数字电路课程设计：微波炉控制器设计

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1、08电自8班黄永州学号：20080711108课程设计报告课题：微波炉控制器设计学院：电气与信息工程学院报告人：黄永州20080711108班级：电自8班2508电自8班黄永州学号：20080711108同组成员：宋春丽、郑倩倩课设时间：12月06日-12月17日目录1课题描述•…………………………•……………32系统总体设计方案••••••••••••……………………………32.1系统功能分模块描述•……………………32.1.1输入模块•………………………32.1.2控制模块•………………………42.1.3显示模块•………………………42.2系统的工作流程•…………………………52.3系统状

2、态图•………………………………63系统详细设计•…………………………………63.1输入模块设计•…………………………63.1.1键盘模块•………………………63.1.2键盘译码•………………………93.2控制模块输入•…………………………113.3控制模块输入•…………………………153.3.1LCD显示模块•…………………153.3.2LED显示模块•…………………183.4其它外围模块的设计•…………………202508电自8班黄永州学号：200807111083.5系统的总体原理图•……………………214主控模块的波形仿真•………………………225课程设计感想•………………………………24

3、1课题描述本课题是基于FPGA的微波炉控制器设计，采用VHDL语言，设计一个具备定时、加热功能设置、信息显示和音效、指示灯提示功能的微波炉控制器，实现一些功能：1.微波炉控制器的工作步骤是：复位待机→设置加热功能和定时初值→启动定时和工作开始→结束烹调，蜂鸣器提示、LED灯亮。2.在上电或手动按复位键RESET时，微波炉处于等待输入状态，LCD显示为00:00和WAIT。3.具有4位时间预置功能，由SET_TIME启动时间设置，可以根据需要设置烹调时间的长短，系统最长的烹调时间为59分59秒。开始烹调后，LCD上能够显示剩余时间是多少。4.具有3档微波加热功能，有SET_COOK启动加热功能的

4、设置，设置为COOK、BAKE、THAW，分别表示微波炉加热为烹调、烘烤、解冻，实验时用三个LED模拟，LED1～LED3分别代表三个档位，实验时以三个LED灯闪烁的不同加以区别，同时在LCD上能够显示出当前所选的加热功能。5.设置完成后，闭合开关START，一方面按选择的档位启动相应的微波加热；另一方面是计时电路以秒为单位作倒计时。当计时时间为00:00则终止加热，并由蜂鸣器给出声音提示，由LED灯给出光亮提示。2系统总体设计方案根据题目要求，该系统控制部分以FPGA为核心，实现时间设置、加热功能设置、蜂鸣器提示、LCD显示、提示灯等。2.1系统功能分模块描述本系统主要由输入、控制和显示部分

5、组成。2.1.1输入模块本系统采用键盘作为主要输入部分，配合开关实现数据输入功能。本系统所用到的4*4键盘上的各按键如下所示：MADDSADDRESETSET_TIMEMSUBSSUBSET_COOKCOOK2508电自8班黄永州学号：20080711108BAKETHAW图2.1.1_14*4键盘各按键对应的功能在图2.1.1中，各按键功能如下：RESET:按下此键，系统进入初始状态，LCD上显示00:00和WAIT，所有的LED灯不亮，蜂鸣器停止蜂鸣。SET_TIME:设置系统工作时间。按下此键，进入调整MADD、MSUB、SADD、SSUB状态。其中，MADD、MSUB设置时间的分，按下

6、MADD表示定时时间加一分，按下MSUB表示定时时间减一分；SADD、SSUB设置时间的秒，按下SADD表示加一秒，按下SSUB表示减一秒。比如设定时间为4分59秒，则只需要按MADD四下，按SSUB一下。SET_COOK：用于加热功能选择。按下该键，进入选择COOK,BAKE,THAW按键状态。另外本次系统的输入除了键盘，也用到了开关，比如，本实验用了一个开关代替了START按键，设置好时间和加热功能后，合上开关START，开始进行加热，开关如下图所示：图2.1.1_2开关2.1.2控制模块控制部分作为整个微波炉控制器系统的核心，它通过输入模块实现数据信息装载处理，并将处理结果通过显示模块显

7、示出来。其涉及到数据的装载、状态转换控制、烹饪计时、火力控制，音效提示等。2.1.3显示模块显示部分采用16×2LCD来显示剩余烹饪时间和当前加热功能（即火力），如下图所示：59：59COOK图2.1.3液晶显示示例2508电自8班黄永州学号：20080711108本实验还采用三个LED灯来显示火力。如选择烹调，即COOK，是最强的火力，此时第一个LED以最大的占空比闪烁；如选择解冻，即THAW，