微波炉控制系统设计
微波炉控制系统的设计与实现
微波炉控制系统的设计与实现微波炉是当今家庭中必不可少的家用电器之一，其方便、快捷、安全的特点受到了人们的欢迎。
然而，微波炉在工作过程中需要通过控制系统来调节电磁波的输出，以确保食品的加热效果和安全性。
因此，设计和实现一个稳定可靠的微波炉控制系统是必不可少的。
一、控制系统的功能需求微波炉控制系统主要需要完成如下功能：电源控制、电磁波输出控制、时间计时和显示以及安全机制的设计。
其中，电源控制需要控制微波炉的电源输入和输出，以保证稳定工作；电磁波输出控制主要用于调节电磁波的输出功率；时间计时和显示则是通过LED显示屏或者液晶屏来显示时间，并进行倒计时；安全机制用于保证用户的安全，在炉门未关闭时自动切断电源。
二、控制系统的工作原理微波炉的工作原理是通过控制系统来调节电源输入和输出电磁波的功率、频率和时序。
当用户开启微波炉时，系统首先进行电源控制，确保电源正常工作，然后进入电磁波输出控制阶段。
在输出控制阶段中，系统根据用户设定的输出功率和烹饪时间来控制电磁波的输出功率和时序，以确保食品能够均匀加热。
同时，系统还需要进行时间计时和显示，为用户提供倒计时和时间显示功能。
当烹饪结束时，系统自动关闭电源，同时启动安全机制，切断电源，以保证用户的安全。
三、控制系统的硬件设计控制系统的硬件主要包括中央处理器（CPU）、晶振、存储器、显示屏、光电传感器和电源控制模块等。
其中，CPU是控制系统的核心，用于控制微波炉的工作流程。
晶振则提供稳定的时钟信号，为系统提供精准的时间计时功能。
存储器用于存储微波炉的各种工作参数和数据，以便后续的查询和更新。
显示屏则提供时间计时和烹饪过程的显示功能，便于用户操作和使用。
光电传感器则用于检测炉门的关闭状态，以触发安全机制的启动。
电源控制模块用于对电源进行控制和管理，确保系统的稳定性和安全性。
四、控制系统的软件设计控制系统的软件设计涉及到编程语言、操作系统和控制程序的编写等方面。
在编程语言方面，常用的有C语言、汇编语言和嵌入式语言等。
微波炉微机控制系统
示 。主机采用 Ｍ Ｓ５ Ｃ － Ｉ系列 的 ８ ３ 单 片机 。 由 于 它 ０Ｉ
内部 没 有 程 序 存 储 器 ，所 以需 外 扩 一 片 ４ Ｋ的 ２ ３ ７２
Ｅ Ｒ Ｍ作 为 其 程 序 存 储 器 ； ０ Ｉ的 芯 片 选 信 号 端 Ｃ ＰＯ ８３ Ｅ
接 地 ；用 一 片可 编 程 Ｉ Ｏ接 口芯 片 ８ ５ ／ １ ５扩 展 其 键
调 整 螺 钉 和 节 气 门调 整 螺 钉 。我 们 采 用 了 图 片 闪
烁 达 到 实 际操 作 示 范 的效 果 ，如 图 ２所 示 。 首 先 要 考 虑 怠 速 调 整 的 前提 ：发 动 机 温 度 正
常 ，点 火 系 无 故 障 ， 阻 风 门 完 全 打 开 。为 使 怠 速 准 确 并 防 止 怠 速 污 染 物 超 标 。还 应 接 转 速 表 ， 用 不分光 红外线 Ｃ Ｏ和 Ｈ Ｃ气 体 分 析 仪 进 行 榆测 。
开 关 Ｋ受 控 于微 波 炉 门 。炉 门 关 闭 时 ，Ｋ打 开 ；
炉 门打 开 时 ，Ｋ 闭合 。 为 了 避 免 微 波 泄 漏 ，正 常 加
热 过 程 中不 允 许 开 门 ，即 开 关 Ｋ始 终 不 关 闭 。若 在
加 热 过 程 中 ，炉 门被 打 开 ，开 关 Ｋ立 即 闭 合 ，通 过
图 １ 微 波炉微 机 控制 系统硬 件原 ｔ ２ｍ
２ 微 波 炉 微 机 控 制 系统 流 程 图
在 控 制 器 工 作 之前 ，系 统 必 须 首 先 初 始 化 ，然 后 查 询 键 盘 上 是 否有 键 闭 合 。若 有 ，系 统 则 转 到 相 应 的服 务程 序 中 去 。 （ 转 第 １ ５页 ） 下 ８
功 率控制开关应 用继电器 Ｊ 和 Ｊ。Ｊ 用 作 照 。
基于单片机的炉温温度控制系统设计
摘要在工业生产过程中，往往需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉的温度进行检测和调节，因此需要一种合适的系统对其温度进行精确控制。
由于单片机具有低功耗、高性能、可靠性好、易于产品化等特点，因此采用单片机对温度进行控制不仅节约成本，控制方法灵活多样，并且可以达到较高的控制精度，从而能够大大提高产品的质量，因此单片机被广泛应用在中小型控制系统中。
自动控制技术尤其是温度控制技术在国内外得到广泛的应用和发展。
时滞效应始终困扰着其实际应用，为此人们发明了多种控制方法来解决时滞问题，例如比例控制方式、DDC控制方式。
本文将针对一种温度控制方式进行学习，并设计一个以AT89S52单片机为核心、利用新型集成化智能1-Wire总线数字温度传感器DS18B20实现的温度采集控制系统，同时还阐述了直接数字控制（DDC）控制算法。
本系统按照模块化程序设计思想，完成了对系统软件部分的设计，给出了各个功能模块的设计思想和流程图。
温度采集控制系统不但能够准确地进行温度数据的采样转换，稳定进行升温、恒温的控制过程，而且可以记录温度—时间对应关系，并以现今广泛使用的液晶显示器作为输出设备，使数据读取更加直观。
现场仿真表明，该系统在测试过程中工作稳定，满足设计要求。
本设计采用以8位AT89S52单片机作为系统的CPU。
使用电加热器升温，配合键盘输入，液晶显示器显示。
具有硬件结构简单、人机界面友善、管理功能健全、系统可靠性高、记录数据准确、使用维护方便等优点。
关键字：温度采集系统；单片机；DS18B20；温度控制The Design of Furnace Temperature Control System Based onSingle Chip MicrocomputerAbstractIn the industrial production process, often require various types of furnace, heat treatment furnace, reactor temperature detection and regulation, so it needs a proper system of precise control of its temperature. as low power consumption single chip, high performance, reliability, easy-to-market commodity and so on, so to control the temperature using SCM not only save on cost, control method of flexible and diverse, and can achieve higher precision, which can greatly enhance the quality of the product, so SCM is widely used in the Small control system.The automatic control technique is a temperature particularly controls technique at domestic and international get the extensive application with develop. Time postpone effect perplex always in fact on the occasion of applied, for this person invents various controls method to resolve the problem of Time postpone. This paper introduces a design of temperature data acquisition system based on single-chip AT89S52. The system collects temperature data through 1-Wire Digital Thermometer DS18B20, and the control algorithm of DDC parameters is presented.This system according to mold a design for turning procedure design toughing, completing to system software part of designs, giving each function mold piece thought with flow chart. A function temperature control system can proceed accurately the data adopts the kind converts, stabilizing the proceeding heat, the control process of the constant temperature, and can satisfy completely to the request of the system accuracy. and can show them to the operators by the way of the Liquid Crystal Display. This system used the present the usage the LCD and actions output equipments, make data kept the view more. The results of the simulation show that the system works stably and meets the expected design requirements.The temperature data acquisition and control system adoption with 8 bit AT89S52 single a machine for system CPU. The usage electricity heating apparatus heats, matching with the keyboard importation, displays with the LCD. It has simple structure, high system reliability, and the data recorded are reliable and the operation and maintenance are convenient.Key words: temperature data acquisition system; single-chip; DS18B20; temperature control目录1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 选题的目的和意义 (2)1.3 炉温控制的国内外研究现状及发展趋势 (2)1.4 本系统的任务和本文的主要内容 (4)2 系统总体分析与设计 (5)2.1 系统方案选择 (5)2.1.1 主控芯片单片机的选型 (5)2.1.2 温度传感器的选择 (5)2.2 系统的组成和工作原理 (6)2.3 系统主要元件介绍 (7)2.3.1 AT89S52单片机简介 (7)2.3.2 1602液晶显示器 (10)2.3.3 DS18B20数字温度传感器 (14)2.3.4 固态继电器 (18)2.4 本章小结 (19)3 硬件系统设计 (20)3.1 单片机的最小应用系统 (20)3.2 温度采集转换系统 (21)3.3 升温驱动控制系统 (22)3.4 键盘显示系统 (23)3.5 报警系统 (25)3.6 系统电源模块 (26)3.7 本章小结 (27)4 软件系统设计 (28)4.1 软件总体设计 (28)4.2 系统初始化函数 (29)4.3 控制函数 (30)4.4 读温度子程序 (31)4.5 键盘显示函数 (32)4.6 时间函数 (33)4.7 本章小结 (34)5 系统的调试与仿真 (35)5.1 软件调试 (35)5.2 硬件调试 (36)5.3 本章小结 (37)6 结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录1 (1)附录2 (18)1 绪论1.1 课题背景及时准确地得到温度信息并对其进行适时的控制，在许多工业场合中都是重要的环节。
基于单片机的微波炉加热控制系统设计
基于单片机的微波炉加热控制系统设计下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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美的微波炉原理图
美的微波炉原理图微波炉是现代厨房中常见的一种厨房电器，它以其快捷、方便的加热方式受到了广泛的欢迎。
美的微波炉作为知名家电品牌，其产品一直备受消费者的青睐。
在使用美的微波炉的过程中，了解其原理图对于更好地使用和维护微波炉至关重要。
美的微波炉的原理图主要包括微波发生器、微波漏斗、微波加热腔和控制系统等部分。
微波发生器是微波炉的核心部件，它主要由高压变压器、整流器、微波发生器管等部分组成。
当微波炉通电后，微波发生器会产生微波并将其传输到微波漏斗中。
微波漏斗的作用是将微波集中传输到微波加热腔中，确保食物能够均匀受热。
微波加热腔是放置食物的地方，它由金属材料构成，能够反射微波并将其传输到食物表面，使食物受热。
控制系统是微波炉的大脑，它通过控制微波发生器的工作时间和功率来实现对食物的加热控制。
微波炉的原理图说明了微波炉的工作原理和结构，对于用户来说，了解微波炉的原理图有以下几点好处：首先，了解微波炉的原理图有助于更好地使用微波炉。
通过了解微波炉的工作原理，用户可以更好地掌握微波炉的使用方法，避免因误操作导致的故障或安全问题。
其次，了解微波炉的原理图有助于更好地维护微波炉。
用户可以根据微波炉的原理图进行定期的清洁和维护工作，延长微波炉的使用寿命，确保微波炉的正常工作。
最后，了解微波炉的原理图有助于更好地选择和购买微波炉。
用户可以通过了解微波炉的原理图来判断微波炉的质量和性能，选择适合自己需求的微波炉产品。
综上所述，了解美的微波炉的原理图对于用户来说是非常重要的。
通过了解微波炉的工作原理和结构，用户可以更好地使用和维护微波炉，确保微波炉的正常工作，并且选择到适合自己需求的微波炉产品。
希望通过本文的介绍，能够帮助用户更好地了解美的微波炉的原理图，为日常使用和维护微波炉提供一些帮助。
微波炉的智能控制系统设计
１ 系统的总体设计
在微 波 炉加 热食 物 的过 程 中 ， 要 的影 响 因 主
ｄ ｔｃｓｆｏ ｍｐ ｒｔｒ ｉ ｅ ｅ ｔｒ ｅ ｓｒ，ｄ ｔ ｔ ｆｏ ｅｇ ｔ ｉ ｒｓｕｅｓｎ０ｓ ｕｏ ｔ ａ ｙ ｅ ｔ ｄｔ ｅａｕ ｅｗ ｔ ｔｍｐｒ ｕｅ ｓｎ ０ｓ ｅｅ ｓ ｏ ｄｗ ｉｈ ｔ ｐｅｓ ｒ ｅ ｓｒ ，ａ ｔｍａ ｃｌ ｅ ｏ ｅ ｈ ａ ｃ ｗｈ ｉ ｌ
（ ｈｎｑ Ｉ ｔｕ ｆ ｅｈｏ ｇ， ｈｎｑ ｇ ０ ００ Ｃｉａ Ｃ ｏｇ￣ ｎｉ ｔ ｏ Ｔｃｎｌ ｙＣ ｏｇｉ ０ ５ ， ｈ ） ｓｔｅ ｏ ｎ４ ｎ
Ａｂ ｔａ ｔ ｈ ｓｐ ｐ ｒｉ ｔ ｄ ｃ ｓａ ｎｅｌ ｅ ｔ ｏ ｔ ｌ ｙ ｔｍ ｒ ｃｏ ｖ ｖ ｎ ｂ ｓ ｄ ｏ Ｓ ５ ，ｗ ｉｈ ｓｒ ｃ ：Ｔ ｉ ａ ｅ ｒ ｕ ｅ ｎ ｉ ｔ ｉ ｎ ｎ ｒ ｓ ｎ ｏ ｌｇ ｃ ｏ ｓ ｅ ｆ ｒｗａ ｅ ｏ ｅ ａ ｅ ｎ ＭＣ － １ ｈ ｃ ｏ ｍｉ
素有 ： 食物 的种类 、 食物 的初 始温 度 、 食物 的质量 等． 由于食物的种类不同， 虽然初始温度和质量相
。
收 稿 日期 ： ０ —１ —１ ２ ｒ ０ １ ０７ 基 金项 目： 重庆市教委基金资助项 目（ ４６ ７ ． ＯＯ０ ）
作者简 介 ： 魏云茂 （ ８一 ）男 ， １ ２ ， 河北人 ， 士研究生 ， ９ 硕 主要从事智 能控制技术 与系统方面 的研究 ．
维普资讯
第 ２ 卷 第 １ １ ２期
ｖ０ ＿ １ Ｎｏ． ２ ｌ２ １
微波炉恒温控制系统的研究
２ 微 波 炉 内部产 生微 波 的原 理
图 １为微 波炉产 生微 波 的原 理框 图 。微 波能 量主要 由微 波发 生器产 生 ， 波发 生器包 括微 波管 和微波 管 微 电源两个 部分 。微 波管 电源 的作 用是 把常用 的交 流 电能变成 直 流电能 ， 为微 波管 的工作 创造条 件 。微 波管 是 微 波发生 器 的核心 ， 它将 直流 电能转 变成微 波能 。微 波管 有微 波 晶体 管和 微 波 电子 管两 大类 ， 本文 是基 于 格 兰仕 ＷＰ系列 的微 波炉来 进行 研究 的 ， 系列 采用 的微波 管是磁 控管 （ 该 微波 电子管 的一种 ） 。
微波 的结构 和原 理 ， 证 了实现微 波炉 恒温 控制 的可能性 ， 对控制 方案进 行 了一定 的研究 。 论 并
１ 微 波简 介
微 波 一般是 指波 长在 １ ｍｍ～１ Ｉ 围 的 电磁 波 。 由于 这种 电磁 波 与 无线 电 台所 应用 的 电磁 波相 比波 长 １范 Ｔ 很小 ， 以被称 为微 波 。微 波 的频 率在 ３ ０ ｚ ３ ０ Ｈ 之 间 ， 为 了防止 民用 微 波 能技 术对 军 用微 波 雷 达 所 ０ ＭＨ ～ ０ Ｇ ｚ 但
０ 引 言
微 波 炉在现 代社会 中的应用 十分 广泛 ， 和传统 加热 方式 相 比有许 多 优 点 ， 如加 热 速度 快 、 热均 匀 、 能 加 节 高效 、 易于控 制 （ 波加 热 的热惯性 极小 ）安全 无 害等 ， 以它 不仅 应用 于 １常 的家 庭 生活 当 中 ， 一些 特殊 微 、 所 ３ 在 的工业 加热 场合 或科学 研究 场合 （ 如微 波化学 萃取 ） 中也 得到 了广 泛应 用 。在某 些应 用 场合 需 要利 用微 波 炉 对被加 热 物体进 行恒 温加热 ， 在这 些场 合 中也相应 地需 要对 微 波炉 的加 热进 行 有效 的恒 温控 制 ， 以实现 恒 温 加热 的 目的 。但 是 ， 目前市 场上缺 少利 用微 波炉进行 恒 温加热 的产 品 ， 大部 分产 品 只是 进行 恒功 率控制 ， 温 无 度反馈 ， 现不 了恒 温加热 的 目的 。本 文针 对微波 炉 的恒温 控 制进 行 了相关 研 究 ， 实 通过 分 析微 波 炉 内部 产生
智能微波炉控制系统及设计讲解
4"b0011: {g,f,e,d,c,b,a}= 7"b0110000;
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•
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谢谢大家！
• BCD = {B3,B2,B1,B0} ;
• case (BCD)
•
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•
4"b0001: {g,f,e,d,c,b,a}= 7"b1111001;
•
4"b0010: {g,f,e,d,c,b,a}= 7"b0100100;
•
end S4 :begin if(i2&i3) NS=S6; if(~i1&i2) NS=S7;
end
S5 :begin if( ~i1&i3) NS=S6; if(~i2&i3) NS=S7;
end S6 :b in
if(i1& i2) NS=S2; if(i1&~i3) NS=S8; end S7 :begin if( i1& i2) NS=S2; if( i1& i3) NS=S8; end default :begin NS=START;
– 我的设计存在的问题是 ，每次加热的时间最多99 秒 ，没有检查功能。
二 、设计的背景 、 目的和意义
• 随着控制技术和智能技术的发展 ，微波炉也向着智能化、 信息化发展 。而现有市售的微波炉其主要弊端：不能按既 有程序进行烹调 ， 需要使用者根据食物的类型、数量、温 度等因素去设定微波炉的工作时间 ， 若设定的工作时间过 长 ，含水分较多的食物可能会产生过热碳化的现象，若时 间过短则达不到预期的烹调效果 。针对这些问题 ，我认为 有必要研制一种操作简单且烹调效果好的微波炉 ，根据一 些家常菜按固定程序烹调的现象 ，可采取分时、分档火力 加热 ，节时又节能。
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微波炉控制系统设计
学校：广东技术师范学院天河学院系别：电气工安程系
班级：本电信091
组员：李嘉骏、曾访云、刘开云
指导老师：陈吹信、刘炽辉
目录
一.概述
二.方案的选择与比较
三、系统模块的设计与比较
四、原理图
一.概述
随着科技的日益进步，家电行业的竞争越来越激烈，而且人们的收入有所提高。
因此，日常的小型家电就可以进入百姓家，如微波炉。
而一款功能强大的微波炉更能受到广大百姓的喜爱。
因为，一款功能强大的微波炉能给人们带来极大的方便。
更重要的是微波炉的功能是有控制系统了来决定，于是我们决定设计一个微波炉控制系统，在原有功能的基础上如（烤、烘等功能）再加上新的功能如（语音提示等扩展功能）。
从而能够在微波炉销售市场中脱颖而出。
主控部分采用STC89C52芯片，外围部分由4x4键盘，语音模块，显示模块等组成。
其中，4x4键盘主要用来对微波炉的工作方式进行设定，语音模块主要用来对用户的提示，该功能的引入一定能让微波炉的销售量大幅度的攀升，该功能也是本次设计的一大特色，而且，这一功能可以给用户带来极大的方便，大大避免了用户因为一时的遗忘而导致食物被留在微波炉内，而显示模块部分是用来显示微波炉的工作状态和食品的加工的情况，让用户能对微波炉的工作状态有一定的了解。
其次，该微波炉还带有自我保护功能。
例如，当微波炉内检测到没有食物的话，微波炉是不会正常工作，并给出相应的提示，这样的话就避免了因空烧而带来不必要的能源浪费。
而实际中微波炉的工作原理是这样的，用微波来加热，用的频率是24. 5亿赫左右的超短波，它由磁控管产生，经微波炉金属器壁反射再反射后，被炉中的食物吸收。
食物能吸收微波是因为食物中含有水分。
水分子为极性分子，一端为正极，一端为负极，而微波是电磁波，有正半周与负半周。
24. 5亿赫即表示该微波在一秒钟内变换正负极达24. 5亿次，每换一次，水分子即跟随反转一次；由于水分子一直振动反射，也就摩擦生热，热被食物分子吸收，食物就会变热、变熟。
二.方案的选择与比较
方案一：使用数模电的元件与集成芯片
考虑到该微波炉控制系统有键盘模块、显示模块等部分，因此，用数模电的知识来解决该控制系统的设计显然是不可取的。
因为，在实现这些功能的时候会使用到大量的芯片，这样的话会使工作量大大的加重，加上出错的机会也大大的上升。
而且，有些集成芯片的价格比较昂贵，导致制作的成本上升。
更重要的是，有时候会把简单的问题复杂化，如实现定时功能就可能要五、六块集成芯片。
综上所述，本次设计我们并没有采用这种方案。
方案二：利用单片机作为主控部分
由于单片机内部有定时器、计数器、中断系统等模块，能更为方便地去实现上述的功能。
我们采用的单片机型号为SST89C52，该单片机的Flash为8KB，RAM为258，有32个I/O端口，5个中断源，3个定时/计数器，功能十分的强大。
具体的作用如下：4x4键盘输入指令到单片机的内部，然后单片机通过预先设计的程序对指令进行分析并执行相应的功能，另外根据需要，把要显示的内容通过LCD显示屏显示出来，或者实现定时功能。
因此，在实现这些功能的时候就显得比方案一的要简单，更重要的是该方案所需要的芯片较少，故能节约成本，而且，出错的机率大大降低，调试的时候更加方便。
方案二的基本原理如图：
上图已经可以发现系统比较简洁，故我们选用方案二。
三、系统模块的设计与比较
一、键盘模块
方案一：独立按键方式
独立按键方式是一种比较传统的与单片机连接的方式，实现的时候比较简单，操作起来比较方便，但这种按键连接方式会非常浪费单片机的I/O端口。
又由于该微波炉控制系统还要余留一些端口来实现显示功能与语音播放功能，所以单片机的I/O端口就显得十分的重要，不能随意的浪费，故该方式不可取。
独立按键方式如图：
方案二：行列式按键扫描的方式
该方法最大的优点是虽然占用单片机的端口较少，但是按键所实现的功能却非常的多，能满足本次设计的要求，故选择此方式来做为本次键盘模块的形式。
它的工作原理如下，让行线接单片机一端口的低四位，列线接单片机的高四位。
内部CPU先让第一行的一个位为“0”，其余的行为“1”，然后读列的状态，再对每列的值进行判断，如果所有的列值均为“1”，则表示所在的行无键按下，如果某列的值为“0”，则该行与该列交叉点的键按下。
如图
由图已经可以发现行列式按键方式的确能实现多种功能的互相组合。
二、显示模块
方案一：数码管或者点阵的相互拼合
该方案是比较传统的显示方法，但是本设计对显示的要求比较高，显示的文字比较的多，因此，如果用数码管的话根本不可能实现显示中文的效果，而点阵的方案则需要非常复杂的程序编写，所以实现起来不方便，故不选择该方案。
方案二：12864显示屏
12864显示屏是现在使用比较广泛的一种显示元件，又由于该显示屏内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块, 而且内置8192个16*16点汉字，和128个16*8点ASCII字符集，因此在进行中文显示的时候能通过程序的编写对12864内部的中文字库进行直接的调用，加上本次微波炉控制系统对中文显示的要求比较高，因此方案一的办法显然是不可取的，更重要的是，12864显示屏的够大，显示的中文清晰，让用户一目了然，故本次的设计采用12864来进行显示。
三、语言模块
方案一：蜂鸣器
蜂鸣器的使用比较简单，但发出的声音非常的单一，不能满足本次设计的需要，故不采用此方法。
方案二：采用专用的语音芯片ISD1720
该语言芯片是ISD1700系列中的一种，它的特点是可录、放音十万次，存储内容可以断电保留一百年；两种控制方式，两种录音输入方式，两种放音输出方式；可处理多达 255 段信息；有丰富多样的工作状态提示；多种采样频率对应多种录放时间；通过音频放大器放大输出；音质好，电压范围宽，应用灵活，价廉物美。
该电路可以在单片机的控制下实现按地址录、放音，并能检测到放音是否结束。
根据设计需要，语音提示音播放伴有LED灯闪烁提示，直观方便。
故采用该方案。
四、原理图。