微波炉控制器的设计与实现

1、汪鑫电气信息学院电子教研室l教学来源l教学目的l案例构思l实验任务与要求l实现方案l教学模式l实施进程l考核评价本实验是电子信息工程大三（上）学期本实验是电子信息工程大三（上）学期EDA技术技术课程的一个课程设计。课程的一个课程设计。EDA技术技术是电子类专业四大技术课程之一，必须是电子类专业四大技术课程之一，必须重视学生的动手设计能力。重视学生的动手设计能力。EDA技术技术课程设计有课程设计有45个题目，本实验案例是个题目，本实验案例是其中一个题目。其中一个题目。l教学目的l教学来源l案例构思l实验任务与要求l实现方案l教学模式l实施进程l考核评价1、学习数字系统自顶向下的、学习数字系统自顶

2、向下的设计方法设计方法和和设计流程设计流程2、提高学生、提高学生运用运用Verilog HDL描述数字电路的能力描述数字电路的能力3、提高学生应用、提高学生应用QUAITUS II进行进行电路仿真的能力电路仿真的能力4、提高学生进行、提高学生进行数字电路测试的能力数字电路测试的能力5、提高学生数字硬件电路的、提高学生数字硬件电路的设计能力设计能力、动手能力动手能力和和解决实际工程问题的能力解决实际工程问题的能力。l案例构思l教学来源l教学目的l案例构思l实验任务与要求l实现方案l教学模式l实施进程l考核评价l案例构思根据教学目的，选择了一个学生比较熟悉的生活电根据教学目的，选择了一个学生比较熟

3、悉的生活电器器微波炉控制器微波炉控制器为载体进行数字系统设计与实现为载体进行数字系统设计与实现的实验教学。的实验教学。将实验任务和内容分为将实验任务和内容分为基本要求基本要求和和提高要求提高要求两部分，两部分，以适应学生能力的不同。以适应学生能力的不同。设置设置学生自拟实验内容学生自拟实验内容，鼓励学生创新鼓励学生创新。l教学来源l教学目的l案例构思l实验任务与要求l实现方案l教学模式l实施进程l考核评价实验任务与要求实验任务与要求设计制作一个简易的微波炉控制器，模拟家用微波炉设计制作一个简易的微波炉控制器，模拟家用微波炉的工作过程：的工作过程：一、基本要求一、基本要求：1、微波炉的火力有大、

4、中、小三档可选。用一个按键、微波炉的火力有大、中、小三档可选。用一个按键实现火力的选择，用点阵显示火力档位，点阵的显示实现火力的选择，用点阵显示火力档位，点阵的显示随着按键的按下次数而变化随着按键的按下次数而变化,没有选择时默认的火力为没有选择时默认的火力为大。大。2、微波加热时间在、微波加热时间在0-59分分59秒之间可选。用秒之间可选。用4个按键个按键分别设置加热时间各位的长度，用数码管显示加热时分别设置加热时间各位的长度，用数码管显示加热时间。间。实验任务与要求3、设置一个开始键，按下此键后开始加热，用一个、设置一个开始键，按下此键后开始加热，用一个闪烁的发光二极管表示加热进行中。加热过

5、程中，用闪烁的发光二极管表示加热进行中。加热过程中，用数码管倒计时显示剩余时间。数码管倒计时显示剩余时间。4、加热过程中，不能修改火力和加热时间。、加热过程中，不能修改火力和加热时间。5、加热完成后蜂鸣器至少鸣响三声以提醒使用者加、加热完成后蜂鸣器至少鸣响三声以提醒使用者加热已结束，加热结束后回到等待状态。热已结束，加热结束后回到等待状态。实验任务与要求6、设置复位键，任何时候按下复位键可以取消加热，、设置复位键，任何时候按下复位键可以取消加热，回到等待状态，只有在等待状态下才可以修改火力和回到等待状态，只有在等待状态下才可以修改火力和加热时间。加热时间。二、提高要求二、提高要求：1、用、用8

6、个个LED灯作为加热进度显示条，随着加热时间灯作为加热进度显示条，随着加热时间的增加匀速增加点亮的增加匀速增加点亮LED灯的个数，无论加热时间是灯的个数，无论加热时间是多长，最后都必须将多长，最后都必须将8个个LED灯全部点亮。灯全部点亮。实验任务与要求2、增加烧烤功能，用一个键选择微波或烧烤功能，、增加烧烤功能，用一个键选择微波或烧烤功能，用一个数码管指示当前处于微波还是烧烤功能。用一个数码管指示当前处于微波还是烧烤功能。3、烧烤火力和加热时间要求与微波功能相同。、烧烤火力和加热时间要求与微波功能相同。4、自拟其它功能自拟其它功能。l教学来源l教学目的l案例构思l实验任务与要求l实现方案l教

7、学模式l实施进程l考核评价实现方案实现方案l教学来源l教学目的l案例构思l实验任务与要求l实现方案l教学模式l实施进程l考核评价教学模式教学模式课内教学与课外开放相结合课内教学与课外开放相结合的教学模式：课内的教学模式：课内32学时，学时，课外开放不限学时。在实物验收之前，学生随时都可课外开放不限学时。在实物验收之前，学生随时都可以到实验室进行实验。以到实验室进行实验。知识讲解、学生实验和教师答疑及个别指导相结合知识讲解、学生实验和教师答疑及个别指导相结合：知识讲解以班为单位统一进行；学生独立实验（允许知识讲解以班为单位统一进行；学生独立实验（允许互相交流讨论但必须每人完成一个作品）；教师个别

8、互相交流讨论但必须每人完成一个作品）；教师个别答疑并结合每个阶段的检查进行个别指导。答疑并结合每个阶段的检查进行个别指导。l教学来源l教学目的l案例构思l实验任务与要求l实现方案l教学模式l实施进程l考核评价实施进程实施进程在在4周周以内用以内用Verilog HDL和实验室提供的实验开发平和实验室提供的实验开发平台完成实验任务的基本要求，根据个人的能力和兴趣台完成实验任务的基本要求，根据个人的能力和兴趣选择完成提高要求。选择完成提高要求。 第一周第一周完成系统设计，绘制系统顶层框图、系统对外完成系统设计，绘制系统顶层框图、系统对外接口图、逻辑划分框图（模块划分和模块之间信息传接口图、逻辑划分

9、框图（模块划分和模块之间信息传递关系等）、主控模块的状态图等。递关系等）、主控模块的状态图等。第二、三周第二、三周完成电路的设计、仿真和调测，并在开发完成电路的设计、仿真和调测，并在开发板上下载实现。板上下载实现。实施进程第四周第四周上课时给指导教师演示所实现的所有功能，根上课时给指导教师演示所实现的所有功能，根据个人意愿进行交流演讲。据个人意愿进行交流演讲。在在实物验收之后的实物验收之后的4天以内天以内完成实验报告的撰写并上完成实验报告的撰写并上交。交。l教学来源l教学目的l案例构思l实验任务与要求l实现方案l教学模式l实施进程l考核评价考核评价考核评价总成绩（总成绩（100%）=操作成绩（

10、操作成绩（30%）+验收答辩成绩验收答辩成绩（40%）+报告成绩（报告成绩（30%）操作成绩操作成绩（30%）：实验态度及整理（）：实验态度及整理（5%）：包括考）：包括考勤（迟到、早退、缺席等）、纪律（玩游戏、做其它勤（迟到、早退、缺席等）、纪律（玩游戏、做其它与实验无关的事等）；实验结束时关闭计算机、稳压与实验无关的事等）；实验结束时关闭计算机、稳压电源、示波器等仪表，保持实验台清洁、整齐。第二电源、示波器等仪表，保持实验台清洁、整齐。第二周检查系统设计情况（周检查系统设计情况（5%）。第三周检查主要模块的）。第三周检查主要模块的代码和仿真波形图情况（代码和仿真波形图情况（20%分分）。）。考核评价验收答辩验收答辩成绩（成绩（40%）：第四周进行结果验收和演讲）：第四周进行结果验收和演讲交流，按照完成的基本要求内容和提高要求内容