单品咖啡从2010年开始流行于欧美地区,2012年开始在台湾推广,近两年来也开始被逐步引进到中国市场。在这将近7年的发展时间里面,单品咖啡依然使用着传统的手工萃取方法,目前市场上还没有出现实现单品咖啡萃取的自动化机器。传统手工的萃取方法并不是每个人都能轻易学会,而是需要经过专业培训以及长时间的实战训练才能达到较高的萃取水平,所以每间单品咖啡店都需要配备专业的咖啡师,而专业咖啡师的薪酬很高,这直接导致单品咖啡价格居高不下。另外,高品质单品咖啡有严格的萃取比例和水温控制要求,咖啡壶虽然有容量刻度,可以知道大概水量,但在萃取过程中,从滤杯流下来的咖啡会引起咖啡壶内水面波动,容易出现难以准确判断萃取水量的情况。此外,手冲壶的温度会随着时间以及壶内水量的不断减少而迅速下降,导致温度很难维持恒定。最后,每个制作者萃取的手法不一样,即使是同一个人,难免也会受情绪的波动而影响操控水平。这就导致同一门店不同时间段同一个人萃取同一种咖啡的品质可能出现非常大的差别。单品咖啡成本高、稳定性和一致性差这三个问题直接导致了单品咖啡推广速度慢以及消费者难以接受等问题。为了解决恒定水量、恒定水温以及代替人手萃取的问题,本设计以MSP430F4152IPM为控制核心,配合NTC温度采样模块、水位检测模块、水温检测模块以及加热模块实现单品咖啡的定温定水量萃取。另外,本系统还定制了“莲蓬式”萃取喷头,可使咖啡粉萃取的更加均匀。此外,为了满足不同用户的需求,本设计还增加了 LCD段式液晶显示功能以及萃取温度和萃取比例自由设定的功能,用户可以通过设置按键随意设定自己想要的萃取温度以及萃取比例,实现更友好的人机交互,满足更多用户的需求。本系统最终实现了±1℃以内的温度误差控制,以及±5%以内的水量误差控制,使单品咖啡萃取水平达到了非常好的一致性,提高了萃取效率,实现了更好的稳定性,对单品咖啡的市场推广具有一定意义。