微波炉控制器概述.docVIP

黑龙江科技学院 课程设计任务书 一、设计题目： 微波炉控制器的设计 二、设计的主要内容： 主要设计微波炉中的核心部分 控制器，此部分将用户的输入转换成控制信号，经过一 系列的变换，然后输出信号控制微波炉启动、加热、停 止等操作，还输出给像数码管一样的用户可感知的电子 器件。这是一个实用性很强的设计，没有特别复杂的功 能要求，而且应用到了状态机，计时器，译码器等基本 电子器件。 指导教师： 于 海 英 日 期： 教师评语： 评阅成绩： 评 阅 人： 日 期： 摘 要 随着社会的发展与科学的进步微波炉在人们的生活中使用非常普遍。微波炉内部的电子元件有不多，本设计只设计其中的核心部分控制器，此部分将用户的输入转换成控制信号，经过一系列变换，然后输出信号控制微波炉启动，加热，停止等操作，还输出给像数码管一样的用户可感知的电子器件。这是一个实用性很强的设计，没有特别复杂的功能要求，而且应用到了状态机，计时器，译码器等基本电子器件，在模块设计以及模块组合的过程中将加深我对硬件工作原理理解和认识。 本完成微波炉控制器的设计与分析。VHDL语言为开发工具，MAX + PLUS II作为程序运行平台。通过设计和实验，对开发的程序进行调试运行和波形仿真测试验证，初步实现了设计目标。运用硬件描述语言VHDL，大大降低了硬件数字系统设计，使得程序设计直观简洁，设计效率高。第1章 微波炉控制器概述 1.1 设计目的 学习VHDL语言已经有一段时间了，并且做了多个试验，对VHDL语言和MAX+PLUS软件都有了一定的了解。学习硬件描述语言的目的是进行硬件的设计，语言只是一个工具，更重要的是对硬件的工作原理要有深入的理解，为此，进行一次课程设计很有必要。 我选择的题目是微波炉控制器的设计，微波炉在人们的生活中使用非常普遍。微波炉内部的电子元件有不多，本人只设计其中的核心部分控制器，此部分将用户的输入转换成控制信号，经过一系列变换，然后输出信号控制微波炉启动，加热，停止等操作，还输出给像数码管一样的用户可感知的电子器件。这是一个实用性很强的设计，没有特别复杂的功能要求，而且应用到了状态机，计时器，译码器等基本电子器件，在模块设计以及模块组合的过程中将加深我对硬件工作原理理解和认识。 1.2 实验要求 现需设计一个微波炉控制器WBLKZQ，其外部接口如图1.1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。 图1-1 WBLKZQ 微波炉控制器 图1-1中的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。 第2章 微波炉控制器设计思想 2.1 总体设计方案 图2-1 总体设计框图 ? 根据该微波炉控制器的功能设计要求，本系统可由以下4个模块组成：① 状态控制器KZQ；② 数据装载器ZZQ；③ 烹调计时器JSQ；④ 显示译码器YMQ47。其内部组成原理图如图2-1所示。 2.2 模块的设计思想 (1) 状态控制器KZQ的功能是控制微波炉工作过程中的状态转换，并发出有关控制信息；输入信号为CLK、TEST、START、SET_T、RESET和DONE，输出信号为LD_DONE、LD_CLK、LD_8888和COOK信号。 (2) 数据装载器ZZQ的功能是根据KZQ发出的控制信号选择定时时间、测试数据或烹调完成信息的装入。 (3) 计时器JSQ的功能是负责烹调过程中的时间递减计数，并提供烹调完成时的状态信号供KZQ产生烹调完成信号。 (4) 显示译码器YMQ47的功能就是负责将各种显示信息的BCD转换成七段数码管显示的驱动信息编码。需要译码的信息有：数字0～9，字母d、o、n、E。 第3章 VHDL语言描述 3.1状态控制器 状态控制器KZQ的功能是控制微波炉工作过程中的状态转换，并发出有关控制信息，因此我们可用一个状态机来实现它。经过对微波炉工作过程中的状态转换条件及输出信号进行分析，我们可得到其状态转换图如图3-1所示，其输入、输出端口如图3.2所示。 图3-1 k控制器KZQ的状态转换图 图3-2 控制器KZQ的输入、输出端口 如图3-2端口定义如下 P