基于FPGA的微波炉控制器【文献综述】

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1、毕业论文文献综述电子信息工程基于FPGA的微波炉控制器摘要：微波炉是一种正在得到广泛应用的家用电器，发展日新月异,本文着重从微波炉的发展，如何用单片机设计微波炉控制器，如何用FPGA实现微波炉控制器，如何采用模糊设计实现微波炉控制器四个方面对微波炉控制器进行了阐述。关键词：FPGA；VHDL语言；控制器；单片机引言随着人民生活水平的提高，微波炉也进入了越来越多的家庭，它给人们的生活带来了极大的方，作为现代的烹饪工具，微波炉的控制器体现着它的重要性能指标。1.微波炉的发展近年来，随着时间节奏的加快，

2、科技的发展，微波炉已经走进了寻常百姓家，微波炉已有50多年的发展实力。时至今日，微波炉已实现了高度工业化规模生产。主要生产为日本、韩国及欧洲的一些发达国家。我国自80年代开始小规模生产微波炉，发展至今，已具有相当的生产能力，成为该行业不可小视的生力军。微波炉在世界上发达国家的家庭普及率很高。美国是微波炉最大的消费市场[1]。中国老百姓也已经开始认识和接受微波炉，可以预见，中国也将成功一个巨大的微波炉消费市场。随着科技的发展，生活水平的提高，人们对微波炉的要求也越来越高。未来的发展趋势将以智能、信息

3、为主，使微波炉的发展更加人性化。因此可编程微波炉控制器系统的开发有利于推动微波炉市场的发展，使老百姓能用上优秀的微波炉。有了微波炉之后使人们生活更方便快捷，而且使用微波炉可以节约能源，节省时间，给人们带来了极大的方便。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”。2.如何用单片机设计微波炉控制器利用单片机多中断源的协调处理能力，通过中断接受键盘送来的新号，确认功能设置，实现数据装入，同时接收时钟芯片的脉冲新号作为基准新号，完成计时任务。其次，从CPU根据主CP

4、U发出的新号控制语音播报、远程操作等功能。这样的设计是安装和调试工作可以并行进行，发挥团队优势，极大地缩短了总体设计和制造的时间；同时可以降低单个CPU的工作量，为发挥部分的制作以及其他功能扩展了充足的内部空间和更多的外部接口[2]。由于单片机的功能比较大，几乎各种品牌的MCU都可以做到这一功能，最多是外围的器件用得多少而已，PIC型的、ATMEL的89系列的或是AVR系列的等等都行。从功能够用、外围从简的原则来看，考虑到本题所需要用的资源很少，就选用了ATMEL的89C2051，性价比高[3]。

5、功能设置部分数据装入部分定时部分显示部分声音控制部分图1单片机微波炉控制器设计系统图1.如何用FPGA实现微波炉控制器数据装载模块外部时钟控制状态模块RESETTESTSET_TSTSRT数码显示烹饪计时模块分频器显示译码模块图2基于FPGA的微波炉控制器系统图根据该微波炉控制器的功能设计要求，本系统可由以下4个模块组成：①状态控制器KZQ；②数据装载器ZZQ；③烹调计时器JSQ；④显示译码器YMQ47[4]。1)状态控制器KZQ的功能是控制微波炉工作过程中的状态转换，并发出有关控制信息；输入信号

6、为CLK、TEST、START、sET—T、RESET和DONE，输出信号为LD-DONE、LD—CLK、LD一8888和C00K信号[5]；1)数据装载器ZZQ的功能是根据KZQ发出的控制信号选择定时时间、测试数据或烹调完成信息的装入；2)计时器JsQ的功能是负责烹调过程中的时间递减计数，并提供烹调完成时的状态信号供KZQ产生烹调完成信号；3)显示译码器YMQ47的功能就是负责将各种显示信息的BCD转换成七段数码管显示的驱动信息编码。需要译码的信息有：数字o～9，字母d、o、n、E。应用EDA工

7、具进行电子系统设计不仅缩短了设计周期，降低了成本，而且设计出来的系统速度更快、体积更小、重量更轻、功耗更低，从而满足现代电子系统发展的需求[6]。5.如何采用模糊设计实现微波炉控制器微波炉控制器的硬件系统选用MCS-51系列的8031单片机作为控制器的核心部件。显示部分采用5位LED数码管显示器，主要用于显示计时时间、定时时间和提示信息。另外，在系统中采用8个发光二极管用于指示微波炉的工作方式、微波功率等，由两片74LS07驱动器进行驱动。系统中还设置有13个按键，用于微波炉的工作方式、定时和计时

8、等的设置，控制部分由反响驱动器7406驱动4个继电器来控制加热器、磁控管、转盘灯和风扇。另外，反响驱动器7406还驱动1个报警器[7]。在本系统中，上位机与用户板之间采用串行异步通信方式，并采用RS-232C串行通信标准。因为RS-232C是早期为促进公用电话网络进行数据通信而制定的标准，其逻辑电平对地是对称的，而且总线信号采用负逻辑，与TTL、CMOS逻辑电平不同[8]。逻辑“0”状态电平规定为5～１５Ｖ，逻辑“1”状态电平为-5～－１５Ｖ．因此，ＲＳ－２３２Ｃ驱动器与ＴＴＬ电平