北邮简易电磁炉控制器的设计与实现

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1、数字电路与逻辑设计综合实验实验报告实验名称：班级：班内序号：姓名：学号：目录一、设计课题的任务要求二、系统设计基本思想三、仿真波形及波形分析：四、实验结果及分析：五、元器件清单及资源利用情况六、故障及问题分析七、实验总结和心得体会八、源程序数电设计综合实验—微波炉控制器一、设计课题的任务要求设计制作一个简易微波炉控制器。【基本要求】1、烹饪模式选择：电磁炉的烹饪模式有火锅、煎炒、爆炒、煲汤和蒸炖五档可选。用一个按键（BTN7）实现烹饪档位的选择（按下此键依上述顺序依次变化），用点阵显示当前的烹调档位（火锅显示H、煎炒显示J、爆炒显示B、

2、煲汤显示T和蒸炖显示Z），烹调档位的选择按键同时也是加热的开始按键，即烹调档位选定的同时电磁炉就以最大功率开始加热，没有选择时电磁炉处于停止状态，点阵不显示。2、火力调节：电磁炉的火力分5档可调：1900W-1500W-1100W-600W-100W，用数码管DISP3-DISP0显示当前的火力，用两个按键（BTN6和BTN5）实现火力的增加或减少，烹调过程中，除爆炒模式外，其它模式均可以随时可以调节火力，爆炒模式只能以最高功率加热。3、定时功能：用一个按键（BTN4）实现定时设置，按下定时键，蜂鸣器响一声，每按一次定时键，定时时间以5

3、-10-30-60秒钟的顺序依次递增，定时设定完毕后，电磁炉开始倒计时。用数码管DISP5和DISP4显示定时档位和倒计时的过程，倒计时时间到后，电磁炉自动停止加热并关机。4、不进行定时操作时，电磁炉以默认加热时间进行加热。蒸炖模式的默认时间为20秒钟；爆炒模式的默认时间是3秒钟，爆炒3秒钟后自动返回煎炒模式；其他模式的默认时间为90秒。5、用点亮的发光二极管LD4表示开机加热，熄灭表示关机。6、设置关闭键，任何时候按下关闭键即可将电磁炉关机。提高要求：用8个LED灯作为加热进度显示条，随着加热时间的增加匀速增加点亮LED灯的个数，无论

4、加热时间是多长，最后都必须将8个LED灯全部点亮。增加烧烤功能，用一个键选择微波或烧烤功能，用一个数码管指示当前处于微波还是烧烤功能。烧烤火力和加热时间要求与微波功能相同。二、系统设计基本思想1、【设计过程】1）审题，初步确定思路。2）画出流程图，状态转移图。3）用VHDL语言进行编程。适时对程序进行修改。4）编译成功后，进行仿真，观察波形图。5）将程序下载到实验板上，调试各功能。6）通过计算机仿真和下载调试，发现问题，返回原程序进行修改。7）进行总体的调试，并验收。2、【设计思路】电路由烹饪模式选择模块、火力调节模块、定时模块、倒计时

5、模块、分频器模块，关机模块，译码和数码显示电路，点阵显示电路等模块组成。1、烹饪模式选择模块电磁炉的烹饪模式有火锅、煎炒、爆炒、煲汤和蒸炖五档可选。通过按键的次数来控制。将模式信息传递到点阵显示模块。2、火力调节模块电磁炉的火力分5档可调：1900W-1500W-1100W-600W-100W，将火力信息传递到数码显示模块。3、定时模块定时时间以5-10-30-60秒钟的顺序依次递增。将倒计时信息传递到数码显示模块。4、倒计时模块微波炉以数码管显示的方式提示用户当前剩余的加热时间。从默认时间或者已调定时时间开始，依次减少1秒钟。5、分频

6、器模块将系统时钟分频，设计一个大小合适的分频器使得系统能够正确的实现一秒的计时以及数码管和点阵显示扫描的扫描时钟。6、关机模块当倒计时结束时，会自动关机。当然，按下关机键的时候，也可以随时关机7、译码和数码显示电路译码和数码显示电路是将计时状态直观清晰地反映出来，被人们的视觉器官所接受。显示器件选用LED七段数码管。在译码显示电路输出的驱动下，依次显示，只是扫描频率很高，所以在人的视觉里可以看到稳定显示的数字符号。8、点阵显示电路点阵的row为低电平，col为高电平的时候，相应的点才可以亮。在这里逐行进行扫描，扫描频率很高，所以在我们看

7、来就是静止显示所有的亮点。3、【微波炉逻辑划分方块图】4、【状态转移图】1)烹饪模式状态转移图2)火力调节状态转移图3)倒计时状态转移图5、【流程图】三、仿真波形及波形分析：通过仿真软件QUATUSII进行仿真。1)烹饪模式选择模块当modelSel第一次出现上升沿的时候，开机，同时点阵显示H当modelSel第二次出现上升沿的时候，点阵显示J之后如果继续设置modelSel的上升沿的话，就可以实现Ｈ，Ｊ，Ｂ，Ｔ，Ｚ五中模式的循环转换。２）火力调节如果fireDown出现上升沿的时候，火力下调如果fireUp出现上升沿的时候，火力上调3

8、）倒计时调节每当timeset出现上升沿的时候，将会改变数码管的较高两位，5-10-30-60，然后继续回到5循环。4）power为1的时候表示按下关机键，所有的数码管，点阵，led都灭掉了四、实验结果及分