【正文】 好的鋪墊。感謝他們三年來的辛勤栽培?？墒晴娏⑷A老師有什么想法都會在第一時間內發(fā)郵件給我們，或者電話聯(lián)系，或者聊天！總之想到一切之可行辦法聯(lián)系我們，絕不耽誤我們的畢業(yè)設計進程，在此，我忠誠的向鐘立華老師說謝謝，謝謝您鐘立華老師，這段日子您辛苦了！不積跬步何以至千里，本設計能夠順利的完成，也歸功于各位任課老師的認真負責，使我能夠很好的掌握和運用專業(yè)知識，并在設計中得以體現(xiàn)。至此，我們的實踐告一段落了。北京：機械工業(yè)出版社，2011．[17]FYD128640402B液晶顯示模塊使用手冊[Z]．．[18]翟 雷、羅權威、王光鋒．可編程微波爐控制器系統(tǒng)設計報告[R]．山東：中國海洋大學工程學院，2008．[19]P89V51RD2器件手冊[Z]．廣州：廣州周立公單片機發(fā)展有限公司．．[20]海爾家用微波爐使用說明書[Z]．青島：青島海爾微波制品有限公司．． ．[21] 10156[22]萬福君，.2010 1031[23]高鵬, 安濤, 99入門與提高. 人民郵電出版社 15115[24]（第二版）. 215225[25] 50135[26]徐富軍， 3546[27]. 3567[28] Keil Software Company. Cx51 Compiler User’s Guide. 2012[29] Intel. MCS51 Family of Single Chip Microputers User’s [30] 10113[31] AT89C51 DATA SHEEP Philips Semiconductors 致謝從剛開始的一片空白到如今的成果展現(xiàn)最離不開的就是鐘立華老師對我的細心指導，在這接近半個學期的學習研究中，隨著老師的思路指引我們學會了很多！不僅僅是理論上的，更多的是我的實踐能力得到了質的飛躍。廣東科技出版社，2010．[15]林立、李琳．家用微波爐的使用與維修[14]蕭義娟．微波爐特色菜(一)[M]廣州：成都科技大學出版社，．[12]李曾鵬．微波爐食譜[M]合孜爾 主編 《C語言程序設計（第二版）》 中國鐵道出版社；[3]雷思孝，李伯成，：西安電子科技大學出版社，2010[4]謝宜仁. 《單片機接口技術實用寶典》 .北京： 機械工業(yè)出版社， 2011: 3453[5]王東峰，王會良，董冠強.《單片機C語言應用100 例》.北京：電子工業(yè)出版社，2009:5673[6]胡宴如、耿蘇燕 編著 《模擬電子技術基礎》 高等教育出版社；[7]余孟嘗 主編 《數(shù)字電子技術基礎簡明教程》 高等教育出版社；[8]王守中、趙朋朋、索世文 編著 《51單片機應用開發(fā)速查手冊》 人民郵電出版社；[9]格蘭仕微波爐使用手冊[Z]．佛山市格蘭仕微波爐電器有限公司．[10]潘永雄、沙河、劉向陽．電子線路CAD實用教程[M]．西安：西安電子科技大學出版社，2011．[11]周康生．微波爐的原理、使用與維修[M]在兩個月的畢業(yè)設計當中，我學會了如何面對困難和解決困難。但是只要用心去專研，持之以恒，就會有新的發(fā)現(xiàn)。當然在調試過程中也發(fā)現(xiàn)在了很多問題，但是我不氣妥，有問題才有進步，解決問題的過程就是學習的過程，我一直堅信這一點，通過不斷的調試，發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，我從中學到了很多。焊電路的時候特別需要耐心，沒有耐心是無法完成這個即又簡單又枯燥的任務，每一條連線和拉線錯綜復雜，既考眼力，又考腦力，在努力了整整五天，才把整塊板焊好。在設計檔位燈的控制和時鐘脈沖的關段和開通以及檔位選擇的控制電路中，我通過復習以前的知識，看以前的實驗課本以及一些圖書館的資料，我終于應付了設計電路這一關。兩個多月終于過去了，心情終于放松了一點點了，通過兩個多月的設計，讓我對以前的知識溫故而知新，把以前所學的知識都很好地聯(lián)系起來，對以前所學的知識更加鞏固。在系統(tǒng)的設計過程中，我們力求硬件線路簡單，充分發(fā)揮軟件編程方便靈活的特點，并最大限度挖掘單片機片內資源，來滿足系統(tǒng)設計要求。語音輸入命令：“上”、“下”、“左”、“右”、“確定”、“返回”、“開門”可語音識別控制液晶顯示屏選擇對應的模式，確定烹飪模式和火力大小，調節(jié)定時并開始微波?？傊?，對系統(tǒng)各種功能測試均正常，具備一般微波爐系統(tǒng)的功能表2 定時時間誤差測量表倒計時設定值實際測得值計時誤差10分10秒10分10秒025分25秒25分25秒034分08秒59分59秒34分08秒59分58秒01定時時間測試如表21所示，就是設置食物的烹飪時間或烹飪預約時間與實際時間的誤差，由表21可知，當定時時間較短時，系統(tǒng)的定時誤差為0；當系統(tǒng)的定時時間較長時，如一個小時，則出現(xiàn)了誤差，誤差為一個小時有一秒的誤差。在每個功能下，通過鍵盤和液晶顯示器選擇菜單，設置完后，按啟動鍵，開始模擬加熱。流程圖如圖20所示。進入語音播放子程序，當預約時間結束，響應播放語音提示，當烹飪時間結束，響應播放語音提示。程序檢測系統(tǒng)是否開始烹飪，當系統(tǒng)已經(jīng)進入烹飪狀態(tài)，定時服務子程序開始工作，首先通過按鍵掃描判斷預約時間標志按鍵是否被按下，當有按鍵按下進入預約時間的定時服務，如果沒有按鍵按下，直接進入烹飪時間的定時服務。液晶顯示子程序顯示各模式的工作狀態(tài)，如顯示火力模式、烹飪模式、預約時間和烹飪時間，液晶顯示器采用的是并行通訊的工作方式。烹飪模式是系統(tǒng)預先已經(jīng)設置好烹飪時間和烹飪火力，只要按確定鍵就馬上進入開始烹飪狀態(tài)。進入火力模式，通過加、減鍵，來設置烹飪時間，流程同預約時間的設置相同，時間設置完畢就直接開始烹飪，流程圖如圖15所示。進入烹飪預約時間子程序，通過加、減按鍵和確定鍵來對時間進行設置，首先是對時的設置，按確定鍵再對分進行設置，接著對秒進行設置，每次設置完就要按一次確定鍵，以完成對時間的設置。本系統(tǒng)的矩陣式鍵盤的工作方式采用的是程序掃描方式，為了能及時發(fā)現(xiàn)有鍵按下，CPU必須不斷調用鍵盤處理程序，對鍵盤進行掃描以確定調用哪個功能子程序。軟件設計主程序流程圖、按鍵功能掃描子程序圖、預約時間子程序圖、火力模式子程序圖、火力自定義子程序圖、烹飪模式子程序圖、液晶顯示子程序圖、語音播放子程序圖、定時服務子程序圖和按鍵掃描子程序圖分別如下圖所示。本系統(tǒng)軟件設計的程序見附錄。PCA方框圖和PCA模塊的PWM模式的方框圖分別如圖8和圖9所示，表10就是輸出的火力檔位對應的電壓。本系統(tǒng)采用了PCA的模塊0（）的使能脈寬調節(jié)模式（PWM）來控制單片機輸出脈沖的占空比，通過改變輸出占空比控制變壓器初級繞組的通斷電狀態(tài)，即對其陽極電壓的變壓器初級繞組通斷電的控制來實現(xiàn)對磁控管的開關控制。這樣就可實現(xiàn)無干擾地更新PWM 。當PCA CL SFR 的值小于CCAPnL SFR 時，輸出為低，當PCA CLSFR 的值等于或大于CCAPnL 時，輸出為高。由于所有模塊共用僅有的PCA 定時器，所有它們的輸出頻率相同。所有PCA 模塊都可用作PWM 輸出（）。PCA 定時器是5 個模塊的公共時間基準，可通過編程工作在：1/6 振蕩頻率、1/2 振蕩頻率、定時器0 溢出或ECI 腳的輸入（ ）。模塊0 （CEX0 ），模塊1 （CEX1 ），依此類推。每個模塊可編程工作在4種模式下：上升/下降沿捕獲、軟件定時器、高速輸出或脈寬調節(jié)器。方案一：開關電源使用開關電源方式可以達到更高頻率的開停速度，而且這個開關頻率是可變的，這就實現(xiàn)的微波功率的精度控制，開關電源的使用以電子元件代替了高成本的高壓變壓器[18]，大大節(jié)省了制造成本，但是相比較方案二，開關電源還是不合適。磁控管工作原理大意是把家用220V電轉換20000伏高壓，經(jīng)過磁控管轉化成2450MHZ的電磁波。這種肉眼看不見的微波，能穿透食物達5cm深，并使食物中的水分子也隨之運動，劇烈的運動產(chǎn)生了大量的熱能，于是食物煮熟了。圖8 掉電存儲模塊微波爐的心臟是磁控管。24C01是一個4Kb的支持I2C 總線數(shù)據(jù)傳送協(xié)議的串行CMOS E2PROM 可用電擦除，可編程自定時寫周期（包括自動擦除時間不超過10ms 典型時間為5ms）的串行E2PROM。軟件設計較適合現(xiàn)階段我們的學習和鍛煉，因此本系統(tǒng)將采用軟件方法實現(xiàn)計時和定時。[5]方案二：軟件控制利用P89V51RB2FN內部的T0定時/計數(shù)器進行中斷定時，配合軟件延時實現(xiàn)時、分、秒的計時，還有烹飪預約時間和烹飪時間的設置。由于功能完善，精度高，軟件程序設計相對簡單，且計時不占用CPU時間，因此，在工業(yè)實時測控系統(tǒng)中多采用這一類專用芯片來實現(xiàn)實時時鐘功能。計算機可通過中斷或查詢方式讀取計時數(shù)據(jù)并進行顯示，因此計時功能的實現(xiàn)無需占用CPU的時間，程序簡單。圖7 電源電路方案一：采用實時時鐘芯片針對計算機系統(tǒng)對實時時鐘功能的普遍需求，各大芯片生產(chǎn)廠家陸續(xù)推出了一系列的實時時鐘集成電路，如DS128DS1288DS1302等。方案二：LM7805三端穩(wěn)壓電源單片機控制系統(tǒng)以及外圍芯片供電采用LM7805三端穩(wěn)壓器件，通過橋式整流，然后進行濾波穩(wěn)壓。這些功能僅僅通過按鍵就可完成。 ISD1730 的獨立按鍵工作模式錄放電路非常簡單（見圖6），而且功能強大。該電路可以在單片機的控制下實現(xiàn)按地址錄、放音，并能檢測到放音是否結束。芯片內部 包含有自動增益控制、麥克風前置擴大器、揚聲器驅動線路、振蕩器與內存等的全方位整合系統(tǒng)功能。本設計采用了ISD1730芯片實現(xiàn)語音處理功能，ISD1730屬于華邦ISD公司2007 年新推出的單片優(yōu)質語音錄放電路，該芯片 提供多項新功能，包括內置專利的多信息管理系統(tǒng)，新信息提示（ vAlert ） , 雙運作模式（獨立 amp。本系統(tǒng)要求每次烹飪結束或者預約時間結束都要語音提示，所以本系統(tǒng)不采用蜂鳴器。[13]矩陣式鍵盤大大節(jié)省了I/O口線，比較適合微波爐控制系統(tǒng)的要求，為其它的模塊省了很多I/O口線，減小了整個系統(tǒng)的硬件開銷。這是識別按鍵是否按下的關鍵。矩陣式鍵盤中，行、列線分別連接到按鍵開關的兩端，行線通過上拉電阻接到+5V上。矩陣式鍵盤由行線和列線組成，按鍵位于行、列線的交叉點上。獨立式按鍵電路配置靈活，軟件結構簡單，但每個按鍵必須占用一根I/O口線，因此，在按鍵較多時，I/O口線浪費較大，不宜采用。圖中按鍵輸入均采用低電平有效，些外，上拉電阻保證了按鍵斷開時，I/O口線有確定的高電平。本系統(tǒng)中，液晶顯示的工作方式是采用并行的工作方式?？梢燥@示84行1616點陣的漢字，也可完成圖形顯示；低電壓低功耗是其又一顯著特點。本系統(tǒng)采用的是FYD128640402B[17]型號的液晶顯示器。[4]隨著液晶顯示技術的發(fā)展，LCD顯示器的規(guī)格眾多，其專用驅動芯片也相互配套，使LCD在控制和儀表系統(tǒng)中廣泛應用提供了極大的方便。所以，在一些要求顯示圖文的系統(tǒng)中，不適宜用LED顯示模塊。發(fā)光二極管可顯示兩種狀態(tài)，用于系統(tǒng)狀態(tài)顯示；數(shù)碼管用于數(shù)字顯示；LED十六段顯示器用于字符顯示?，F(xiàn)在就這兩種顯示模塊進行分析，選擇符合微波爐控制器的模塊。這兩種顯示器可顯示數(shù)字、字符及系統(tǒng)的狀態(tài)。使用的是EPI、EPEP3對應的管腳。（識別結果是通過寄存器返回識別出的關鍵詞語在關鍵詞語列表中的排列序號Index數(shù)值，該Index數(shù)值是在設置關鍵詞語列表時指定）。例如進行語音識別時，設置識別的關鍵詞語列表，設定芯片的識別模式，諛別完成后獲得識別結果都是通過讀／寫寄存器來完成。此時只使用4個管腳：片選（SCS冰）、SPI時鐘(SDCK)、SPI輸入(SDI)和SPI輸出(SDO)。（4）并行接口本芯片可通過并行方式和外部主CPU連接，此時使用8根數(shù)據(jù)線（POP7），4個控制信號（WRB，RDB，CS冰，AO），以及一個中斷返回信號（INTB）。如果沒有后續(xù)的指令（對寄存器的設置），復位后芯片將進入休眠狀態(tài)。（3）復位對芯片的復位信號（RSTB：1：）必須在VDD/VDDA/VDDIO都穩(wěn)定后進行。VDDIO 低電壓（邏輯“0”）：039。（7）工作供電為3. 3V，如果用于便攜式系統(tǒng)，使用3節(jié)AA電池就可以滿足供電需要。產(chǎn)品設計可以選擇從立體聲的耳機或者單聲道喇叭來獲得聲音輸出。（5）支持并行和串行接口，串行方式可以簡化與其他模塊的連接。（4）芯片內部已經(jīng)準備了16位A/D轉換器、16位D/A轉換器和功放電路，麥克風、立體聲耳機和單聲道喇叭可以很方便地和芯片管腳連接。（3）每次識別最多可以設置50項候選識別句，每個識別句可以是單字，詞組或短句，長度為不超過10個漢字或者79個字節(jié)的拼音串。（2）不需要外接任何輔助的Flash芯片，RAM芯片和AD芯片，就可以完成語音識別功能。 圖2 語音識別模塊圖3 語音識別芯片 功能介紹（1）通過ICRoute公司特有的快速而穩(wěn)定的優(yōu)化算法，完成非特定人語音識別。本芯片在設計上注重節(jié)能與高效，不需要外接任何的輔助芯片如Flash、RAM等，直接集成在現(xiàn)有的產(chǎn)品中即可以實現(xiàn)語音識別／聲控／人機對話功能。LD3320芯片（圖3）是一款“語音識別”專用芯片，由ICRoute公司設計生產(chǎn)。我們采用了方案二，本方案的基本原理如圖1所示，控制系統(tǒng)的原理圖見附錄。具體方案如下：首先，利用單片機檢測各種模擬信號，通過接收鍵盤送來的命令，確認功能設置，實現(xiàn)數(shù)據(jù)裝入和實時監(jiān)控，其次，根據(jù)CPU發(fā)出的信號控制語音播報、顯示等功能，用軟件實現(xiàn)系統(tǒng)定時功能，節(jié)省了硬件成本的開銷。因此，本設計并未采用這種方案。由于鍵盤控制信號繁多，系統(tǒng)的邏輯狀態(tài)以及相互轉移更是復雜，用純粹的數(shù)字電路或小規(guī)模的可編程邏輯電路實現(xiàn)該系統(tǒng)有一定的困難，需要用中大規(guī)模的可編程邏輯電路。三、總體方案論證與比較方案一：采用數(shù)字邏輯芯片本系統(tǒng)有功能設置、數(shù)據(jù)裝入、定時、顯示、音響控制多個功能模塊。（5） 定時服