分享咖啡豆研磨机方案,MCU控制方案
一杯好咖啡,七成看研磨。手磨太累、老式电磨“傻转”——要么过萃发苦,要么粗颗粒淡水味。把“时间+转速+细密度”三要素交给机器,又要控制成本?本文推出了基于8位MCU的咖啡豆研磨机方案。该方案不仅解决了传统研磨机的痛点,还通过单芯片集成实现了多项智能化功能,为用户提供了一种全新的研磨体验,让百元级研磨机拥有“精品咖啡馆”级的重复精度。
系统框图
┌--------- 24 V/3 A适配器 ---------┐
│ 降压 5 V & 3.3 V LDO │
└-----┬------------┬----------------┘│ │▼ ▼有刷/无刷电机 RGB灯环霍尔测速 触摸滑条电流传感 粉仓微动▲ ▲│ │└-----┬------┘FT61F145(SOP16)16 MHz │ 1 KB RAM
→ 电机PWM由MCU硬件输出,霍尔脉冲闭环,无需外挂驱动IC。
核心功能场景
1. 粗细度「时间法」+转速双闭环
30档研磨粗细对应「时间+转速」二维曲线(浅烘高转速/深烘低转速),MCU根据霍尔脉冲实时PID调速,精度±3%。
默认杯量:单杯12 g/双杯24 g,时间自动按比例伸缩,也可滑条无级微调。
2. 一键记忆+3组自定义
长按“M键”3秒,可把当前「转速+时间」写入片上EEPROM,最多3组,断电10年不丢失,满足意式/手冲/法压三种常用品类。
3. 堵转保护与自动退粉
ADC采样母线电流,堵转电流>1.5 A立即停机并反转0.5 s,防止卡豆伤刀;同时红灯快闪提示清理。
4. 灯环可视化
研磨中——灯环流水蓝;
结束——灯环常亮绿;
堵转——红灯爆闪;
低豆——橙灯呼吸(粉仓霍尔检测无豆3秒触发)。
5. 低功耗与Type-C供电
待机功耗0.4 W(MCU Sleep 1.5 µA),支持PD 20 V输入,户外便携移动电源也能带动。
工作噪声<68 dB@500 g/min,低于手冲店标准。
软件模块(Keil C)
bsp_system:时钟、GPIO、PWM、ADC、HallCapture、低功耗
motor_ctrl:PID调速、过流/堵转/空转识别
grind_curve:30段转速-时间表,可OEM定制
ui_led:RGB灯环特效与音乐滴答提示
memory:片上EEPROM读写磨损平衡
编译<10 KB,RAM<256 B,留给品牌二次开发≥6 KB。
应用场景
家用电动咖啡研磨机
便携USB户外手冲套装
办公室桌面静音磨豆机
精品咖啡馆备用磨豆机
礼品酒咖套盒定制(支持Logo灯效)