【正文】 301溫控開(kāi)關(guān)（圖27），它是一種內(nèi)置雙金屬片的熱敏保護(hù)開(kāi)關(guān)。家用微波爐磁控管的發(fā)射功率一般為400W～1000W，需要4000V左右的工作電壓，在高電壓的作用下電場(chǎng)力就會(huì)很大，電子束的強(qiáng)度與電場(chǎng)力是成正比的，同樣也很大，陽(yáng)極電流隨之增大，功耗增加。同時(shí)，陽(yáng)極諧振腔內(nèi)也有高頻電場(chǎng)，作繞動(dòng)飛行的電子的旋轉(zhuǎn)速度與諧振腔中高頻的固有頻率同步時(shí)便發(fā)生共振，振蕩能量以微波形式產(chǎn)生。磁控管的陰極加上電壓時(shí)，陰極就會(huì)有電子發(fā)出，在電場(chǎng)力作用下向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)，電子運(yùn)動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生電流，所以陽(yáng)極就會(huì)產(chǎn)生高壓電流。微波能量通過(guò)耦合環(huán)傳送到天線，再經(jīng)波導(dǎo)向加熱腔體發(fā)送微波能，對(duì)食物進(jìn)行微波加熱。磁控管的陽(yáng)極為圓筒狀，用銅材制成的，被多個(gè)翼片分割成多個(gè)扇形空間，這些扇形空間就是陽(yáng)極諧振腔，諧振頻率就是磁控管的工作頻率。圖24 磁控管磁控管（圖25）是真空器件。微波爐的磁控管管內(nèi)的電子運(yùn)動(dòng)方向、恒定磁場(chǎng)和恒定電場(chǎng)三者相互垂直，所以磁控管也是正交場(chǎng)器件。微波爐中的高壓變壓器主要作用是給磁控管提供工作電壓。 高壓變壓器如圖23中的高壓變壓器，是一種將100V～230V的低壓交流電變成一般在2000V左右的高壓交流電的變壓器，是一種升壓變壓器（又稱(chēng)高壓穩(wěn)壓器、漏感變壓器），有三個(gè)繞組（一次繞組、二次繞組、燈絲繞組）及磁分路裝置、硅鋼片刀等。 微波爐的基本構(gòu)造 控制電路控制電路—微波爐整機(jī)控制的核心，它的主要任務(wù)是發(fā)送控制信號(hào)給磁控管。 圖21 極性分子變化規(guī)律圖22是家用微波爐的原理框圖，220V市電通過(guò)高壓電路的安全保護(hù)裝置熔絲管、操作面板連接高壓變壓器，高壓變壓器變壓后分兩路提供磁控管工作電壓，（一路升壓后再經(jīng)過(guò)整流電路轉(zhuǎn)換成約4000V左右的直流電壓，給磁控管陽(yáng)極供電；一路由高壓變壓器直接送到磁控管陰極）。微波爐就是利用分子之間碰撞的摩擦熱，使極性分子自身溫度升高，進(jìn)而食品溫度上升，達(dá)到加熱食品的目的。如圖21，當(dāng),不加電場(chǎng)時(shí)，這些極性分子是雜亂無(wú)章的、中性；當(dāng)加上外加電場(chǎng)時(shí)，這些極性分子就會(huì)隨著電場(chǎng)極性變化，分子開(kāi)始排列有序，當(dāng)外加電場(chǎng)消失時(shí)，分子又開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，最終還是雜亂無(wú)章的，當(dāng)外加電場(chǎng)的極性發(fā)生變化時(shí)，分子又開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，根據(jù)新的電場(chǎng)重新排列，又回到有序狀態(tài)。本章就著重介紹微波爐的工作原理、基本構(gòu)造和本設(shè)計(jì)的總體方案。微波爐外部實(shí)物主要由腔體、爐門(mén)、控制面板等部分組成。圖12 微波爐工作順序流程圖工作實(shí)現(xiàn)步驟如圖12所示：設(shè)計(jì)中具體的任務(wù)有：(1)電源的設(shè)計(jì)；(2)開(kāi)關(guān)、驅(qū)動(dòng)電路和光耦隔離電路的硬件設(shè)計(jì)；(3)時(shí)間（分、秒）設(shè)置以及倒計(jì)時(shí)功能的設(shè)計(jì)；(4)智能火力控制的設(shè)計(jì)；(5)顯示模塊和蜂鳴器提示的設(shè)計(jì)；(6)按鍵的設(shè)置；(7)微波爐工作、返回與停止的設(shè)計(jì)；2 微波爐的工作原理和總體方案設(shè)計(jì)微波爐是當(dāng)今使用比較普遍的烹調(diào)灶具，主要是因?yàn)槲⒉t功能齊全、操作方便、安全環(huán)保的特點(diǎn)是現(xiàn)代快節(jié)奏生活所需求的。 本文主要研究工作本文主要的研究工作是基于89C52單片機(jī)設(shè)計(jì)家用微波爐的控制系統(tǒng)，首先要確立明確的系統(tǒng)整體方案，接著的工作就是通過(guò)整體方案設(shè)計(jì)各部分電路方案，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能。微波在傳播過(guò)程中遇到物體時(shí)，依物體材料的不同，會(huì)被不同程度的反射、透射或吸收。在微波爐的磁控管中產(chǎn)生微波，微波經(jīng)過(guò)天線、波導(dǎo)傳輸?shù)綘t腔內(nèi)形成微波場(chǎng)，微波均勻穿過(guò)食物使食物內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生熱量，溫度升高加熱食物。微波爐是現(xiàn)代家庭常見(jiàn)的烹飪工具。金屬則對(duì)微波具有反射的作用；然而對(duì)于水和食物等會(huì)吸收微波而使自身發(fā)熱。微波爐的智能、多功能、環(huán)保、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，也頗受歡迎，所以當(dāng)今微波爐已進(jìn)入千萬(wàn)個(gè)城鄉(xiāng)家庭之中，成為人們生活的好幫手，微波爐的發(fā)展前景是越來(lái)越好的。相比于其它烹飪工具，例如地鍋、煤爐、燃?xì)庠?、電磁爐，微波爐擁有熱效率高即是電能利用率高進(jìn)而耗電能就少、可以全自動(dòng)烹飪即是無(wú)需人全程參與烹飪過(guò)程、環(huán)保即是利用率高耗電少，另一方面就是在烹飪過(guò)程中很少產(chǎn)生傳統(tǒng)烹飪方式產(chǎn)生的煙霧、灰塵等優(yōu)點(diǎn)。 control circuit。關(guān)鍵詞：89C52單片機(jī)；微波爐；控制電路；AbstractIn our country, microwave ovens have in civilian areas in popularity, due to its unique heating principle, it can effectively keep the original food color, smell, taste and nutrients, also can rapid thawing foods, keep the moisture of food and fresh. And in the use of the microwave oven almost do not produce fumes and hot air, so that the kitchen to keep clean. Microwave oven which has so good performance is relation with the application of new technology .This paper analyzes the control system of home microwave oven, and pares various control methods, and determines the overall control scheme of the system.. Because the monolithic integrated circuit has the characteristics of strong function, small size, low power consumption, cheap, reliable work, convenient use and the like. Therefore, it is especially suitable for control system, the design of the final selection of 89C52 single chip microputer as the control core, supplemented by the keyboard input module, LCD display module, photoelectric coupling isolation module and analog microwave modules to form a control circuit of the microwave. This design by default mode or manual input mode microwave oven working time and fire control, and through different output accounted for duty ratio PWM waves to mimic the microwave oven under different thermal working condition, LCD screen as manmachine interface synchronous display the current working state.After the simulation and the onsite debugging, the electric control system of the microwave oven is safe and reliable, and the work is stable, and the function of the microwave oven is smoothly realized.Keywords: MCU。本設(shè)計(jì)有預(yù)設(shè)模式和人工輸入模式兩種，對(duì)微波爐工作的時(shí)間和火力進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過(guò)輸出占空比不同的PWM波來(lái)模擬微波爐工作在不同火力下的狀態(tài)，液晶顯示屏能準(zhǔn)確顯示當(dāng)前工作狀態(tài)，我們可以根據(jù)自己的意愿繼續(xù)、暫停、退出當(dāng)前工作方式。本次設(shè)計(jì)的控制核心是89C52單片機(jī)，之所以選擇單片機(jī)控制，是因?yàn)樗墓δ軓?qiáng)、體積小、功耗低、工作可靠、價(jià)格便宜、使用簡(jiǎn)單方便等特點(diǎn)，特別適合應(yīng)用于控制有關(guān)的系統(tǒng)。現(xiàn)在的微波爐技術(shù)已相當(dāng)成熟。使用微波爐的過(guò)程中也很少產(chǎn)生煙氣和熱氣，可保持廚房的清潔。河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)摘要微波爐已在我國(guó)民用領(lǐng)域中普及開(kāi)來(lái)。微波爐加熱的獨(dú)特原理就是用微波來(lái)煮飯燒菜，由于其獨(dú)特的加熱原理，可以有效地保持原有食品的顏色、氣味、口感和營(yíng)養(yǎng)成分，也能在迅速解凍食品時(shí)保持食物的水分不丟失和新鮮度。微波爐之所以有這么優(yōu)良的性能，其原因就在于微波爐的廣泛應(yīng)用，它的廣泛應(yīng)用又促進(jìn)了相關(guān)新技術(shù)的探索和發(fā)現(xiàn)，這些發(fā)現(xiàn)和新技術(shù)轉(zhuǎn)而又被應(yīng)用于微波爐性能的改造，這些都是息息相關(guān)的。本次設(shè)計(jì)研究主要是微波爐的控制系統(tǒng)。整個(gè)微波爐控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括主電路、電源電路、驅(qū)動(dòng)電路、光電耦合隔離、89C52最小系統(tǒng)、鍵盤(pán)輸入、液晶顯示、PWM波輸出等。經(jīng)過(guò)模擬仿真以及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試后，設(shè)計(jì)的微波爐控制系統(tǒng)安全可靠，工作穩(wěn)定，順利實(shí)現(xiàn)預(yù)期的各項(xiàng)功能。 microwave oven。目錄摘要 I1 引言 1 微波爐簡(jiǎn)介 1 本文主要研究工作 22 微波爐的工作原理和總體方案設(shè)計(jì) 3 微波爐的工作原理 3 微波爐的基本構(gòu)造 4 控制電路 4 高壓變壓器 4 磁控管 5 爐腔 7 爐門(mén) 7 總體方案設(shè)計(jì) 73 硬件電路設(shè)計(jì) 8 主電路的設(shè)計(jì) 9 主電路方案分析 9 主電路方案設(shè)計(jì) 11 驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì) 13 單片機(jī)選型及介紹 14 單片機(jī)的選型 14 單片機(jī)STC89C52的特點(diǎn) 14 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 光耦隔離控制模塊的設(shè)計(jì) 18 鍵盤(pán)輸入和液晶顯示電路 19 鍵盤(pán)輸入電路方案的選擇 19 顯示電路方案的選擇 21 蜂鳴器電路 24 風(fēng)扇冷卻電路 254 軟件設(shè)計(jì) 26 主程序流程圖 26 PWM波控制子程序 28 火力調(diào)節(jié)子程序設(shè)計(jì) 28 烹飪時(shí)間設(shè)定子程序設(shè)計(jì) 29 設(shè)置定時(shí)模式的方法 29 時(shí)間設(shè)定程序流程圖 31 鍵盤(pán)掃描子程序設(shè)計(jì) 32 液晶顯示模塊程序設(shè)計(jì) 345 系統(tǒng)仿真調(diào)試和實(shí)物制作 35 系統(tǒng)的仿真調(diào)試 35 仿真結(jié)果及分析 35 實(shí)物制作 396 結(jié)論與展望 42 論文總結(jié) 42 主要工作及結(jié)論 42 存在的問(wèn)題 42 感想及收獲 42 展望 43致 謝 45參考文獻(xiàn) 46附錄I: 仿真圖 47附錄II 原理圖 48附錄III: 源程序 49641 引言 微波爐簡(jiǎn)介圖11 微波爐實(shí)物微波爐（圖11）已成為生活中不可或缺的烹飪工具，是小家電的重要組成部分，現(xiàn)代的微波爐具有多種烹飪方式，可以很簡(jiǎn)單、快速、方便地做出各種美味佳肴。微波爐的這些優(yōu)點(diǎn)符合經(jīng)濟(jì)、節(jié)約、環(huán)保原則，也比傳統(tǒng)烹飪方式節(jié)約時(shí)間、降低能耗。微波是一種波長(zhǎng)很短、高頻率的電磁波，它是由交變的電場(chǎng)和磁場(chǎng)組成的，微波具有比通常的無(wú)線電波大得多的能量。微波爐（Microwave oven）就是利用微波的這種特性來(lái)加熱食物的。家用微波爐是利用食物在微波場(chǎng)中吸收微波能量而使自身加熱的烹飪器具。也就是說(shuō)微波爐加熱食物是通過(guò)使食物內(nèi)分子本身振蕩產(chǎn)生熱量來(lái)自身加熱的。自然界中也存在很多微波，主要是由于它在自然界中比較分散，現(xiàn)在技術(shù)還不能將它們收集起來(lái)，所以不能被加熱食物。首要工作是按照任務(wù)的目的和要求制作一個(gè)微波爐控制器電路，具有自動(dòng)設(shè)置工作檔位、時(shí)間和直接選擇烹飪模式兩種功能并存，程序內(nèi)預(yù)設(shè)有若干種烹飪方式均可通過(guò)一鍵操作實(shí)現(xiàn)，通過(guò)1602LCD液晶屏顯示。它的工作原理就是用微波對(duì)食物進(jìn)行加熱。微波爐內(nèi)部實(shí)物主要由門(mén)體部件、爐體部件、底盤(pán)部件等組成。 微波爐的工作原理微波爐就是在磁控管中將電能轉(zhuǎn)化為微波能，家用微波爐的振蕩頻率一般為2450MHz，微波以這樣的振蕩頻率穿過(guò)食物，食物上的極性分子（比如水），這些極性分子的取向會(huì)隨著微波電場(chǎng)的變化而變化。當(dāng)外加電場(chǎng)的極性間歇不停變化式，極性分子便隨著電場(chǎng)變化進(jìn)行擺動(dòng)，在不斷運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，相鄰極性分子之間會(huì)互相碰撞，在電場(chǎng)快速變化時(shí)分子運(yùn)動(dòng)比較快碰撞后會(huì)產(chǎn)生大量摩擦熱。本設(shè)計(jì)由按鈕鍵盤(pán)自動(dòng)輸入控制其烹飪時(shí)間和火力強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行各種各樣方式的烹飪過(guò)程。產(chǎn)生的微波經(jīng)天線、波導(dǎo)傳輸?shù)綘t腔，爐腔進(jìn)口處有類(lèi)似風(fēng)扇葉的攪拌器，將進(jìn)入的微波均勻分散開(kāi)，一部分微波直接穿過(guò)食物，食物總有一些極性分子（如水、脂肪、蛋白質(zhì)、糖等）受到微波場(chǎng)能的變化而以每秒24億5千萬(wàn)圖22 微波爐工作原理框圖次的速度高速振蕩，在振蕩過(guò)程中，各相鄰極性分子間就會(huì)互相碰撞而產(chǎn)生大量摩擦熱使食物的溫度升高，里外同時(shí)快速加熱食物。控制電路從最初的機(jī)械式經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)、創(chuàng)新到現(xiàn)在較為普遍的微電腦式，種類(lèi)繁多，目前的微電腦控制型，其控制芯片內(nèi)燒寫(xiě)有廠家自己設(shè)計(jì)的程序，并已設(shè)計(jì)好多種加熱工作模式。微波爐高壓變壓器的作用就是將一次側(cè)的220V交流市電，分兩組變壓，另一組是將電壓升至2000V左右，再經(jīng)高壓整流器電路（高壓電容、高壓二極管）將此高壓整流為4100V左右的直流高壓，供磁控管工作。圖23 高壓變壓器 磁控管圖24是俗稱(chēng)微波發(fā)生器的磁控管，是微波爐工作的“心臟”，作用是將通過(guò)它的直流電轉(zhuǎn)化為微波發(fā)射出去。電子在恒定電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)將電能轉(zhuǎn)化成電子的動(dòng)能，電子在恒定電場(chǎng)和恒定磁場(chǎng)的作用下與管內(nèi)高頻的電磁場(chǎng)相互作用，儲(chǔ)存在電子中的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成微波能量釋放，微波能就產(chǎn)生了。它主要由陰極(燈絲)、陽(yáng)極、環(huán)形磁鋼、耦合環(huán)、天線(即微波能量輸出器)、散熱器和燈絲插頭等部件構(gòu)成。陽(yáng)極的外殼上嵌有一對(duì)環(huán)形永久