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PAGE26 / NUMPAGES26 数电课程设计报告 课 题： 微波炉控制器 学 院： 班 级： 姓 名： 学 号： 目录  HYPERLINK \l 一、设计任务 设计任务………………………………………………………3  HYPERLINK \l 二、总体设计流程图 总体设计流程图……………………………………………4  HYPERLINK \l 三、模块化设计 模块化设计……………………………………………………5 输入和数据装载模块……………………5 控制模块…………………………………11 LCD显示模块……………………………15 LED显示模块……………………………19 蜂鸣器模块………………………………21  HYPERLINK \l 四、系统结构及仿真波形 系统结构及仿真波形……………………………………22 1、系统结构 2、仿真波形  HYPERLINK \l 五、课程设计总结及感想 课程设计总结及感想……………………………………26 设计任务 本课题要求应用FPGA芯片和硬件描述语言(VHDL)设计一个具备定时、加热功能设置、信息显示和音效、指示灯提示功能的微波炉控制器。系统使用VHDL编程实现各底层模块的功能，顶层的设计采用图形输入完成，主要阐述模块化设计的思想。 微波炉控制器系统是一个实用型的系统，系统不仅具有操作简单的功能，而且实用性能非常出色，既能节约时间又能节约能源。主要有以下几个模块：输入模块、控制模块和显示模块。输入模块主要实现按键扫描和键盘译码，控制模块主要包括数据装载、计时、功能（火力）控制，显示模块主要利用LCD显示屏和LED灯进行显示。 主要功能如下： 微波炉控制器的工作步骤是：复位待机→设置加热功能和定时初值→启动定时和工作开始→结束烹调，蜂鸣器提示、LED灯亮。 2、微波炉控制器分为手动模式和自动模式两种模式。手动模式可以自己设定火力大小和工作时间。自动模式则根据需要自动选择时间和火力大小。 3、在上电或手动按复位键RESET时，微波炉处于等待输入状态，LCD显示为00:00和WAIT。 4、手动模式下：具有4位时间预置功能，可以根据需要设置烹调时间的长短，系统最长的烹调时间为59分59秒。开始烹调后，LCD上能够显示剩余时间是多少。具有3档微波加热功能，设置为COOK、BAKE、THAW，分别表示微波炉加热为烹调、烘烤、解冻，实验时用三个LED模拟，LED1～LED3分别代表三个档位，实验时以三个LED灯闪烁的不同加以区别，同时在LCD上能够显示出当前所选的加热功能。自动模式下：具有三个功能选择，分别为RICE(火力大 时间30min)、MEAT（火力中，时间50min）、WARM(火力小，时间为59分59秒)，均用LCD和LED 显示。 5、设置完成后，闭合开关START，一方面按选择的档位启动相应的微波加热；另一方面是计时电路以秒为单位作倒计时。当计时时间为00:00则终止加热，并由蜂鸣器给出声音提示，由LED灯给出光亮提示。 总体设计流程图 微波炉控制系统的工作流程图： 开始 系统复位 手动/自动选择 时间、火力载入 功能选择 开始 运行载入 时间到 结束 报警提醒载入 手动 自动 数据载入 N Y N Y 图1 系统工作流程图 模块化设计 输入和数据装载模块 本系统采用键盘作为主要输入部分，配合开关实现数据输入功能。本系统所用到的4*4键盘上的各按键如下所示： SLSHMLMHCOOK_SETAUTO_SET 图2 4*4键盘各按键对应的功能 SL:秒的个位设置0~9； SH:秒的十位设置0~5； ML:分的个位设置0~9； MH：分的十位设置0~5； COOK_SET：选择火力大小：00 无，01大火力，10中火力，11小火力； AUTO_SET：自动功能：00 无，01 煮饭（中时间，大火力），10肉类（长时间，中火力），11保温（长时间，小火力）。 拨码开关主要是复位RESET键，开始start键和手动自动切换开关CHECK。 程序如下： （1）键盘转按键模块： LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; entity PADTOKEY is port ( CPIN,R,VALIDKEY :IN STD_LOGIC; KEY :IN STD_LOGIC_VECTO