【正文】 sbit sound P3^4。 //初始顯示為 00 時 00 分 01 秒 uchar minutes 0。 default: break。 case 15: hours 。 switch keypad case 14: hours ++。 break。 break。 case 2: TR1 1。 keypad 0xff。 keypad 0xff。 void Control uchar flag switch flag case 1: TR0 0。 key_value scan_kay 。 PX0 1。//按鍵響鈴 delay_ms x 。 void pulse_bz int count,int x int j。 if key_va1 0x7f return 0x7f。 P0 0xFF。 case 0xe0: key_value 12 3i *4。 case 0xb0: key_value 14 3i *4。 if key_value! 0xF0 key_value amp。// 低 4 位置 0 if key_value! 0xF0 delay_ms 2 。i 4。 //全局開啟工作標志位 sbit sound P3^4。 uchar keypog 0。 void Time0_Initial void 。 void 7221_Initial void 。 extern uchar disbuf[]。 void INT0_Initial void 。 extern uchar Ledpog。 endif ifndef _KEYPAD_H_ define _KEYPAD_H_ include extern uchar keypad。//秒顯示 sbit LED5 P3^6。//系統(tǒng)上電顯 示 sbit LED1 P2^5。 感謝所有幫助過、關(guān)心、支持我的老師和同學！ 最后，向在百忙之中抽出時間評閱本設(shè)計（論文）和參加答辯的各位老師表示衷心的感謝！ 吳永生 二 O 一二年六月 于南京 參 考 文 獻 [1] 李廣弟 .單片機基礎(chǔ) .北京航空航天大學出版社 .2021 110156 [2] 萬福君，潘松峰 .單片機微機原理系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用 .中國科技大學出版社 . 2021 1031 [3] 高鵬 , 安濤 , 寇懷成 .Protel 99 入門與提高 . 人民郵電出版社 15115 [4] 郭永貞 .數(shù)字電子技術(shù) .東南大學出版社（第二版） . 215225 [5] 邵群濤 .電氣制圖與電子線路 . 50135 [6] 徐富軍，沈建良 .C51 單片機高效入門 .機械工業(yè)出版社 . 3546 [7] 楊將新等 .單片機程序設(shè)計 及應(yīng)用從基礎(chǔ)到實踐 .電子工業(yè)出版社 . 3567 [8] Keil Software Company. Cx51 Compiler User’s Guide. 2021 [9] Intel. MCS51 Family of Single Chip Microputers User’s [10] 趙德安等 .單片機原理與應(yīng)用 .機械工業(yè)出版社 . 10113 [11] AT89C51 DATA SHEEP Philips Semiconductors 附錄 A：硬件設(shè)計原理圖與 PCB 圖 附錄 B：軟件程序清單 //頭文件 ifndef _MAIN_H_ define _MAIN_H_ include include include define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit DIN P2^0。但是，因為有了陸紅偉老師的指導和幫助，我的設(shè)計（論文）才得以接近尾聲。 在本次設(shè)計中，我經(jīng)歷從草圖到電路圖設(shè)計，再到電路板設(shè)計、軟件設(shè)計和軟件仿真。 感想或者收獲 本次畢業(yè)設(shè)計是基于單片機的微波爐控制系統(tǒng)設(shè)計，因此我們需要從多個方面去對熟悉理解單片機。 ，掌握單片機的工作方式、 C 程序的編寫、及 C 代碼的相關(guān)特點，各個變量和函數(shù)的功能。相關(guān)工作總結(jié)如下 。 結(jié)論 論文總結(jié) 微波爐控制系統(tǒng)設(shè)計以單片機為核心。具體仿真見附錄 C。并進行修改。 圖 全部編譯 ③ 加載 .HEX 目標代碼文件 通過如圖 所示的對話框，選擇剛才編譯生成的 .HEX 文件。 圖 連接端子 最后分別對各元器件的屬性值進行設(shè)置，單擊按鈕，進行電氣檢測，查看接線是否合理，說明硬件電路已經(jīng)順利的完成。虛擬連接的好處，就是避免兩個距離比較遠的器件進行真實線的連接，使布線美觀。沿 Y 軸對稱，沿 X 軸對稱。再用同樣的方法把 7221 放入到圖紙的合適位置 。 圖 選取元器件 圖 選取單片機 從此窗口的左上角的“ Keywords”中輸入電子萬年歷設(shè)計用到的器件，如輸入“ AT89C51”，在中間會列出帶有輸入關(guān)鍵字的元器件，選擇合適的元器件并雙擊它，則已經(jīng)選擇好了該元器件。 用 Proteus ISIS 設(shè)計硬件電路的過程 （ 1）選擇設(shè)計圖紙的大小 根據(jù)設(shè)計所使用到元器件的多少，選擇合適大小的設(shè)計圖紙，操作是單擊菜單欄上的 System→ Set Sheet Size ，然后彈出如圖 所示的對話框，從中選擇合適大小的圖紙，也可以選擇 User 進行圖紙的自定義設(shè)置。這在相當程度上替代了傳統(tǒng)的單片機實驗教學的功能，例：元器件選擇、電路連接、電路檢測、電路修改 、軟件、運行結(jié)果等。在編譯方面，它也支持 IAR、 Keil 和 MPLAB 等多種。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。子程序的功能實現(xiàn)也是在鍵盤的配合之下完成的。鑒于軟件設(shè)計的精確性和高效性、靈活性，我們 采用 C 語言編寫程序。具體流 程圖如圖 所示。 圖 用戶設(shè)定程序流程圖 響鈴、提示程序設(shè)計 按鍵發(fā)音程序設(shè)計 根據(jù)設(shè)計要求，每按一下按鍵需要發(fā)聲。如圖 。用戶可以通過按鍵進行檔位和時間的設(shè)定，首先按下 K0 鍵啟動微波爐， K K K3 鍵為檔位選擇鍵，選擇后相應(yīng)的發(fā)光二極管會發(fā)亮。 圖 系統(tǒng)待機框圖 系統(tǒng)通過判斷單片機 接口的輸入電壓來判斷按鍵是否按下，具體流程圖如下 。流程圖如圖 。流程圖如圖 （ 7221 流程圖）和圖 （顯示子程序流程圖）。系統(tǒng)程序總體可以分成主程序、鍵盤顯示模塊程序、計時模塊程序等。 PCB 圖見附錄 A。布局可以是自動布局，也可以是手動布局。具體流程如下： （ 1）創(chuàng)建 PCB 文件 在正式繪制之前，要規(guī)劃好 PCB 板的尺寸。原理圖見附錄 A。 （ 8）生成網(wǎng)絡(luò)表及文件。當完成原理圖布線后，需要設(shè)置項目選項來編譯當前項目，利用 Protel DXP 提供的錯誤檢查報告修改原理圖。從組件庫中選取組件，布 置到圖紙的合適位置，并對元件的名稱、封裝進行定義和設(shè)定，根據(jù)組件之間的走線等聯(lián)系對元件在工作平面上的位置進行調(diào)整和修改使得原理圖美觀而且易懂。 （ 3）設(shè)置工作環(huán)境。具體步驟模塊主要分為以下模塊： （ 1）新建工程項目。在 Protel DXP 中，雖然提供了大量的元件庫，但在實際應(yīng)用中，還需要制作需要的元件。 穩(wěn)壓二極管 VD1 串接在 7805 穩(wěn)壓器 2 腳與地之間，可使輸出電壓得到一定的提高，輸出電壓為 7805 穩(wěn)壓器輸出電 壓與穩(wěn)壓二極管 VD1 穩(wěn)壓值之和。電 源電路如圖 。正如前文所提到的，在本文的研究中我們只顯示檔位輸出，對微波爐火力的大小比例不作設(shè)計模擬。功率調(diào)節(jié)器也由定時器所用的同一電機驅(qū)動。蜂鳴器就像一個電磁鐵，電流經(jīng)過它即可產(chǎn)生磁性，這樣蜂鳴器里發(fā)生的膜片將被吸住；電流消失時，膜片將被放開。 圖 顯 示電路 響鈴、提示電路設(shè)計 在微處理器的發(fā)聲裝置成為蜂鳴器（ buzzer）。通過分時輪流控制各個數(shù)碼管的 COM 端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。顯示測試時屏蔽所有功能設(shè)置，全部 8 位的每一筆劃的掃描脈沖占空比均為 15/16。 本芯片允許由外加在 Vdd 和 Iset 之間的電阻 Rset調(diào)節(jié) LED 亮度， Rset 阻值至少為 ，它也允許由亮度 控制寄存器進行設(shè)置，通過設(shè)置每一筆劃的掃描脈沖占空比達到調(diào)整亮度的目的。器件在這種模式下上電時， 250us 內(nèi)即可進入正常工作模式 .在測試狀態(tài)下，省電模式被屏蔽。 圖 7221 芯片 （ 3） 7221 功能 串行數(shù)據(jù)輸入輸出時 CS 必須為低電平，串行數(shù)據(jù)由 Din 送入一個 16 位的數(shù)據(jù)包，并在每個時鐘上升沿時存入內(nèi)部 16 位移位寄存器。 Iset 腳，連接到 Vdd 的電阻連接端，用來模擬設(shè)定各段驅(qū)動電流。 GND 腳，接地端， 4 和 9 腳都要接地。該芯片采用串行接口方式，可以 很方便地和單片機相連，未經(jīng)擴展最多可用于 8 位數(shù)碼顯示或 64 段碼顯示。 圖 檔位顯示電路設(shè)計 注：以上火力輸出電路 LED LED LED3 分別代表大火、中火、小火，在研究中我們將采用不同顏色的發(fā)光二極管分別代表大火、中火、 小火進行模擬仿真。為了防止電路出現(xiàn)異常而無法控制特設(shè)計了一個復位按鍵。通過單片機內(nèi)部判斷這些 I/O 接口來確定按鍵是否被按下?？紤]到串口通信，我們選定 CLK為 ， K 為 27。圖所示的 RC 復位電路可以實現(xiàn)上述基本功能。振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖送至單片機內(nèi)部的各個部件。在組成一個單片機應(yīng)用系統(tǒng)時，多數(shù)采用這種方式，這種方式結(jié)構(gòu)緊湊，成本低廉，可靠性高。 SFR： SFR 是具有特殊功能的所有寄存器的集合，共含有 22 個不同寄存器，它們的地 址分配在 80H～ AT89C51 系列單片機的內(nèi)部振蕩器，由一個單極反相器組成。 RAM：高于 7FH 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器的地址是 8 位的，也就是說其地址空間只有256 字節(jié)，但內(nèi)部 RAM 的尋址方式實際上可提供 384 字節(jié)。 定時 /計數(shù)器： AT89C51 單片機內(nèi)含有 2 個 16 位的定時器 /計數(shù)器。 P3 端口（ ～ ） P3 口管腳是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個 TTL 門電流。 P2 端口 （ ～ ） P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 端口。 P1 端口（ ～ ） P1 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 端口。要使 CPU 只訪問外部程序存儲器（地址為0000H～ FFFFH），則 /EA 端必須保持低電平（接到 GND 端）。 /PSEN 程序存儲允許（ /PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號。即使不訪問外部存儲器， ALE 端仍以不變的頻率（此頻率為振蕩器頻率的 1/6）周期性地出現(xiàn)正脈沖信號。采用外部振蕩器時，此引腳應(yīng)懸浮不連接。在單片機內(nèi)部，它是構(gòu)成片內(nèi)振蕩器的反相放大器的輸入端。 通過 各種方案的比較和論證之后，明確了各個模塊的實現(xiàn)方案。 （ 2）時間顯示采用 8 位 LED 數(shù)碼管顯示時、分和秒。我們通過三種不同顏色的發(fā)光二極管即可達到設(shè)計要求。少數(shù)微波爐有更多功率擋，可達 8～ 12 擋之多，以求更適應(yīng)烹飪和解凍不同食品之需。通常機械式功率調(diào)節(jié)器的 T 都取 30s 左右，實踐證明比較理想。 功率調(diào)節(jié)器也由定時器所用的同一電機驅(qū)動。而且液晶顯示有功耗低，體積小，重量輕，壽命長，綠色環(huán)保等優(yōu)點。 結(jié)論：我們采用方案二，因為本次設(shè)計采用了多個按鈕，如果使用獨立式鍵盤，將占用大量的 I/O 口資源，所以我們采用 4 4 矩陣式鍵盤，這樣可以節(jié)省大量的 I/O 口資源。缺點是當按鍵較多時占用單片機的 I/O 數(shù)目較多，優(yōu)點是電路設(shè)計簡單，且編程極其容易。 計時控制方案 方案一：使用專門的時鐘芯片控制，我們可以采用專門的時鐘控制芯片能夠保證高精度、操作簡單等，能夠?qū)崿F(xiàn)單片機的準點定時控制。方案一如圖。 各模塊設(shè)計方案 微波爐控制系統(tǒng)設(shè)計是以 AT89C51 單片機為核心的。 本章小結(jié) 通過對微波爐控制系統(tǒng)的整體概述，我們已經(jīng)基本熟悉了微波爐的工作原理、硬件電路設(shè)計 、軟件設(shè)計等各個方面。新的用戶界面可以更好地利用屏幕空間和更有效地組織多個窗口，提供一個整潔，高效的環(huán)境來開發(fā)應(yīng)用程序。與匯編相比， C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀 性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到 Keil C51 生成的目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。 Keil 提供了包括 C