数电课程设计--微波炉定时控制器的设计与制作

1、 课 程 设 计 课程名称 数字电子技术 课题名称 微波炉定时控制器的设计与制作 专 业 测控技术与仪器 班 级 测控1101 学 号 201101200127 姓 名 指导教师 2013年 10月 28 日2013年11月8日 课程设计任务书课程名称： 数字电子技术题 目：微波炉定时控制器的设计与制作B题 任务书下达日期2013年10月28日星期一设计完成日期 2013年11月8日星期五设计内容与设计要求一设计内容： 设计制作一个微波炉定时控制器电路，具有三档微波加热功能，分别表示微波加热为烹调、烘烤、解冻，试验中用LED模拟。具体设计要求如下：（1） 实现工作步骤：复位待机设置输出功能和定

2、时器初值启动定时和工作开始结束烹调、音响提示。（2） 设置三个功能预置键：具有三档微波加热功能, 分别用三个按键来设置不同功能，表示微波炉工作状态为烹调、烘烤、解冻，试验时分别使用三个LED来模拟输出（三个LED不能同时亮）。（3） 设置4位时间预置键：用四个消抖按键分别进行秒个位、秒十位、分个位和分十位的操作时间设置，采用十进制的递增计数方式预置定时器初值，最大预设数为99分99秒。（4） 设置开启键：设定功能和时间初值后，按开启键，使计时电路以秒为单位作倒计时。当计时到时间为0则断开微波加热器，停止计时并给出声音提示。（5） 设置复位键：在工作过程中按复位键时，微波加热被随时中止，处于待机

3、状态，三个LED均不亮（即表示控制器输出的微波功率控制信号为0），时间显示电路显示为00.00。（6） 功能扩展（自选）；二设计要求： （1）设计思路清晰，给出整体设计框图； （2）设计各单元电路，给出具体设计思路、电路工作原理，元器件清单；完成电路仿真。 （3）完成总电路设计，设计图纸完备； (4)安装调试电路； (5)写出设计报告；主要设计条件1 提供调试用实验室；2 提供调试用实验箱和电路所需元件及芯片；说明书格式1 课程设计封面；2 任务书；3 说明书目录；4 设计总体思路，基本原理和框图（总电路图）；5 单元电路设计（各单元电路图）；6 安装、调试步骤；7 故障分析与电路改进；8 总

4、结与体会；9 附录（元器件清单）；10 参考文献11、 课程设计成绩评分表 进度安排 第一周星期一 上午 布置任务、讲解 星期一 下午-星期二下午 查资料进行设计 第二周星期一上午 领元件（实验楼四楼电子实习实验室） 星期一 下午-星期四下午调试电路（实验楼四 楼电子实习实验室） 星期五 答辩参考文献数字电子技术基础 周良权编电子技术课程设计指导 彭介华编电子技术基础实验 陈大钦编 目录第一章 设计总体思路，基本原理和框图（总电路图）1.1 设计要求 81.2 设计总体思路 91.3整体设计框图 9二 单元电路设计（各单元电路图）2.1单元电路设计思路 102.2功能的分部实现 112.3总电

5、路图 14三 安装、调试步骤31安装步骤 1532调试步骤 15四 故障分析与电路改进 16五 总结与体会 17附录18评分表19第一章1.1 设计要求： 设计制作一个微波炉定时控制器电路，具有三档微波加热功能，分别表示微波加热为烹调、烘烤、解冻，试验中用LED模拟。具体设计要求如下： 1.实现工作步骤：复位待机，设置输出功能和定时器初值，启动定时和工作开始，结束烹调、音响提示。 2.设置三个功能预置键：具有三档微波加热功能, 分别用三个按键 来设置不同功能，表示微波炉工作状态为烹调、烘烤、解冻，试验时分别使用三个LED来模拟输出（三个LED不能同时亮）。 3.设置4位时间预置键：用四个消抖按

6、键分别进行秒个位、秒十位、分个位和分十位的操作时间设置，采用十进制的递增计数方式预置定时器初值，最大预设数为99分99秒。 4.设置开启键：设定功能和时间初值后，按开启键，使计时电路以秒为单位作倒计时。当计时到时间为0则断开微波加热器，停止计时并给出声音提示。 5.设置复位键：在工作过程中按复位键时，微波加热被随时中止，处于待机状态，三个LED均不亮（即表示控制器输出的微波功率控制信号为0），时间显示电路显示为00.00。 6.功能扩展（自选）；1.2 设计总体思路：本系统分为三个部分：1. 显示器计数部分 基本原理：用四个74SL192器件级联计数，因为74SL192可以同时加法计数和减法计

7、数，当up脚高电平，进行减法计数，当down脚接高电平，进行加法计数，所以就可以计数和置数。2按键部分 基本原理：烹调、烘烤、解冻键设计：用三输入的与门来控制烹调、烘烤、解冻三个LED灯。 复位键设计：最高位借位输出端的非与复位开关一起接或门，当复位开关关时，系统被随时中止。3.报警部分 基本原理：在整个系统的输出端接一个LED灯，当时间为0000时，总系统输出为低电平，把输出的电平非一下，使之变为高电平，这样LED灯就会亮。1.3 总体设计框图：第二章 单元电路设计2.1 单元电路设计思路A先有一个大概的模块化设计，就如下图：预设初值 倒计时减计数 输出数据B：再在上面大模块的基础上进行改进

8、 增加复位端和测试端复位输出数据 预设 倒计时 实现闪烁 初值 减计数 测试2.2功能的分部实现1. 运行中，烹调、烘烤、解冻其中一盏灯亮2.在工作过程中按复位键时，微波加热被随时中止，处于待机状态，三个LED均不亮（即表示控制器输出的微波功率控制信号为0），时间显示电路显示为00.00。3.当计时到时间为0则断开微波加热器，停止计时并给出声音提示。2.3总电路图第3章 安装及调试步骤3.1 安装步骤 安装步骤较简单，就是把系统所需的所有元器件安插在面包板上，但要注意布局合理，为减少布线带来的麻烦，尽量使相互连线多的芯片之间的距离拉近，这样还可以节省导线，还会降低由于导线的质量问题带来故障的风

9、险。3.2 调试步骤 第一步，在所有器件安插完毕后不要急着通电，因为可能会有哪里的线接错没有被发现而造成短路，损坏器件，所以要先仔细检查各器件的电源、地线是否接对，各芯片的管脚是否接好，是否有漏接或多次重复接的现象。 第二步，分块调试。根据具体的设计情况，对具体的每一个芯片进行调试，包括检查管脚是否接对，是否有接触不良，在它的下一个芯片处是否有它的输出信号。此实验线路中，首先测试从4个192能不能工作，然后测试其他开关能不能正常工作。 第三步，联机调试。把全部电路联通后，对整个电路进行连贯的检测，看是否和预期结果相同。第4章 故障分析与电路改进 由于整个电路不是特别复杂，线路不是特别多，所需的

10、导线也不是很多，所以分析起来较容易。把整个电路连通后试电，并没有出现结果，甚至按开关都没用反应，所以可能是下路接错了，让后分模块检查发现是接错一根线了，所以检查应先从元器件和线路的接线开始。从新连了对后，整个线路没有问题，但数码管显示的数字是黑的，我们就从数码管的这根线开始往回找问题的错误点。边检查边用镊子拨动导线，所有的线都是对的，于是在怀疑是48芯片或者显示器的原因，果换更换后原来是芯片的原因，最终可以正常显示了。 第5章 总结与体会经过两周的课程设计，真的学到了很多，不仅对数电的知识进行了复习与应用，还提高了动手操作和解决问题的能力。开始是用软件进行数字电路的仿真，由于原来学过一些这个软

11、件，所以这个对我来说没什么难的，而且还帮助同学学习了点软件的应用知识。很快就连好了线路，并仿真成功了。接下来是接线，这个也不是很难，按照电路图仔细的接，这点很重要，因为它直接影响到后来的调试。接线最好是一个人接，这样出现错误的几率较小，而且检查起来也好发现错误的线路。再后来就是调试了，这个环节应该是最让人头痛的，因为结果不对，你检查的方式不对，很难发现错在哪里，一但进入一个死胡同而不想换个思路重新检测，那就很难出来，很难解决问题。这期间，我发现问题解决问题的能力得到了很好的提高，知道什么样的问题如何去检查，如何去应对，如何去找到解决办法。这两周的时间真的过的很充实，很值得，因为学到了上课学不到的，而且会对以后的学习、工作有很大的帮助的经验，知识。尤其是思维的提高，考虑问题的严密。最后谢谢老师的关心与帮助，我的课程设计才能圆满结束！这也是我人生宝贵的财富！附录(元器件清单)CT74LS192 4片CT74LS00 1片CT74LS02 1片显示器 4个发光二极管 4个参考文献数字电子技术基础 周良权编电子技术课程设计指导 彭介华编电子技术基础实验 陈大钦编 电气与信息工程系课