可编程微波炉控制器系统设计报告.docx

编号：E甲1108 2004年山东省大学生电子设计竞赛 可编程微波炉控制器系统设计报告（E题） 作 者：翟雷罗权威王光锋 指导教师：解则晓王立红 李庆忠 中国海洋大学工程学院自动化专业 2004.9.13 TOC \o 1-5 \h \z 摘 要 4 \o Current Document 一、 方案论证 5 ?主控制器的选型 5 \o Current Document 2.数据采集系统的方案选择 5 \o Current Document 3 ?火力指示电路的方案选择 5 \o Current Document 显示电路方案选择 5 \o Current Document 音频电路的方案选择 6 \o Current Document ?键盘电路的分析选择 6 \o Current Document 二、 硬件电路设计 6 \o Current Document 1?系统硬件框图 6 \o Current Document ?最小系统模块 7 \o Current Document ?显示器设计 8 \o Current Document 音频电路系统 8 \o Current Document 火力强度指示电路 9 \o Current Document 火力输出电路 10 \o Current Document ?输入量的检测 10 \o Current Document 炉门检测 11 \o Current Document 三 软件设计 12 \o Current Document 1 ?主程序设计 12 \o Current Document 2?智能（模糊）控制模式 14 16\实验结果与分析 16 \o Current Document 常规模式测试 16 \o Current Document 智能控制测试 16 \o Current Document 5、结论 17 2003年全国大学生电子设计竞赛试题可编程微波炉控制器系统设计报告（E题） 一.任务 设计制作一个微波炉控制器电路，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。示意图如下： 图1系统功能模块图 二要求 基本要求 （1） 制定一个在不同功能时火力的控制时序表。具有三档微波加热功能，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：复位待机一一〉检测显示电路一一〉设置输出功能和定时器初 值一一〉启动定时和工作开始一一〉结束烹调、音响提示。 （3） 在上电或手动按复位键时，控制器输出的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00.00o （4） 具有4位时间预置电路，按键启动时间设置，最大预设数为99分99秒。 （5） 设定初值后，按开启键，一方面按选择的扌肖位启动相应的微波加热；另一方面 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，并给 出声音提示，即扬声器输出2?3s的双音频提示音。 （6） 若在待机状态时按测试键，则4位数码管交替显示全亮和全灭两种状态，以检 测数码管各发光段的好坏。 发挥部分 （1） 微波炉火力档位的增加。 （2） 输出显示方面的扩展。 （3） 实现智能控制、信息控制。 本系统以可在线下载单片机作为微处理器，实现了微波炉的智能控制。单片机通过采集、 处理微波炉的状态、食物状态等信息，实现了所有的基本任务，而且对扩展任务中的智能控 制部分进行了很好的实现，利用模糊推理算法实现了微波炉的智能控制，获得了良好的控制 效果。 为了便于获取微波炉内部的信息状态，我们用电位器产生直流电压信号直接进行A/D转 换，分别模拟微波炉中的温度、湿度、食物的热量和重量，通过对这些信息的检测不仅能保 证微波炉安全工作，而口能实现智能控制；对微波炉的火力输出除设计实际的输岀电路，还 设计了火力强度指示电路，用来直观地显示火力的变化情况。 微波炉的控制分为常规模式和智能模式。在常规模式下对烹调、烧烤和解冻三个功能设 计多个火力强度等级，以及它们之间得组合输出；在解冻时也可根据物体的重量自动确定解 冻时间，在安全方面，除对炉门的状态进行检测，还增加了对炉内温度和物体重量的检测， 以防止温度过高或微波炉的空转。在智1能模式下，系统能根据所检测物体的热量和湿度，以 及所选择的火力大小通过模糊推理得出需要加热的时间和被加热物体的重量，这种方式避免 了人工定时所造成的将食物炭化的现象。 系统的显示器采用能显示中文字符的液晶显示器，人机界面友好，仅需要儿个键选择菜 单就可以实现丰富的输入功能。 系统实现了设计任务屮的基本功能和所有的发挥部分的功能。在常规模式和智能