【正文】 CLR CLR MOV 20H,0 。當(dāng)計時到時間為 0 則斷開微波加熱器，并給出聲音提示，即揚聲器輸出 2~3s 的雙音頻提示音。 4 位時間預(yù)置電路，按鍵啟動時間設(shè)置，最大預(yù)設(shè)數(shù)為 99 分 59 秒。：復(fù)位待機——〉檢測顯示電路——〉設(shè)置輸出功能和定時器初值——〉啟動定時和工作開始——〉結(jié)束烹調(diào)、音響提示。主要完成了以下幾個方面的內(nèi)容：?；?51 單片機的微波爐控制系統(tǒng)28結(jié) 論經(jīng)過一段時間以來的學(xué)習(xí)，不斷的從設(shè)計中總結(jié)和修改，并按著預(yù)期的要求反復(fù)的論證和測試。根據(jù)所選擇的參數(shù)不難算出系統(tǒng)產(chǎn)生時鐘與標準1Hz 時鐘之間存在的誤差Δ為：Δ = 12/22118400（2 8 ? 27） 8049 – 1 ≈ …… （式4）對于加熱倒計時器，以99 分59 秒計算，累計誤差為：（9960 + 59） = 秒盡管上述誤差的影響不可避免，但是通過適當(dāng)選擇計算參數(shù)，以及對日期/時間系統(tǒng)采用時鐘同步措施，是完全可以滿足設(shè)計要求的。而由于加熱倒計時器與日期/時鐘系統(tǒng)都是由MCU 定時器產(chǎn)生的1Hz 時鐘脈沖九江學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文27驅(qū)動，所以該時鐘是誤差的最主要來源。④ 按“K0”鍵，微波爐變?yōu)檫\行狀態(tài)，顯示器開始倒計時，此時再按下“K0”鍵微波爐返回準備狀態(tài)，顯示器清 0，若沒有按 “K0”顯示器倒計時到 0 分 0 秒或微波爐爐門被打開微波爐也會返回準備狀態(tài)。 測試及制作所用儀器GDS820C 數(shù)字示波器VC8045II 數(shù)字萬用表YB1631 函數(shù)發(fā)生器SK1731SL2A 直流穩(wěn)壓電源偉福 6000 軟件微機溫度計、烙鐵等 測試結(jié)果（1）基本要求① 上電復(fù)位后，顯示器顯示 0 分 0 秒，檔位顯示為“烹調(diào)”；、烘烤、解凍② 按“K1”鍵，可進行檔位的切換，用戶可以在 “烹調(diào)”、“烘烤”、“解凍”這三個檔位之間任意切換。主程序通過判斷鍵盤的輸入情況調(diào)用不同的子程序。 整個軟件系統(tǒng)采用模塊化的程序設(shè)計方法，共分為初始化，顯示程序，準備程序，運行程序，定時器程序，聲音發(fā)聲程序等。關(guān)閉火力輸出 發(fā)出響鈴提示音 進入系統(tǒng)待機狀態(tài)圖 加熱停止并響鈴狀態(tài)圖基于 51 單片機的微波爐控制系統(tǒng)26第 6 章 系統(tǒng)測試軟件系統(tǒng)在本設(shè)計中尤其重要，基本功能大部分是由軟件完成的，發(fā)揮功能的關(guān)鍵控制部分同樣需要軟件的密切配合才能順利實現(xiàn)。進行整體調(diào)試。發(fā)生結(jié)束后系統(tǒng)自動進入系統(tǒng)待機狀態(tài)。時間倒計時到 按下 K0 鍵或打開微波爐爐門圖 微波爐加熱狀態(tài)圖基于 51 單片機的微波爐控制系統(tǒng)24計時為 1/2 SJ？是顯示子程序 計時程序倒計時計時為 1/2 SJ？爐門以開啟？K0 鍵以按下？“烹調(diào)”檔位圖高火顯示子程序 計時程序倒計時計時為 1/4 SJ？爐門以開啟？K0 鍵以按下？中火顯示子程序 計時程序倒計時計時為 ？爐門以開啟？K0 鍵以按下？停止加熱并響鈴?fù)Ｖ辜訜岵㈨戔復(fù)Ｖ辜訜岵㈨戔復(fù)Ｖ辜訜岵㈨戔復(fù)Ｖ辜訜岵㈨戔復(fù)Ｖ辜訜岵㈨戔徯』鹗鞘鞘鞘鞘峭Ｖ辜訜岵㈨戔徥鞘鞘欠穹穹穹穹穹穹駡D 微波爐加熱狀態(tài)流程圖九江學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文25 加熱停止并響鈴狀態(tài)設(shè)計加熱停止后系統(tǒng)將關(guān)閉火力輸出并進行響鈴提示，響鈴提示完畢后系統(tǒng)自動進入待機狀態(tài)，具體狀態(tài)圖如下圖 所示。具體流程圖如下圖 。系統(tǒng)將根據(jù)用戶設(shè)置的時間計算出要更換火力的時間點，然后判斷當(dāng)前時間是否為要更換火力的時間點，若是則進入下一個火力階段，若否將繼續(xù)判斷下個時間，除了判斷時間還要判斷微波爐門是否開啟，K0 鍵是否被按下，計時器是否倒計時到 。 上文已經(jīng)提到三個檔位的加熱狀態(tài)不同，具體加熱方法如下圖 所示。系統(tǒng)進入加熱狀態(tài)之后會根據(jù)每個檔位對大火，中火，小火的時間比的不同進行加熱。按 K1鍵按 K2鍵按 K3鍵按 K0鍵圖 用戶設(shè)定狀態(tài)圖K0 鍵按下？K1 鍵按下？K2 鍵按下？K3 鍵按下？檔位切換子程序時間加子程序時間減子程序爐門是否閉？是是是是是否否否否否微波爐加熱狀態(tài)圖 用戶設(shè)定程序流程圖九江學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文23判斷用戶設(shè)定的檔位進入相應(yīng)的加熱狀態(tài)加熱完成進入響音提示狀態(tài) 微波爐加熱狀態(tài)微波爐加熱狀態(tài)有三種，分別為烹調(diào)、烘烤、解凍。如下圖 系統(tǒng)待機狀態(tài)調(diào)用顯示程序用戶設(shè)置狀態(tài)開微波爐爐門或按下任何按鍵圖 系統(tǒng)待機狀態(tài)圖顯示程序 =1?=1?是是否否用戶設(shè)定狀態(tài)圖 系統(tǒng)待機狀態(tài)流程圖基于 51 單片機的微波爐控制系統(tǒng)22用戶設(shè)置狀態(tài) 工作狀態(tài)檔位選擇調(diào)整時間設(shè)置顯示初值顯示時間為 系統(tǒng)根據(jù)按鍵對應(yīng)的單片機 I/O 接口的電平變化判斷用戶所進行的設(shè)置。系統(tǒng)通過判斷單片機 接口的輸入電壓來判斷微波爐爐門是否開啟，通過判斷單片機 接口的輸入電壓來判斷按鍵是否按下，具體流程圖如下圖 。流程圖如下 ：圖 顯示程序基于 51 單片機的微波爐控制系統(tǒng)20圖 計時程序流程圖九江學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文21 系統(tǒng)待機狀態(tài)設(shè)計接通電源后系統(tǒng)進入待機狀態(tài)，此時顯示器顯示待機畫面，當(dāng)打后系統(tǒng)將進入用戶設(shè)置狀態(tài)。下面分別對這這些程序進行詳細設(shè)計。主程序跟據(jù)系統(tǒng)的工作流程，系統(tǒng)共分為四個狀態(tài)，分別是：系統(tǒng)待機狀態(tài)，用戶設(shè)置狀態(tài)，微波爐加熱狀態(tài)和加熱完成響音提示狀態(tài)。具體電路圖見附件一：系統(tǒng)電路圖。如下圖 所示。只有一個發(fā)光二極管亮?xí)r火力為“小火”，兩個發(fā)光二極管亮?xí)r火力為“中火”，三個發(fā)光二極管都亮?xí)r火力為“大火”。 火力輸出控制設(shè)計通過單片機的三個 I/O 端口輸出信號控制火力大小，接收端用發(fā)光二極管模擬。（2）C2 的選取：只要 C2 對 NE555 輸出中的基頻有足夠小的阻抗即可，選取C2=47uf,喇叭的阻抗為 8，對低音 FLZCL =1/ 2πfLC2=1/2π622x47=對高音 FH九江學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文17ZCH=1/2πfhC2=,由于喇叭是感性負載，而 ZCL ,ZCH 與感抗部分抵消，對電流起限制作用的主要阻抗是喇叭的電阻和兩個 5Ω 電阻，喇叭中的電流能夠滿足要求。圖 LED 顯示電路基于 51 單片機的微波爐控制系統(tǒng)16TRIG2Q 3R4CVolt5 THR 6DIS 7VCC8GND1U?NE555R13k3R210KC247ufR35R410KvccGND SPEAKERGNDTRIG2Q 3R4CVolt5 THR 6DIS 7VCC8GND1U?NE555R13k3R210KC247ufR35vccGND R?10KGNDGND 圖 音響發(fā)生電路圖該電路的元件選取及參數(shù)選擇如下：（1）由于使雙音頻控制，一個高音一個低音，一個頻率約為另一個的 50%，所以選取統(tǒng)一電容值即可，我們選用 C1=,產(chǎn)生不同的頻率依據(jù)選配不同的電阻來實現(xiàn)，其中高音頻時，選取 R1=2K,R2= 則fH=1/(R1+2R2)C1Ln2 KHZ = 925HZ低音頻時，選取 R1 = ,R2 = 10K,故 fl=1/(R1+2R2)C1Ln2KHZ = 622HZ占空比 D: D = (R1+R2)/(R1+2R2) ，應(yīng)當(dāng)接近 50%雖然可以用帶有二極管的電路使 D 可以很接近 50%，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且二極管的動態(tài)電阻影響頻率計算，調(diào)節(jié)起來很麻煩，為此，選用 R1 較小，而 R2 較大的參數(shù)。采用 555 振蕩器實現(xiàn)雙音頻輸出。用單片機的 P0 口和 P2 口連接 4 位數(shù)碼管的段端口和位端口。由于數(shù)碼管是供陰極的數(shù)碼管，所圖 檔位顯示模塊九江學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文15以需要 P2 口需要輸出高電平，但是直接由單片機輸出高電平給數(shù)碼管道輸出電流很小不能使數(shù)碼管正常工作并且在編程中單片機輸出低電平比較方便，所以在單片機 P2 口與數(shù)碼管之間加上一個非門，數(shù)碼管可以通過非門提供的電壓正常工作。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。如下圖 。為了防止電路出現(xiàn)異常而無法控制特設(shè)計了一個復(fù)位按鍵。三個按鍵通過一個與門接到 接口，這樣可以通過 口來判斷有沒有按鍵被按下。 鍵盤模塊電路設(shè)計在按鍵設(shè)計中 K0,K1,K2,K3 分別連入單片機 I/O 接口的 ,?？紤]到串口通信，我們選定CLK為， K 為27。定時器2自動裝入模式以保證精度。定時烹調(diào)則會根據(jù)用戶設(shè)定的烹調(diào)屬性，在預(yù)定的時間啟動烹調(diào)任務(wù)。時間/日期顯示功能被用來在待機狀態(tài)顯示當(dāng)前的時間與日期。VCCR單片機I/O 端口開關(guān)當(dāng)微波爐爐門打開時開關(guān)斷開，當(dāng)爐門關(guān)閉時開關(guān)接通。這樣可以有效避免非法操作帶來的后果。然后，對整個系統(tǒng)總體進行設(shè)計，形成一個清晰的設(shè)計方向，并構(gòu)思出系統(tǒng)總體設(shè)計的工作原理和系統(tǒng)的框圖，使整個設(shè)計方案具有總體性。（4）采用兩片555振蕩器分別發(fā)生不同頻率的音頻，由單片機控制輸出，在電阻上疊加后經(jīng)功率放大電路推動揚聲器發(fā)聲。檔位顯示采用 3 個發(fā)光二極管顯示。定時采用單片機內(nèi)部定時器來實現(xiàn)，即通過單片機內(nèi)部定時器產(chǎn)生中斷，再通過軟件編程實現(xiàn)進行計數(shù)，從而實現(xiàn)分、秒的倒計時。由于555振蕩器的音響發(fā)生模塊的電路簡單且音質(zhì)較好，故采用方案二。但是由于MCU 產(chǎn)生的方波信號含有高頻分量，經(jīng)測試，音效并不能令人滿意方案二：采用 555 振蕩器實現(xiàn)雙音頻輸。 音響發(fā)生模塊方案方案一：微控制器直接發(fā)生。而且液晶顯示有功耗低，體積小，重量輕，壽命長，不產(chǎn)生電磁輻射污染等優(yōu)點。方案二：采用液晶顯示。（2）顯示方案一：采用數(shù)碼管顯示。缺點是當(dāng)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。方案二：采用獨立式按鍵電路。單片機 單片機A/D轉(zhuǎn)換檔位顯示 檔位顯示圖 圖 基于 51 單片機的微波爐控制系統(tǒng)10 鍵盤和顯示部分方案（1）、鍵盤方案一：采用陣列式鍵盤。51單片機 內(nèi)部含有3 個定時器，可以利用一個定時器與程序計數(shù)器相結(jié)合的方式，在系統(tǒng)晶振的驅(qū)動下，產(chǎn)生標準時鐘頻率。使用微控制器控制專用時鐘芯片實現(xiàn)計時控制，這種方案有著計時精度高、控制簡單的優(yōu)點，而且更易于實現(xiàn)日期/時間顯示、定時烹調(diào)等計時擴展功能。 由于在本設(shè)計系統(tǒng)中單片機有充足的 I/O 端口資源，為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和電路的簡單化，采用方案二進行檔位顯示。方案二：直接利用單片機的三個 I/O 端口進行檔位控制。 檔位顯示部分方案方案一：通過單片機的一個 I/O 端口經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成三個輸出端口進行檔位控制。圖 ISPlay 軟件界面九江學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文9I/O I/OI/OI/O第 3 章 各模塊方案比較與論證系統(tǒng)設(shè)計包含顯示電路，鍵盤電路，計時控制電路，檔位輸出電路，音響發(fā)生電路等多個部分，每個部分都可以采用不同的方案來實現(xiàn)，但不同的方案有實現(xiàn)的難易的不同，所以通過思考分析，最終做出最好的選擇，使之更加科學(xué)和合理。軟件界面如圖 和圖 。 軟件設(shè)計考慮到本系統(tǒng)所編程的數(shù)據(jù)量不大并且要求系統(tǒng)有較高的準確度故采用匯編語言進行程序的編寫，利用偉福 6000 作為系統(tǒng)的仿真軟件。系統(tǒng)的總體框圖如下圖 。 系統(tǒng)待機狀態(tài)用戶進行設(shè)置系統(tǒng)開始工作任務(wù)結(jié)束發(fā)聲圖 系統(tǒng)流程圖工作狀態(tài)計時時間為 時 響音提示用戶設(shè)置狀態(tài)檔位選擇按 K1鍵調(diào)整時間按 K2鍵按 K3鍵 系統(tǒng)復(fù)位按 K0鍵按 K4鍵按 K0 鍵或打開微波爐爐門 按任意鍵或打開微波爐爐門 基于 51 單片機的微波爐控制系統(tǒng)6在火力檔位方面，不同的檔位在不同時間的火力不同，根據(jù)烹調(diào)，烘烤, 解凍三個檔位制定了不同檔位時的加熱時序表入下圖 功能時序 時間烹 調(diào) 烘 烤 解 凍1 50%時間 高 火 75%時間 高火25%時間小火2 25%時間 中 火 25%時間中火50%時間中火3 25%時間小火 25%時間小火圖 不同功能時的加熱時序表注：高中低三個火力大小用三個發(fā)光二極管模擬。微波爐啟動數(shù)碼管開始倒計時，當(dāng)?shù)褂嫊r到零分，零秒微波爐會自動關(guān)閉，此時會發(fā)出提示聲音。REST 為復(fù)位鍵。K1 鍵為檔位選擇鍵，選擇后相應(yīng)的發(fā)光二極管會發(fā)亮。鍵盤分按鍵 K0,K1,K2,K3,REST 五個按鍵。具體流程如下圖 。當(dāng)計時到時間為 0 則斷開微波加熱器，并給出聲音提示，即揚聲器輸出 2~3s 的雙音頻提示音。具有 4 位時間預(yù)置電路，按鍵啟動時間設(shè)置，最大預(yù)設(shè)數(shù)為 99 分 59 秒。實現(xiàn)工作步驟：復(fù)位待機——〉檢測顯示電路——〉設(shè)置輸出功能和定時器初值——〉啟動定時和工作開始——〉