智能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。
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。
微波炉控制器的设计与分析
的 状态 转 换条 件 及 输 出信 号进 行 分 析 ，我 们 可得 到 其状 态 转 换 图如 图 ３ ， ３ 主 要 ＶＨ Ｌ漂程 序 Ｄ 状态控 制器 Ｋ Ｑ的 Ｖ Ｄ 源 程序 Ｚ ＨＬ
Ａ Ｃ ＩＥ Ｔ Ｒ Ｒ Ｆ Ｋ Ｑ Ｓ Ｒ Ｈ Ｔ ｃ Ｕ Ｅ Ａ Ｔ Ｏ Ｚ Ｉ
Ｔ Ｐ Ｔ Ｔ Ｙ Ｅ Ｉ （Ｉ Ｌ ，Ｌ Ｍ Ｅ Ｔ Ｅ Ｌ Ｃ ，Ｔ Ｍ Ｒ Ｙ ＥＳＡ ＥＴＰ Ｓ Ｄ Ｅ Ａ Ｐ Ｔ Ｓ ，Ｓ Ｔ Ｃ Ｏ Ｋ Ｉ Ｅ ，
１系统 设计 要求 设计 一个微 波炉 控制 器 Ｗ Ｌ Ｚ ，通过 该控制 器再 配 以 ４ 七段 数码 二极 Ｂ ＫＱ 个 管 完 成 微波 炉 的定 时 及信 息 显示 。各信 号功 能要 求 ： （） Ｌ １ Ｃ Ｋ是秒 时脉 冲输 入 ，它 接受 每秒 一 个 时钟 脉冲 的 节拍信 号 。 （） Ｅ Ｅ ２ Ｒ Ｓ Ｔ为 复位 信 号 ，高 电平 有效 ，用 于 芯片 的 复位 功 能 。 （） Ｅ Ｔ为测试信 号 ，高 电平有 效 ，用于 测试 ４ 七段 数码 管二极 管工 ３ＴＳ 个 作是 否正常 。 （ 】 Ｅ Ｔ是 烹调 时 间设置 控 制信 号 ，高 电平 有效 。 ４ＳＴ （）Ａ Ａ 是一 个 １ 总线输 入信 号 ，输入 所设 的时 间长短 ，它又 高 到 ５ＤＴＯ ６位 低分 为 四组，每 一组 是 ＢＤ 输入 ，分 别表示 分 、 上 十位 、 位 的数字 。例 Ｃ码 秒 个
Ｉ Ｅ Ｔ Ｆ Ｒ ＳＥ ＝’ １ Ｔ Ｅ ’ Ｈ Ｎ Ｃ Ｒ ＴＴ ＜ ＩＬ ＵＲ Ｓ Ａ Ｅ ＝ Ｄ Ｅ： Ｅ Ｓ Ｆ Ｃ Ｋ’ＥＶ ＮＴ Ａ Ｄ Ｌ ＝ ｌ Ｌ Ｉ Ｌ Ｅ Ｎ Ｃ Ｋ ’ ’ ＣＲ Ｔ Ｔ ＜Ｎ Ｘ Ｔ Ｔ Ｕ Ｒ Ｓ Ａ Ｅ ＝ Ｅ Ｓ Ａ Ｅ：
基于PLC的智能微波炉控制系统设计
课程设计说明书题目基于PLC的智能微波炉控制系统设计同济大学浙江学院专业机械设计制造及其自动化班级机电 B 学号080221学生姓名傅威东指导老师XX、XXX完成日期2011年11月随着科学技术的进步，电子技术传感技术以及材料技术近年来得到了很大的发展。
国内外微波炉研发机构和生产工厂，为了满足微波炉消费者的使用要求，将各种先进的现代化技术应用微波炉，推出了一系列新颖先进的微波炉产品。
这些微波炉新产品，反映了微波炉技术发展趋势，这些趋势主要表现在以下几个方面。
（1）智能化。
采用微电脑控制技术和传感器感测技术，实现微波炉的智能化加热烹调，是微波炉技术发展的一大方向。
这中智能化的微波炉，无需使用者在操作按键上输入烹调时间、加热功率、食物重量等参数，只要按一下启动键，微波炉内的传感器就将检测到的食物温度、整齐湿度等参数不断输出给电脑控制芯片，微电脑控制芯片进行一系列的运算、比较、分析之后，输出相应的指令，自动控制微波炉的加热时间和功率大小，实现智能化全自动烹调。
（2）多功能。
随着现代化人们生活节奏的加快以及追求生活质量的提高，对于食物的加工烹饪也提出了更高的要求，因而出现了多功能的微波炉。
比如将电烤箱的烧烤功能元件加入微波炉，制造出的微波炉烧烤组合微波炉，就是一个例子。
这种微波炉目前在国内已经非常普遍，其优点就在于利用微波炉能量快速烹调，使食物具有更好的口感和视觉效果效应。
（3）节能化。
松下公司将变频技术应用于微波炉推出的变频微波炉产品，通过将市电电源换为变频电源，能将50Hz的电源任意转换成20000~45000Hz的高频电源，供给微波炉产生电路，使微波炉的输出功率随着电源频率的变化而改变，从而改变了以往微波炉利用占空比原理调节微波炉输出功率的方式，不仅使得微波炉能量产生电路的供电系统的体积重量大大减小，而且使得耗电量减少了四分之一左右。
（4）健康化。
随着人们健康环保意识的增强，对于食品中热量的限制也愈加重视。
基于FPGA的微波炉控制器的设计
１ 微波 炉的 设计 与分析
现需设 计一 个微波 炉控 制器 ＷＢ Ｋ Ｑ， Ｌ Ｚ 其外部 结构 如
图１ 所示 。通过该 控 制 器再 配 以 ４ 七 段 数 码 二极 管 完 个 成 微波 炉的定 时及信 息显示 。
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基 于 Ｆ Ｇ 的 微 波 炉 控 制 器 的 设 计 ＰＡ
陈 平， 王树 森
（ 济源职业技 术学院 信息工程 系， 河南 济源 ４９ ０ ） ５ ００
摘
要： 于ＦＧ 基 Ｐ Ａ的 微 波 炉 控 制 器 以现 场 可 编 程 门 阵 列 Ｆ Ｇ 为载 体 ， 用硬 件描 述 语 言 Ｖ Ｄ ＰＡ 使 Ｈ Ｌ编 程 实现 各
需 时问 ， 系统 自动 回到 复位 状 态 ， 然后 同时 ４个七 段 数 码
管 显示 时间 信 息 （ 设 系统 最 长 的 烹 调 时 间 为 ５ 假 ９分 ５ ９
秒） 。再 按 Ｓ Ａ Ｔ键后 系统 进 入 烹调状 态 ，Ｏ Ｋ信 号 开 ＴＲ ＣＯ 始 为高 电平 ， 此时 ， 个七 段 数 码管 每 隔 １ 钟变 化一 次 ， ４ 秒 用 以刷新 还剩 多少 时间结 束 烹调 。烹 调结 束 后 ， Ｏ Ｋ信 ＣＯ
中图分类号 ：Ｍ９ １５ Ｔ ２ ．
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：６ １７ ６ （０ ２ ０ － １－３ １７ －８４ ２ １ ） ２０ ３０ ０
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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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智能微波炉界面用户体验原则与设计策略探究
智能微波炉界面用户体验原则与设计策略探究郭芳;钟厦;耿飒【摘要】To allow users to have a better experience, we will explore user experience principles and design strategies for the interface of smart microwave ovens. According to the user's behavior characteristics, use logic and the visual logic of information, the influencing factors and design principles of the user experience of the smart microwave oven interfaceare summarized. Under the trend of user experience and Internet, the interface design of smart microwave ovens should fully consider the user's behavioral characteristics and logic of use. From the user's behavioral habits and product interaction requirements layers, the principles and strategies for the interface design of smart microwave ovens are proposed.%探索以用户体验为中心的智能微波炉界面用户体验原则与设计策略.依据用户的行为特征、使用逻辑以及信息的视觉逻辑,总结出智能微波炉界面用户体验的影响因素和设计原则.在用户体验和互联网大潮流下,智能微波炉的界面设计应该充分考虑用户的行为特征与使用逻辑,从用户的行为习惯和产品交互需求层次来提出智能微波炉界面设计的原则和策略.【期刊名称】《机电产品开发与创新》【年(卷),期】2018(031)003【总页数】4页(P35-38)【关键词】智能微波炉;用户体验;设计原则;设计策略;界面交互【作者】郭芳;钟厦;耿飒【作者单位】中国矿业大学建筑与设计学院,江苏徐州 221116;中国矿业大学建筑与设计学院,江苏徐州 221116;中国矿业大学建筑与设计学院,江苏徐州 221116【正文语种】中文【中图分类】TP20 引言在以移动互联网为核心的智能风潮下，人们的生活也日新月异，消费需求开始呈现个性化和多元化的发展趋势，在厨房电器领域表现为对烹饪工具功能复杂性及个性化操控的需求，智能微波炉也在快节奏的都市生活中扮演了重要的角色。
智能微波炉课程设计
家电维修课程设计智能微波炉电路的设计姓名：陈志仁学号：09325202专业：电子信息工程班级：093252指导教师：高浪琴2011年12月20日目录目录.............................................................................................................................................................- 1 - 1 总体概述...............................................................................................................................................- 3 -1.1 工作原理...................................................................................................................................- 3 -1.2 电路设计.................................................................................................................................- 3 -1.3 设计要求.................................................................................................................................- 2 -2 各模块方案比较.................................................................................................................................- 2 -2.1 计时控制部分方案.................................................................................................................- 2 -2.2 键盘和显示部分方案.............................................................................................................- 2 -3 系统硬件设计.....................................................................................................................................- 2 -3.1 显示部分.................................................................................................................................- 2 -3.2 键盘模块电路设计.................................................................................................................- 3 -3.3 温度传感器.............................................................................................................................- 4 -4.1 计时程序设计.........................................................................................................................- 4 -4.2 温度传感器程序设计.............................................................................................................- 5 -4.3 微波炉温度设定.....................................................................................................................- 6 -4.4 微波炉显示.............................................................................................................................- 6 -4.5 微波炉响铃设计.....................................................................................................................- 7 - 参考文献.....................................................................................................................................................- 8 -1 总体概述1.1 工作原理微波炉工作分为四个步骤分别为：系统待机-----用户设定-----微波炉加热------加热完成蜂鸣器提示。
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3.1.4微波炉高压变压器结构和原理
高压变压器是_种专用漏磁(感)变压器，其结构示意如图所示。由图可见，高压变压器共有3个绕组，其中一个初级绕组，交流220V市电电压施加在此绕组中；两个为各自独立的次级绕组；即输出交流3．3V的灯丝电压绕组和输出交流2100V左右的高压绕组。在初、次级绕组之间插有一定厚度的多片硅钢片，使变压器中形成一个具有高磁阻间隙的磁分路。当高压变压器工作时，磁分路中将产生一定量的漏磁通，它控制着变压器的输出电流，使磁控管工作电流保持相对稳定，原理简述如下
智能微波炉课程设计
题 目基于PLC的智能微波炉控制系统设计
同济大学
专业机械设计制造及其自动化班级机电B学号080221
学生姓名傅威东
指导师XX、XXX
完成日期2011年 11月
随着科学技术的进步，电子技术传感技术以及材料技术近年来得到了很大的发展。国内外微波炉研发机构和生产工厂，为了满足微波炉消费者的使用要求，将各种先进的现代化技术应用微波炉，推出了一系列新颖先进的微波炉产品。这些微波炉新产品，反映了微波炉技术发展趋势，这些趋势主要表现在以下几个方面。
（4）健康化。随着人们健康环保意识的增强，对于食品中热量的限制也愈加重视。作为现代化食品烹调器具的微波炉，能烹调出低热量的保健食品。
1.2微波炉概述
电源向磁控管提供大约4000伏高压，磁控管在电源激励下，连续产生微波，再经过波导系统，耦合到烹调腔内。在烹调腔的进口处附近，有一个可旋转的搅拌器，因为搅拌器是风扇状的金属，旋转起来以后对微波具有各个方向的反射，所以能够把微波能量均匀地分布在烹调腔内。微波炉其实就是用微波来煮饭烧菜的。微波炉是一种用微波加热食品的现代化烹调灶具。微波是一种电磁波。微波炉由电源，磁控管，控制电路和烹调腔等部分组成。微波炉的功率范围一般为500～1000瓦。
（1）多功能。随着现代化人们生活节奏的加快以及追求生活质量的提高，对于食物的加工烹饪也提出了更高的要求，因而出现了多功能的微波炉。比如将电烤箱的烧烤功能元件加入微波炉，制造出的微波炉烧烤组合微波炉，就是一个例子。这种微波炉目前在国内已经非常普遍，其优点就在于利用微波炉能量快速烹调，使食物具有更好的口感和视觉效果效应。
（2）智能化。采用微电脑控制技术和传感器感测技术，实现微波炉的智能化加热烹调，是微波炉技术发展的一大方向。这中智能化的微波炉，无需使用者在操作按键上输入烹调时间、加热功率、食物重量等参数，只要按一下启动键，微波炉内的传感器就将检测到的食物温度、整齐湿度等参数不断输出给电脑控制芯片，微电脑控制芯片进行一系列的运算、比较、分析之后，输出相应的指令，自动控制微波炉的加热时间和功率大小，实现智能化全自动烹调
图1.1微波炉示意图
1.2.1微波炉的种类和性能
电脑控制式微波炉是按设定的程序自动完成各种操作的。
1.2.2微波炉的基本结构
微波炉是用微波来烹调食物的.微波炉烹调食物的时间短,食物养分和维生素损失少,矿物质、氨基酸的存有率比其他烹调方法要高得多.与煤气、煤炉相比,微波炉工作时不会产生烟尘和未燃烧的有害气体,其加热的过程是在炉腔中完成的,无明火,使用更加安全可靠。
（2）微波加热原理
被加热的介质一般可分为无极性分子电介质和有极性分子电介质。有极性分子在没有外加电场时不显示极性。如果将这种介质放在外加电场中，每个极性分子会沿着电场力的方向形成有序排列，并在电介质表面会感应出相反的电荷，这一过程称为极化。外加电场越强，极化作用也越强。当外加电场改变方向时，极性分子也随之以相反的方向形成有序排列。若外加的是交变电场和磁场，极性分子将被反复交变磁化，交变电场的频率越高，极性分子反复转向的极化也就越快。此时，分子热运动的动能增大，也就是热量增加，食物的温度也随之升高，便完成了电磁能向热能的转换。
（1）微波炉的基本外形和构造
①门安全联锁开关--确保炉门打开，微波炉不能工作，炉门关上，微波炉才能工作；
②视屏窗--有金属屏蔽层，可透过网孔观察食物的烹饪情况；
③通风口--确保烹饪时通风良好；
④转盘支承--带动玻璃转盘转动；
1.2.3微波炉的工作原理
（1）微波的特性
微波是一种频率为300MHz~300GHz的电磁波，它的波长很短，具有可见光的性质，沿直线传播。微波在遇到金属材料时能反射，遇到玻璃、塑料、陶瓷等绝缘材料可以穿透，在遇到含有水分的蛋白质、脂肪等介质可被吸收，并将微波的电磁能量变为热能。由于微波的频率较高，它的传输需要用高导电率的波导管来传输。
微波的频段虽然很宽，但是真正用于微波加热的频段却很窄，主要原因是避免使用较多的无线电频率，防止对微波通讯造成干扰。国际上，家用微波炉有915MHz和2450MHz两个频率，2450MHz用于家庭烹调炊具，915MHz用于干燥、消毒等工业，医疗行业等。
（3）微波炉的工作过程
电控系统将220V交流电压通过高压变压器和高压整流器，转换成4000Ｖ左右的直流电压，送到微波发生器产生微波，微波能量通过波导管传入炉内腔里．由于炉内腔是金属制成的，微波不能穿过．只能在炉腔里反射，并反复穿透食物，加热食物．从而完成加热过程。
（3）节能化。松下公司将变频技术应用于微波炉推出的变频微波炉产品，通过将市电电源换为变频电源，能将50Hz的电源任意转换成20000~45000Hz的高频电源，供给微波炉产生电路，使微波炉的输出功率随着电源频率的变化而改变，从而改变了以往微波炉利用占空比原理调节微波炉输出功率的方式，不仅使得微波炉能量产生电路的供电系统的体积重量大大减小，而且使得耗电量减少了四分之一左右。
3.1.3磁控管的原理和结构
在电子向阳极加速运动的过程中还要受到永久磁铁所形成的垂直方向上的强磁场作用，因此电子是边旋转边向阳极加速运动(就像子弹在枪管中的运动一样)，旋转速度也不断变快。阳极做成内齿轮状，形成偶数个空腔，称为谐振腔。每个谐振腔就是一个微波谐振器，其谐振频率取决于谐振腔尺寸。电子在通过扇形谐振腔时会发生振荡．且频率不断升高。当频率达到2400MHz以后便形成微波，由波导管口发射，再传输到炉膛内对食品加热。