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微波炉控制系统设计开题报告 　　毕业设计(论文)开题报告　　注：1.开题报告应根据教师下发的毕业设计任务书，在教师的指导下由学生独立撰写，在毕业设计开始后三周内完成；　　2．设计(论文)目的及意义至少800字，基本内容和技术方案至少400字；　　3．指导教师意见应从选题的理论或实际价值出发，阐述学生利用知识、原理、建立的模型正确与否、学生能否完成课题，达到预期的目标。　　1选题的目的和意义　　选题的背景　　在现代人快节奏生活中，微波炉已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。而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，需要使用者根据食物的类型、数量、温度等因素去设定微波炉的工作时间，若设定的工作时间过长，含水分较多的食物可能会产生过热碳化的现象，若时间过短则达不到预期的烹调效果。不仅在节能方面未做过多考虑，使用者还需要经常翻看使用说明书才能完成操作过程。针对这些问题，笔者认为有必要研制一种操作简单且烹调效果好的微波炉，根据一些家常菜按固定程序烹调的现象，可采取分时、分档火力加热，节时又节能。　　设计的目的和意义　　目前大部分微波炉控制器采用单片机进行设计，电路比较复杂，性能不够灵活。本设计采用先进的EDA技术，利用VHDL设计语言，设计一种新型的微波炉控制器。该控制器具有系统复位、状态控制、时间设定、火力档位选择、烹饪计时、温度控制、显示译码和音效提示等功能，基于FPGA芯片实现。　　该微波炉控制系统，除实现常规的解冻、烹调、烘烤的基本功能外，还进行了创新设计，实现了微波炉的自定义设置。　　本系统控制部分以FPGA芯片为核心，通过功能按键设置和手动数据输入，完成不同功能时自动以预置方案或者自定义方案加热。其中，预制方案提供烹调、烘烤、解冻等系统烹调流程，仅供用户选择，无需设置；而自定义方案，用户根据食物含量、重量等手动设置时间、温度和选择火力等操作。在烹饪过程中，能通过数码管显示或者指示灯提示知道食物的成熟度，可以智能控制。　　该系统在功能执行时，能实现门开关检测、键盘输入扫描、温度控制、LED显示、工作状态指示、蜂鸣等。　　选题的技术现状　　目前大部分微波炉控制器采用单片机进行设计，电路比较复杂，性能不够灵活。本文采用先进的EDA技术，利用QuartusII工作平台VHDL设计语言，设计一种新型的微波　　-1-　　炉控制器系统。该系统用VHDL编程实现各底层模块的功能，顶层设计用图形输入完成。该系统具有系统复位、时间设定、烹饪计时、温度控制和音效提示等功能，在FPGA上实现。　　2题目的主要内容　　本课题是基于FPGA的微波炉控制器设计，即设计一个具备定时、温控、信息显示和音响效应提示功能的微波炉控制器，实现一些功能：　　?该微波炉控制器能够在任意时刻取消当前工作，复位为初始状态。　　?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，能够显示剩余时间的多少。　　?可以根据需要设置烹调最高温度值，系统最高的烹调温度为999℃；开始烹调后，　　能够显示系统当前温度值。　　?可以控制火力大小，供选择的火力档位有高、中、低三个火力档位。　　?音响效应提示直接外接一个蜂鸣器，同时用一个指示灯提示。　　?显示微波炉控制器的烹调状态。　　设计的总体结构描述　　本系统主要由输入、控制和显示部分组成。输入部分主要完成用户对控制功能的设置，采用按键作为输入设备。控制部分是本系统的核心，它接收用户的输入，完成相应的控制逻辑功能，并将当前的工作状态等信息送到显示部分。显示部分主要监视系统工作状态并提示用户进行控制操作。　　以下是该系统功能模块图，如图所示　　图系统功能模块图　　设计的各个功能模块描述　　(1)输入模块　　输入模块主要完成用户对控制功能的设置，采用按键作为输入设备。　　由于实验室已有设备限制，本系统采用键盘进行输入设置，即由一个4*4矩阵键盘实现数据输入控制。该矩阵键盘上16个按键分别是　　盘扫描电路、消枓同步电路和键盘译码电路，通过该模块将扫描得到的按键值送到控制模块。　　(2)控制模块　　控制模块是本系统的核心，它接收用户的输入，完成相应的控制逻辑功能，并将当前的工作状态等信息送到显示部分。　　控制模块采用FPGA芯片作为主控核心，完成许多复杂的控制和数据处理任务。它通过输入模块提供的按键输入实现数据信息装载处理，并将处理结果通过显示模块显示出来。其涉及到数据的装载、状态转换控制、烹饪计时、温度控制、火力控制、音响效应提示等。　　-3-　　(3)显示模块　　显示模块主要监视系统工作状态并提示用户进行控制操作。采用七段数码管和发光二极管来实现。　　由于数码管显