食品快速解冻保鲜柜的设计研究

发布时间：2017-07-02 15:17

  本文关键词：食品快速解冻保鲜柜的设计研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：冷冻食品在现代生活中扮演着非常重要的角色。冷冻食品的最终质量,不但与冷冻技术息息相关,而且取决于解冻技术。酒店餐饮行业必须根据不同顾客在不同时间里提出的饮食需求,对冷冻食品进行快速解冻。这就使得解冻食品的种类和解冻时间不可预知,给酒店餐饮行业造成了极大的困扰。因此,设计一种即能快速解冻食品又能保障食品品质的装置变得非常有必要。目前,电解冻是人们研究较多的一种解冻方式。研究表明,电解冻方式具有解冻时间短,微生物污染少,解冻后的产品质量较高的特点。但是,电解冻方法存在冷冻食品的表面和内部不能均匀解冻的问题。电解冻过程中产生的热量会导致解冻食品表面首先解冻,已融化的食品表面吸收的热量多,且会进一步阻止电磁波向食品内部穿透,最终造成解冻食品表面过热而内部解冻不足的后果,严重影响解冻食品的品质。本课题在认真研究食品解冻机理的基础上,仔细分析了远红外和微波解冻技术的特点,针对其不足设计了一款食品快速解冻保鲜柜,并制作了实验样机。文中给出了样机结构方案、电气原理图、控制系统方案、控制系统硬件设计、控制系统软件设计,并对重要的组成部分做了详细的阐述。系统以STM32F103VET6为核心,通过采集解冻柜内的温度、湿度、食品重量等信息,结合食品解冻规律给出控制算法,最终通过控制解冻装置、制冷装置、加湿装置、杀菌装置等完成对冷冻食品的解冻和保鲜。设计的食品快速解冻保鲜柜操作简单、功能完善、性能稳定,可以实现对冷冻食品的快速解冻和冷藏保鲜功能,基本满足酒店餐饮行业解冻食品的需求,具有很好的推广应用价值。
【关键词】：冷冻食品 电解冻 解冻柜 STM32
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TS203;TB657
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-10
• 1 绪论10-18
• 1.1 课题研究背景10
• 1.2 解冻技术研究现状10-12
• 1.2.1 冷冻食品的解冻过程10-11
• 1.2.2 空气解冻11
• 1.2.3 水解冻11
• 1.2.4 电解冻技术11-12
• 1.3 远红外技术在食品加工中的应用现状12-14
• 1.3.1 远红外加热的原理12-13
• 1.3.2 远红外加热的特点13
• 1.3.3 远红外技术的应用现状13-14
• 1.4 微波技术在食品加工中的应用现状14-16
• 1.4.1 微波加热的原理14
• 1.4.2 微波加热的特点14-15
• 1.4.3 微波技术的应用现状15-16
• 1.5 论文研究的意义与内容16-17
• 1.5.1 论文研究的意义16
• 1.5.2 论文研究主要内容16-17
• 1.6 本章小结17-18
• 2 食品快速解冻保鲜柜方案设计18-25
• 2.1 远红外快速解冻保鲜柜方案设计18-20
• 2.1.1 远红外快速解冻保鲜柜要求18
• 2.1.2 远红外快速解冻保鲜柜结构方案18-20
• 2.1.3 远红外快速解冻保鲜柜电气原理20
• 2.2 微波快速解冻保鲜柜方案设计20-22
• 2.2.1 微波快速解冻保鲜柜要求20-21
• 2.2.2 微波快速解冻保鲜柜结构方案21
• 2.2.3 微波快速解冻保鲜柜电气组成21-22
• 2.3 快速解冻保鲜柜控制器系统方案22-24
• 2.4 本章小结24-25
• 3 食品快速解冻保鲜柜控制器硬件设计25-57
• 3.1 STM32控制单元设计25-34
• 3.1.1 STM32单片机特性26-27
• 3.1.2 STM32时钟电路设计27-30
• 3.1.3STM32复位电路设计30
• 3.1.4 A/D滤波电路设计30-31
• 3.1.5 STM32下载调试电路设计31-32
• 3.1.6 STM32电源电路设计32-34
• 3.2 检测单元电路设计34-47
• 3.2.1 称重传感器电路设计34-37
• 3.2.2 ADC转换电路设计37-39
• 3.2.3 温度检测电路设计39-43
• 3.2.4 二阶低通滤波器设计43-46
• 3.2.5 湿度检测电路设计46-47
• 3.3 辅助单元电路设计47-51
• 3.3.1 矩阵键盘扫描电路47-48
• 3.3.2 液晶显示48-50
• 3.3.3 报警电路50
• 3.3.4 门检测电路50
• 3.3.5 实时时钟50-51
• 3.4 功率驱动电路设计51-52
• 3.5 控制器PCB设计52-56
• 3.5.1 电路设计软件简介52-53
• 3.5.2 原理图母图设计53-54
• 3.5.3 PCB设计54-56
• 3.6 本章小结56-57
• 4 食品快速解冻保鲜柜控制器软件设计57-82
• 4.1 软件开发环境57
• 4.2 驱动程序设计57-72
• 4.2.1 HX711驱动程序57-60
• 4.2.2 DS18B20温度传感器驱动程序60-63
• 4.2.3 NTC温度传感器的驱动程序63-66
• 4.2.4 AM2302湿度传感器驱动程序66-67
• 4.2.5 12864液晶屏驱动程序67-69
• 4.2.6 CH452键盘扫描驱动程序69-71
• 4.2.7 DS1302实时时钟驱动程序71-72
• 4.3 控制算法设计72-76
• 4.3.1 滤波算法分析72-73
• 4.3.2 数字滤波器的实现73-74
• 4.3.3 数字PID温度控制74-76
• 4.4 控制任务软件设计76-81
• 4.4.1 控制器参数设置程序76-77
• 4.4.2 解冻控制程序77-78
• 4.4.3 辅助控制任务程序78-80
• 4.4.4 控制器主程序80-81
• 4.5 本章小结81-82
• 5 系统可靠性和抗干扰设计82-87
• 5.1 可靠性和抗干扰设计概述82
• 5.2 硬件措施82-84
• 5.3 软件措施84-86
• 5.3.1 软件预防技术84-85
• 5.3.2 软件自动恢复技术85-86
• 5.4 本章小结86-87
• 6 系统调试87-90
• 6.1 控制器操作简介87
• 6.2 样机调试87-89
• 6.3 本章小结89-90
• 7 总结与展望90-92
• 7.1 论文总结90-91
• 7.2 论文展望91-92
• 参考文献92-95
• 附录 195-96
• 附录 296-97
• 致谢97-98
• 攻读硕士期间发表的专利98-99

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