基于单片机的电磁炉设计

本科毕业设计（论文）题目：基于单片机的厨用燃气炉灶控制器设计学号： 20114831595姓名：董磊班级： 11计科A2 专业：计算机科学与技术学院：工学部入学时间：2011级指导教师：日期：年月日毕业设计（论文）独创性声明本人所呈交的毕业论文是在指导教师指导下进行的工作及取得的成果。

除文中已经注明的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。

作者签名：日期：基于单片机的厨用燃气炉灶控制器设计摘要通过本课题的设计主要是面向家庭用户，对现代化的智能产品应用到生活中去，本文主要针对家庭的燃气灶系统进行全自动的控制，提出并设计出了一个能适应现代社会生活需要的现代化厨房用燃气灶系统。

本文主要通过STC12C5204AD单片机作为中央控制系统，并辅助各类传感器和风机电磁阀等器件进行传导和控制。

本设计的智能厨燥控制系统集成了多种功能，其中的防空烧功能，通过红外发射和接收装置炉灶的防空烧控制功能，这样人们在锅离开灶台时候，防空烧红外探测器开始工作，防止了燃气的浪费，节约了能源。

实现了锅在火开锅离火小的开关功能，还可以实现熄火保护的功能，熄火保护就是当火焰被风、汤水等原因意外熄灭时，熄火保护装置就会自动关闭气源，这样就不会通过燃气灶引起燃气泄漏的危险了。

本设计中设计了分为主火和明火两种电磁阀控制功能，能够更好的控制火源。

保证燃气灶的智能节能环保的目的。

同时本设计中还配有触摸按键功能，实现触摸式的燃气开启与关闭，与此同时，为了增加燃气的可利用率增加了风压的检查功能。

通过本设计可以为现代化的家庭提供一个功能强大的，省时、省力、经济实惠节能环保的高科技产品，方便人们的生活，提高人们的生活质量。

关键词:单片机；红外发射；电磁阀Design of the controller based on the kitchen gas stoveABSTRACTThrough this topic design is mainly for home users, to the modern intelligent products applied to life to,this paper mainly for household gas stove system were fully automatic control,is proposed and designed which can adapt to the needs of the modern social life of a modern kitchen with gas stove system.This paper mainly through stc12c5204ad microcontroller as the central control system, and to assist all kinds of sensors and the fan solenoid valve device to transmission and control.The design of the intelligent dry kitchen control system is integrated with multiple functions,the air burning function,through infrared emitting and receiving device of stove air defense fire control of the function,so that people in the pot leave hearth, antiaircraft firing infrared detector to work,to prevent the waste of gas,saving energy. he realization of the pot on the fire to boil away from the fire small switch function, also can realize the function of flameout protection,flameout protection is when the fire from being extinguished by wind,soup and the cause of the accident,the flameout protection device will gas source can be automatically closed,so as not to the gas stove caused the danger of gas leakage.The design of the mainfire and fire two solenoid valve control function,can better control the fire.Ensure the gas stove intelligent energy-saving and environmental protection purposes.Also the design is also equipped with touch buttons, touch type gas opening and closing. At the same time,in order to increase gas utilization rate increased by wind pressure check function.Through this design can be for the modernization of the family to provide a powerful,time-saving,labor-saving, affordable energy saving and environmental protection high-tech products, to facilitate people's lives,improve people's quality of life.Key words: MCM; infrared emission; electromagnetic valve目录1绪论 (1)2控制系统方案分析 (1)2.1控制系统简介 (1)2.2控制系统方案分析 (1)2.3本章小结 (1)3硬件电路设计 (2)3.1概述 (1)3.2单片机系统 (1)3.2.1单片机简介 (1)3.2.2单片机最小系统 (1)3.2.3单片机引脚分配 (1)3.3电源系统 (1)3.4按键系统 (1)3.5防空烧系统 (1)3.6电磁阀系统 (1)3.7风压探测系统 (1)3.8熄火保护系统 (1)3.9本章小结 (1)4软件设计 (2)4.1概述 (1)4.2软件的位定义 (1)4.3延时函数 (1)4.4按键检查函数 (1)4.5点火函数 (1)4.6防空烧函数 (1)4.7熄火保护函数 (1)4.8本章小结 (1)5 Keil uVision4介绍 (1)5.1 Keil uVision4简介 (1)5.2 Keil uVision4软件操作流程 (1)6结论 (2)致谢 (3)参考文献 (4)附录 (5)1 绪论燃气灶，是指以液化石油气、人工煤气、天然气等气体燃料进行直火加热的厨房用具。

基于微控制器HT45F0074的商用半桥电磁炉设计摘要：近年来人们的环保意识越来越强，低碳厨房越来越普及，高档家用与商用大功率电磁炉已慢慢取代传统瓦斯炉，许多大型企业食堂和商场餐饮越来越倾向于使用大功率商用电磁炉，电磁感应加热不仅可以直接加热金属材料，还可以间接加热非金属材料。

但是，在实际应用中也遇到了许多问题，商用电磁炉固有的谐振频率因温度、载荷距离和载荷材料而异，从而引起设计问题。

为了使逆变器始终在准谐振状态下工作，必须确保负载频率能够自动跟踪和锁定相位角，以实现随负载变化的功能。

HT45F0074是一款8位高性能精简指令集ASSP Flash微控制器，专门为半桥电磁炉应用而设计。

针对半桥电磁炉产品所需要的功率控制，该微控制器提供了完善的保护机制。

内建硬件过电流、浪涌、相位保护，拥有12-bit A/D转换器搭配2通道A/D自动转换，可测量电磁炉电压、电流等重要参数，可实现半桥电磁炉必备功能，也可节省外围元器件，减小产品PCB尺寸。

Abstract: In recent years, people's awareness of environmental protection has become stronger and stronger, low-carbon kitchens have become more and more popular, high-end household and commercial high-power induction cookers have gradually replaced traditional gas stoves, and many large enterprise canteens and shopping malls are increasingly inclined to use high-power commercial induction cookers. Electromagnetic induction heating can not only directly heat metal materials, but also indirectly heat non-metallic materials. However, many problems have also been encountered in practical applications.The inherent resonant frequency of commercial induction cookers varies with temperature, load distance and load material, resulting in design problems. In order to make the inverter work in quasi resonant stateall the time, it is necessary to ensure that the load frequency canautomatically track and lock the phase angle to achieve the function of changing with the load. HT45F0074 is an 8-bit high-performance reduced instruction set ASSP Flash microcontroller, specifically designed for half bridge induction cooker applications. For the power control required by half bridge induction cooker products, the microcontroller provides a perfect protection mechanism. Built in hardware overcurrent, surge and phase protection, with a 12 bit A/D converter and 2-channel A/D automatic conversion, it can measure the voltage, current and other important parameters of the induction cooker, realize the necessary functions of the half bridge induction cooker, save the surrounding components, and reduce the PCB size of the product.关键词：串联谐振技术；商用半桥电磁炉；微控制器HT45F0074引言应用高频电磁感应加热技术原理设计的商用电磁炉，具有加热速度快、火力大、容易控制温度、加热效率高、占地面积小等诸多优点，在人们的日常生活中得到广泛应用。

本科毕业论文（设计）论文（设计）题目：可编程电磁加热系统设计学院：专业：班级：学号：学生姓名：指导教师：2011 年 05 月20日贵州大学本科毕业论文（设计）诚信责任书本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。

毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。

特此声明。

论文（设计）作者签名：日期：摘要 (III)ABSTRACT ................................................................................................ I V 前言 (1)第一章电磁加热设计的意义及任务 (2)1.1电磁加热的意义 (2)1.2设计任务 (2)第二章电磁加热的工作原理 (3)2.1电磁加热电控部分工作原理 (3)2.2电磁加热的加热原理 (3)第三章主要电路组成及分析 (4)3.1MCU电路 (5)3.1.1 复位电路 (5)3.1.2 晶振电路 (5)3.2串行接口电路 (6)3.3LC振荡电路 (7)3.4同步及振荡电路 (9)3.5IGBT高压保护电路 (10)3.6PWM脉宽调控电路 (10)3.7IGBT驱动电路 (11)3.8浪涌保护电路 (12)3.9电流检测电路 (12)3.10电压检测电路 (13)3.11电源供电电路 (14)3.12蜂鸣器报警电路 (14)3.13IGBT温度检测电路 (15)3.14风扇驱动电路 (15)第四章主要元器件的介绍 (17)4.1IGBT (17)4.1.1 定义： (17)4.1.2防静电： (17)4.1.3测量方法： (18)4.2MCU (18)4.2.1性能特点 (18)4.2.2 引脚介绍 (20)4.3MAX232 (21)第五章系统的软件设计 (23)第六章系统的制作、焊接与调试 (25)6.1系统的制作 (25)6.2系统的焊接 (25)6.3系统的调试 (25)设计总结 (27)参考文献 (28)致谢 (29)附录 (30)附录一系统的程序清单 .............................................. 错误！未定义书签。

南京工程学院课程设计任务书课程名称单片机原理及应用 A 自动化学院院（系、部、中心） 专 班 起 指 止 导 日 教 业 级 期 师20 周1．课程设计应达到的目的 运用<<单片机原理及应用 A>>课程等知识，根据题目要求进行软硬件系统的设计和 调试，从而加深对本课程知识点的理解，使学生综合应用知识能力、设计能力、调试能 力及报告撰写能力等显著提高。

掌握 8255 可编程并行接口芯片、七段数码管 LED 和键盘的应用。

2．课程设计题目及要求 一、题目 电磁炉控制程序设计 二、设计要求： 利用实验系统的硬件资源设计一个“带 LED 显示的电磁炉控制器” 。

控制面板如下：250W500W 750W 1000W 1500W2000W启 动＋－时 间工作流程如下： （1） 通上电源，电源指示灯亮，初始状态：功率指示灯 750W 亮。

LED 灯灭。

（2） 通过“＋”“－”键来选择功率。

、 （3） 按下时间键，LED 显示全 0 ，此时“＋”“－”键用来设置时间。

按加号键 、 一次， 时间加 1， 按减号键一次时间减 1， “99” 再按加 1 键则显示 若到 ， “00” ， “00”时按减 1 键则显示“99” 。

时间单位为分。

（4） 设定完成后按启动键，电磁炉开始工作3．课程设计任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书、图纸、实物样品等要 求〕 根据任务书要求，在教师的指导下，独立完成设计方案，根据各模块功能，采用相 关知识完成各功能块的详细设计、调试以及系统测试。

完成设计任务后，由指导教师进行验收。

验收过程中，接受指导教师对综合应用能 力和实验能力的提问考查。

认真、规范地撰写课程设计报告，报告应包括： 封面 目录 内容部分包含： 一、设计任务（要求） 二、总体方案 三、原理框图 四、系统模块详细设计与调试 五、设计总结 六、参考文献 七、附件材料 （含硬件图、程序清单及说明、元器件清单和实物图片等）4．主要参考文献《单片机原理及应用实验指导书》 ，屈波等编，2007 年 《单片机原理及应用》 ，赵德安等编，机械工业出版社，2004 《单片机基础》，李广弟等，北京航空航天大学出版社，2004 年5．课程设计进度安排 起 止 日 期 工 作 内 容2007 年 4 月 30 日－5 月 17 日 5 月 8 日－5 月 8 日(上午) 5 月 8 日－5 月 8 日(下午) 5 月 9 日－5 月 10 日 5 月 11 日－5 月 11 日(上午) 5 月 11 日－5 月 11 日(下午)下达任务 总体设计及论证 详细设计 调试/测试 验收与考核 设计报告撰写6．成绩考核办法 根据考勤、设计调试、答辩验收、报告撰写情况综合评分。

摘要微波炉已在我国民用领域中普及开来。

微波炉加热的独特原理就是用微波来煮饭烧菜，由于其独特的加热原理，可以有效地保持原有食品的颜色、气味、口感和营养成分，也能在迅速解冻食品时保持食物的水分不丢失和新鲜度。

使用微波炉的过程中也很少产生烟气和热气，可保持厨房的清洁。

微波炉之所以有这么优良的性能，其原因就在于微波炉的广泛应用，它的广泛应用又促进了相关新技术的探索和发现，这些发现和新技术转而又被应用于微波炉性能的改造，这些都是息息相关的。

现在的微波炉技术已相当成熟。

本次设计研究主要是微波炉的控制系统。

本次设计的控制核心是89C52单片机，之所以选择单片机控制，是因为它的功能强、体积小、功耗低、工作可靠、价格便宜、使用简单方便等特点，特别适合应用于控制有关的系统。

整个微波炉控制系统设计主要包括主电路、电源电路、驱动电路、光电耦合隔离、89C52最小系统、键盘输入、液晶显示、PWM波输出等。

本设计有预设模式和人工输入模式两种，对微波炉工作的时间和火力进行调节，通过输出占空比不同的PWM波来模拟微波炉工作在不同火力下的状态，液晶显示屏能准确显示当前工作状态，我们可以根据自己的意愿继续、暂停、退出当前工作方式。

经过模拟仿真以及现场调试后，设计的微波炉控制系统安全可靠，工作稳定，顺利实现预期的各项功能。

关键词：89C52单片机；微波炉；控制电路；AbstractIn our country, microwave ovens have in civilian areas in popularity, due to its unique heating principle, it can effectively keep the original food color, smell, taste and nutrients, also can rapid thawing foods, keep the moisture of food and fresh. And in the use of the microwave oven almost do not produce fumes and hot air, so that the kitchen to keep clean. Microwave oven which has so good performance is relation with the application of new technology .This paper analyzes the control system of home microwave oven, and compares various control methods, and determines the overall control scheme of the system.. Because the monolithic integrated circuit has the characteristics of strong function, small size, low power consumption, cheap, reliable work, convenient use and the like. Therefore, it is especially suitable for control system, the design of the final selection of 89C52 single chip microcomputer as the control core, supplemented by the keyboard input module, LCD display module, photoelectric coupling isolation module and analog microwave modules to form a control circuit of the microwave. This design by default mode or manual input mode microwave oven working time and fire control, and through different output accounted for duty ratio PWM waves to mimic the microwave oven under different thermal working condition, LCD screen as man-machine interface synchronous display the current working state.After the simulation and the on-site debugging, the electric control system of the microwave oven is safe and reliable, and the work is stable, and the function of the microwave oven is smoothly realized.Keywords: MCU; microwave oven; control circuit;目录摘要 (I)1 引言 (1)1.1 微波炉简介 (1)1.2 本文主要研究工作 (2)2 微波炉的工作原理和总体方案设计 (3)2.1 微波炉的工作原理 (3)2.2 微波炉的基本构造 (4)2.2.1 控制电路 (4)2.2.2 高压变压器 (4)2.2.3 磁控管 (5)2.2.3 炉腔 (8)2.2.4 炉门 (8)2.3 总体方案设计 (8)3 硬件电路设计 (9)3.1 主电路的设计 (10)3.1.1 主电路方案分析 (10)3.1.2 主电路方案设计 (12)3.2 驱动电路的设计 (14)3.3 单片机选型及介绍 (15)3.3.1 单片机的选型 (15)3.3.2 单片机STC89C52的特点 (15)3.3.3 单片机最小系统设计 (16)3.4 光耦隔离控制模块的设计 (19)3.5 键盘输入和液晶显示电路 (20)3.5.1 键盘输入电路方案的选择 (20)3.5.2 显示电路方案的选择 (22)3.6 蜂鸣器电路 (25)3.7 风扇冷却电路 (26)4 软件设计 (28)4.1 主程序流程图 (28)4.2 PWM波控制子程序 (30)4.3 火力调节子程序设计 (30)4.4 烹饪时间设定子程序设计 (31)4.4.1 设置定时模式的方法 (31)4.4.2 时间设定程序流程图 (34)4.5 键盘扫描子程序设计 (34)4.6 液晶显示模块程序设计 (37)5 系统仿真调试和实物制作 (38)5.1 系统的仿真调试 (38)5.1.1 仿真结果及分析 (38)5.2 实物制作 (42)6 结论与展望 (45)6.1 论文总结 (45)6.1.1 主要工作及结论 (45)6.1.2 存在的问题 (45)6.2 感想及收获 (45)6.3 展望 (46)致谢.................................................... 错误!未定义书签。

基于Atmega16单片机主控大功率电磁炉设计摘要：本文详细介绍了基于Atmega16单片机的电磁炉感应加热设计的研究。

它主要包括五个部分：不控整流，滤波电路，逆变电路，保护电路和单片机采样数码管显示电路。

经实验，本设计能实现高频加热的功能，符合现代节能的要求。

关键词：Atmega16单片机感应加热不控整流Based on Atmega16 single-chip microcomputer control high power electromagnetic stove designHUANG Rong-lan 21. Wuzhou College，Wuzhou, Guangxi（543002）Abstract：This paper introduces the design of electromagnetism heating based on the Atmega16 MCU, It mainly includes five parts: uncontrolled rectifier, filter circuit, inverter circuit, protection circuit and a single chip. microcomputer sampling digital tube display circuit. After the experiment, the design can achieve high frequency heating function, in line with modern energy-saving requirement.Keywords: Atmega16 MCU ;electromagnetism heating; uncontrolled rectifier1引言感应加热主要是利用电磁感应现象，让交变的电流在导体中产生感应电流，从而使导体发热[1]。

基于单片机的微波炉控制器摘要随着社会的快速发展，人们的生活节奏逐渐加快，微波炉方便快捷的烹饪特点为现代人的生活提供了便利，在现代家庭中，微波炉已成为必备的烹饪工具之一。

通过制作微波炉控制器，更充分了解微波炉的结构特点和工作原理。

本文介绍了微波炉控制器的设计、调试与实现。

本设计中的微波炉控制器以AT89C52单片机为核心，由矩阵键盘、时间显示、控制输出等模块组成。

并且能够实现大、中、小火力选择以及启动、停止和时间重设功能。

其中初始时间由矩阵键盘输入设置，火力大小通过发光二极管来表示、电机的转速表示在加热中。

微波炉控制器工作时，将按照设定的时间进行加热并倒计时，等时间到后报警提示、火力指示灯熄灭、转盘停止运转。

关键词：微波炉；单片机AT89C52；控制器The microwave oven controllerbased on MCUAbstractWith the rapid development of our society and the gradually speeding steps of our life, the convenient and efficient cooking features of microwave oven have provided us great help and make it an indispensable cooking tool in our modern life.Through the making of the microwave oven controller, I have a better understanding of its structural features and working principles. This article introduces the design, debugging and implementation of microwave oven controller. With the SCM AT89C52 at the core, it is made up of modules of matrix keyboard, time display and control outputs and etc. What’s more, you can choose a max, mid or min power and make it work or stop or even time resetting at your will. And the initial time is set by matrix keyboard; the power size is shown by light-emitting diodes; the spinning of the motor shows its working. When it works, it heats according to the setting time and countdowns until the alarming system ringing, the power indicator light packing up andthe turntable stopping.Keyword: microwave oven；SCM AT89c52；controller目录1.绪论 (1)1.1微波炉的背景资料 (1)1.2微波炉的工作原理 (1)1.3使用微波炉时的注意事项 (2)1.4微波炉控制器总体设计思路 (2)2.系统总体方案 ................................................................................................................................... (3)2.1系统总体设计 (3)2.2单片机的结构和接口的基本介绍 (4)2.2.1单片机的基本组成 (4)2.2.2单片机的内部结构 (5)2.2.3部分关键的程序存储单元 (6)2.2.4中断 (6)2.3显示驱动芯片7447/7448的简介 (7)2.3.1认识7447/7448 (8)2.3.2引脚说明 (8)2.4高耐压、大电流达林顿陈列—ULN2003 (9)2.4.1概述与特点 (9)2.4.2方框图 (9)2.4.3 极限值 (9)2.4.4 电特性 (10)2.5 LM7805稳压芯片介绍 ....................................................... .. (10)2.5.1 概述 (10)2.5.2 主要特点 (10)2.5.3 外形图及引脚排列 (11)2.5.4 功能框图 (11)2.6三极管9013 (12)3.硬件电路与实现 (13)3.1微波炉控制器的总体硬件设计 (13)3.2矩阵键盘及器应用 (13)3.2.1矩阵键盘的结构与工作原理 (13)3.2.2矩阵式键盘的按键识别方法 (14)3.2.3矩阵式键盘的按键的例子 (15)3.3四位数码管原理及应用 (16)3.4步进电机控制电路 (17)3.4.1 步进电机工作原理 (17)3.4.2步进电机控制系统原理 (18)3.5 蜂鸣器控制电路 (19)4.控制程序设计与仿真 (20)4.1键盘扫描及显示程序设计 (20)4.1.1键盘扫描流程图 (20)4.1.2键盘扫描仿真电路 (21)4.1.3键盘扫描和显示输出的程序 (21)4.2倒计时程序设计.... (23)4.2.1倒计时流程图 (23)4.2.2倒计时仿真电路 (24)4.2.3倒计时程序 (24)4.3步进电机控制程序设计 (26)4.3.1步进电机流程图 (26)4.3.2步进电机仿真电路 (27)4.3.3步进电机转动程序 (27)4.4 总体程序设计 (29)4.4.1总体设计流程图 (29)4.4.2总体设计仿真电路 (30)5.电路制作与系统调试 (35)6.总结与展望 (36)致谢 (37)参考文献 (38)附录 (39)附录一：微波炉控制器实体图片 (39)附录二：微波炉控制器硬件连接电路 (40)附录三：微波炉控制器PCB板 (41)1 绪论1.1微波炉的背景资料微波炉已经有50多年的发展历史，时至今日，微波炉已实现了高度工业化规模的生产。