(neng)內(nei)核，最高(gao)(gao)工(gong)作頻率64MHz。
圖2. ACM32F0X0資源(yuan)圖
觸摸按鍵TKEY
ACM32F0X0芯片內部集(ji)成自(zi)電容式觸(chu)(chu)摸控(kong)制傳(chuan)感(gan)器(qi)。自(zi)電容式觸(chu)(chu)摸控(kong)制傳(chuan)感(gan)器(qi)通過(guo)檢(jian)測(ce)電容的(de)變(bian)化來檢(jian)測(ce)手指是否觸(chu)(chu)及觸(chu)(chu)摸表面。通過(guo)調(diao)整(zheng)檢(jian)測(ce)到的(de)電容變(bian)化量來調(diao)整(zheng)觸(chu)(chu)摸的(de)靈敏度。
? 高(gao)度集成(cheng)，最大(da)支(zhi)持16路觸摸按鍵TKEY；
? 自電容(rong)檢測范圍5~50pf，靈敏度(du)0.1pf；
? 支持通道補償；
? 最大支持10mm的觸摸(mo)面板(ban)厚度；
? 支持(chi)低(di)功耗睡眠(mian)模式，Stop模式下最(zui)低(di)功耗17uA；
? 支(zhi)持分別設置工作模式和睡眠(mian)模式靈敏度(du)、掃(sao)描速度(du)；
? 支持主(zhu)動屏蔽(bi)Cshield通道(dao)，用(yong)于防水(shui)控(kong)制(zhi)和增加檢測靈(ling)敏度；能起到降低寄生電容的作用(yong)，也可以降低寄生電容的降低噪聲源干擾，在其它導體接近觸摸電極時，增加TKEY穩定(ding)性；
? 支持(chi)濾波防抖機制，可(ke)以(yi)減少(shao)誤觸，以(yi)及避免一些靜(jing)電帶(dai)來的干(gan)擾；
? 支持自適應和自校準機制，降低環境變量的干擾；
? 模擬顧客使用環境，進行(xing)了長時間(jian)反復測試來確保產品的可靠性，測試方法如下：
① 潮濕環(huan)境測(ce)試：用水蒸氣噴(pen)到觸摸面板上，使(shi)面板結滿露水，這時無誤觸和反應遲鈍的現象(xiang)；
② 濺水(shui)和水(shui)淹試驗：對觸(chu)摸面板快速(su)噴水(shui)，直到面板上(shang)形成水(shui)洼(wa)，并且將幾個不同的觸(chu)摸感應(ying)電極淹到一個水(shui)洼(wa)里(li)，這(zhe)時無誤(wu)觸(chu)、反應(ying)遲鈍和按(an)A鍵時同一個水(shui)洼(wa)里(li)的B鍵觸(chu)發，即按(an)鍵指東打(da)西現象；
③ 高(gao)低(di)溫測試：-40℃~85℃高(gao)低(di)溫測試，這時(shi)無(wu)誤觸、反應遲鈍(dun)、死機的現象；
④ 電磁干擾(rao)(rao)測試：使用無線(xian)對(dui)講機作為射頻干擾(rao)(rao)源，在(zai)觸摸面板20cm左右(you)進行呼叫和對(dui)講，無誤(wu)觸、反應遲鈍、死機現象；
⑤ 電(dian)源干(gan)擾測試(shi)：在電(dian)網(wang)上形成強烈的(de)600~800V的(de)高壓脈沖群(qun)，這時沒有(you)誤觸現象；
⑥ 長時(shi)間連續工作測試(shi)：樣機(ji)經過6個月不斷(duan)電長時(shi)間工作測試(shi)，按(an)鍵工作正常，無反應遲鈍、死機(ji)等現(xian)象。
液(ye)晶控制(zhi)器LCD
ACM32F0X0芯(xin)片內部集成一款適用(yong)于(yu)單(dan)色無源液(ye)晶顯(xian)示器（LCD）的數字控制器/驅動器，最多(duo)具有8個公用(yong)端(duan)子(zi)（COM）和40個區段端(duan)子(zi)（SEG），用(yong)以驅動160（4*40）或288（3*36）個LCD元素。
? 高(gao)度靈活的幀(zhen)速率(lv)控制；
? 支(zhi)持(chi)靜態、1/2、1/3、1/4、1/6和1/8占空比，支(zhi)持(chi)1/2、1/3、1/4偏(pian)置；
? 多達16個(ge)寄存器的LCD數(shu)據RAM；
? 可通(tong)過軟(ruan)件配(pei)(pei)置LCD的對比度(du)，支持LCD閃爍功能(neng)，且(qie)可配(pei)(pei)置多種閃爍頻率；
? 支持A類、B類波形，2種驅動波形生成方式(shi)：
① 內部(bu)電阻分壓(ya)、外(wai)部(bu)電阻分壓(ya)；
② 可選的(de)濾波(bo)電容；
③ 可通過(guo)軟件(jian)配置內部電(dian)(dian)阻分(fen)壓方式的功(gong)耗，從而(er)匹配LCD面(mian)板所(suo)需(xu)的電(dian)(dian)容電(dian)(dian)荷(he)；
? 支持低功耗模式(shi)：LCD控制器可(ke)在Active、Sleep、Stop模式(shi)下進(jin)行(xing)顯示。
運算放大器OPAMP
ACM32F0X0包(bao)含三個(ge)獨立配置(zhi)的(de)運算(suan)放(fang)大(da)器(qi)，每個(ge)運算(suan)放(fang)大(da)器(qi)有兩(liang)個(ge)輸(shu)入和一(yi)個(ge)輸(shu)出，三個(ge)I/O可(ke)以(yi)連接到外部引(yin)腳。運算(suan)放(fang)大(da)器(qi)可(ke)以(yi)在內部配置(zhi)位一(yi)個(ge)跟隨器(qi)，或(huo)者是一(yi)個(ge)可(ke)編程增益的(de)放(fang)大(da)器(qi)。
? 低(di)(di)工(gong)作電壓(ya)，典型(xing)工(gong)作電壓(ya)3.3V；低(di)(di)消耗電流(liu)，典型(xing)值(zhi)115uA；
? 失調電壓可修(xiu)調。
模擬(ni)比較器(qi)COMP
用于比(bi)較兩個輸入模擬電壓的大小(xiao)，并(bing)根(gen)據(ju)比(bi)較結果輸出高低(di)電平。
? 比(bi)較器輸出(chu)可作為定(ding)時器的剎車輸入或捕獲(huo)輸入；
? 提(ti)供軟(ruan)(ruan)件可配置(zhi)的濾波時(shi)間以(yi)增強芯片的抗干擾(rao)能力；
? 比(bi)較器輸出(chu)可(ke)通過定時器切斷。
12位1.6Msps高精(jing)度(du)ADC
支持(chi)單端信(xin)號(hao)轉(zhuan)換和差(cha)分信(xin)號(hao)轉(zhuan)換，多達21個通(tong)道，支持(chi)最大(da)16次(ci)可(ke)設通(tong)道的(de)規則(ze)轉(zhuan)換，以(yi)及(ji)1次(ci)通(tong)道可(ke)設的(de)注(zhu)入轉(zhuan)換。每次(ci)A/D轉(zhuan)換可(ke)以(yi)按照單次(ci)、連續或(huo)間斷模式(shi)執行(xing)。
高性能定時器TIMER
ACM32F0X0芯(xin)片內(nei)置高(gao)(gao)級定時(shi)(shi)器，由一(yi)個16位自動(dong)裝載計數(shu)器組成，由一(yi)個16位可(ke)編程（可(ke)以(yi)實時(shi)(shi)修改）的預分(fen)頻器驅動(dong)。高(gao)(gao)級定時(shi)(shi)器和(he)通(tong)用定時(shi)(shi)器是完全獨立的，它們不共(gong)享任(ren)何資源(yuan)，但它們可(ke)以(yi)同步操作。
? 多達(da)4個獨(du)立通道(dao)（輸(shu)入捕獲、輸(shu)出比較、PWM生成、單脈沖(chong)模式(shi)輸(shu)出）；可測量輸(shu)入信號的脈沖(chong)寬度（輸(shu)入捕獲），可產生輸(shu)出波形（輸(shu)出比較、PWM、嵌入式(shi)死區時間(jian)互補PWM等(deng)）
? 支持針對(dui)定位的增量（正交(jiao)）編碼器(qi)和霍爾(er)傳感器(qi)電路；
? 支持三相PWM、死區保護(hu)、剎車(che)控制；
? 支持(chi)有(you)感(gan)、無感(gan)、FOC控(kong)制算法；
設計方案
本文描述的咖啡機方(fang)案(an)，基于上海航(hang)芯ACM32F070系列的MCU進行設計(ji)，整(zheng)體的方(fang)案(an)框圖如下所示：
圖(tu)3. 基于ACM32F070咖啡機設計方(fang)案框圖(tu)
軟(ruan)件資源（觸摸按(an)鍵(jian)部(bu)分）下載鏈接如下：
//gitee.com/acm32-mcu/ACM32F0X0-Coffee-TKey-Demo
//github.com/ACM32-MCU/ACM32F0X0-Coffee-TKey-Demo
數(shu)碼(ma)智能控制
本(ben)文(wen)論(lun)述的(de)(de)設(she)計方案中的(de)(de)人機交互功能是采用LCD、LED、觸摸(mo)按(an)(an)(an)鍵(jian)的(de)(de)方式(shi)進行(xing)(xing)實現(xian)。共有(you)1個(ge)段(duan)碼(ma)LCD屏(ping)、9個(ge)按(an)(an)(an)鍵(jian)和(he)10個(ge)LED。按(an)(an)(an)鍵(jian)需(xu)(xu)實現(xian)設(she)備(bei)的(de)(de)開關機、模(mo)式(shi)選擇（蒸(zheng)氣模(mo)式(shi)/咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)模(mo)式(shi)）、大(da)中小(xiao)杯(bei)(bei)選擇、一(yi)杯(bei)(bei)兩杯(bei)(bei)選擇、咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)豆研(yan)磨(mo)粗細度(du)設(she)置、咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)濃淡(dan)口味設(she)置、溫度(du)設(she)置、童鎖功能。設(she)備(bei)會根據按(an)(an)(an)鍵(jian)指(zhi)(zhi)(zhi)示(shi)(shi)(shi)(shi)判定當前(qian)所需(xu)(xu)要執行(xing)(xing)的(de)(de)操作。10個(ge)LED中有(you)9個(ge)用于按(an)(an)(an)鍵(jian)指(zhi)(zhi)(zhi)示(shi)(shi)(shi)(shi)，表(biao)示(shi)(shi)(shi)(shi)當前(qian)正在執行(xing)(xing)的(de)(de)操作動作；另(ling)外1個(ge)LED用于報(bao)警指(zhi)(zhi)(zhi)示(shi)(shi)(shi)(shi)，主(zhu)要是設(she)備(bei)自檢時(shi)，如果殘渣盒、殘水槽(cao)、電機、核(he)心部件等未復位則該指(zhi)(zhi)(zhi)示(shi)(shi)(shi)(shi)燈閃。LCD屏(ping)用于顯(xian)示(shi)(shi)(shi)(shi)咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)豆研(yan)磨(mo)粗細度(du)、咖(ka)(ka)啡(fei)(fei)濃淡(dan)口味、溫度(du)、大(da)中小(xiao)杯(bei)(bei)指(zhi)(zhi)(zhi)示(shi)(shi)(shi)(shi)、一(yi)杯(bei)(bei)兩杯(bei)(bei)指(zhi)(zhi)(zhi)示(shi)(shi)(shi)(shi)。
1）待(dai)機(ji)(ji)：默認待(dai)機(ji)(ji)模式，點擊按(an)鍵開(kai)(kai)機(ji)(ji)，指示(shi)燈(deng)亮(liang)，LCD屏顯示(shi)；開(kai)(kai)機(ji)(ji)狀態下長(chang)按(an)該鍵5S可(ke)以進入藍(lan)牙(ya)配(pei)對模式。待(dai)機(ji)(ji)時，指示(shi)燈(deng)滅，LCD滅。
2）童鎖功能(neng)(neng)：默認啟用童鎖功能(neng)(neng)，當童鎖功能(neng)(neng)啟用時，其他任(ren)何操作按鍵都(dou)會暫(zan)時失去其控(kong)制功能(neng)(neng)，避免(mian)了兒童因好(hao)奇(qi)誤(wu)操作而導致(zhi)發(fa)生(sheng)危險。童鎖功能(neng)(neng)開啟時，該按鍵指(zhi)示燈亮紅色；關閉時，指(zhi)示燈不(bu)亮。
3）大(da)中小杯選(xuan)(xuan)擇(ze)：咖啡(fei)量選(xuan)(xuan)擇(ze)包括大(da)、中、小杯。第一(yi)(yi)次點擊(ji)顯示(shi)(shi)當前(qian)選(xuan)(xuan)擇(ze)，此時該按鍵指示(shi)(shi)燈亮，再次點擊(ji)可以切換(huan)選(xuan)(xuan)擇(ze)，每點擊(ji)一(yi)(yi)下(xia)，指示(shi)(shi)燈會閃(shan)爍一(yi)(yi)下(xia)，同時LCD會全程顯示(shi)(shi)當前(qian)選(xuan)(xuan)擇(ze)項。帶(dai)記憶功能，只需設(she)置一(yi)(yi)次。
4）杯量控制：可選(xuan)擇(ze)制作一(yi)杯咖(ka)啡，還是同時制作兩杯咖(ka)啡。第一(yi)次點(dian)擊顯示(shi)(shi)當前選(xuan)擇(ze)，此時該按鍵指(zhi)示(shi)(shi)燈(deng)亮，再次點(dian)擊可以切換選(xuan)擇(ze)，每點(dian)擊一(yi)下，指(zhi)示(shi)(shi)燈(deng)會閃爍一(yi)下，同時LCD會全程顯示(shi)(shi)當前選(xuan)擇(ze)項。帶記憶功(gong)能，只需設置一(yi)次。
5）咖(ka)啡(fei)(fei)豆研(yan)磨(mo)(mo)粗細度設置：13檔(dang)咖(ka)啡(fei)(fei)豆研(yan)磨(mo)(mo)程(cheng)度，配合(he)咖(ka)啡(fei)(fei)豆和口味，調節(jie)咖(ka)啡(fei)(fei)油脂(zhi)的豐富程(cheng)度。第(di)一(yi)(yi)次點(dian)擊(ji)顯(xian)示(shi)當前(qian)選(xuan)擇，此時該(gai)按(an)鍵指示(shi)燈亮，再次點(dian)擊(ji)可(ke)以切換選(xuan)擇，每點(dian)擊(ji)一(yi)(yi)下，指示(shi)燈會閃爍一(yi)(yi)下，同時LCD會全程(cheng)顯(xian)示(shi)當前(qian)選(xuan)擇項(xiang)。帶記(ji)憶功(gong)能，只需設置一(yi)(yi)次。
6）咖(ka)啡(fei)濃(nong)淡口味設置(zhi)：咖(ka)啡(fei)豆(dou)用(yong)量(liang)調節，咖(ka)啡(fei)豆(dou)使(shi)用(yong)越多，咖(ka)啡(fei)越濃(nong)。第一次點擊(ji)顯(xian)示當前選擇(ze)，此時(shi)該按鍵指示燈(deng)亮，再(zai)次點擊(ji)可(ke)以切換選擇(ze)，每點擊(ji)一下(xia)，指示燈(deng)會閃爍(shuo)一下(xia)，同時(shi)LCD會全程顯(xian)示當前選擇(ze)項。帶(dai)記憶功能，只(zhi)需設置(zhi)一次。
7）溫度設(she)置：4檔可(ke)調節咖(ka)啡溫度。第(di)一(yi)次點(dian)擊顯示當前(qian)選擇(ze)，此時(shi)該按鍵指示燈(deng)亮，再次點(dian)擊可(ke)以切(qie)換選擇(ze)，每點(dian)擊一(yi)下，指示燈(deng)會(hui)閃爍一(yi)下，同時(shi)LCD會(hui)全(quan)程顯示當前(qian)選擇(ze)項。帶記憶功能，只需設(she)置一(yi)次。
8）蒸氣模式(shi)選擇：當(dang)選擇蒸氣模式(shi)時，會開始加熱直至達到(dao)(dao)設定值，在此過程中(zhong)該按鍵指示(shi)燈閃(shan)爍，達到(dao)(dao)設定值時指示(shi)燈常亮(liang)。
9）咖啡(fei)模(mo)式選擇(ze)：程序默(mo)認(ren)為咖啡(fei)模(mo)式，點(dian)擊(ji)開始(shi)制(zhi)作咖啡(fei)，在出(chu)咖啡(fei)時(shi)，用戶可以通過點(dian)擊(ji)該(gai)按(an)鍵在任意(yi)時(shi)刻停止咖啡(fei)流(liu)出(chu)。
手機智能(neng)控(kong)制
可通過BLE藍牙連接(jie)手機，支持(chi)(chi)手機一(yi)鍵(jian)啟動(dong)；可通過手機設(she)置(zhi)大中小(xiao)杯(bei)、咖(ka)啡豆研磨程度(du)(du)、口味(wei)、溫(wen)度(du)(du)等(deng)參數；還支持(chi)(chi)一(yi)鍵(jian)預(yu)約，咖(ka)啡機會(hui)根據設(she)置(zhi)，制作(zuo)咖(ka)啡，制作(zuo)好后，咖(ka)啡機進入等(deng)待出咖(ka)啡狀態，并通知手機。
咖(ka)啡(fei)機控(kong)制器（MCU）的功能
1）實現咖(ka)啡機初始化
咖啡(fei)機(ji)(ji)連接電源上電，點擊待機(ji)(ji)鍵(jian)開(kai)機(ji)(ji)，MCU會控制整個(ge)咖啡(fei)機(ji)(ji)系(xi)(xi)統進(jin)行系(xi)(xi)統安全檢測、多(duo)位行程開(kai)關常態檢測、水箱水量、咖啡(fei)豆量檢測、排(pai)空殘渣等一(yi)系(xi)(xi)列(lie)初(chu)始化(hua)，為制作(zuo)咖啡(fei)或蒸汽做(zuo)好必(bi)要的準備。初(chu)始化(hua)過程中，如果上述任何一(yi)項(xiang)出現問題，MCU立馬發出報(bao)(bao)警(jing)信號，使報(bao)(bao)警(jing)指示燈(deng)閃爍，蜂鳴器鳴叫(jiao)，只有在(zai)排(pai)除報(bao)(bao)警(jing)后，方可進(jin)行其他(ta)操(cao)作(zuo)。
2）制(zhi)作咖啡
在咖(ka)(ka)(ka)啡(fei)(fei)機(ji)完成初始化(hua)后，系(xi)統默(mo)認進(jin)入(ru)咖(ka)(ka)(ka)啡(fei)(fei)模(mo)式，MCU控制加熱器(qi)工作，水溫(wen)(wen)(wen)(wen)上升，此(ci)時咖(ka)(ka)(ka)啡(fei)(fei)指示燈(deng)閃爍，在加熱過程中，可以點擊溫(wen)(wen)(wen)(wen)度設置按鍵(jian)，調節溫(wen)(wen)(wen)(wen)度，溫(wen)(wen)(wen)(wen)度傳感器(qi)實時檢測水溫(wen)(wen)(wen)(wen)，達到(dao)設定(ding)值時，咖(ka)(ka)(ka)啡(fei)(fei)機(ji)轉入(ru)保(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)狀態，咖(ka)(ka)(ka)啡(fei)(fei)指示燈(deng)轉為常亮狀態，泡咖(ka)(ka)(ka)啡(fei)(fei)準(zhun)備(bei)就(jiu)緒。
MCU可(ke)以控制(zhi)(zhi)(zhi)制(zhi)(zhi)(zhi)作(zuo)咖(ka)啡單、雙杯(bei)且容量可(ke)調(diao)，第一次(ci)點(dian)擊一杯(bei)兩杯(bei)按鍵，顯示當(dang)前選擇(ze)(ze)(ze)(ze)，再次(ci)點(dian)擊可(ke)以切(qie)(qie)換(huan)選擇(ze)(ze)(ze)(ze)，如(ru)(ru)果當(dang)前是(shi)單杯(bei)，就切(qie)(qie)換(huan)成雙杯(bei)；如(ru)(ru)果當(dang)前是(shi)雙杯(bei)，就切(qie)(qie)換(huan)成單杯(bei)，在(zai)制(zhi)(zhi)(zhi)作(zuo)兩杯(bei)咖(ka)啡過(guo)程中(zhong)(zhong)，無法切(qie)(qie)換(huan)成單杯(bei)。通過(guo)大(da)中(zhong)(zhong)小(xiao)(xiao)選擇(ze)(ze)(ze)(ze)鍵可(ke)以選擇(ze)(ze)(ze)(ze)咖(ka)啡的(de)(de)制(zhi)(zhi)(zhi)作(zuo)量，一般為大(da)、中(zhong)(zhong)、小(xiao)(xiao)杯(bei)。MCU通過(guo)控制(zhi)(zhi)(zhi)水泵的(de)(de)運作(zuo)，達到對水量的(de)(de)控制(zhi)(zhi)(zhi)。
研(yan)磨(mo)咖(ka)啡(fei)粉(fen)電機(ji)的(de)控(kong)(kong)制，保證咖(ka)啡(fei)粉(fen)制作(zuo)量的(de)調節和粗(cu)細度，從(cong)而控(kong)(kong)制咖(ka)啡(fei)口味和口感。此外當檢測(ce)到有硬物卡在磨(mo)中(zhong)時，最遲(chi)在2秒(miao)后(hou)，MCU控(kong)(kong)制電機(ji)停止運轉。
在咖啡制作時，MCU通過控制電機移動核心部件，將裝有咖啡粉不好對齊出(chu)水口；在泡(pao)完咖啡后再(zai)復位，同時將咖啡豆殘(can)渣倒入殘(can)渣盒。
在出(chu)咖(ka)啡(fei)時，用戶可通(tong)過按咖(ka)啡(fei)模(mo)式(shi)鍵在任意時刻停止咖(ka)啡(fei)流出(chu)。
3）制(zhi)作蒸(zheng)氣
在(zai)默認咖啡模式下，按下蒸(zheng)氣(qi)模式鍵，MCU會(hui)控制(zhi)加(jia)熱器加(jia)熱，水溫繼續升高至產生蒸(zheng)氣(qi)為止，后續會(hui)保持該(gai)溫度。期間蒸(zheng)氣(qi)指示燈由(you)閃(shan)爍轉為常亮(liang)狀(zhuang)態。同時(shi)MCU還要控制(zhi)對(dui)蒸(zheng)氣(qi)氣(qi)壓(ya)的(de)檢(jian)測，必(bi)須(xu)保證氣(qi)壓(ya)在(zai)規(gui)定(ding)范圍內，保證安全。
在蒸(zheng)(zheng)氣(qi)模式下(xia)，按下(xia)咖啡(fei)模式鍵，系統會(hui)切換成咖啡(fei)模式。此(ci)(ci)時(shi)會(hui)產生報警(jing)，蜂鳴器鳴叫(jiao)三聲(sheng)，蒸(zheng)(zheng)氣(qi)指(zhi)(zhi)示(shi)(shi)燈(deng)、咖啡(fei)指(zhi)(zhi)示(shi)(shi)燈(deng)、報警(jing)指(zhi)(zhi)示(shi)(shi)燈(deng)同(tong)時(shi)閃爍。因為制作蒸(zheng)(zheng)氣(qi)的(de)(de)溫度(du)高于制作咖啡(fei)的(de)(de)溫度(du)，所以需(xu)要降(jiang)溫。降(jiang)溫過程中(zhong)，MCU會(hui)通過溫度(du)傳(chuan)感(gan)器實時(shi)檢(jian)測水(shui)溫，當達到制作咖啡(fei)要求(qiu)時(shi)。蒸(zheng)(zheng)氣(qi)指(zhi)(zhi)示(shi)(shi)燈(deng)、報警(jing)指(zhi)(zhi)示(shi)(shi)燈(deng)由閃爍變暗，而咖啡(fei)指(zhi)(zhi)示(shi)(shi)燈(deng)由閃爍變常(chang)亮，此(ci)(ci)時(shi)表明咖啡(fei)制作準備(bei)就緒(xu)。
結語
本文(wen)提出的(de)(de)設(she)計方案主(zhu)旨(zhi)是將咖啡(fei)機(ji)智能化、平民化、提高工作效(xiao)率(lv)、節約時間(jian)、解(jie)放雙手。在(zai)提高人(ren)們(men)生活(huo)的(de)(de)舒適度、便利(li)度的(de)(de)同時，也(ye)能達到進一步保證人(ren)們(men)生活(huo)品(pin)質的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。
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