课设可编程微波炉控制新版专业系统设计.doc

辽 宁 工 业 大 学电子综合设计和制作 课程设计（论文）题目：可编程微波炉控制系统设计院（系）： 电子和信息工程学院 专业班级： 电子081班 学 号： 学生姓名： 刘德志 指导老师： 起止时间：.12.26.01.6课程设计（论文）任务及评语院（系）：电子和信息工程学院 教研室：电子信息教研室学 号学生姓名刘德志专业班级电子081课程设计题目可编程微波炉控制系统设计课程设计（论文）任务任务和要求：设计制作一个微波炉控制器电路，含有三档微波加热功效，分别表示微波加热为烹调、烘烤、解冻，试验中用LED模拟。1. 制订一个在不一样功效时火力控制时序表。含有三档微波加热功效,分别表示微波炉工作状态为烹调、烘烤、解冻，试验使用LED模拟。2. 实现工作步骤：复位待机检测显示电路设置输出功效和定时器初值开启定时和工作开始结束烹调、音响提醒。3. 在上电或手动按复位键时，控制器输出微波功率控制信号为0，微波加热处于待机状态，时间显示电路显示为00.00。4. 含有4位时间预置电路，按键开启时间设置，最大预设数为99分99秒。进度计划1、部署任务，查阅资料，了解掌握系统控制要求。（1天）2、确定设计思绪，设计可编程微波炉控制系统框图。（2天）3、绘制微波炉控制系统各个部分电路原理图。（2天）4、编写微波炉控制系统控制程序。（2天）5、对系统进行仿真，分析系统性能。（2天）6、撰写、打印汇报（1天）指导老师评语及成绩 平时： 论文质量： 答辩： 总成绩： 指导老师签字： 学生签字： 年 月 日注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要今年来伴随计算机技术发展，单片机开始得到广泛应用。因为其功效强，体积小，功耗低，价格廉价，工作可靠，使用方便使单片机在自动控制，智能仪表和多种家用电器中得到广泛应用。可编程微波炉控制系统设计采以微控制器为关键，基于RTX51 编制软件系统，结合四位数码管（LED）显示和必需外围电路，完成微波炉可编程智能控制。系统由计时控制、火力设定、用户界面几大模块组成。能够依据键盘输入完成对应功效，同时使用LED 显示系统状态。关键词：微控制器、微波炉、控制器目录第1章 绪论11.1概述11.2文本研究内容1第2章 系统硬件设计22.1系统总体框图22.2键盘模块设计22.3 档位显示电路设计42.4 时间显示电路设计42.5 门电路设计5第3章 系统软件设计63.1显示程序设计63.2 计时程序设计73.3用户设定状态设计83.4微波炉加热状态8第4章 课程设计总结10参考文件：11附录：系统总体电路图12附录： 器件清单13附录：软件设计程序14第1章 绪论1.1概述在日常生活和工作中，我们常常见到定时控制，如扩印过程中曝光定时等。早期常见部分时间控制单元全部使用模拟电路设计制作，其定时正确性和反复精度全部不是很理想，现在基础上全部是基于数字技术新一代产品，伴随单片机性能价格比不停提升，新一代产品应用也越来越广泛，大可组成复杂工业过程控制系统，完成复杂控制功效。小则能够用于家电控制，甚至能够用于儿童电子玩具。它功效强大，体积小，质量轻，灵活好用，配以合适接口芯片，能够结构多种多样、功效各异微电子产品。 伴随电子技术飞速发展，家用电器和办公电子设备逐步增多，不一样设备全部有自己控制器，使用起来很不方便。依据这种实际情况，设计了一个单片机多功效定时系统，它能够避免多个控制器混淆，利用一个控制器对多路电器进行控制，同时又能够进行时钟校准和定点打铃。它能够实施不一样时间表（考试时间和日常作息时间）打铃，能够任意设置时间。这种含有大家所需要智能化特征产品减轻了人劳动，扩大了数字化范围，为家庭数字化提供了可能。1.2文本研究内容本文关键工作是掌握控制应用技术，显示技术，电子技术等相关知识，设计制作一个微波炉控制器电路，含有三档微波加热功效，分别表示微波加热为烹调、烘烤、解冻，试验中用LED模拟。实现工作步骤：复位待机检测显示电路设置输出功效和定时器初值开启定时和工作开始结束烹调、音响提醒。在上电或手动按复位键时，控制器输出微波功率控制信号为0，微波加热处于待机状态，时间显示电路显示为00.00。含有4位时间预置电路，按键开启时间设置，最大预设数为99分99秒。设定初值后，按开启键，首先按选择挡位开启对应微波加热；其次使计时电路以秒为单位作倒计时。当烹调结束即时间显示为00.00时由扬声器提醒。具体问题有：（1）怎样进行时间设置（分、秒）和时钟倒计时功效；（2）怎样设计智能火力控制（3）怎样设计显示模块显示时间；（4）怎样设计按键设置。 第2章 系统硬件设计电路设计部分以单片机控制电路为关键由定时器电路，显示电路，键盘电路，门电路，电源电路，音响发声电路，火力输出电路，档位显示电路共同组成微波炉控制系统电路。2.1系统总体框图系统以AT89C52单片机为关键，连接各外部电路完成人机交互等各功效控制。系统总体框图以下图2.1图2.1系统总体框图AT89C51内部定时器LED显示电路档位显示电路电源电路按键输入电路输出电路音响发声电路门电路2.2键盘模块设计在按键设计中K0,K1,K2,K3分别连入单片机I/O接口P3.0,P3.1,P3.2,P3.3。经过单片机内部判定这4个I/O接口来确定按键是否被按下。列外为了预防系统出现异常无法操作另设手动复位按键K4接单片机RES。图2.2图2.2按键电路按键功效以下表：K0K1K2K3K4火力调整定时器分加1定时器秒加1定时器清零手动复位K0为火力调整，按下K0微波炉火力依次为烹调烘烤解冻烹调；K1定时器分调整，没按一次定时器时间增加1分钟；K2定时器秒调整，没按一次定时器时间增加1秒钟；K3若设定时间是出现错误能够令定时器清零重新设定；K4系统出现错误无法运行，能够手动设置复位。2.3 档位显示电路设计显示电路有五个LED组成其中D0为电源显示，接通电源则D0亮；D1、D2、D3为档位显示模块，分别代表“烹调”、“烘烤”、“解冻”三个档位，直接将发光二极管接至单片机I/O接口经过单片机发送低电平使发光二极管发光；D4为扬声器工作显示，当烹饪结束扬声器报警时D4亮。图2.图2.3档位显示电路2.4 时间显示电路设计时间显示采取数码管动态驱动，将四个数码管a,b,c,d,e,f,g,dp同名端连在一起，另外为每个数码管公共极COM增加位选通控制电路，位选通由各自独立I/O线控制，当单片机输出字形码时，全部数码管全部接收到相同字形码，但到底是那个数码管会显示出字形，取决于单片机对位选通COM端电路控制，所以我们只要将需要显示数码管选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通数码管就不会亮。经过分时轮番控制各个数码管COM端，就使各个数码管轮番受控显示，这就是动态驱动。在轮番显示过程中，每位数码管点亮时间为12ms，因为人视觉暂留现象及发光二极管余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描速度足够快，给人印象就是一组稳定显示数据，不会有闪烁感，动态显示效果和静态显示是一样，能节省大量I/O端口，而且功耗更低。用单片机P0口连接4位数码管段端口，用P2.0P2.3分别接数码管四个使能端。图2.4图2.4数码管显示电路2.5 门电路设计为避免在微波炉加热过程中忽然打开炉门而造成危险后果，能够设置门电路在炉门打开时停止目前加热状态。图2.5 图2.5门电路第3章 系统软件设计3.1显示程序设计显示程序经过分时轮番控制各个数码管COM端，使各个数码管轮番受控显示，步骤图图3.1DISPLAY循环4次延时1msR0R0+1右移一位P2（37H）P0AA查表求显示编码A（R0）字位指针指向数码管第一位返回 图3.1显示程序3.2 计时程序设计SUBONE返回主程序调用SUBONE子程序重装定时初值用户设定世间初值32H（秒）33H（十秒）34H（分）35H（十分）T0中止服务程序设定定时初值（Tl2、TH2）许可T0中止（ET0 EA）经过单片机内部定时器2进行时间控制，单片机外接11.0592M晶振，在主程序中设置定时器初值来取得1Hz中止。图3.2返回（35H）=#ff？34H#9（35H）（35H）-1（34H）=#ff？33H#5（34H）（34H）-1（33H）=#ff？32H#9（33H）（33H）-1（32H）=#ff？（32H）（32H）-1 图3.2计时程序3.3用户设定状态设计在用户设定状态用户经过按键进行档位和时间设定，再微波炉炉门关闭状态按下K0建则进入加热状态，按K1键用户能够在三个档位上进行切换，按K2和K3键进行时间加减设定，图3.3设置初始显示时间为00：00是否炉门是否关闭K0是否按下K1是否按下微波炉加热状态档位切换子程序K2是否按下时间分增加K3是否按下时间秒增加是否否否是是是否图3.3用户设定3.4微波炉加热状态微波炉加热状态有三种，分别为烹调、烘烤、解冻。跟据用户之前设置档位系统会进入对应加热状态。具体状态图以下图3.4图3.4加热状态计时程序倒计时计时程序倒计时停止加热停止加热烹调烹调时间是否0K0是否按下炉门是否开启显示子程序时间是否1/4sjK0是否按下炉门是否开启显示子程序否是是否否停止加热计时程序倒计时烹调K0是否按下时间是否1/2sj炉门是否开启显示子程序烹调档位 第4章 课程设计总结经过一段时间以来学习，不停从设计中总结和修改，并按着预期要求反复论证和测试。本着学习态度，以完善设计可靠性和稳定性，将整个设计分模块化进行，并将每个模块加以分析和论证，成功后再联络再一起，最终达成总体效果。关键完成了以下多个方面内容：1.制订一个在不一样功效时火力控制时序表。含有三档微波加热功效,分别表示微波炉工作状态为烹调、烘烤、解冻，试验使用LED模拟。2.实现工作步骤：复位待机检测显示电路设置输出功效和定时器初值开启定时和工作开始结束烹调。3.在上电或手动按复位键时，控制器输出微波功率控制信号为2，微波加热处于中火状态，时间显示电路显示为00:00。4.含有2位时间预置电路，按键开启时间设置，最大预设数为99分99秒。5.设定倒计时初值后，按下开启按键，首先按选择挡位开启对应微波加热；其次使计时电路以分为单位作倒计时。当计时到时间为0时微波炉自动停止工作。参考文件：1雷思孝，李伯成，雷向莉.单片机原理及实用技术.西安：西安电子科技大学出版社，2袁东.51单片机应用开发实战手册.北京：电子工业出版社，：65-813 谢宜仁.单片机接口技术实用宝典.北京：机械工业出版社，:34-534 唐继贤.51单片机工程应用实例.北京：北京航空航天大学出版社，：65-785 谢自美. 电子线路设计*试验*测试.武汉：华中科技大学出版社.19986 杨欣，王玉凤，刘湘黔.51单片机应用实例详解.北京：清华大学出版社，: 38-64 7 李朝清.单片机原理和接口技术.第三版.北京：北京航空航天大学出版社，：43-85 8 王东峰，王会良，董冠强.单片机C语言应用100例.北京：电子工业出版社，:56-73 附录：系统总体电路图附录： 器件清单器件数量AT89C51单片机111.0592MHz晶振1四位数码管130pf电容222uf极性电容1电阻7按键5单刀单掷开关1LED发光管5晶闸管3扬声器1附录：软件设计程序/*1、按键能够调整功率2、按键能够调整定时时间3、定时时间到继电器吸合*/#include sbit KEY1=P30;sbit KEY2=P31;sbit KEY3=P32;sbit KEY4=P33;sbit led1=P14;sbit led2=P15;sbit led3=P16;sbit w1=P34;sbit w2=P35;code unsigned char table=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90/共阳数码管 0-9unsigned char StrTab2; 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