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。
微波炉智能控制系统设置毕业论文
微波炉智能控制系统设置毕业论文目录绪论第一章课题的设计1.1 任务的提出1.2 课题的内容和要求1.3 设计的目的和意义第二章关键技术简介2.1 FPGA简介2.2 VHDL语言概述2.3 Quartus II 开发系统简介开发系统简介第三章系统总体设计3.1 系统总体设计方案3.2 系统功能模块描述3.2.1 输入模块3.2.2 控制模块3.2.3 显示模块3.3 系统的工作流程第四章硬件系统设计4.1 输入模块设计4.1.1 键盘扫描4.1.2 键盘译码4.1.3 输入模块的实现4.2 控制模块的设计4.2.1 状态转换控制4.2.2 数据装载4.2.3 烹饪计时4.2.4 温度控制4.2.5 控制模块的实现4.3 显示模块的实现第五章软件系统设计5.1 输入模块仿真5.2 状态转换器仿真5.3 数据装载器仿真5.4 烹饪计时器仿真5.5 显示译码器仿真第六章总结致谢参考文献附录1 绪论随着人民生活水平的提高，微波炉开始进人越来越多的家庭，它给人们的生活带来了极大的方便。
微波炉由2450MHz 的超高频来加热食物。
它省时、省电、方便和卫生。
方便和卫生。
作为现代的烹饪工具，作为现代的烹饪工具，作为现代的烹饪工具，微波炉的控制器体现着它的重要性能指微波炉的控制器体现着它的重要性能指标。
目前大部分微波炉控制器采用单片机进行设计，目前大部分微波炉控制器采用单片机进行设计，电路比较复杂，电路比较复杂，电路比较复杂，性能不够灵性能不够灵活。
本文采用先进的EDA 技术，利用Quartus Quartus IIII 工作平台和VHDL 设计语言，设计了一种新型的微波炉控制器系统。
设计了一种新型的微波炉控制器系统。
该系统具有系统复位、该系统具有系统复位、该系统具有系统复位、时间设定、时间设定、时间设定、烹饪计烹饪计时、温度控制和音效提示等功能，在FPGA 上实现。
上实现。
第一章 课题的设计1.1. 任务的提出在现代人快节奏生活中，微波炉已成为便捷生活的一部分。
课程设计-微波炉控制器设计(一)-功能说明部分
微波炉控制电路说明书
主控制器采用82C52单片机设计，键盘扫描和显示器的显示采用8279来实现。
1. 通过“烹调键”“烧烤键”“解冻键”来设置不同的加热时间及加热活力，实现分段加热时序表的控制。
2. 通过“档位选择键”选择不同的加热活力，控制总输出功率的大小来实现不同档位的功率加热；同时通过LED数码管激发光二极管指示灯表示微波炉当前的工作状态。
3. 通过控制面版上的“10分”、“1分”、“10秒”、“1秒”时间设定的4个键，来设定加热时间，实现对加热时间的控制。
4. 任何时候可通过键盘的“测试键”可检测各数码管及发光管二极管的好坏。
5．各键功能说明如下：
1键————测试键
2键至6键——档位选择键
7键至10键——时间设置键
11键——开始键
12键——暂停键
13键——烹调选择键
14键——烧烤选择键
15键——解冻选择键。
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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微波炉控制器设计[1]
![微波炉控制器设计[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/2b3c1e86b52acfc788ebc987.png)
二、文献综述现有市售的微波炉其主要弊端为:不能按既有程序进行烹调,在节能方面也未做过多考虑。
烹调经验告诉我们,家常菜大多可按固定程序烹调、炖肉、煮饭、烘烤。
若采取分时、分档火力加热,则可节能。
微波炉控制系统功能比较齐全,在火力档位设了解冻、烹调、烘烤、保温、自定义加热、自定义烹调以及按给定程序烹调等七种主要功能,其中程序烹调共设置了八种不同的烹调流程,供用户选择。
在控制方面,实现了智能化,信息化管理,并且具有密码开锁功能,即只有知道相应模式键继续运行的号码的人,才能对该机进行操作等等功能。
STC12C5404AD单片机是具有全新流水线和精简指令集结构的高速率、低功耗新一代单片机。
它带有8路10位精度ADC、4路PWM/PCA（可编程计数器阵列）、SPI同步通信口以及内部集成的MAX810专用复位电路。
这些特点不但增加了开发者的使用灵活性，同时还可以帮助用户减小PCB尺寸和系统成本。
此外，STC12C5404AD型处理器还可以通过串口（P3.0/P3.1）直接下载用户程序，从而使其适合于在系统（ISP）及在应用(IAP）中编程，因而可为许多计算密集的嵌入式控制应用领域提供功能强大、使用灵活且性价比高的解决方案。
STC12C5404AD是STC系列单片机，采用RISC型CPU内核，兼容普通8051指令集，片内含有10KB Flash 程序存储器，2KB Flash 数据存储器，512B RAM 数据存储器，同时内部还有看门狗（WDT）；片内集成MAX810专用复位电路、8通道10位ADC以及4通道PWM，具有在系统编程（ISP）和在应用编程（IAP），片内资源丰富、集成度高、使用方便。
STC12C5404AD对系统的工作进行实施调度，实现外部输入参数的设置、蓄电池及负载的管理、工作状态的指示等。
电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成。
只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。
浅析智能微波炉控制系统设计的相关要点
浅析智能微波炉控制系统设计的相关要点摘要：微波炉已经逐渐走进了我们大部分的家庭，使用微波炉给我们带来了很多的方便。
而随着控制技术和智能技术的发展，微波炉也朝着智能化、信息化的方向发展。
为此，本文首先对微波炉进行了简要概述，分析了当前智能微波炉的特点，并以某智能微波炉的可编程微波炉控制系统为例进行了探讨。
关键词：智能微波炉；控制系统；设计要点1.微波炉概述微波炉是用微波来加热食品的，微波炉加热过程很短，其中养分和维生素丢失少，并且矿物质、氨基酸的存活率会比其他方法高许多。
与煤炉、煤气相比较而言，其工作时不会产生类似于碳未完全焚烧而导致有害气体和烟尘，其工作加热食物是在炉腔中实现的，不会存在明火，用起来更加安全安心。
微波炉的电路控制系统将220V交流电压通过高压变压器的变压和高压整流器的整流，转换成4200V左右的直流电压，送至磁控管产生微波，微波能量通过波导管传到炉内腔中。
因为金属的特性，微波不能穿过炉内，只能在炉腔中反复折射，反复穿透食品，被脂肪、含有水分的蛋白质的物质吸收能量，加热食品，这样才能完成加热过程。
2.智能微波炉的特点微波炉作为家用电器之一，已广泛进入人们的生活，其类型也从最初的机械控制发展到目前的电脑控制。
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。
这种智能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，只要按下启动键，微波炉内的传感器就检测到食物温度、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。
3.智能微波炉控制系统设计实例分析通过上述对智能微波炉特点的分析，当前智能微波炉已经成为微波炉的主流产品，良好的控制系统设计是微波炉正常运行工作的基本保障。
为此，本节对智能微波炉中可编程微波炉控制系统为例进行分析，其除了可以实现常规的解冻、烹调、烘烤基本功能之外，还可以实现微波炉面板关闭的自动监测，通过Internet对微波炉进行远程智能控制等。
微波炉可编程逻辑控制系统设计
微波炉可编程逻辑控制系统设计微波炉可编程逻辑控制系统设计随着人们生活水平的提高，微波炉已经成为广大家庭不可或缺的电器，相信大家对微波炉已经非常熟悉了。
它能够以独特的方式加热食物，既快捷又方便。
但是，目前市场上的微波炉普遍存在着定时不准确、温度控制不稳定、操作复杂等问题，给用户的使用带来了不便。
为此，设计一种微波炉可编程逻辑控制系统，是非常有必要的。
需求分析：我们的系统需要满足以下几个主要功能：1.定时功能：以最短的时间精确地加热食物，避免加热过头。
2.温度控制：通过精确测量微波的温度，避免加热不均匀。
3.操作简单：用户操作界面应该简单直观，方便不同用户的使用。
基于以上需求分析，我们可以开始系统的设计。
硬件方案1.温度传感器：我们需要一种能够准确测量微波温度的传感器，在市面上有很多种温度传感器，常用的有热电偶、热敏电阻、热电阻等。
我们考虑使用一种精度高、反应速度快、稳定性好的热敏电阻。
2.触控屏：使用触控屏可以简化用户的操作，让用户界面更加直观，可触控的屏幕也可以避免误操作和按键损坏等问题。
3.微波开关：微波加热的过程中，需要让微波源开关控制微波闸门的开关，以达到加热的目的。
4.微波管：微波的加热核心是微波管。
我们需要选购高品质的微波管，以确保加热效果稳定并且寿命长。
5.逻辑控制板：所有硬件的控制需要一个逻辑控制板来负责。
我们可以使用单片机或者嵌入式芯片。
软件方案1.程序设计：我们需要编写运行在逻辑控制板上的程序。
程序需要实现用户控制界面、温度传感器数据采集、微波开关控制等功能。
程序同时需要确保稳定高效，以此保证系统的性能。
2.内存管理：部分程序需要保存在逻辑控制板的内存中，因此我们需要实现程序的内存管理。
其中，存储程序的部分，需要保证读写速度快、容量足够。
3.硬件驱动：逻辑控制板需要控制各种硬件，如温度传感器、微波管等。
因此，我们需要考虑如何写好各种硬件的驱动程序以及如何控制硬件的状态。
总结本文介绍了微波炉可编程逻辑控制系统的设计方案，包括硬件方案和软件方案。
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摘要随着科学技术的日益进步，电气控制与可编程控制器技术以及材料技术近年来得到了很大的发展。
各个地区的生产工厂和微波炉研发机构，为了实现微波炉消费者的需求，现已将各种先进的现代化技术应用于微波炉，推出了一系列新颖先进的微波炉产品。
系列PLC的智能微波炉控制系统，FX不但具课题设计是一个基于三菱FX2N有编程简单、通用性强、抗干扰能力强、可靠性高等优点，而且容易操作和维护，设计、施工以及调试周期也短。
本篇文章根据智能微波炉控制系统的控制要求，确定了基于PLC的智能微波炉控制系统的设计方案；完成了PLC主电路和辅助电路的设计；编写相应的梯形图，在熟谙了微波炉工作原理的基础上，对课题进行系统设计，利用可编程控制器，通过键盘输入模块，门限位与传感器模块等组成控制系统，完成了三种烹饪模式、三种定时时间、完成提醒和超高温报警等功能。
本设计中使用到的主要软件有GX developer和GT designer3，其中GX developer是用来编写程序并调试程序的，GT designer3是用来对系统进行仿真的。
关键词：PLC；智能微波炉控制系统；仿真ABSTRACTWith the progress of science and technology, electrical control and PLC technology and materials technology in recent years it has been a great development. Microwave R & D and production facilities in various regions at home and abroad, in order to meet the needs of consumer microwave ovens, various advanced modern technology used for microwave ovens, launched a series of new advanced microwave products.Subject design is based on a Mitsubishi FX2N series PLC intelligent control system for a microwave oven, FX only with programming simple, versatile, strong anti-jamming capability, high reliability and easy operation and maintenance, design, construction and commissioning period is short.This article according to the control requirements of intelligent microwave oven control system to determine the design of PLC intelligent control system based on the microwave oven; PLC completed the design of the main and auxiliary circuits; prepare the corresponding ladder, a key issue in the familiar system design after working principle of the microwave oven, the use of PLC programmable good, fast signal processing and control, aided by the keyboard input module, door stopper and sensor module composed of the control system, the completion of three cooking modes, three kinds of timing, completion reminders and ultra-high temperature alarm. Used in this design to the main software GX developer and GT designer3, where GX developer is used to program and debug the program, GT designer3 is used for system simulation.Keywords:PLC;intelligent microwave oven control system;emulation目录1 绪论 (1)1.1 设计意义 (1)1.2 设计内容 (1)1.3 设计要求 (1)1.4 微波炉简述 (1)1.5 微波炉的工作原理 (2)2 总体方案设计 (3)2.1 系统原理设计 (3)2.1.1 系统总体框图设计 (3)2.2 微波炉结构设计 (4)2.2.1 微波炉结构图 (4)2.2.2 微波炉控制面板设计 (5)3 控制系统硬件设计 (6)3.1 元件选择 (6)3.1.1 PLC的选择以及基本参数 (6)3.1.2 电机的选择以及基本参数 (7)3.1.3 磁控管的选择及其基本参数 (8)3.1.4 高压变压器的选择及其基本参数 (9)3.1.5 高压电容器的选择及其基本参数 (10)3.2 控制系统硬件设计 (10)4 控制系统软件设计 (12)4.1 PLC控制设计 (12)4.1.1 PLC输入输出明细 (12)4.1.2 PLC的I/O口分配表 (12)4.1.3 PLC的I/O接线图 (13)4.2 程序流程图 (15)4.3 编程规则及其注意事项 (15)4.4 程序说明 (16)5 仿真调试 (25)6 结束语 (29)参考文献 (30)致谢 (31)附录 (32)附录A 程序清单 (32)1 绪论1.1 设计意义微波炉已经逐渐走进了我们大部分的家庭，使用微波炉给我们带来了很多的方便。
微波炉有很多功能，设计中实现了微波炉的三大基本功能。
①食品加热——使用微波炉进行食品加热既方便又快捷。
在加热过程中，微波会以每秒24.5亿次的频率使食品中的极性分子（如水分子）震动摩擦，产生分子热。
同时，使用微波加热不通过容器中介质的传热和散热，在微波炉中加热和食品的深度范围，加热，所以加热时间会缩短，升温速率加快，操作也简便。
②食品解冻——冷冻食品在很短的时间内很难解冻，人们往往会很十分困苦。
利用微波炉解冻，则可在微波所能到达的深度范围里内外同时受热解冻，速度快。
微波炉从设计上保证了在解冻档解冻时，能最大限度地限制微生物繁殖，最大限度地保持食品原有的新鲜品味。
③烧烤——一般家庭里都没有烤箱，因此在微波炉上配有简易的烧烤功能，对于普通家庭来说很方便。
PLC由于可靠性高：在超高温的故障下依然能进行超高温报警、功能完善、易学易用、系统设计周期短、体积小等优点成为现代工业控制的三大支柱（PLC、CAD/CAM、ROBOT）之一。
因此，课题设计采用PLC作为控制器。
1.2 设计内容（1）硬件：分析微波炉的工作流程，设计全自动智能微波炉控制电路；控制器接线图；主电路图；电机选择；组件选型。
显示电路；工作结束闪烁提示；提示电路；按钮控制电路。
（2）软件：设计智能微波炉控制程序。
控制要求：能够控制智能微波炉的启动/停止/复原；箱门密封安检；当前工作模式显示；工作闪烁提示等。
1.3 设计要求（1）绘制硬件接线框图；智能微波炉控制流程图及PLC的I/O口接线图。
（2）撰写设计说明书，并附程序清单及其功能注释。
（3）调试控制程序。
1.4 微波炉简述微波炉（图1.1）是用微波来加热食品的。
微波炉加热过程很短，其中养分和维生素丢失少，并且矿物质、氨基酸的存活率会比其他方法高许多。
与煤炉、煤气相比较而言，其工作时不会产生类似于碳未完全焚烧而导致有害气体和烟尘，其工作加热食物是在炉腔中实现的，不会存在明火，用起来更加安全安心。
微波是一种电磁波。
微波炉可以分为电源，磁控管，炉腔和控制电路等部分。
电源给磁控管提供大约4200V的高电压，磁控管在电源所给的激励下，持续产生微波，微波通过波导系统，耦合到腔内。
在入口处的空腔中有一个旋转的搅拌器，因为搅拌器是一个金属风扇，由于金属可以反射微波，搅拌器可以各个方向的旋转，所以微波能被反射到炉内每一个角落，因此炉内的微波的能量是很均匀的。
微波炉的功率范围一般为500～1000W。
图1.1 微波炉示意图1.5 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，微波波长很短，拥有可见光的性质，沿着直线传播。
微波炉里的金属材料能够满足微波的折射，而且微波碰到陶瓷、玻璃、塑料等绝缘物质可以穿透，在遇到含有水分的蛋白质、脂肪等介质时被吸收，在同一时间，微波电磁能量转化为热能。
由于微波的高频率，微波传输需要高导电性的波导管。
尽管微波频段非常宽，但是用在微波加热的频段却很窄，主要原因是尽量使用较少的无线电频率，以防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 用于医疗行业、消毒等工业、干燥等。
（2）微波炉的工作过程电路控制系统将220V交流电压通过高压变压器的变压和高压整流器的整流，转换成4200V左右的直流电压，送至磁控管产生微波，微波能量通过波导管传到炉内腔中。
因为金属的特性，微波不能穿过炉内，只能在炉腔中反复折射，反复穿透食品，被脂肪、含有水分的蛋白质的物质吸收能量，加热食品，这样才能完成加热过程。
2 总体方案设计按照任务书设计的要求，课题设计是基于三菱PLC实现对微波炉的智能化控制。
在熟知了微波炉的工作原理之后，通过使用可编程控制器良好的可编程能力，精确的信号处理能力和控制能力，和面板的按键模块，声光显示模块等的辅助组成了基于PLC的控制系统。
课题设计在烹饪模式显示、炉门密封、时间倒计时显示和加温完毕智能提醒等方面进行了设计。
在课题次设计中，烹饪模式选择了加热、烧烤和解冻3种常用模式，这3种模式由3个LED灯反映，每1个灯对应1种模式。
时间设置中，设定了10秒（10S）、1分钟（1Min）、10分钟（10Min）3个选择项，3时间模式也通过3个LED灯反映，每1个对应1种模式，用于选择加热的时间。