EDA课程设计-微波炉控制芯片设计

微波炉控制电路说明书
主控制器采用82C52单片机设计，键盘扫描和显示器的显示采用8279来实现。

1. 通过“烹调键”“烧烤键”“解冻键”来设置不同的加热时间及加热活力，实现分段加热时序表的控制。

2. 通过“档位选择键”选择不同的加热活力，控制总输出功率的大小来实现不同档位的功率加热；同时通过LED数码管激发光二极管指示灯表示微波炉当前的工作状态。

3. 通过控制面版上的“10分”、“1分”、“10秒”、“1秒”时间设定的4个键，来设定加热时间，实现对加热时间的控制。

4. 任何时候可通过键盘的“测试键”可检测各数码管及发光管二极管的好坏。

5．各键功能说明如下：
1键————测试键
2键至6键——档位选择键
7键至10键——时间设置键
11键——开始键
12键——暂停键
13键——烹调选择键
14键——烧烤选择键
15键——解冻选择键。

微波炉可编程逻辑控制系统设计微波炉可编程逻辑控制系统设计随着人们生活水平的提高，微波炉已经成为广大家庭不可或缺的电器，相信大家对微波炉已经非常熟悉了。

它能够以独特的方式加热食物，既快捷又方便。

但是，目前市场上的微波炉普遍存在着定时不准确、温度控制不稳定、操作复杂等问题，给用户的使用带来了不便。

为此，设计一种微波炉可编程逻辑控制系统，是非常有必要的。

需求分析：我们的系统需要满足以下几个主要功能：1.定时功能：以最短的时间精确地加热食物，避免加热过头。

2.温度控制：通过精确测量微波的温度，避免加热不均匀。

3.操作简单：用户操作界面应该简单直观，方便不同用户的使用。

基于以上需求分析，我们可以开始系统的设计。

硬件方案1.温度传感器：我们需要一种能够准确测量微波温度的传感器，在市面上有很多种温度传感器，常用的有热电偶、热敏电阻、热电阻等。

我们考虑使用一种精度高、反应速度快、稳定性好的热敏电阻。

2.触控屏：使用触控屏可以简化用户的操作，让用户界面更加直观，可触控的屏幕也可以避免误操作和按键损坏等问题。

3.微波开关：微波加热的过程中，需要让微波源开关控制微波闸门的开关，以达到加热的目的。

4.微波管：微波的加热核心是微波管。

我们需要选购高品质的微波管，以确保加热效果稳定并且寿命长。

5.逻辑控制板：所有硬件的控制需要一个逻辑控制板来负责。

我们可以使用单片机或者嵌入式芯片。

软件方案1.程序设计：我们需要编写运行在逻辑控制板上的程序。

程序需要实现用户控制界面、温度传感器数据采集、微波开关控制等功能。

程序同时需要确保稳定高效，以此保证系统的性能。

2.内存管理：部分程序需要保存在逻辑控制板的内存中，因此我们需要实现程序的内存管理。

其中，存储程序的部分，需要保证读写速度快、容量足够。

3.硬件驱动：逻辑控制板需要控制各种硬件，如温度传感器、微波管等。

因此，我们需要考虑如何写好各种硬件的驱动程序以及如何控制硬件的状态。

总结本文介绍了微波炉可编程逻辑控制系统的设计方案，包括硬件方案和软件方案。

课程设计(论文)任务书信息工程学院学院通信工程专业2008.1-3 班一、课程设计(论文)题目微波炉控制器的设计二、课程设计(论文)工作自2011年6月 19日起至 2011 年 6月 24 日止。

三、课程设计(论文) 地点: 华东交通大学4-410，图书馆四、课程设计(论文)内容要求：1．本课程设计的目的（1）掌握EDA技术及CPLD/FPGA的开发流程；（2）掌握自顶向下的设计思想；（3）掌握有限状态机的工作原理和设计方法；（4）掌握微波炉控制器的设计及分析方法；（5）提高学生的科技论文写作能力。

2．课程设计的任务及要求1）基本要求：（1）掌握有限状态机的工作原理和设计方法；理解微波炉控制器的工作原理，设计一个微波炉控制器，要求能控制烹调的开关，并显示烹调状态进行和结束。

通过该控制器再配以数码管完成微波炉的定时及信息显示。

（2）能把设计文件进行仿真；（3）能把设计文件下载到实验箱并正确实现功能。

2）创新要求：在基本要求达到后，可进行创新设计，增加一个分频电路和一个“虚拟式”按键预置数据输入电路，以使系统的通用性更好写。

3）课程设计论文编写要求（1）要按照书稿的规格打印誊写毕业论文（2）论文包括目录、绪论、正文、小结、参考文献、谢辞、附录等（3）论文装订按学校的统一要求完成4）答辩与评分标准：（1）完成系统分析：20分；（2）完成设计过程：20分；（3）完成仿真：10分；（4）完成下载：10分（5）回答问题：10分。

5）参考文献：（1）潘松，黄继业. EDA技术与VHDL. 北京：清华大学出版社，2005（2）徐志军，徐光辉编著.《CPLD/FPGA的开发与应用》,电子工业出版社，2001.1（3）/html/85/t-113885.html6）课程设计进度安排内容天数地点构思及收集资料1图书馆设计与调试3实验室撰写论文1图书馆、实验室学生签名：2011 年6 月24 日课程设计(论文)评审意见（1）设计程序（40分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（2）仿真结果（10分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（3）下载结果（10分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（4）回答问题（10分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（5）报告成绩（30分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（6）格式规范性及考勤是否降等级：是（）、否（）评阅人：朱路职称：讲师2011 年6 月27 日。

; 微波炉控制器源程序D8279 EQU 7FFEH ;;定义A0=0地址AD8279 EQU 7FFFH ;定义A0=1地址OUT BIT P2.1 ;定义输出端START BIT 3FH ;定义开始工作标志位ORG 0000HLJMP MAIN ;主程序ORG 0003HLJMP INT0 ;门状态ORG 000BHLJMP TIME0ORG 0013HLJMP INT1 ;按键中断程序入口ORG 001BHLJMP TIME1; 主程序ORG 0030HMAIN:MOV SP,#55HCLR OUT ;输出功率为0SETB P2.6MOV TCON,#00H;INT0、INT1为边沿触发MOV TMOD,#11H ;T0模式1，T1模式1MOV TH1,#3CH;?定时50msMOV TL1,#0B0HMOV 50H,#3CHMOV 51H,#0B0HMOV TH0,50H;?定时50msMOV TL0,50HMOV 20H,#5MOV R7,20HMOV 30H,#13H ;初始显示全部为0MOV 31H,#14HMOV 32H,#15HMOV 33H,#16HMOV 34H,#13HMOV 35H,#14HMOV 36H,#15HMOV 37H,#16HCLR 46HCLR 47HCLR 4FHCLR 50HCLR 51HCLR 52HSETB EACLR TR0CLR TR1CLR 45HSETB ET0SETB ET1SETB EX1SETB EX0CLR STARTMOV 21H,#80HMOV DPTR,#AD8279 ;A0=1写入命令0MOV A,#0000H ;从左边进入，2键互锁。

MOVX @DPTR,AMOV A,#0D1HMOVX @DPTR,A; SETB TR1W AIT: MOVX A,@DPTRJB ACC.7,WAITMOV A,#34H ;写入命令1，CLK=2MHZ，N=20MOVX @DPTR,A;，内部工作频率为100khzMOV A,#90H ;写显示RAM命令4, AI=1，RAM?地址自动加一LCALL DISP ;调用显示程序LOOP:MOV A,21HJNB ACC.7,KEY;acc.7作为标志位JNB START,LOOPJNB 46H,GOTOCLR 46HDJNZ 41H,GOTOLJMP TRANKEY: MOV 21H,#80HMOV B,#03HMOV DPTR,#FUNCLR CMUL ABJMP @A+DPTRGOTO:JB 4FH,OPP ;判断是否到达设定的点平保持时棘处于待机状态，循环调用鲜境绦?JNB OUT,GO1MOV 52H,R5GO2:JNB 47H,LOOP ; 判断是否计时到0CLR 47HFIN:MOV 70H,#5MOV R5,#1MOV R6,#1FIN1:MOV 60H,#200MOV TH0,#0FCHMOV TL0,#18HMOV 50H,#0FCHMOV 51H,#18HMOV 52H,#1SETB TR0SETB P2.6CH1:JNB 4FH,$CPL P2.6CLR 4FHDJNZ 60H,CH1MOV 60H,#100MOV TH0,#0F8HMOV TL0,#30HMOV 50H,#0F8HMOV 51H,#30HMOV 52H,#1SETB TR0SETB P2.6CH2:JNB 4FH,$CPL P2.6CLR 4FHDJNZ 60H,CH2DJNZ 70H,FIN1CLR TR0MOV 20H,#20CLR STARTSETB P2.0SETB P2.1SETB P2.2SETB P2.3SETB P2.4SETB P2.5LJMP LOOPGO1:MOV 52H,R6LJMP GO2OPP:CLR 4FHCPL OUTLJMP LOOP; 按键中断处理程序INT1:PUSH PSWPUSH ACCMOV DPTR,#AD8279 ;写入命令2，读取FIFO/SENSOR RAMMOV A,#40HMOVX @DPTR,AMOV DPTR,#D8279 ;读取FIFO/SENSOR RAMMOVX A,@DPTRMOV 21H,A;定义20H为键盘扫描内容的缓冲区POP ACCPOP PSWRETI; 开门中断;INT0:PUSH PSWPUSH ACCSETB OUTCPL ET0CPL ET1CPL STARTPOP ACCPOP PSWRETI;分散转移处理程序FUN:LJMP KEY1LJMP KEY2LJMP KEY3LJMP KEY4LJMP KEY5LJMP KEY6LJMP KEY7LJMP KEY8LJMP KEY9LJMP KEY10LJMP KEY11LJMP KEY12LJMP KEY13LJMP KEY14LJMP KEY15; LJMP KEY16;各个键的功能程序;1、测试键KEY1: CLR STARTSETB 45HMOV R4,#5HMOV DPTR,#D8279MOV R3,#08HLOOP2:MOV A,#0FFHMOVX @DPTR,ADJNZ R3,LOOP2GO0: MOV DPTR,#AD8279MOV A,#0A3H ;命令5，显示写入禁止/消隐MOVX @DPTR,ALCALL DELAY1SMOV DPTR,#AD8279MOV A,#0A0HMOVX @DPTR,AMOV A,#90H ;写显示RAM 命令MOVX @DPTR,ALCALL DELAY1SDJNZ R4,GO0LCALL DISPCLR TR1CLR 45HLJMP LOOPDELAY1s:SETB TR1 ;延时1S; JNB 46H,DELAY1S ;定时是否到达1SCLR 46HCLR TR1RET;2、火力1档KEY2: MOV R5,#04HMOV R6,#16MOV 37H,#01SETB ET0LCALL DISPLJMP LOOP;********************************************** **********; 3、火力2档KEY3:MOV R5,#8MOV R6,#12MOV 37H,#2SETB ET0LCALL DISPLJMP LOOPTRAN:JB 50H,KEY4JB 51H,KEY3JB 52H,KEY5;4、火力3档KEY4:MOV R5,#12MOV R6,#8MOV 37H,#3SETB ET0LCALL DISPLJMP LOOP;5、火力4档KEY5:MOV R5,#16MOV R6,#4MOV 37H,#4SETB ET0LCALL DISPLJMP LOOP;6、火力5档KEY6:MOV 37H,#5SETB OUTLCALL DISPLJMP LOOP;7、时间加10分调整KEY7: INC 30HMOV A,30HCJNE A,#0AH,qqMOV 30H,#00H qq:LCALL DISPLJMP LOOP;8、时间加1分调整KEY8: INC 31HMOV A,31HCJNE A,#0AH,qq1MOV 31H,#00Hqq1:LCALL DISPLJMP LOOP ;9、时间加10秒调整KEY9: INC 33HMOV A,33HCJNE A,#06H,qq3MOV 33H,#00Hqq3:LCALL DISPLJMP LOOP ;10、时间加1秒调整KEY10:MOV 32H,0EHINC 34HMOV A,34HCJNE A,#0AH,qq4MOV 34H,#00Hqq4:LCALL DISPLJMP LOOP;11、开始工作键KEY11:CLR P2.0SETB TR0SETB TR1SETB STARTSETB OUTLJMP LOOP;12、暂停/消除键KEY12:CPL TR0CPL TR1CLR OUTCPL P2.0CPL STARTLJMP LOOP;烹调键KEY13:SETB 50HSETB P2.1CLR P2.2CLR P2.3MOV 36H,#10MOV 40H,#0MOV 30H,#0MOV 31H,#3MOV 33H,#0MOV 34H,#0MOV 41H,#120LJMP KEY5;烘烤KEY14: SETB 51HSETB P2.2CLR P2.1CLR P2.3MOV 36H,#11MOV 40H,#0MOV 30H,#0MOV 31H,#5MOV 33H,#0MOV 34H,#0MOV 41H,#180LJMP KEY6; 解冻KEY15:SETB 52HSETB P2.3CLR P2.1CLR P2.2MOV 36H,#12MOV 40H,#0MOV 30H,#0MOV 31H,#1MOV 33H,#0MOV 34H,#0MOV 41H,#90LJMP KEY4;定时器中断服务程序TIME1:PUSH PSWPUSH ACCMOV TH1,#3CH;?定时50ms 重新赋值MOV TL1,#0B0HDJNZ R7,TT3MOV R7,20HSETB 46HJB 45H,TT3DEC 34HMOV A,34HCJNE A,#0FFH,TT1DEC 33HMOV 34H,#9MOV A,33HCJNE A,#0FFH,TT1DEC 31HMOV 33H,#5MOV 34H,#9MOV A,31HCJNE A,#0FFH,TT1DEC 30HMOV 31H,#9MOV 33H,#5MOV 34H,#9MOV A,30HCJNE A,#0FFH,TT1MOV 30H,#00HMOV 31H,#00HMOV 33H,#00HMOV 34H,#00HMOV 35H,#00HMOV 36H,#00HMOV 37H,#00HCLR TR0CLR TR1CLR OUTSETB 47HTT1:LCALL DISPTT3:POP ACCPOP PSWRETITIME0:PUSH PSWPUSH ACCMOV TH0,50HMOV TL0,51HDJNZ 52H,TT2SETB 4FHJNB OUT,GO3MOV 52H,R5LJMP TT2GO3:MOV 52H,R6TT2:POP ACCPOP PSWRETI;显示程序。

目录1 设计要求概述 (1)2功能模块整体结构设计 (1)2．1系统总体功能描述 (1)2．2各模块的功能实现 (2)3各模块详细设计 (3)3.1状态控制器的设计 (3)3.2数据装载器loader的设计 (4)3.3烹调计时器counter的设计 (5)3.4显示译码器YMQ47的设计 (5)3.5锁存器的设计 (6)4逻辑仿真与时序仿真的实现 (6)4.1 各模块的VHDL源程序 (6)4.2时序仿真的实现 (17)5.设计结论 (19)6 参考文献 (20)1 设计要求概述现需设计一个微波炉控制器WBLCONTROLLOR，其外部接口如下图所示。

通过该控制器再配以4个七段数码二极管完成微波炉的定时及信息显示。

各信号的功能及要求如下：CLK是秒时钟脉冲输入，它接收每秒一个时钟脉冲的节拍信号。

RESET为复位信号，高电平有效，用于芯片的复位功能。

TEST为测试信号，高电平有效，用于测试4个七段数码二极管工作是否正常。

Start为开始加热信号，高电平有效，SET_T信号为定时设置信号，高电平时可以设置定时时间，DATA为定时的时间，cook为加热输出（用指示灯代替），另外四个输出分别表示显示的定时时间的分和秒。

2功能模块整体结构设计2．1系统总体功能描述现需设计的微波炉控制器WBLCONTROLLOR的外部接口如图1-1所示，通过该控制器，再配以七段数码二极管完成微波炉的定时信息和信息的显示。

图1-1 WBLCONTROLLOR的端口图各信号功能及要求如下：CLK是秒时钟脉冲输入，它接收每秒一个时钟脉冲的节拍信号。

RESET为复位信号，高电平有效，用于芯片的复位功能。

TEST信号是测试信号，高电平有效，用于测试七段数码管工作是否正常。

SET_T是烹调时间设置控制信号，高电平有效。

DATA0是一个16为总线输入信号，输入所设置的时间长短，它由高到低分为4组，每一组是BCD码输入，分别表示分、秒十位、个位的数字，如12分59秒。

微波炉控制程序设计--单片机原理课程设计微波炉控制程序设计--单片机原理课程设计河南科技大学河南科技大学课课程程设设计计说说明明书书课程名称单片机原理课程设计题目微波炉控制程序设计学院农业装备工程学院班级农电131 班学生姓名刘宁指导教师邓桂扬日期2015 年 6 月 3 日 1 单片机原理课程设计任务书单片机原理课程设计任务书班级：农电131 姓名：刘宁学号：131430010119 设计题目：微波炉控制程序设计一、一、设计目的设计目的进一步巩固理论知识，培养所学理论知识在实际中的应用能力；掌握单片机设计的一般方法；熟悉一种单片机开发软件，掌握一般单片机系统的仿真调试方法；利用单片机软件设计一个电子技术综合问题，培养单片机编程、书写技术报告的能力。

为以后解决工程实际问题的研究打下设计基础。

2、设计任务设计任务二,设计要求: 利用实验系统的硬件资源设计一个“带LED 显示的微波炉控制器“ 控制面板包括:两位数码显示\十个数字按键键盘\电源按键\电源指示灯\大中小火力选择开关工作流程如下: (1)按下电源键,指示灯亮,通过数字键设定需要加热的时间,并在LED 上进行显示,单位为秒(2)时间设定完后,通过大,中,小三个按键,选择火力的大小,并启动微波炉进行工作(3)LED 实时显示剩余的工作时间,定时时间到后自动停止,指示灯灭(4)微波炉运行过程中,若再按下电源键,则微波炉停止工作,指示灯灭三、设计要求三、设计要求（1）通过对相应文献的收集，给出相应课题的背景、意义及现状研究分析。

（2）通过课题设计，掌握单片机系统总体方案设计方法并画出框图。

（3）设计并绘制出系统电路原理图及PCB 图，编写软件流程图，编写 C 语言程序，用一种单片机软件仿真调试并得到正确结果。

（4）学生应抱着严谨认真的态度积极投入到课程设计过程中，认真查阅相应文献给出单片机系统设计和实现。

学习按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计和实验结果。

微波炉定时器芯片的设计微波炉定时器的功能要求现代数字系统设计一般采用自顶向下的方法，其过程大致可分为三个大的步骤：系统调研；模块的划分；模块的实现。

承接一个数字系统设计的课题后，一般不要急于动手设计，而应对课题作充分的分析和调研，然后确定初步的方案。

分析：课题的任务、要求、原理和使用条件等调研：课题现状并和相同或相近课题进行比较现代数字系统设计一般是将其划分为控制器和受控电路两大部分，控制器由ASM图或MDS图决定，而受控电路则使用各种通用模块实现。

下面分析微波炉定时器的工作过程及基本要求：上电后，系统处于复位状态。

工作时首先进行烹调时间设置，并使用数码管显示时间信息，设要求最长的烹调时间为59分59秒，时间设置完毕后系统自动回到初始状态；按开始烹调按键进入烹调状态，时间显示数码管按每秒减1的倒计时方式显示剩余烹调时间；烹调结束后，数码管显示“done”信息，系统回到复位状态。

系统要求分析及初步方案的确定：根据系统的基本要求，着重应考虑如下问题：1.计时电路的设计：芯片内部产生和外部提供。

本例中由外部时钟电路以BCD码的形式提供。

2.时间设置出错及工作过程的取消等情况的处理：设置一个复位按键。

3.数码管状态的检测：设置数码管检测按键，按动该按键后，数码管能够显示“8888”的信息。

4.时间显示电路：采用4位7段显示数码管显示,并由芯片直接驱动。

5.微波管的驱动：设置一个输出驱动控制烹调状态的继电器即可。

性能指标略根据上述分析，可画出微波炉定时器的芯片符号图和基本流程如下：微波炉定时器芯片符号图MICROWARE _TIMER RESET SET START TESTCLKDATA[15:0] cooksh[1:7]ml[1:7]mh[1:7]sl[1:7]16位时间数据输入 时钟输入 复位输入 开始按键时间设置输入数码管测试输入分、秒信号输出驱动烹调继电器输出微波炉定时器工作流程图N接通电源初始状态 SET?时间设置START?烹 调 时间到？Y N完 成NYY 测试？数码管全亮NY微波炉定时器芯片的模块划分由上述分析，系统可由下面3个模块构成：控制器：控制微波炉的工作过程中的状态转换及相应的控制序列；数据装入器：根据控制信号选择定时时间、测试数据或完成信息的装入；定时器部分：负责完成烹调过程中的定时和译码等。

基于MAXII系列CPLD的微波炉控制器芯片设计4707073浙江科技学院嵌入式系统（EDA技术）课程设计报告书课题名称：基于MAX II系列CPLD的微波炉控制器芯片设计院、系：自动化与电气工程学院专业班级：建筑电气智能化目录第一章绪论 (1)第二章设计目的 (2)第三章设计要求 (3)3.1 微波炉的功能要求 (3)3.2设计步骤 (3)第四章设计思想 (4)4.1微波炉定时器的工作过程 (4)4.2根据系统的基本要求 (4)第五章设计内容 (5)5.1状态控制电路模块 (8)5.2数据装载电路模块 (9)5.3计时器模块 (10)5.4状态控制源程序 (13)5.5控制器仿真及分析 (24)设计总结 (27)感言 (28)参考文献 (30)第一章绪论随着人们生活水平的提高和信息化的发展，家用电器层出不穷，各种功能也越来越完善，其中微波炉是现代家庭的必备产品已经成为人们日用生活中的必不可少的厨房电器，大大降低了家庭妇女的工作量和工作强度，它的质量和性能的高低,将会极大的影响人们的生活水平和质量。

为此，设计一个高质量的微波炉控制系统是非常有必要的。

微波炉开始进入越来越多的家庭，他给人们的生活带来了极大的方便。

微波炉由2450MHz的超高频来加热食物。

他省时、省电、方便和卫生，作为现代的烹饪工具，微波炉的控制器体现着他的重要性能指标。

目前大部分微波炉控制器采用单片机进行设计，带南路比较复杂性能不够灵活。

本文采用先进的EDA技术，利用QuartusII工作平台和VHDL设计语言，设计了一种新型的微波炉控制器芯片，该芯片具有系统复位、时间设定和烹饪计时的功能，用一片FPGA芯片实现，所以能设计出一款方便安全操作的微波炉是非常有必要的。

第二章设计目的该设计用ＶＨＤＬ语言在ＭＡＸ＋ＰＬＵＳⅡ软件平台上通过编译、模拟、仿真，完成了微波炉控制功能，实现了微波炉的测试、时间设置、烹调计时、完成提示等设计，并对时钟分频作了一定的探讨。