全自動煎餅馃子制作販售一體機

陳付磊 周建平 于珊 葉彩紅 黨佳浩 孟星宇

摘?要：通過結(jié)合STM32單片機控制的全自動化生產(chǎn)煎餅馃子機器搭配ESP8266物聯(lián)網(wǎng)模塊鏈接微信小程序，實現(xiàn)煎餅馃子從制作到販售一體化?；赟TM32單片機控制，使煎餅馃子機器實現(xiàn)從原料面糊到加熱至熟，加蛋、加調(diào)料，放置油條或者馃子，最后折疊裝袋的全自動化過程。ESP8266物聯(lián)網(wǎng)鏈接云服務(wù)器，通過IP地址關(guān)聯(lián)微信小程序，加入微信點餐功能，實現(xiàn)煎餅馃子機器從制作到販售的一體化過程。具有高效規(guī)范、衛(wèi)生環(huán)保、節(jié)約人力、適于推廣等優(yōu)點，為煎餅馃子文化的推廣提供設(shè)備基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：煎餅馃子;機械設(shè)計;STM32單片機;微信點餐

煎餅馃子是天津最出名的市民小吃，它是由綠豆面薄餅、雞蛋、油條或者薄脆的“果篦兒”組成，配以面醬、蔥末、辣椒作為佐料，口感咸香，作為早餐既能充饑，又能提供充足的營養(yǎng)[1]。目前，國內(nèi)煎餅馃子制作以半自動化手段為主[2]，半自動化的煎餅馃子機雖然提高了效率，卻依舊不能擺脫人工，導致顧客的等待時間加長，有些衛(wèi)生條件難以達標，不利于煎餅馃子文化的傳播。本文在上述半自動化煎餅機械的基礎(chǔ)上，設(shè)計提出一種采用STM32單片機控制、多種機構(gòu)相結(jié)合，并結(jié)合微信公眾平臺點餐系統(tǒng)的全自動化煎餅馃子制作販售一體機，實現(xiàn)煎餅馃子從制作到販售的一體化過程。

1 機構(gòu)設(shè)計

1.1 加熱機構(gòu)

加熱機構(gòu)的主要功能是將抹勻的面糊進行加熱至熟。本設(shè)計采用鑄鋁加熱板加熱的方法。采用鑄鋁電加熱具有長壽命、保溫性能好、機械性能強、抗磁場、環(huán)保無污染等優(yōu)點。24V直流電機帶動加熱板旋轉(zhuǎn)，將鑄鋁加熱板放在鐵板和石棉板之間，分別用于導熱、隔熱。導電滑目的是保證加熱板旋轉(zhuǎn)但不繞線。溫控器可以控制加熱溫度保持在150℃左右，控制實現(xiàn)面糊加熱的合適加熱溫度。

1.2 出糊及糊斗機構(gòu)

出糊機構(gòu)的主要作用是將面糊放到加熱板上，糊斗機構(gòu)的主要作用是當加熱板旋轉(zhuǎn)時將面糊抹勻。工作時，首先，泵利用吸力將一定量的面糊吸到預(yù)熱完成的加熱板上，加熱完成后電動推桿伸出，糊斗將面糊抹平。工作完成后，電動推桿縮回。

1.3 打蛋機構(gòu)

打蛋機構(gòu)的主要作用是將雞蛋打開加到煎餅上，并將蛋殼放入垃圾桶內(nèi)。打蛋機構(gòu)由一大機械夾和夾子末端上兩對小夾子構(gòu)成。大機械夾夾住雞蛋長軸兩端，固定在夾子末端上下兩不銹鋼片，上片為平片，抵住雞蛋，下片為尖銳刀片，當上下兩片夾緊，雞蛋下端被撕開，隨著夾子的快速打開，雞蛋殼隨著夾子末端帶向兩頭再扔下，而雞蛋液在慣性和重力下落下，隨著細滑槽滑至煎餅上。

1.4 放置調(diào)料及加油條或者“果篦兒”機構(gòu)

放調(diào)料機構(gòu)的主要作用是將秘制調(diào)料或其他多種調(diào)料均勻涂在煎餅上。加油條或者馃子機構(gòu)根據(jù)顧客需求加入油條或者馃子。將電動轉(zhuǎn)盤和自制托蓋連接，通過單片機給驅(qū)動模塊發(fā)送指令，控制電機轉(zhuǎn)動半周，當空洞脫離封閉區(qū)，進入盛料區(qū)時，依靠重力作用，調(diào)料自動掉落，完成放調(diào)料的過程。油條及馃子放置在特制的容器中，在放置調(diào)料的過程中，控制容器下側(cè)開啟，油條或者馃子依靠重力落在煎餅上。

1.5 刮片機構(gòu)

刮片機構(gòu)的主要作用是將加熱完成的煎餅從加熱板上鏟下。單片機給驅(qū)動模塊發(fā)送指令，驅(qū)動模塊控制推桿伸出，將加熱完成的煎餅鏟下，隨后發(fā)送反向信號，控制推桿縮回復(fù)位。

1.6 托輥機構(gòu)

托輥機構(gòu)的主要作用是將鏟下的煎餅帶到折疊機構(gòu)上。工作時，電動推桿控制托輥機構(gòu)到達工作位置，驅(qū)動模塊控制電機旋轉(zhuǎn)，托輥轉(zhuǎn)動，帶動已經(jīng)鏟下的煎餅向前運動到折疊機構(gòu)上。工作完成后，電機停止旋轉(zhuǎn)，電動推桿復(fù)位。

1.7 折疊機構(gòu)

本產(chǎn)品的折疊機構(gòu)主要分為橫向折疊機構(gòu)和縱向折疊機構(gòu)兩個部分，通過單片機進行控制，24V直流電機提供動力，不完全齒輪機構(gòu)進行傳動，帶動該機構(gòu)工作。在這兩部分可以分別實現(xiàn)煎餅馃子的縱向折疊和橫向折疊，協(xié)作之下可以實現(xiàn)煎餅馃子的折疊。

2 控制設(shè)計

2.1 STM32芯片

采用STM32F407為主控核心，它具有體積小，性能優(yōu)越的特點?？稍?0×10毫米的封裝體積下高度集成，在眾多嵌入式產(chǎn)品中得到了廣泛的應(yīng)用。

2.2 電機驅(qū)動模塊

選用24V/7A160w雙路直流電機驅(qū)動板模塊，使用for循環(huán)等結(jié)構(gòu)組成的延時子程序讓單片機向電機控制模塊發(fā)送延時信號即可控制電機精確到毫秒級的轉(zhuǎn)動時間，在具體的模塊進行一定調(diào)試后可以表現(xiàn)為如控制托盤轉(zhuǎn)動角度或者鏟刀前進路程的功能;另外，利用單片機相應(yīng)模塊產(chǎn)生的PWM波，對給到直流電機的電流信號進行電平信號的數(shù)字編碼，就可以讓電機接收到的電流信號以所設(shè)定的占空比來傳達信號，這樣就可以在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)對硬件電平的微調(diào)，使電機不以滿功率而是占空比對應(yīng)的功率去工作，可表現(xiàn)為控制轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速以及鏟刀前進的速度等，通過上述兩個功能可以有效的讓電機的轉(zhuǎn)速和時間即硬件的具體動作進行協(xié)調(diào)配合。

3 微信點餐系統(tǒng)設(shè)計

以小程序為平臺的點餐系統(tǒng)，用戶自主選購性強，設(shè)計分為點餐界面、支付界面以及評價界面。小程序開發(fā)框架包括視圖層（View）和邏輯層（App Service），邏輯層使用JavaScript語言，WXML和WXSS描述語言用于編寫視圖層。視圖層與邏輯層間提供了數(shù)據(jù)傳輸和事件系統(tǒng)。小程序后臺配置了云服務(wù)器接口，即時存儲用戶相關(guān)信息到數(shù)據(jù)庫。此款搭配煎餅馃子制作機器的微信點餐系統(tǒng)可實現(xiàn)飯店名片共享、飯店地址及聯(lián)系方式發(fā)送、餐點推薦、點餐、支付和評價的功能。

4 結(jié)語

隨著社會的不斷發(fā)展，機械發(fā)展的總體趨勢是趨向智能化、機電一體化方向。本文的設(shè)計有效解決了半自動化煎餅馃子機的弊端且更加適應(yīng)當今時代發(fā)展潮流，更有助于煎餅馃子這個天津傳統(tǒng)小吃在全國甚至世界范圍內(nèi)的推廣。

參考文獻：

[1]東新.煎餅馃子機[J].農(nóng)村百事通，2012（20）：54.

[2]程玉來，王波.我國煎餅機械的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].糧食與飼料工業(yè)，2010（01）：33-35.

項目基金：天津市級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃資助項目（項目編號：201910058050）