微波炉控制器的设计剖析.docVIP

主要 研究 内容 目标 特色 本文主要给出基于单片机控制的可编程的微波炉定时系统。除了可以实现常规的火力大小选择和定时控制基本功能之外，又用步进电机模拟微波炉的转盘。该设计由数码管显示时间，发光二极管显示火力大小，时间结束时蜂鸣及步进电机模拟微波炉的转盘等模块构成。 成果 描述 通过调试后可以实现常规的火力大小选择和定时控制基本功能，并且可以用步进电机模拟微波炉的转盘。 成果 价值 在现代生活中，微波炉已经成为生活的一部分，因此有较大的研究价值。 开展本课题的意义及工作内容：在现代人快节奏生活中，微波炉已经成为便捷生活的一部分。随着控制技术和智能技术的发展，微波炉也向着智能化、信息化发展。本文主要给出基于单片机控制的可编程的微波炉定时系统。除了可以实现常规的火力大小选择和定时控制基本功能之外，又用步进电机模拟微波炉的转盘。该设计由数码管显示时间，发光二极管显示火力大小，时间结束时蜂鸣及步进电机模拟微波炉的转盘等模块构成。 本设计的主要工作内容是通过学习定时和步进电机驱动，结合所学的课程设计出微波炉控制器。通过设计掌握微波炉控制器的设计原理与方法。 课题工作的总体安排及进度： 第一周：收集资料。 第二周：选好研究课题，并写好开题报告。 第三周至第四周：电路设计与仿真，通过分析仿真结果分析改进电路。 第五周至第七周：领取元件进行电路制作与焊接以及调试。 第八周：在指导老师的指导下撰写毕业论文。 第九周：准备答辩。 课题预期达到的效果： 本论文同时还设计了手动按键来进行定时，有开关按键、加减键、火力大小选择键。加减键用来控制微波炉烹调时间，即数码管显示时间。当火力大小选择键按下时，系统就自动显示代表相应火力大小的发光二极管发光。当烹调的时间到了，微波炉除了会蜂鸣提醒用户烹调时间到了之外，还会在完成烹调后自动断电停止工作。并且控制步进电机的运转，来实现微波炉转盘的模拟运行。  二、文献综述 现有市售的微波炉其主要弊端为:不能按既有程序进行烹调,在节能方面也未做过多考虑。烹调经验告诉我们,家常菜大多可按固定程序烹调、炖肉、煮饭、烘烤。若采取分时、分档火力加热,则可节能。微波炉控制系统功能比较齐全,在火力档位设了解冻、烹调、烘烤、保温、自定义加热、自定义烹调以及按给定程序烹调等七种主要功能,其中程序烹调共设置了八种不同的烹调流程,供用户选择。在控制方面,实现了智能化,信息化管理,并且具有密码开锁功能,即只有知道相应模式键继续运行的号码的人,才能对该机进行操作等等功能。 STC12C5404AD单片机是具有全新流水线和精简指令集结构的高速率、低功耗新一代单片机。它带有8路10位精度ADC、4路PWM/PCA（可编程计数器阵列）、SPI同步通信口以及内部集成的MAX810专用复位电路。这些特点不但增加了开发者的使用灵活性，同时还可以帮助用户减小PCB尺寸和系统成本。此外，STC12C5404AD型处理器还可以通过串口（P3.0/P3.1）直接下载用户程序，从而使其适合于在系统（ISP）及在应用(IAP）中编程，因而可为许多计算密集的嵌入式控制应用领域提供功能强大、使用灵活且性价比高的解决方案。 STC12C5404AD是STC系列单片机，采用RISC型CPU内核，兼容普通8051指令集，片内含有10KB Flash 程序存储器，2KB Flash 数据存储器，512B RAM 数据存储器，同时内部还有看门狗（WDT）；片内集成MAX810专用复位电路、8通道10位ADC以及4通道PWM，具有在系统编程（ISP）和在应用编程（IAP），片内资源丰富、集成度高、使用方便。STC12C5404AD对系统的工作进行实施调度，实现外部输入参数的设置、蓄电池及负载的管理、工作状态的指示等。 电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成。只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力下返回原来J21,J22的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)吸合。同时常开触点断开。这样选用合适的继电器就可以用小电压和电流控制大功率的设备,由于控制部分和触点电气绝缘,就比较方便和安全。继电器有2个常开接点。当产生较短时间的红外信号时,Q2经延时导通,C点为高电平,此时Q5导通,继电器动作,其接点J21,J22同时吸合,J22接通被控制的电器电源,J21闭合使继电器不通过Q2就继续吸合,这种情况通常称为“自锁”。所以这时即使RI不再收到信号,因电源经R11向Q5提供偏置,故Q5一直保持导通。当接收到较长时间的红外信号时,Q3导通,使得Q4导