稻米营养粉提取设备中的电路控制系统及其控制方法.pdf

本发明公开了一种稻米营养粉提取设备中的电路控制系统及对应的控制方法，其特征在于：该系统包括控制单片机、键盘、显示屏、蜂鸣器、整流电路、光控检测开关；整流电路外接220V电源，将电压调整为12V；整流电路与控制单片机连接；键盘与控制单片机连接，用于向控制单片机输入一个对电机的停止时间；控制单片机与显示屏、蜂鸣器连接；光控检测开关安装在稻米营养粉提取设备进料斗中，用于对进料斗中是否有稻谷进行检测，并将其检测信号传输至控制单片机中，由控制单片机进行分析和执行；由所述控制单片机对稻米营养粉提取设备中的DC电机7、8控制其工作。本系统应用于稻米营养粉提取设备（即碾米机）中；使其应用了该控制系统及控制方法的稻米营养粉提取设备（碾米机）通过碾米操作能够将米粒中有营养价值的胚芽部分在碾米的过程中有效收集并将其磨细成粉，供人们食用。

1.  一种稻米营养粉提取设备中的电路控制系统，其特征在于：包括控制单片机（1）、键盘（2）、显示屏（3）、蜂鸣器（4）、整流电路（5）、光控检测开关（6）；整流电路（5）外接220V电源，将电压调整为12V；整流电路（5）与控制单片机（1）连接；键盘（2）与控制单片机（1）连接，用于向控制单片机（1）输入一个对电机（8）的停止时间；控制单片机（1）与显示屏（3）、蜂鸣器（4）连接；光控检测开关（6）安装在稻米营养粉提取设备进料斗中，用于对进料斗中是否有稻谷进行检测，并将其检测信号传输至控制单片机（1）中，由控制单片机（1）进行分析和执行；由所述控制单片机（1）对稻米营养粉提取设备中的DC电机（7,8）控制其工作。

2.  一种稻米营养粉提取设备中的电路控制方法，其特征在于：控制方法如下；
步骤1：由整流电路（5）外接220V电源，对电压调整为12V；
步骤2：键盘（2）与控制单片机（1）连接，通过键盘（2）向控制单片机（1）输入一个对电机（8）的控制停止时间；
步骤3：由安装在稻米营养粉提取设备进料斗中的光控检测开关（6）对进料斗中是否有稻谷进行检测，并将其信号传输至控制单片机（1）中，用于控制单片机（1）的分析和执行；
步骤4：由控制单片机（1）对稻米营养粉提取设备中的DC电机（7，8）进行控制；所述光控检测开关（6）采用直射式光电开关，自动感应谷物；如果检测有谷物，则由控制单片机（1）控制DC电机（8）继续工作，如果检测没有谷物的时候，电机（7）会在由键盘（2）输入的时间后自动停止。

稻米营养粉提取设备中的电路控制系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种控制系统及控制方法，具体来讲是一种应用于稻米营养粉提取设备（碾米机）中的控制系统及控制方法；应用了该控制系统及控制方法的稻米营养粉提取设备（碾米机）能够将米粒中有营养价值的胚芽部分在碾米的过程中有效收集并将其磨细成粉，供人们食用。
背景技术
在大跨步的城市发展的今天，科技发展成为了主流，我国是农业大国，农机应用随处可见，碾米机作为生活必需品其作用不可小视。
我国农村地区幅员辽阔，农业生产以种植水稻为主，素有“水稻种植大国”之称。并且我们大部分地区都是以大米为主食，大米是将谷粒经过碾制脱壳、筛糠分选加工处理制成的。在广大农村地区，传统的碾米加工作业是将谷粒送至加工点集中脱壳，再进行风选去糠即制得大米。这种传统的碾米机器体积庞大、价格高、噪音大，所生产的大米中碎米数量较多，米质差，出米率低。
糙米是稻谷脱去外保护皮层稻壳后的颖果，内保护皮层（果皮、种皮、珠心层）完好的稻米籽粒，由于内保护皮层粗纤维、糠蜡等较多口感较粗，质地紧密，煮起来也比较费时，但其瘦身效果显著。与普通精致白米相比，糙米维他命、矿物质与膳食纤维的含量更丰富，被视为是一种绿色的健康食品。胚芽米是指糙米去除部分米糠后还保留了部分米糠和胚芽的米。一粒米中66%的营养在胚芽中(胚芽中富含丰富的维生素B族和微量营养元素),29%的营养在胞膜和麸皮中,精白米的营养只占一粒米全部营养的5%,其中主要成份是糖和淀粉。故：胚芽米既保留了糙米的营养又有精白米的口感。长期食用胚芽米可以使人体质碱性化、促进人体发育、维持皮肤营养、降低人体胆固醇，调节肌体脂肪、减少高血压、心脏病、糖尿病、肥胖、便秘、癌症的发生。胚芽米由于包裹着部分米糠，因此不但不美观，而且在炊煮时也颇费事。糙米 稻谷只剥去粗糠而保留胚芽和内皮的“浅黄米“。各种谷物的营养都集中在胚芽和内皮里，胚芽掌管着米的生命，相当于人的头脑，内皮则相当于人的皮肤。经过精加工的白米失去了头脑和皮肤，导致杂菌侵入，吞噬了本来就不多的营养成分。而糙米依赖原有的生命力和营养成分，就能抵抗杂菌入侵。
 　　种在稻田里的稻米是连谷包在一起的，就像果子外面还覆着一层果皮一样，将这层果皮去除之后，就成了糙米。而糙米保留了糠层和胚芽因此糙米是稻谷的种籽，富含营养且具生命力,比我们日常食用的主食高2-4倍。糙米的周围还覆盖着一层茶色的米皮，将米皮去除之后就成了胚芽。 胚芽位于糙米腹部的下端，组织松散。胚芽和胚根是由一根极短的胚轴连接在一起，和胚乳的连结不牢固。当糙米多次连续地在米机的碾白室内分离剥皮时，米粒中的胚芽脱落机会就增加多次。如果胚芽被去除，就成为我们常吃的精白米了。其实，在米皮与胚芽中含有多种营养，尤其是含有丰富的维他命。胚芽活米是指用能发芽的稻谷通过鲜米机加工,胚芽保留率达80％以上的大米。 胚芽米煮熟后咀嚼的口感别有一番风味，富含纤维质，亦有助于稳定脑神经组、精神状态与脑部灵活运作，这对时常熬夜、营养不均衡的现代人有很大的帮助。米胚占米粒重量的2％～3.5％，是大米中的营养精华。米胚中的蛋白质、脂肪均在2％以上，还含有多种维生素和人体需要的微量元素。其中氨基酸组成较为平衡，为全价蛋白质，米胚油中70％～80％的脂肪为不饱和脂肪酸，天然维生素E高达2～3 mg/g。另外还含有植物固醇、谷维素、富含粗蛋白，人体不饱和酸，叶酸，维生素及酵素类等营养成分。长期食用胚芽米可有效的预防脚气病、口唇炎等多种疾病。
 现有的生活方式中人们往往去追求白净的精米，碾米时，有营养价值的胚芽部分随糠皮丢弃，没有充分利用起来；精白米饭的营养如何呢？很多人追求大米要够白、要够透，其实不过是买椟还珠，精挑细选的结果反倒是：满足了视觉需求，却摒弃了最具营养的部分。现有碾米设备存在以下的技术问题：A：碾米过程中不能解决米芽粒、米芽膜与糠的分离；B：不能解决将米芽粒、米芽膜碾磨成粉状；C：不能解决米芽粒、米芽膜粉的粗细控制；D：不能达到相关法律法规所归定的营养粉。
发明内容
本发明的目的在于在此提供一种控制系统及对应的控制方法，应用于稻米营养粉提取设备（即碾米机）中；使其应用了该控制系统及控制方法的稻米营养粉提取设备（碾米机）通过碾米操作能够将米粒中有营养价值的胚芽部分在碾米的过程中有效收集并将其磨细成粉，供人们食用。
本发明是这样实现的，构造一种稻米营养粉提取设备中的电路控制系统，其特征在于：包括控制单片机、键盘、显示屏、蜂鸣器、整流电路、光控检测开关；整流电路外接220V电源，将电压调整为12V；整流电路与控制单片机连接；键盘与控制单片机连接，用于向控制单片机输入一个对电机的停止时间；控制单片机与显示屏、蜂鸣器连接；光控检测开关安装在稻米营养粉提取设备进料斗中，用于对进料斗中是否有稻谷进行检测，并将其检测信号传输至控制单片机中，由控制单片机进行分析和执行；由所述控制单片机对稻米营养粉提取设备中的DC电机7、8控制其工作。
一种稻米营养粉提取设备中的电路控制方法，其特征在于：控制方法如下；
步骤1：由整流电路外接220V电源，对电压调整为12V；
步骤2：键盘与控制单片机连接，通过键盘向控制单片机输入一个对电机的控制停止时间；
步骤3：由安装在稻米营养粉提取设备进料斗中的光控检测开关对进料斗中是否有稻谷进行检测，并将其信号传输至控制单片机中，用于控制单片机的分析和执行；
步骤4：由控制单片机对稻米营养粉提取设备中的DC电机7、8进行控制；所述光控检测开关采用直射式光电开关，自动感应谷物；如果检测有谷物，则由控制单片机控制DC电机继续工作，如果检测没有谷物的时候，电机7会在由键盘输入的时间后自动停止。
本发明的优点在于：本营养粉提取设备中电路控制系统本身具有以下优点：
A、在该控制电路系统直流电机工作电压为12V。
B、有效的改变了传统设备的笨重感。此款本机质量《7KG。
C、进料口采用直射式光电开关，自动感应谷物。当没有谷物的时候，电机会在5s后自动停止。
D、保险管采用螺旋保险并且为外接的方式，方便换取。利用先进的电子技术，单片机原理进行控制。此电路控制系统设计新颖，适用性强，安全性能等级高，结构紧凑、布局合理、灵敏度高、稳定性和可靠性非常好，具有很强的抗干扰能力，绝缘效果佳，控制精准，操作方便、简单等优势。

附图说明
图1是本发明稻米营养粉提取设备中的电路控制系统结构框图
图2是本发明稻米营养粉提取设备中的电路控制系统电路图
图3-5是本发明所涉及到的稻米营养粉提取设备实施结构示意图
图6-14是本发明所涉及到的营养粉磨粉提取设备及其对应的结构示意图
其中：控制单片机1，键盘2（按钮），显示屏3，蜂鸣器4，整流电路5，光控检测开关6，DC电机（100W）7，DC电机（350W）8，
磨粉进料斗9，进料连接通道10，动磨片11，定磨片12，定磨片安装座13，定磨片的安装面13a，接料端13b，进料口13c，筛网14，接粉盒15，转动轴16，固定螺栓17，动磨片调节固定座18，动磨片调节固定座的端部19，弹簧20，销轴21，输送轴22，磨齿23，弹簧安装座24，碾米机的进料斗25，出糠口26，出米口27,毛刷28。
   
具体实施方式
下面将结合附图1-14对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
专利申请号2013103202621的发明专利公开了一种微型碾米机，属于一种碾米设备；其操作过程为：稻谷从进料口进入，经过内部碾米后，出米口出米，接糠桶接糠皮；很多米粒中有营养价值的胚芽部分在碾米过程中混入糠皮中浪费；经过改进之后，可以不改变原有结构得前提下，在接糠桶中增加一套营养粉磨粉提取设备，用于接收碾米过程中剥离的营养成分（米皮及胚芽部分）并研磨成粉；因此这样的碾米机即为本发明所述的稻米营养粉提取设备（即具备常规碾米功能，也具有收集、研磨米粒营养成分的能力）。
本发明在此提供一种用于稻米营养粉提取设备中的电路控制系统，包括控制单片机1、键盘2、显示屏3、蜂鸣器4、整流电路5、光控检测开关6；整流电路5外接220V电源，将电压调整为12V；整流电路5与控制单片机1连接；键盘2与控制单片机1连接，用于向控制单片机1输入一个对电机8的停止时间；控制单片机1与显示屏3、蜂鸣器4连接；光控检测开关6安装在稻米营养粉提取设备进料斗中，用于对进料斗中是否有稻谷进行检测，并将其检测信号传输至控制单片机1中，由控制单片机1进行分析和执行；由所述控制单片机1对稻米营养粉提取设备中的DC电机7、8控制其工作。
一种稻米营养粉提取设备中的电路控制方法，其特征在于：控制方法如下；
步骤1：由整流电路5外接220V电源，对电压调整为12V；
步骤2：键盘2与控制单片机1连接，通过键盘2向控制单片机1输入一个对电机8的控制停止时间；
步骤3：由安装在稻米营养粉提取设备进料斗中的光控检测开关6对进料斗中是否有稻谷进行检测，并将其信号传输至控制单片机1中，用于控制单片机1的分析和执行；
步骤4：由控制单片机1对稻米营养粉提取设备中的DC电机7、8进行控制；所述光控检测开关6采用直射式光电开关，自动感应谷物；如果检测有谷物，则由控制单片机1控制DC电机8继续工作，如果检测没有谷物的时候，电机7会在由键盘2输入的时间后自动停止。
营养粉提取设备中电路控制系统，主要利用单片机原理技术，采用的单片机原件为AT89C2051，是演绎一个带有2K字节闪速可编程可擦除只读存储器（EEPROM）的低电压、高性能8位CMOS微处理器。他采用ATMEL的高密非易失存储技术制造并和工业标准MCS-51指令集合引脚结构兼容。通过在单块芯片上组合通用的CPLI和闪速存储器。ATMEL的AT89C2051是一个强劲的微型处理器，它对许多嵌入式控制应用提供一定高度灵活和成本低的解决办法。
本营养粉提取设备中电路控制系统本身具有以下优点：
A、在该控制电路系统直流电机工作电压为12V。
B、有效的改变了传统设备的笨重感。此款本机质量《7KG。
C、进料口采用直射式光电开关，自动感应谷物。当没有谷物的时候，电机会在5s后自动停止。
D、保险管采用螺旋保险并且为外接的方式，方便换取。利用先进的电子技术，单片机原理进行控制。此电路控制系统设计新颖，适用性强，安全性能等级高，结构紧凑、布局合理、灵敏度高、稳定性和可靠性非常好，具有很强的抗干扰能力，绝缘效果佳，控制精准，操作方便、简单等优势。
专利申请号2013103202621的发明专利公开的一种微型碾米机在此不做详细说明， 在此对在接糠桶中增加一套营养粉磨粉提取设备进行说明：
营养粉磨粉提取设备具有磨粉进料斗9、电机7（100W，磨粉电机）、进料连接通道10、动磨片11、定磨片12、定磨片安装座13、筛网14、接粉盒15、转动轴16、固定螺栓17、动磨片调节固定座18、弹簧20、动磨片安装座20、销轴21、输送轴22。
动磨片11、定磨片12其接触面均带有磨齿23，定磨片安装座13的一端构成定磨片的安装面13a，其另一端为接料端13b，接料端13b处开有进料口13c，输送轴22位于接料端13b内且与进料口13c相对；电机7的输出端与输送轴22对接用于带动其转动，定磨片安装座13的进料口13c与进料斗9之间可以通过进料连接通道10连通（实施的时候也可以进料口13c与进料斗9之间直接对接）；定磨片安装在定磨片安装座对应的安装面13a上，动磨片11则通过动磨片调节固定座18安装，动磨片调节固定座的端部19处通过销轴21连接在转动轴16上；固定螺栓17、动磨片调节固定座18、弹簧20、弹簧安装座24穿套在转动轴上（弹簧的作用在于可以对动磨片调节固定座调节，使其研磨粗细程度），弹簧的一端为固定螺栓、动磨片调节固定座，弹簧的另一端与弹簧安装座24接触；动磨片、定磨片所构成的整体位于筛网14中，筛网14的底部设置有接粉盒15。
下面结合本发明所述的控制系统对所述稻米营养粉提取设备的运行方式如下：
A：通过键盘2向控制系统设置一个时间（比如5秒），将需要碾米的稻谷放进碾米机的进料斗25，启动光控检测开关6对进料斗25中检测谷物，如果检测到有谷物存在，就由控制单片机1控制DC电机8（350W）工作，进行第一次碾米操作去出糠皮，形成糙米；糠皮从出糠口26输出，糙米从出米口27输出；当谷物从进料斗25进完时，光控检测开关6检测到进料斗25中就没有谷物了，这个时候控制单片机1控制DC电机8（350W）在5秒后停止工作；
B：将糙米放进碾米机的进料斗25，同时启动光控检测开关6对进料斗25中检测谷物，同时控制DC电机8（350W，碾米电机）工作，进行碾米操作对糙米进行碾米，碾下米表皮和胚芽部分，所剩的精米出米口27输出，米表皮和胚芽部分从出糠口26进入磨粉进料斗9，此时由控制单片机1控制DC电机7（100W）工作，对其营养成分进行磨粉；碾磨至规定程度。
营养粉磨粉提取设备的运转如下，被剥离的米皮胚芽部分经出糠口掉落至营养粉磨粉提取设备中磨粉进料斗中，DC电机7（100W）运转，带动输送轴，输送轴22带有螺旋槽，能将磨粉进料斗9中的米皮、胚芽送进动磨片和定磨片中进行磨粉，定磨片是固定在定磨片安装座上的，运转过程中书固定的，而动磨片是随动磨片调节固定座安装在转动轴上（输送轴和转动轴转动对接，电机7运转，同时带动输送轴和转动轴转动）；动磨片和定磨片的转动足够将米皮、胚芽部分研磨细粉，并经筛网过滤；毛刷同样安装时转动轴上，转动轴的转动能够带动毛刷转动，有助于营养粉的收集。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。