智能微波炉控制系统及设计课件.ppt

1、题目：智能微波炉控制系统及设计题目：智能微波炉控制系统及设计一、大作业摘要一、大作业摘要 我设计的是微波炉的控制系统，主要解决的是微波炉的定时功能，各种功能转换，比如说，加热食物都需要哪些步骤。首先要启动开始状态，其次设定时间，然后是火力档位的选择，最后是烹饪的方式选择。 我设计的微波炉可以对食物进行不同火力档位的加热，每种档位加热的时间可以不同。 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

2、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。 本设计采用EDA技术用VHDL设计语言，设计一种微波炉控制器该控制器具有系统复位、状态控制、时间设定、火力档位选择、等功能，基于FPGA芯片实现 三、设计任务及要求三、设计任务及要求 本课题是基于FPGA的微波炉控制器设计，即设一个具备定时，温控，烘烤，计时显示功能的微波炉控制器，实现一些功能： 1，该微波炉控

3、制器能在任意时刻取消当前工作，复位为初始状态。 2，可以根据需要设定火力及每种火力的加热时间，可供火力选择的档位有大火档，中火档，小伙档，三种档位。 3，定时器需要与BCDto7SEG译码器连接，再通过数码管显示倒计时过程。四、确定输入和输出变量输入变量输入变量8 8个：个：nRST：清零 i1，i2,i3：输入信号Clk：时钟DIN：定时器输入Load：同步加载控制信号Count：计数控制端输出变量输出变量2 2个：个：Q：状态输出 B:计数器输出端五、确定输入状态（五、确定输入状态（9个）个）START:开始S1：解冻S2：定时S3：大火档S4:中火档S5：小火档S6：加热S7：烘烤S8:

4、停止六、整体设计框图开始时间设定火力档选择（大，中，小）烹饪功能选择（加热，烘烤）停止十、状态机设计（状态转换图）十一、状态机设计（状态编码）十一、状态机设计（状态编码）moduleMicrowave(nRST,clk,i1,i2,i3,Q,B,load,DIN,count);inputnRST,clk,load,count;inputi1,i2,i3;input7:0DIN;output7:0B;outputQ;wire7:0B;reg7:0B1;reg7:0Q;reg7:0CS,NS;parameter7:0START=8b00000000,S1=8b00000001,S2=8b00000

5、010,S3=8b00000100,S4=8b00001000,S5=8b00010000,S6=8b00100000,S7=8b01000000,S8=8b10000000;always(posedgeclk,negedgenRST)beginif(!nRST)CS=START;elseCS=NS;endalways(CS,i1,i2,i3)begincase(CS)START:beginif(i1)NS=S2;if(i2)NS=S1;endS1:beginif(i3)NS=S2;if(i2&i3)NS=S8;endS2:beginif(count&！nRST)B1=8b00000000;e

6、lsebeginif(load)B14b0000|B17:44b0000)beginB13:0=9;B17:4=B17:4-1;endelsebeginB1=0;endendelsebeginB13:0=B13:0-1;endendendelsebeginif(i1)NS=S3;if(i2)NS=S4;if(i3)NS=S5;endendS3:beginif(i1&i2)NS=S6;if(i1&i3)NS=S7;endS4:beginif(i2&i3)NS=S6;if(i1&i2)NS=S7;endS5:beginif(i1&i3)NS=S6;if(i2&i3)NS=S7;endS6:begi

7、nif(i1&i2)NS=S2;if(i1&i3)NS=S8;endS7:beginif(i1&i2)NS=S2;if(i1&i3)NS=S8;enddefault:beginNS=START;endendcaseendassignB=B1;always(posedgeclk,negedgenRST)beginif(!nRST)Q=8b00000000;elsebegincase(NS)START:Q=8b10000000;S1:Q=8b01000000;S2:Q=8b00100000;S3:Q=8b00010000;S4:Q=8b00001000;S5:Q=8b00000100;S6:Q=8

8、b00000010;S7:Q=8b00000001;S8:Q=8b11111111;default:Q=8b00000000;endcaseendendendmodulemoduleBCDto7SEG(B3,B2,B1,B0,a,b,c,d,e,f,g);inputB3,B2,B1,B0;outputa,b,c,d,e,f,g;reg3:0BCD;rega,b,c,d,e,f,g;always(B3,B2,B1,B0)beginBCD=B3,B2,B1,B0;case(BCD)4b0000:g,f,e,d,c,b,a=7b1000000;4b0001:g,f,e,d,c,b,a=7b11110

9、01;4b0010:g,f,e,d,c,b,a=7b0100100;4b0011:g,f,e,d,c,b,a=7b0110000;4b0100:g,f,e,d,c,b,a=7b0011001;4b0101:g,f,e,d,c,b,a=7b0010010;4b0110:g,f,e,d,c,b,a=7b0000010;4b0111:g,f,e,d,c,b,a=7b1111000;4b1000:g,f,e,d,c,b,a=7b0000000;4b1001:g,f,e,d,c,b,a=7b0010000;default:g,f,e,d,c,b,a=7b1111111;endcaseendendmodu

10、le十二、状态机设计VCCnRSTINPUTVCCclkINPUTVCCi1INPUTVCCi2INPUTVCCi3INPUTVCCloadINPUTVCCDIN7.0INPUTVCCcountINPUTa0OUTPUTb0OUTPUTc0OUTPUTd0OUTPUTe0OUTPUTf0OUTPUTg0OUTPUTa1OUTPUTb1OUTPUTc1OUTPUTd1OUTPUTe1OUTPUTf1OUTPUTg1OUTPUTQ0OUTPUTQ1OUTPUTQ2OUTPUTQ3OUTPUTQ4OUTPUTQ5OUTPUTQ6OUTPUTQ7OUTPUTSTART00000000 Unsigned

11、BinaryS100000001 UnsignedBinaryS200000010 UnsignedBinaryS300000100 UnsignedBinaryS400001000 UnsignedBinaryS500010000 UnsignedBinaryS600100000 UnsignedBinaryS701000000 UnsignedBinaryS810000000 UnsignedBinaryParameterValueTypenRSTclki1i2i3loadDIN7.0countQ7.0B7.0Microwaveinst1B3B2B1B0abcdefgBCDto7SEGin

12、stB3B2B1B0abcdefgBCDto7SEGinst10B3B2B1B0B7.0B7B6B5B4Q7.0十三、RTL图IN3.0OUT15.0DECODERWideOr1WideOr3B1abdfgWideOr0WideOr2eWideOr6Decoder0cWideOr4WideOr5B0B2B3十四、仿真时序图Start转移至state2，并设定时间State2至state3State3至state6State6至state2State2至state4State4至state6State6至state8注释：（食物两次加热的过程）Start2：设定时间state3：大火档state6：加热state8：停止十五、演示照片十六、设计结论及评价十六、设计结论及评价 优点：可以设定倒计时间，火力选择。 不足：每次设定的时间最多99秒，还需要改进，不具备检查功能。 结论：基本可以解决微波炉的控制问题，但仍需改进。谢谢大家！人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。