最新课设可编程微波炉控制系统设计 免费下载.doc

辽辽 宁宁 工工 业业 大大 学学 电子综合设计与制作电子综合设计与制作 课程设计 论文 课程设计 论文 题目 题目 可编程微波炉控制系统设计可编程微波炉控制系统设计 院 系 院 系 电子与信息工程学院电子与信息工程学院 专业班级 专业班级 电子电子081081班班 学学 号 号 080404010080404010 学生姓名 学生姓名 刘德志刘德志 指导教师 指导教师 起止时间 起止时间 2011 12 262011 12 26 2012 01 62012 01 6 辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书 论文 I 课程设计 论文 任务及评语课程设计 论文 任务及评语 院 系 电子与信息工程学院 教研室 电子信息教研室 学 号080404010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 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 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 检测显示电路 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 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 00 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 进度计划 1 布置任务 查阅资料 理解掌握系统的控制要求 1 天 2 确定设计思路 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的电路原理图 2 天 4 编写微波炉控制系统的控制程序 2 天 5 对系统进行仿真 分析系统性能 2 天 6 撰写 打印报告 1 天 指导教师评语及成绩 平时 论文质量 答辩 总成绩 指导教师签字 学生签字 年 月 日 辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书 论文 II 注 成绩 平时20 论文质量60 答辩20 以百分制计算 摘要 今年来随着计算机技术的发展 单片机开始得到广泛的应用 由于其功能强 体积小 功耗低 价格便宜 工作可靠 使用方便使单片机在自动控制 智能仪 表以及各种家用电器中得到广泛的应用 可编程微波炉控制系统设计采以微控制器为核心 基于RTX51 编制软件系统 结合四位数码管 LED 显示以及必要的外围电路 完成微波炉的可编程智能控 制 系统由计时控制 火力设定 用户界面几大模块组成 能够根据键盘输入完 成相应的功能 同时使用LED 显示系统状态 关键词 微控制器 微波炉 控制器 辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书 论文 III 目录 第 1 章 绪论 1 1 1 概述 1 1 2 文本的研究内容 1 第 2 章 系统的硬件设计 2 2 1 系统的总体框图 2 2 2 键盘模块的设计 2 2 3 档位显示电路设计 4 2 4 时间显示电路设计 4 2 5 门电路设计 5 第 3 章 系统的软件设计 6 3 1 显示程序设计 6 3 2 计时程序设计 7 3 3 用户设定状态设计 8 3 4 微波炉加热状态 8 第 4 章 课程设计总结 10 参考文献 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 辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书 论文 1 第1章 绪论 1 1概述 在日常生活和工作中 我们常常用到定时控制 如扩印过程中的曝光定时等 早期常用的一些时间控制单元都使用模拟电路设计制作的 其定时准确性和重复 精度都不是很理想 现在基本上都是基于数字技术的新一代产品 随着单片机性 能价格比的不断提高 新一代产品的应用也越来越广泛 大可构成复杂的工业过 程控制系统 完成复杂的控制功能 小则可以用于家电控制 甚至可以用于儿童 电子玩具 它功能强大 体积小 质量轻 灵活好用 配以适当的接口芯片 可 以构造各种各样 功能各异的微电子产品 随着电子技术的飞速发展 家用电器和办公电子设备逐渐增多 不同的设备 都有自己的控制器 使用起来很不方便 根据这种实际情况 设计了一个单片机 多功能定时系统 它可以避免多种控制器的混淆 利用一个控制器对多路电器进 行控制 同时又可以进行时钟校准和定点打铃 它可以执行不同的时间表 考试 时间和日常作息时间 的打铃 可以任意设置时间 这种具有人们所需要的智能 化特性的产品减轻了人的劳动 扩大了数字化的范围 为家庭数字化提供了可能 1 2文本的研究内容 本文的主要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 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 实现工作步骤 复位待机 检测显示 电路 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 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 00 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 设定初值后 按开启键 一方面 按选择的挡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 当烹调结束即时间显示为 00 00 时由扬声器提示 具体的问题有 1 如何进行时间设置 分 秒 和时钟倒计时功能 2 如何设计智能火力控制 3 如何设计显示模块显示时间 辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书 论文 2 4 如何设计按键设置 第 2 章 系统的硬件设计 电路设计部分以单片机控制电路为核心由定时器电路 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 系统的总体框图 系统以 AT89C52 单片机为核心 连接各外部电路完成人机交互等各功能 的控制 系统的总体框图如下图 2 1 图 2 1 系统总体框图 A T 8 9 C 5 1 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 键盘模块的设计 在按键设计中 K0 K1 K2 K3 分别连入单片机 I O 接口的 P3 0 P3 1 P3 2 P3 3 通过 单片机内部判断这 4 个 I O 接口来确定按键是否被按下 列外为了防止系统出现 异常无法操作另设手动复位按键 K4 接单片机 RES 如图 2 2 辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书 论文 3 辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书 论文 4 按键功能如下表 K0K1K2K3K4 火力调节定时器分加 1定时器秒加 1定时器清零手动复位 K0 为火力调节 按下 K0 微波炉火力依次为烹调 烘烤 解冻 烹调 K1 定时器分调节 没按一次定时器时间增加 1 分钟 K2 定时器秒调节 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可以令定时器清零重新设定 K4 系统出现错误无法运行 可以手动设置复位 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 接口通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 如图 2 2 4 时间显示电路设计 时间显示采用数码管的动态驱动 将四个数码管 a b c d e f g dp 的同名 图 2 2 按键电路 图 2 3 档位显示电路 辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书 论文 5 端连在一起 另外为每个数码管的公共极 COM 增加位选通控制电路 位选通由各 自独立的 I O 线控制 当单片机输出字形码时 所有数码管都接收到相同的字形 码 但究竟是那个数码管会显示出字形 取决于单片机对位选通 COM 端电路的控 制 所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开 该位就显示出字形 没 有选通的数码管就不会亮 通过分时轮流控制各个数码管的 COM 端 就使各个数 码管轮流受控显示 这就是动态驱动 在轮流显示过程中 每位数码管的点亮时 间为 1 2ms 由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应 尽管实际上各位 数码管并非同时点亮 但只要扫描的速度足够快 给人的印象就是一组稳定的显 示数据 不会有闪烁感 动态显示的效果和静态显示是一样的 能节省大量的 I O 端口 而且功耗更低 用单片机的 P0 口连接 4 位数码管的段端口 用 P2 0 P2 3 分别接数码管的四个 使能端 如图 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突然打开炉门而造成危险的后果 可以设置门电路在 炉门打开时停止当前加热状态 如图2 5 辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书 论文 6 图2 5门电路 第 3 章 系统的软件设计 3 1 显示程序设计 显示程序通过分时轮流控制各个数码管的 COM 端 使各个数码管轮流受控显示 流程图如图 3 1 字位指针指向 数码管第一位 DISPLAY A R0 A 查表求显示编码 P0 A P2 37H R0 R0 1 右移一位 延时 1ms 循环 4 次 返回 辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书 论文 7 3 2 计时程序设计 通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 设置定时器初值来获得1Hz的中断 如图3 2 图 3 1 显示程序 设定定时初值 Tl2 TH2 允许 T0 中断 ET0 EA 主程序 用户设定世间初值 32H 秒 33H 十秒 34H 分 35H 十分 T0 中断服务程序 重装定时初值 调用 SUBONE 子程序 返回 SUBONE 32H 32H 1 32H ff 32H 9 33H 33H 1 33H ff 33H 5 34H 34H 1 34H ff 34H 9 35H 35H 1 35H ff 返回 辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书 论文 8 3 3 用户设定状态设计 在用户设定状态用户通过按键进行档位和时间的设定 再微波炉炉门关闭的状态 按下 K0 建则进入加热状态 按 K1 键用户可以在三个档位上进行切换 按 K2 和 K3 键进行时间加减设定 如图 3 3 是 否 否 否 是 是 是 是否 图 3 2 计时程序 K0 是否按下 设置初始显示 时间为 00 00 K1 是否按下 K2 是否按下 K3 是否按下 档位切换子程序 时间分增加 时间秒增加 炉门是否关 闭 微波炉加热状态 辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书 论文 9 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 跟据用户之前设置的档位系 统会进入相应的加热状态 具体状态图如下图3 4 图 3 4 加热状态 否 是 是 否 否 否 烹调 档位 显示子程序 炉门是否开启 K0 是否按下 时间是否 1 2sj 烹 调 计时程序倒计时 停 止 加 热 显示子程序 炉门是否开启 K0 是否按下 时间是否 0 显示子程序 炉门是否开启 K0 是否按下 时间是否 1 4sj 烹 调 烹 调 计时程序倒计时 计时程序倒计时 停 止 加 热 停 止 加 热 辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书 论文 10 第第 4 4 章章 课程设计总结课程设计总结 经过一段时间以来的学习 不断的从设计中总结和修改 并按着预期的要 求反复的论证和测试 本着学习的态度 以完善设计的可靠性和稳定性 将整个 设计分模块化的进行 并将每个模块加以分析和论证 成功后再联系再一起 最 终达到总体效果 主要完成了以下几个方面的内容 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 检测显示电路 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 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 2 微波加 热处于中火状态 时间显示电路显示为 00 00 4 具有 2 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 设定倒计时初值后 按下开启按键 一方面按选择的挡位启动相应的微波 加热 另一方面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 辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书 论文 11 参考文献 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 2004 2 袁东 51 单片机应用开发实战手册 北京 电子工业出版社 2011 65 81 3 谢宜仁 单片机接口技术实用宝典 北京 机械工业出版社 2011 34 53 4 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 2009 65 78 5 谢自美 电子线路设计 实验 测试 武汉 华中科技大学出版社 1998 6 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 2010 38 64 7 李朝清 单片机原理与接口技术 第三版 北京 北京航空航天 大学出版社 2005 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 2009 56 73 辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书 论文 12 附录 系统总体电路图 辽 宁