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1、 word 格式 专业 专注 南京工程学院 自动化学院自动化学院 本科毕业设计 论文 本科毕业设计 论文 题目 基于高性能单片机的基于高性能单片机的 微波炉控制系统设计微波炉控制系统设计 专 业 自动化 数控技术 自动化 数控技术 班 级 学 号 学生姓名 指导教师 起迄日期 2012 22012 2 2012 62012 6 设计地点 实实验验楼楼 word 格式 专业 专注 GraduationGraduation DesignDesign Thesis Thesis DesignDesign ofof MicrowaveMicrowave OvenOven ControlControl
2、SystemSystem BasedBased onon High performanceHigh performance MCUMCU ByBy SupervisedSupervised byby School of Automation Nanjing Institute of Technology June 2012 word 格式 专业 专注 摘摘 要要 近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展 单片机的应用 正在不断地走向深入 由于它具有功能强 体积小 功耗低 价格便宜 工作可靠 使用方便等特点 因此特别适合于与控制有关的系统 越来越广泛地应用于自动控 制 智能化仪器
3、仪表 数据采集 军工产品以及家用电器等各个领域 单片机往 往是作为一个核心部件来使用 再根据具体硬件结构 以及针对具体应用对象特点 的软件结合 以作完善 微波炉控制系统设计采以微控制器 MCU 为核心 基于MCU 编制软件系统 结合8位数码管 LED 显示以及必要的外围电路 完成微波炉的可编程智能控制 系统由计时控制 火力设定 用户界面 音响发生几大模块组成 能够根据键盘输 入完成相应的功能 同时使用LED 显示系统状态 并进行响铃提示 关键词 关键词 微控制器 微波炉 控制器 word 格式 专业 专注 ABSTRACTABSTRACT With the computer penetrati
4、on in the social sphere in recent years and the development of large scale integrated circuits microcontroller applications are continually developing deeply because of its powerful function small size low power consumption cheap price reliable performance easily using etc it is particularly suitabl
5、e for systems with control It is used more and more widely in automatic control intelligent instruments meters data acquisition military products and home appliances etc SCM is often used as a core component in according to the specific hardware architecture and it is often combined with application
6、 specific features of the software objects to make perfect Microwave oven control system design used the microcontroller as the core based on MCU preparation software system combined with eight digital tube LED display and necessary peripheral circuits to complete the microwave oven programmable int
7、elligent control System consisted of several modules such as the time controlling fire setting the user interface sound design It could complete the function under the keyboard meanwhile used the LED to display the status of system and prompted us through a ringer KeyKey wordswords microcontroller m
8、icrowave oven controller word 格式 专业 专注 目目 录录 第一章第一章 绪论绪论 1 1 1引言 1 1 2课题背景 1 1 3课题研究来源 2 1 4本文主要研究工作 3 1 5本文结构 3 第二章第二章 控制系统总述控制系统总述 5 2 1工作原理 5 2 1 1 系统框图 5 2 1 2 系统功能实现 5 2 2控制电路设计 6 2 3软件设计 7 2 4本章小结 8 第三章第三章 各模块设计方案各模块设计方案 10 3 1 档位输出方案 10 3 2 计时控制方案 10 3 3 键盘设计方案 11 3 4 显示设计方案 11 3 5 火力输出方案 12
9、3 5 1 微波炉火力输出原理 12 3 5 1 微波炉火力输出方案 12 3 5 响铃提示方案 12 3 6 本章小结 12 第四章第四章 硬件设计硬件设计 14 4 1 系统核心 AT89C51 介绍 14 4 1 1 AT89C51 主要性能 14 4 1 2 AT89C51 的引脚及功能 14 4 1 3 AT89C51 单片机的内置功能 16 4 2 时钟电路设计 18 4 3 键盘电路设计 18 word 格式 专业 专注 4 4 档位显示电路设计 19 4 5 显示电路设计 20 4 5 1 驱动数码管芯片 20 4 5 2 数码管 22 4 6 响铃 提示电路设计 23 4 6
10、 1 蜂鸣器发声原理 23 4 7 火力大小输出设计 24 4 8 电源电路设计 24 4 9 电路板设计 25 4 9 1 电路原理图绘制 25 4 9 2 PCB 图绘制 27 4 10 本章小结 28 第五章第五章 软件设计软件设计 29 5 1 显示程序设计 29 5 2 键盘模块程序设计 30 5 3 计时模块程序设计 31 5 4 系统待机程序设计 32 5 5 用户设定程序设计 33 5 6 响铃 提示程序设计 35 5 6 1 按键发音程序设计 35 5 6 2 提示程序设计 35 5 7 本章小结 36 第六章第六章 仿真验证仿真验证 37 6 1 仿真软件 37 6 2 仿
11、真过程 38 6 3 仿真结果 44 6 5 仿真中出现的问题 45 6 5 本章小结 45 第七章第七章 结论结论 46 7 1 论文总结 46 7 1 1 主要工作及结论 46 7 1 2 存在的问题 46 7 2 感想或者收获 46 致谢致谢 48 参参 考考 文文 献献 49 附录附录 A A 硬件设计原理图与 硬件设计原理图与 PCBPCB 图图 50 附录附录 B B 软件程序清单 软件程序清单 52 word 格式 专业 专注 附录附录 C C 仿真验证结果 仿真验证结果 65 附件 毕业论文光盘资料附件 毕业论文光盘资料 66 word 格式 专业 专注 第一章第一章绪绪 论论
12、 1 11 1引言引言 现在可以说单片机是百花齐放 百家争鸣的时期 世界上各大芯片制造公司 都推出了自己的单片机 从 8 位 16 位到 32 位 数不胜数 应有尽有 有与主流 C51 系列兼容的 也有不兼容的 但它们各具特色 互成互补 为单片机的应用提 供广阔的天地 目前 在生活 生产的各领域中 凡是有自动控制要求的地方几乎 都会有单片机的身影 从简单到复杂 从空中 地面到地下 凡是能想象到的地方 几乎都有使用单片机的需求 现在尽管单片机的应用已经很普遍了 但仍有许多可 以用单片机控制而尚未实现的项目 因此 单片机的应用大有前景和拓展空间 单片机的应用有利于产品的小型化 多功能化和智能化 有
13、助于提高劳动效率 减 轻劳动强度 提高产品质量 改善劳动环境 减少能源和材料消耗 保证操作安全 等 随着数字集成电路技术的发展 加上采用了先进的石英技术 自动控制具有计 算准确 性能稳定 携带方便等优点 单片机应用的意义绝不仅限于它的广阔范围 以及所带来的经济效益上 更重要的意义还在于 单片机的应用正从根本上改变着 传统的控制系统设计思想和设计方法 从前必须有模拟电路或数字电路实现的大部 分功能 现在已能使用单片机通过软件方法实现了 这种以软件取代硬件并提高系 统性能的控制系统 软化 技术 称之为微控制技术 微控制技术是一种全新的概 念 是对传统控制技术的一次革命 随着单片机应用的推广普及 微
14、控制技术必将 不断发展 日益完善和更加充实 1 2 1965 年 乔治 福斯特对微波炉进行大胆改造 与斯本塞一起设计了一种耐用 和价格低廉的微波炉 1967 年 微波炉新闻发布会兼展销会在芝加哥举行 获得了 巨大成功 从此 微波炉逐渐走入了千家万户 由于用微波烹饪食物又快又方便 不仅味美 而且有特色 因此有人诙谐地称之为 妇女的解放者 传统的微波炉容易产生设定误差 定时不够准确 会造成过快或者过慢 这 样会影响食物的美味 基于单片机的微波炉控制系统设计 正是利用单片机的多功 能控制的特点 进行微波炉的系统控制设计 改变了传统微波炉时间不明显 控制 零件繁多的局面 所以利用微处理器进行定时 准点
15、控制 具有很大的应用市场潜 力 1 21 2课题背景课题背景 word 格式 专业 专注 单片机自 1976 年由 Intel 公司推出 MCS 48 开始 迄今已有二十多年了 由于 单片机集成度高 功能强 可靠性高 体积小 功耗地 使用方便 价格低廉等一 系列优点 目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面 几乎 无处不在 无所不 为 单片机的应用领域已从面向工业控制 通讯 交通 智能仪表等迅速发展到 家用消费产品 办公自动化 汽车电子 PC 机外围以及网络通讯等广大领域 单片机有两种基本结构形式 一种是在通用微型计算机中广泛采用的 将程序 存储器和数据存储器合用一个存储器空间的结构 称为普林斯
16、顿结构 另一种是将 程序存储器和数据存储器截然分开 分别寻址的结构 一般需要较大的程序存储器 目前的单片机以采用程序存储器和数据存储器截然分开的结构为多 20 世纪 80 年代中期以后 Intel 公司以专利转让的形式把 8051 内核技术转让 给许多半导体芯片生产厂家 如 ATMEL PHILIPS ANALOG DEVICES DALLAS 等 这些厂家生产的芯片是 MCS 51 系列的兼容产品 准确地说是与 MCS 51 指令系统兼 容的单片机 这些兼容机与 8051 的系统结构 主要是指令系统 相同 采用 CMOS 工艺 因而 常用 80C51 系列来称呼所有具有 8051 指令系统的单片机 它们对 8051 单片机一般都作了一些扩充 更有特点 其功能和市场竞争力更强 不该把它 们直接称呼为 MCS 51 系列单片机 因为 MCS 只是 Intel 公司专用的单片机系列型 号 MCS 51 系列及 80C51 单片机有多种品种 它们的引脚及指令系统相互兼容 主 要在内部结构上有些区别 目前使用的 MCS 51 系列单片机及其兼容产品通常分成 以下几类 基本型 增强型 低功耗型
