09325201智能微波炉电路设计

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1、高频电子线路课程设计智能微波炉电路设计姓名：艾林学号：09325201专业：电子信息工程班级：093252指导教师：徐坚2011年12月20日9目录一设计要求1二系统总体及电路概述11.总体工作原理12.电路设计2三各模块方案及实现方法31.计时控制部分方案32.键盘和显示部分方案33.音箱发声模块方案3四主要系统硬件设计41.电路原理图42.电源电路43.单片机最小系统54.显示部分55.温度传感器66．用户设定状态设计77．结束状态设计7五总结心得8参考文献89一设计要求（1）运用所学的知识设计一个微波炉控制系统。（2）上电时可设置三种最高

2、温度值，采用1分、2分、5分三个时间段定时，可得到想要的任意定时时长。用DS18B20感知温度，当温度达到设置温度值时，按设定时间开始倒数计时，计时结束后蜂鸣器报警提示，同时时间归零。（3）当温度达到设定温度时，开始倒计时，当设定的时间归零是蜂鸣器响提醒用户，同时停止计时，时间归零。二系统总体及电路概述1.总体工作原理微波炉工作分为四个步骤分别为：系统待机-----用户设定-----微波炉加热------加热完成响音提示。具体流程如下图2.1.1系统上电自检后，LCD液晶屏上显示欢迎语并等待用户设定温度和定时时长。三个独立键盘分别设定三种不同的

3、温度（低温约20℃、中温约30℃、高温约50℃）。矩阵键盘分按键S0、S1、S2、S3四个按键。S3键为微波炉设定时长的确认键并开始加热。S0、S1、S2分别为微波炉的三个时长（1分、2分、5分）。每次按下按键后系统都会启动音箱发声模块发出“嘀”的声音。当微波炉达到设定温度时启动倒数计时，当倒计时到零分，零秒微波炉会自动关闭，此时会发出提示声音。各功能实现如下图2.1.29图2.1.2系统功能图2.电路设计系统以STC90C516RD+单片机为核心，连接各外部电路完成人机交互等各功能的控制。系统的总体框图如下图2.2.1电源温度传感器STC90

4、C516RD+温度、时间显示部分震荡部分矩阵键盘独立键盘图2.2.1系统总的电路图电路设计部分以单片机控制电路为核心有定时器电路，显示电路，键盘电路，门电路，电源电路，音箱发声电路共同组成微波炉控制系统电路。9三各模块方案及实现方法1.计时控制部分方案方案一：使用专用芯片。使用微控制器控制专用时钟芯片实现计时控制，这种方案有着计时精度高、控制简单的优点，而且更易于实现日期/时间显示、定是烹饪等及时扩展功能。方案二：采用单片机内部定时器。51单片机内不含有3个定时器，可以利用一个定时器与程序计数器相结合的方式，在系统晶振的驱动下，产生标准时钟频率

5、。由于方案二具有较好的灵活性、较少的电路器件和较高的性价比，而且通过精确的软件补偿使精度完全可以满足控制需求，所以我们应该选择该方案完成设计。2.键盘和显示部分方案方案一：采用阵列式键盘此类键盘是采用列阵扫描方式，优点是当按键较多时可以降低占用单片机的I/O口数目，缺点是电路复杂且会加大编程的难度。方案二;采用独立式键盘电路每个键单独占有一根I/O接口线，每个I/O口的工作状态互不影响，此类键盘采用端口直接扫描方式。缺点是当按键较多时占用单片机的I/O数目较多，优点是电路设计简单，且编程极其容易。由于该系统没采用了常规钟表式的校对方式，用键繁

6、琐，所以将两者结合使用，阵列式键盘用来设定时间，独立式键盘用来设定温度。3.音箱发声模块方案采用两片555振荡器分别发生不同频率的音频，由单片机控制输出，再点祖上叠加后经功率放大器推动扬声器发声。由于555振荡器的音响发生模块的电路简单且音质较好，故采用方案二。通过方案的比较和论证之后，明确了各个模块的实现方案。然后，对整个系统总体进行设计，形成一个清晰的设计方向，并购四处系统总体设计的工作原理和系统的框图，使整个设计方案具有总体性。9四主要系统硬件设计1.电路原理图4．1．1电路原理图2.电源电路采用电变压，稳压的稳压电源电路图如图5.1所示

7、图4.2.1电源电路220V电经过降压后得到12V交流电，经二极管整流成脉动直流电，经过电容滤波后再又经过LM7805稳压得到5V的直流电供系统工作，后面的发光二极管是起一个电源指示的作用，470UF的电容是起一个再次滤波的作用。93.单片机最小系统图4.3.1单片机最小系统单片机最小系统以STC90C516RD为核心,外加时钟和复位电路,电路结构简单,抗干扰能力强,成本相对较低,非常符合本设计的所有要求。STC90C516RD单片机系列是在MCS-51系列的基础上发展起来的,是当前8位单片机的典型代表,采用CHMOS工艺,即互补金属氧化物的H

8、MOS工艺,CHMOS是CMOS和HMOS的结合,具有HMOS高速度和高密度的特点,还具有CMOS低功耗的特点.时钟电路在单片机的外部通过XTAL1,