微波炉系统设计VIP

经典word整理文档，仅参考，双击此处可删除页眉页脚。本资料属于网络整理，如有侵权，请联系删除，谢谢！1在现代人快节奏生活中，微波炉已成为便捷生活的一部分。随着控制技术和智能技术的发展，微波炉也向着智能化、信息化发展。而用者根据食物的类型、数量、温度等因素去设定微波炉的工作时间，些问题，笔者认为有必要研制一种操作简单且烹调效果好的微波炉，节时又节能。目前大部分微波炉控制器采用单片机进行设计，电路比较复杂，EDAVHDL设计语言，设计一种新型的微波炉控制器。该控制器具有系统复位、状态控制、时间设定、火力档位选择、烹饪计时、温度控制、显示译码和音效提示等功能，基于FPGA芯片实现。该微波炉控制系统，除实现常规的解冻、烹调、烘烤的基本功能外，还进行了创新设计，实现了微波炉的自定义设置。本系统控制部分以FPGA芯片为核心，通过功能按键设置和手动1灯提示知道食物的成熟度，可以智能控制。该系统在功能执行时，能实现门开关检测、键盘输入扫描、温度控制、LED显示、工作状态指示、蜂鸣等。目前大部分微波炉控制器采用单片机进行设计，电路比较复杂，性能不够灵活。本文采用先进的EDA技术，利用QuartusII工作平台VHDLVHDL编程实现各底层模块的功能，顶层设计用图形输入完成。该系在FPGA上实现。2本课题是基于FPGA·该微波炉控制器能够在任意时刻取消当前工作，复位为初始状态。·59分59秒；开始烹调后，能够显示剩余时间的多少。·可以根据需要设置烹调最高温度值，系统最高的烹调温度为999℃；开始烹调后，能够显示系统当前温度值。2以下是该系统功能模块图，如图2.1所示图2.1系统功能模块图3（1）输入模块输入模块主要完成用户对控制功能的设置，采用按键作为输入设备。由于实验室已有设备限制，本系统采用键盘进行输入设置，即由一个44矩阵键盘实现数据输入控制。该矩阵键盘上16个按键分别是：10Min、1Min/100℃/High、10Sec/10℃/Middle、1Sec/1℃/Low、、复位、暂停/取消、测试、▼/-1、火力设定、温度设定、时间设置、烹调、烘烤、解冻、开始/确认。输入模块包括时钟脉冲电路、键盘扫描电路、消枓同步电路和键盘译码电路，通过该模块将扫描得到的按键值送到控制模块。（2）控制模块逻辑功能，并将当前的工作状态等信息送到显示部分。控制模块采用FPGA理，并将处理结果通过显示模块显示出来。其涉及到数据的装载、状态转换控制、烹饪计时、温度控制、火力控制、音响效应提示等。（3）显示模块显示模块主要监视系统工作状态并提示用户进行控制操作。采用七段数码管和发光二级管来实现。4由于数码管显示信息较少，一些信息用数码管显示不够直观，因此本系统在采用数码管显示的同时，还用发光二极管作为辅助显示。其中，用七段数码管作为时间、温度、火力大小显示，用发光二极管4位LED数码管显示加热倒位LED位LED数码管显示当前个状态提示指示灯分别表示：工作状态、开门指示、测试、烹调、烘烤、解冻、意外报警、完成提示。系统预计操作流程：上电后，系统首先处于一种复位状态，其各电路模块均处于初始状态。此时，8个数码管上会显示“88888888”的信息，所有指示灯亮。按TEST键，数码管和发光二极管全亮、全灭交替闪烁，可以测试数码管和指示灯工作是否正常。系统工作时，首先通过键盘输入数据，比如，按烹调、烘烤、解冻键选择系统预置方案，或者按时间设置键设置时间，按温度设定键设置温度，按火力选择键选择火力，结合10Min、1Min/100℃/High、10Sec/10℃/Middle表示数据装载完成，按START键后系统进入烹调状态。在烹饪过程中，可以按暂停/取消键暂停烹饪，或者重新设置时间、温度、火力。烹饪结束后，系统会发出音效提示，同时，系统自动进入复位状态。其对应的系统流程图如下：56图2.3系统控制键布局图能够进行时间预置、加热倒数计时、温度控制、显示测试以及结束时音效提示等功能。3硬件：PC机、便携式EDA/SOPC/DSP实验系统软件：QuartusII7.0开发系统（1）输入模块输入模块采用44矩阵键盘作为输入设备，实现数据输入控制。电话、手机、微波炉等格式电子产品上已经被广泛应用，计算机键盘种机械开关，所以设计其控制电路时，需要涉及到键盘扫描、键盘译到时序产生、按键扫描和消除抖动。（2）控制模块控制模块是整个微波炉控制器系统的核心，完成许多复杂的控制处理，控制显示模块显示相应的信息。78据数据装载器ZZQ设置的烹饪数据信息进行温度测定和控制，包括温度的测定和控制两部分；音效控制子模块ALARM的功能是当定时时间到和温度达到设定值时，进行音响提示。（3）显示模块显示部分采用七段数码管和发光二极管来实现。外观显示上，采用4位LED数码管显示加热倒计时，3位LED数码管显示当前温度值，1位LED数码管显示当前火力档位。8个状态提示指示灯分完成提示。具体设计时，需涉及到动态扫描和显示译码。可行性研究就是对项目开发的可能性和必要性进行分析，避免盲条件。同时还要进一步进行技术可行性分析、投资/效益分析、组织管理可行性分析，确定系统是否可行。1）技术可行性：本系统的关键技术在于采用EDA技术作为开发EDA技开发是有利的，因此技术上是可行的。2）平台可行性：本系统以实验室已有实验箱作为开发板，可以对微波控制器设计进行开发、调试运行、仿真测试、结果验证等。还可以再网上下载一些免费的资源，比如MAXplusII工作平台。由此可见平台上是可行的。95、已有的参考文献1李华．MCS-51系列单片机使用接口技术．北京：北京航空航天大学出版社，19902黄继昌．传感器工作原理及应用实例．北京：人民邮电出版社，19983纪宗南．单片机外围器件实用手册输入通道器件分册．北京：北京航空航天大学出版社，19984阎石．数字电子技术基础．北京：高等教育出版社，20045张志刚．FPGA与SOPC设计教程：DE2实践．西安：西安电子科技大学出版社，20076汪国强．SOPC技术与应用．北京：机械工业出版社，20067数字电路及系统设计．北京：机械工业出版社，200611毕业设计(论文)毕业设计(论文)开题报告题目基于FPGA的微波炉控制器的设计1．目的及意义（含国内外的研究现状分析）：在现代人快节奏生活中，微波炉巳成为便捷生活的一部分，为人们节省了时间，为社会节约了能源．随着控制技术和智能技术的发展。微波炉也向着智能化、信息化发展．除了可以实现常规解冻，烹调．烘烤三项基本功能外，又进行了创新设计，增加了温度涮量和压力测量，用数码显示工作状态和时闻，预留液晶显示端口，显示更直观更人性化．微波炉是一种用微波加热的现代化烹调灶具，它由电源、磁控管、控制电路和烹调腔组成。其中，微波炉控制器部分完成和工作状态之间的切换功能，本项目详细分析微波炉控制器的原理和组成结系统可由以下四个电路模块组成：状态控制电路，其功能是控制微波炉工作过程中的状态转换，并发出控制信号；数据装载电路，其功能是根据控制信号选择定时时间，测试数据或计时完成信息的载入；号；显示译码电路，其功能是显示微波炉控制器的各状态信息。2．基本内容和技术方案：2.1基本内容：设计一个具备定时和信息显示功能的微波炉控制器。12要求：1.该微波炉控制器能够在任意时刻取消当前工作，复位为初始状态。图2-1微波炉控制器的系统框图复位清零；TEST为数码显示管测试信号，高电平有效，用于测试显示管是否正常工作；SET_T为烹调时间设置信号，高电平有效时允许设置烹调时间；DATA为定时时间输入信号，用于设置烹调时COOK只是微波炉状态，分别表示秒个位、十位、分个位、分十位。微波炉控制器的工作流程如下：首先，对系统进行复位清零，使其各电路模块均处于初始状态；当烹调时间设置信号SET_T有效时，读入时间信号的取值，此时系统自动复位并显示设置的时间信号。按下开始键COOK信号变为高电平，时钟计数器开始减法计数，显示剩余烹调时间。烹调结束，系统恢复初始状态，数码管显示输出烹饪结束信息。示管是否正常进行测试，正常工作时，显示管输出全1.2.3主要模块分析2.31状态控制电路状态控制电路的功能是根据输入信号和自身当时所处的状态完成的转换和输出相应的控制信号，其模块框图如图