随着时代发展，人们喝的东西越来越丰富，可以加的产品越来越多，然而很多粉末状的食品都很难搅拌均匀，就算能搅拌均匀都需要花费很多功夫，所以我想到做这一款自动搅拌杯，它能根据温度差发电使永磁电机工作从而使NS磁铁胶囊旋转达到搅拌效果，极大方便人们生活。本设计以STM32F103C8T6单片机为核心，采用防水封装温度传感器，半导体制冷片，升压模块，电机等，半导体制冷片发电，由升压模块将电压输出提供给各个模块使用，利用电机转动的搅拌，将杯中热水降温，而杯中热水的温度将由防水封装的温度传感器获取，并实时显示在显示屏中，而温度传感器获取的杯中实时温度值，然后将数据发送给MCU，MCU参考获取到的温度值，判断是否控制电机转动，达到给杯中饮品控制在相对合适的温度的效果。 3
目 录
一、引言 1
（一）本课题的研究背景和意义 1
（二）主要研究目标 2
二、硬件电路设计 2
（一）整体设计原理 2
（二）核心元器件 3
（三）主要功能模块 5
1.温度检测电路 5
2.MOS控制电路 5
3.OLED显示电路 6
三、软件系统设计 6
（一）自动搅拌杯系统主程序流程设计 6
（二） 温度浓度检测子程序设计 7
（三）OLED显示子程序设计 8
四、 实物制作与功能调试 9
（一） 实物制作 9
（二） 功能调试 10
五、 总结 11
致谢 12
参考文献 12
附录一 原理图 13
附录二 元器件清单 14
附录三 实物图 14
附录四 源程序 16
一、引言
（一）本课题的研究背景和意义
随着材料科学和结构设计的进步，磁力搅拌器的材料安全性已解决，产品结构更开放、无死角、易于清洗灭菌，所以许多对无菌工艺要求很高的工艺选择了磁力搅拌器。一般叶轮、定位轴承和焊接板的上部是完全与物料接触的，叶轮的设计越开放，CIP/SIP的效果越好。叶轮和焊接板一般采用316L不锈钢，轴承材料采用耐磨耐蚀的硬质合金（如 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ^351916072^ 
SiC、Si3N4）。
如今生物制药巨头的前100强都已经在大规模地使用罐底磁力搅拌器，其中瑞典NovAseptic磁力搅拌器较为出名，它在磁力搅拌器的无菌设计和功能划分上非常具有代表性。其搅拌器安装在反应釜底部，与釜底齐平，其特点是易于拆卸，可靠、耐用和便于维修，且能满足CIP和SIP的要求。NovAseptic公司进行了微粒测试，支撑轴承在工作48h后，检测到非常小的失重（仅为0．5mg）。瑞典ＲOPLAN集团下STEＲIDOSE公司生产的STEＲIMIXEＲ磁力搅拌器，Lightnin公司生产的MBI系列清洁磁力搅拌器和阿法拉伐的新型磁力搅拌器等均为该领域的先进产品。德国IKA集团的实验室用磁力搅拌器是实验室用搅拌混合领域的专业者。
磁力搅拌器国内发展与应用情况：
国内对于磁力搅拌器的研究起步稍晚，但进步很大。国内从20世纪80年代开始制造磁力传动设备，所研制的磁力驱动搅拌釜在第七届国际稀土永磁材料及应用会议上引起了各国专家的极大关注和好评。我国不断吸收国外的先进技术，探索创新，磁力搅拌器正在向大功率、大容积、高温、高压、高转速方向发展。
1990年，北京大学在世界上先研制成Sm2Fe17Nx，居里温度提高到480℃，且成本低于钕铁硼磁体，开拓了世界永磁材料研究与开发的新领域，也带来了磁力传动技术的新发展。江苏大学许士芬（香港）联合研究所研制的耐高温异步磁力联轴器，利用电磁感应原理进行传动，不需在内转子上布置永磁体，有效地解决了同步磁力联轴器高温时内转子上永磁体退磁的问题
办公室里我经常要喝咖啡，没有勺子怎么搅拌，最后我只能盖上盖子一通摇晃，掀开盖子，会流出很多液体。还有的时候，水壶的水不够热，发现时已经晚了，比如泡豆浆，这时候就很尴尬。用自动搅拌方式，因为电机速度快，比手动搅拌效果更好，时间更短，而且搅拌非常均匀，即使是冷水，都可以搅匀，溶解。而且有的时候，水太热，就很容易烫伤自己，所以搅拌也会更快让饮品冷下来。
（二）主要研究目标
本次设计的半导体智能片搅拌杯拟具备以下功能：
（1）该系统可实现半导体发电、升压模块电压转换；
（2）该系统采用OLED 屏幕显示当前数据
（3）该系统采用STM32单片机处理；
（4）该系统能够采集饮品温度；
（5）该系统能够搅拌饮品，降温。
二、硬件电路设计
（一）整体设计原理
自动搅拌杯是由STM32F103C8T6微控制器，半导体制冷片发电，升压模块，温度检测电路，OLED显示，MOS，电机构成，如图21所示。
其中，电源负责STM32F103C8T6及温度检测模块，电机和MOS以及OLED 屏幕供电，而温度检测模块将采集到的数据发送给STM32微控制器进行数据分析，然后再跟据饮品饮用的合适温度对比；若当前的饮品温度很高，单片机则驱动MOS打开电机，搅拌饮品，使其降温到合适的温度，而当前饮品的温度信息及其他器件工作状态会显示到屏幕上，达到检测，调节，显示，于一体的自动搅拌杯。


图21 自动搅拌杯总体设计框图
（二）核心元器件
（1）主芯片
如图22所示STM32微控制器，选用的是STM32F103C8T6芯片。该芯片有48个引脚，这些引脚可以大致分为电源引脚，晶体震荡电路反向输入端和输出端引脚，晶体能够为单片机提供基本的震荡源，如果没有晶振的话，单有电源单片机是不能启动的，就和人们的心跳一样。复位引脚，NRST复位信号输入端引脚是用来重启单片机的，和电脑一样，有时候单片机也会死机，这个时候就需要NRST复位信号输入端来重启。当然，直接断电也是可以复位的。输入输出引脚，也就是I/O引脚，也是引脚数量最多的，是输入输出口，里面有数字端口、模拟端口、PWM口和串口。作用是来连接模块，比如传感器，屏幕，LED等外设。

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