发布时间 : 星期五 文章基于FPGA的微波炉控制器设计 - 毕业设计论文更新完毕开始阅读18940167f5335a8102d220b9
基于FPGA 的微波炉控制器设计
时间设置 ：设置系统工作时间。按下该键，进入调整10Min 1Min/100℃/High 10Sec/10℃/Middle 1Sec/1℃/Low ▲/+1 ▼/-1 按键状态。
烹调 ：快速设定当前烹饪时间和火力到适合烹调的值。 烘烤 ：快速设定当前烹饪时间和火力到适合烘烤的值。 解冻 ：快速设定当前烹饪时间和火力到适合解冻的值。
开始/确认 ：在选择烹调、烘烤、解冻或者设置时间、设定温度、选择火力等烹饪参数后，按下此键，开始进行烹饪。
指示灯功能如下：
? 完成提示：提示微波炉工作完成。该灯亮时，表示烹饪完成；
? 意外报警：提示意外情况发生。该灯亮时，表示出现意外，微波炉暂停工作； ? 解冻：该灯亮时，表示工作在解冻模式下； ? 烘烤：该灯亮时，表示工作在烘烤模式下； ? 烹调：该灯亮时，表示工作在烹调模式下； ? 测试：该灯亮时，表示微波炉处于测试状态；
? 开门指示：指示微波炉的门的状态，门开时灯亮，门关时灯灭； ? 工作状态：指示微波炉处于工作状态，工作时灯亮，不工作时灯灭；
3.2. 系统功能模块描述
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3.3所示
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西南石油大学本科毕业设计（论文）
图3.3 系统功能模块图
3.2.1. 输入模块
输入部分一般采用键盘或旋钮作为输入，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：10Min 1Min/100℃/High 10Sec/10℃/Middle 1Sec/1℃/Low ▲/+1 复位 暂停/取消 测试 ▼/-1 火力设定 温度设定 时间设置 烹调 烘烤 解冻 开始/确认。输入模块包括时钟脉冲电路、键盘扫描电路、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。
3.2.2. 控制模块
控制部分作为整个微波炉控制器系统的核心，它采用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。
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基于FPGA 的微波炉控制器设计
3.2.3. 显示模块
显示部分采用七段数码管和发光二极管来实现。由于数码管显示信息较少，一些信息用数码管显示不够直观，因此本系统在采用数码管显示的同时，还用发光二极管作为辅助显示。其中，用七段数码管作为时间、温度、火力大小显示，用发光二极管作为状态提示显示。具体设计时，采用4位LED数码管显示加热倒计时，3位LED数码管显示当前温度值，1位LED数码管显示当前火力档位。8个状态提示指示灯分别表示：工作状态、开门指示、测试、烹调、烘烤、解冻、意外报警、完成提示。
3.3. 系统的工作流程
微波炉控制器系统的工作流程为：上电后，系统首先处于一种复位状态，其各电路模块均处于初始状态。此时，8个数码管上会显示“88888888”的信息，所有指示灯亮。按TEST键，数码管和发光二极管全亮、全灭交替闪烁，可以测试数码管和指示灯工作是否正常。系统工作时，首先通过键盘输入数据，比如，按烹调、烘烤、解冻键选择系统预置方案，或者按时间设置键设置时间，按温度设定键设置温度，按火力选择键选择火力，结合10Min、1Min/100℃/High、10Sec/10℃/Middle、1Sec/1℃/Low按键进行自定义方案设置，设置结束以后，表示数据装载完成，按START键后系统进入烹调状态。在烹饪过程中，可以按暂停/取消键暂停烹饪，或者重新设置时间、温度、火力。烹饪结束后，系统会发出音效提示，同时，系统自动进入复位状态。
根据系统工作流程，绘制主程序流程图，如图3.4所示：
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图3.4 系统工作流程图
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