1、 常州信息职业技术学院 学生毕业设计（论文）报告 系 别： 电子与电气工程学院 专 业： 应用电子专业 班 号： 应电 081 学 生 姓 名： 庄芳芳 学 生 学 号： 0806040124 设计（论文）题目： 基于 AT89S52 单片机的微波炉控 制系统 指 导 教 师： 陆梦薇 设 计 地 点： 常州信息职业技术学院 起 迄 日 期： 2010.5.4-2010.7.3 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 毕业设计（论文）任务书 专业 应用电子技术 班级 应电 081 姓名 庄芳芳 一、课题名称： 基于 AT89S52 单片机的微波炉控制系统 二、主要技术指标： （）
2、 电源电压：交换 220 伏， 50 赫兹。这是微波炉所需的电源电压。答应稳定，范畴正在 180 伏到 242 伏之间。 （） 微波走漏： 1 毫瓦 /厘米 2。 （） 频率 ：微波炉 输入功 率、工 夫 的乘积与 输出能量 的比率 ，频率应 58%。 （） 输入功率偏偏向： 15%， -10%。 （） 加热匀称性应 70%。 三、工作内容和要求： 本文 主要的 工作是 掌握单片机应用技术，显 示技术，电子技术等相关知识，设计制作一个微波炉控制器电路，具有三档微波加热功能，分别表示微波加热为烹调、烘烤、解冻，试验中用 LED 发光二极管 模拟。实现工作步骤：复位待机 检测显示电路 设置输出功能
3、和定时器初值 启动定时和工作开始 结束烹调、音响提示。在上电或手动按复位键时，控制器输出的微波功率控制信号为 0，微波加热处于待机状态，时间显示电路显示为 00.00。具有 4 位时间预置电路，按键启动时间设置，最大预设数为 99分 59 秒。设定初值后，按开启键，一方面按选择的挡位启动相应的微波加热；另一方面使计时电路以秒为单位作倒计时。当计时到时间为 0 则断开微波加热器，并给出声音提示，即扬声器输出 23s 的双音频提示音。 四、主要参考文献 : 1楼然苗，李光飞 .单片机课程设计指导 R.电子工业出版社， 2007： 10-22. 2吴经国 .单片机应用技术 M.中国电力出版社， 20
4、00:25-26. 3 张毅刚，彭喜元，孟升卫 .MCS-51 单片机实用子程序设计 M：哈尔滨工业大学出版社，2003:33-45. 4 赵亮，侯国锐 .单片机 C 语言编程与实例 M,人民邮电出版社， 2003:13-28. 5 张齐 .单片机应用系统设计技术 基于 C 语言编程 M,电子工业出版社， 2004:40-50. 学 生（签名） 年 月 日 指 导 教师（签名） 年 月 日 教研室主任（签名） 年 月 日 系 主 任（签名） 年 月 日 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 毕业设计（论文）开题报告 设计（论文）题目 基于 AT89S52 单片机的微波炉控制系统
5、 一、选题的背景和意义： 随着电子技术的飞速发展，不同的设备都有自己的控制器，使用起来很不方便。根据这种实际情况，设计了一个单片机多功能定时系统，它可以避免多种控制器的混淆，利用一个控制器对多路电器进行控制，同时又可以进行时钟校准和定点打铃。它可以执行不同的时间表（考试时间和日常作息时间）的打铃，可以任意设置时间。这种具有人们所需要的智能化特性的产品减轻了人的劳动，扩大了数字化的范围，为家庭数字化提供了可 能。 二、课题研究的主要内容： 本文 主要的 工作是掌握单片机应用技术，显示技术，电子技术等相关知识，设计制作一个微波炉控制器电路，具有三档微波加热功能，分别表示微波加热为烹调、烘烤、解冻，
6、试验中用LED 发光二极管 模拟。实现工作步骤：复位待机 检测显示电路 设置输出功能和定时器初值 启动定时和工作开始 结束烹调、音响提示。 三、 主要研究（设计）方法论述： 系统上电自检后，数码管显示零分、零秒，档位通过三个发光二极管显示 (分别表示烹调、烘烤、解冻 )。键盘分按键 K0,K1,K2,K3,REST 五个按键。 K0 键为微波炉的启动与关闭。 K1 键为档位选择键，选择后相应的发光二极管会发亮。 K2,K3 键分别为时间的加减设定。 REST 为复位键。 每次按下按键后系统都会启动 音响发生模块发出 “ 嘀 ” 的声音。微波炉启动数码管开始倒计时，当倒计时到零分，零秒 的时候
7、微波炉会自动关闭，此时会发出提示声音。 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 四、设计（论文）进度安排： 时 间 工 作 内 容 2010.5.62010.5.16 课题研究方案设计，调研、收集资料； 2010.5.172010.5.23 进行分析归 纳，形成论文提纲； 2010.5.242010.6.2 撰写论文初稿，提交老师处； 2010.6.32010.6.9 根据老师建议，修改论文内容； 2010.6.102010.6.18 结合论文要求，使论文正规化； 2010.6.192010.6.26 检查论文内容及格式，看能否达到标准； 2010.6.272010.7.3 正式
8、完成并提交论文。 五、指导教师意见： 指导教师签名： 年 月 日 六、系部意见： 系主任签名： 年 月 日 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 目录 摘要 Abstract 第 1 章 前言 . 1 第 2 章 系统总体概括 . 2 2.1 工作原理 . 2 2.2 电路设计 . 3 第 3 章 各模块方案比较与论证 . 5 3.1 档位显示部分方案 . 5 3.2 计时控制部分方案 . 5 3.3 键盘和显示部分方案 . 5 3.3.1 键盘 . 5 3.3.2 显示 . 5 3.4 音响发生模块方案 . 6 第 4 章 系统硬件设计 . 7 4.1 门电路设计 . 7 4
9、.2 时钟电路设计 . 7 4.3 键盘模块电路设计 . 8 4.4 档位显示电路设计 . 8 4.5 显示电路设计 . 9 4.6 音响发生电路设计 . 10 4.7 火力输出控制设计 . 12 4.8 电源电路设计 . 12 第 5 章 系统软件设计 . 14 5.1 显示程序设计 . 14 5.2 计时程序设计 . 14 5.3 系统待机状态设计 . 15 5.4 用户设定状态设计 . 16 5.5 微波炉加热状态 . 17 5.6 加热停止并响铃状态设计 .20 第 6 章 系统测试 . 20 6.1 测试及制作所用仪器 . 21 6.2 测试结果 . 21 6.2.1 基本要求 .
10、21 6.2.2 误差分析 . 21 第 7 章 结束语 . 22 致谢 辞 参考文献 附录一：系统电路图 附录二：软件设计程序 摘要 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 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 用 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，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 作 为一个核心部件来使用，在根据具体硬件结构，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
11、采以微控制器（ MCU）为核心，基于 RTX51 编制软件系统，结合 7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。 关键词 ： 微控制器（ MCU）；微波炉； 控制器 Abstract 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 With the computer in the social sphere in recent years, the penetration and the development of large s
12、cale integrated circuits, microcontroller applications are continually deepening, because of its powerful function, small size, low power consumption, cheap, reliable, easy to use, etc. therefore particularly suitable for systems with control of more and more widely used in automatic control, intell
13、igent instruments, meters, data acquisition, military products and home appliances fields, SCM is often used as a core component in according to the specific hardware architecture, and application-specific features of the software objects are combined to make perfect. Microwave oven control system d
14、esign was applied to the microcontroller (MCU) core, based on RTX51 preparation software system, combined with seven digital tube (LED) display and peripheral circuits necessary to complete the microwave oven programmable intelligent control. System by the time control, fire setting, the user interf
15、ace, sound occurred several modules. Completed under the keyboard corresponding to the function, while using the LED display system status. Key words: microcontroller (MCU)； microwave oven； the controller 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 1 第 1 章 前言 单片机是一种集成电路芯片。 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
16、一个存储器空间的结构，称为普林斯顿结构 。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
17、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、专用型、超 8 位型、片内闪烁存储器型。 在日常生活和工作中，我们常常用到定时控制。早期常用的一些时间控制单元都 使用模拟电路设计制作的，其定时准确性和重复精度都不是很理想，
18、现在基本上都是基于数字技术的新一代产品，随着单片机性能价格比的不断提高，新一代产品的应用也越来越广泛，大可构成复杂的工业过程控制系统，完成复杂的控制功能。小则可以用于家电控制，甚至可以用于儿童电子玩具。它功能强大，体积小，质量轻，灵活好用，配以适当的接口芯片，可以构造各种各样、功能各异的微电子产品。 根据 电子技术的飞速发展，家用电器和办公电子设备逐渐增多，不同的设备都有自己的控制器，使用起来很不方便。根据这种实际情况，设计了一个单片机多功能定时系 统，它可以避免多种控制器的混淆，利用一个控制器对多路电器进行控制，同时又可以进行时钟校准和定点打铃。它可以执行不同的时间表（考试时间和日常作息时间
19、）的打铃，可以任意设置时间。这种具有人们所需要的智能化特性的产品减轻了人的劳动，扩大了数字化的范围，为家庭数字化提供了可能。 本文的主要工作是 掌握单片机应用技术，显示技术，电子技术等相关知识，设计制作一个微波炉控制器电路，具有三档微波加热功能，分别表示微波加热为烹调、烘烤、解冻，试验中用 LED 模拟。实现工作步骤：复位待机 检测显示电路 设置输出功能和定时器 初值 启动定时和工作开始 结束烹调、音响提示。在上电或手动按复位键时，控制器输出的微波功率控制信号为 0，微波加热处于待机状态，时间显示电路显示为 00.00。具有 4 位时间预置电路，按键启动时间设置，最大预设数为 99 分 59
20、秒。设定初值后，按开启键，一方面按选择的挡位启动相应的微波加热；另一方面使计时电路以秒为单位作倒计时。当计时到时间为 0 则断开微波加热器，并给出声音提示，即扬声器输出23s 的双音频提示音。 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 2 第 2 章 系统总体概括 2.1 工作原理 简单点说微波炉就是用来给饭菜加热的，而 微波是一种电 磁波。这种电磁波的能量不仅比通常的无线电波大得多， 其工作原理是只要 微波一碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它；微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但不会消耗能量；而含有水分的食物，微波不但不能透过，其能量反而会被吸收 ，而 微波炉
21、正是利用微波的这些特性制作的。 微波炉的基本外形和构造 门安全联锁开关 确保炉门打开，微波炉不能工作，炉门关上，微波炉才能工作； 视屏窗 有金属屏蔽层，可透过网孔观察食物的烹饪情况； 通风口 确保烹饪时通风良好； 转盘 支承 带动玻璃转盘转动； 玻璃转盘 装好食物的容器放在转盘上，加热时转盘转动，使食物烹饪均匀； 控制板 控制各档烹饪； 炉门开关 按此开关，炉门打开。 微波炉工作分四个步骤为：系统待机 用户设定 微波炉加热 加热完成响音提示。 其工作原理为： 未通电之前 微波炉处于待机状态，当打开炉门开关，则微波炉进行工作，当微波炉完成本次用户设定的任务就发出相应的声音提示此次任务完成，最终，
22、微波炉又进入待机状态，如此循环。 流程 图 如下图 2-1 所示 。 当微波炉 接通电源后 ， 微波炉相应进入待机的状态。当按下 K0 键使微波炉炉门打开时， 首先数码管计时的时间为零分零秒， 则微波炉进入由用户选择的相应的工作状态，而工作状态 档位的选择是通过 3 个发光二极管表示，一只亮代表低火，两只亮表示中火，三只则表示高火。 键盘分 K0、 K1、 K2、 K3、 REST 五个按键。 此时 用户可以通过 K1 键实现档位的选择， 而 K2， K3 键 则是由用户进行时间的加减设定，若用户想回到最初的设定状态，则可以通过 REST 完成。这样当 微波炉启动 工作 时数码管开始倒计时，当
23、倒计时时间为零分、零秒时微波炉自动关闭 ，此时会发出提示的声音。功能实现如下图 2-2。 系统待机状态 用户进行设置 系统开始工作 任务结束发声 图 2-1 系统流程图 常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文 3 在火力档位方面，不同的档位在不同时间的火力不同，根据烹调，烘烤 , 解冻三个档位制定了 不同档位时的加热时 序表如 表 2-1 所示。 表 2-1 不同功能时的加热时序表 功能 时序 时间 烹 调 烘 烤 解 冻 1 50%时间 高火 75%时间 高火 25%时间 小火 2 25%时间 中火 25%时间 中火 50%时间 中火 3 25%时间 小火 25%时间 小火 注：高中低三个火力大小用三个发光二极管模拟。 2.2 电路设计 本 系统以 AT89S52 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。系统总体框图如下图 2-3 所示 。 图 2-2 系统功能图 工作状态 档位选择 用户状态设置 调整时间 系统复位 系统待机状态 接通电源 按 K0 键 或打开微波炉炉门 计时时间为 00.00 时 响音提示 按 K0 键 按 任意 键或打开微波炉炉门 按 K1 键 按 K2 键 按 K3 键 按 K4 键
