3.6.2 LED数码管 20

3.7 安捷伦数据采集控制主机和相关套件 21

3.8 统计与分析模块Minitab 23

3.10 单片机与外围电路模块 31

3.11 系统软件设计 33

3.11.1 AD7705的片内寄存器与流程图 33

3.11.2 单片机线性插值程序 34

3.11.3 LCD1602显示流程图 36

3.11.4 温度控制流程图 37

4 零件安装与分析 38

4.1 传感器的安装 38

4.2 继电器的安装 39

4.3 分析与测试 41

结论 42

致谢 43

参考文献 44

附录一　温度采集电路输出电压—温度转换表 45

附录二　温度—ADC值转换表 49

1 绪论

1.1 研究背景

1.1.1 课题意义

在厨房电器中,对食物加热是一种普遍而广泛的加工手段,而因为不同食物的性状不同,或者人们对食物烹饪生熟程度的个体要求不同，就使得人们在烹饪食物时需要合适的“火候”。

从物理角度简单而言,所谓火候,可由温度和对应某个温度的持续时间这二个基本的物理量来表征,在这二个物理量中,时间可比较方便由各类定时器和电路所控制，并且，就食物烹饪的要求而言，也是比较容易达到比较高的精度的。而相当于时间控制而言，温度的控制比较复杂，其复杂性主要是来自于对液体食物中心点附近温度的准确测量。

一般食物主要由水和其他各种食物原料的混合液体构成，烹饪过程实际是通过对食物的加热，使食物组织、形态、分子产生变化的过程，所以，一般认为，对“加热水煮”这类烹饪（而不是蒸、煎、烤等其他形式），食物混合液中心处附近的温度对食物的烹饪起到了主要作用，如果能准确测量出液体中心处附近的温度，就能比较方便地通过电子控制的手段，实现对“火候”的精确控制，实现人们所追求的、恰到好处的“火候”。

但是，由于人们受食物烹饪习惯影响，并不希望家用电器在设计上直接将温度测量元件伸入液体食物内部中心，另一方面，温度测量元插入液体食物内部的设计也可能对某些功能的实现造成影响，带来清洁方面的不便，在一定程度上制约了器具的外观设计……总之，如果能找到一种方法，既能较为精确地测量到液体食物中心处附近的温度，又能设计在器具容器之外而取得“隐身”的效果，将给器具的外观设计、使用和清洗等带来较大的便利，并能较好地使该测量元件在比较理想的环境条件下工作，延长该元件的使用寿命，这就是本文所探讨的间接式测量[11]。

随着中国经济的高速发展，国民可支配收入显著提高，但同时社会也存在许多负面的问题。例如食品安全方面，以豆浆为例，近年来各大连锁快餐店频频被主流媒体曝光所谓的现磨豆浆全为豆浆粉冲泡而成，与现磨豆浆相比，冲制豆浆的营养含量较低，更为严重的是，许多商家为了追求冲制豆浆的口与现磨豆浆的相似度，不惜在豆浆中加入大量添加剂，于是食品安全问题日益严重。基于以上现状，可以推论，许多用户为了营养与健康，会购买豆浆机自己亲手制作豆浆。根据市场调查，在豆浆机功能上用户对四个指标最为重视。第一点为预约功能，拥有预约功能后，用户不必每天早起准备制作豆浆，能更好的管理自己的时间。第二点为营养指标，用户希望能够品尝到蛋白质含量丰富的豆浆。第三点为独立储水箱设计，在预约加热程序开始时自动加水，杜绝黄豆在水中长时间浸泡所产生的腥。第四点为刀片切削时的噪声，过大的噪声会影响用户的正常作息。其中第二点的营养指标与本文所说的间接测量与控制的精度直接相关。相比传统豆浆机煮沸后切削黄豆相比，在低温下通过三次加水加热与切削的动态组合对黄豆进行处理使黄豆的蛋白质释放量达到最高。所以说，间接测量与控制温度系统能被广泛利用在家用电器上。