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目录 摘要

2 Abstract

3 1 引言42基于单片机的微波炉控制系统一般原理

4 2.

1微波炉

4 2.2 单片机

5 3基于单片机的微波炉控制系统的实现

5 4系统硬件的设计

6 4.1主电路部分

6 4.2 控制电路部分

7 5系统软件的设计

11 5.1主程序

11 5.2按键检测程序

12 5.3显示子程序

14 5.4温度A/D转换

16 5.5定时器T

0、T1的中断服务程序

16 5.6炉门开启时的中断程序

17 5.7微波炉各主体功能子程序

18 结论

21 谢辞

22 参考文献

22 附录

22 基于单片机的微波炉控制系统 摘要: 目前人们对数字化生活的要求越来越高.人们对家电已经不能只满足它的基本功能,还希望它在原来基础功能的前提下,能完成更多的任务.新一代的智能家电正好能满足人们的这一需求.本设计主要是利用51单片机对微波炉的各个功能进行控制,智能控制食物的加热方式和时间,并针对微波炉采取保护措施以及节能措施. 本文中给出了该控制系统的硬件电路,软件设计等.并对各个功能模块进行了详细的说明.主要内容包括以下几个方面: (1)微波炉的一般运用原理;

(2)微波炉的主电路以及控制电路的设计;

(3)软件模块的设计思想以及程序;

(4)原理图;

(5)程序代码. 关键词:单片机,微波炉,控制系统 Abstract: Digital life now people have become increasingly demanding.People on the appliance can no longer meet its basic functions only, but also want it to function in the basic premise of the original, can accomplish more tasks.Just a new generation of intelligent home appliances that meet people'

s needs.This design is mainly used on microwave ovens in all

51 MCU function control, intelligent control of heating and time of food and protective measures against the microwave oven, and energy-saving measures.This article gives the control system hardware and software designs. And various functional modules described in detail.The main contents include the following: (1)The general application of microwave theory. (2)The main circuit and the microwave oven control circuit design. (3)Software module design and process. (4)Schematic Diagram. (5)Code. Keywords: MCU, microwave ovens,control system

1 引言随着嵌入式系统、无线网络等技术的日新月异,也诞生了物联网(The Internet of things)这一新兴事务,也是一个大的发展趋势.我认为要实现物联网,首先得实现物品的智能化.就像工业控制一样,仪表只有完成了智能化才能接入总线与CPU或者其他控制装置进行通讯.将单片机引入家电控制不仅提供了更灵活的控制方式,使得家电原有的功能得到加强,还能实现普通家电所不能完成的各种智能服务.原先的家电都显得非常笨重,但是加入智能控制系统,由软件代替硬件,可以大大简化原有系统的结构,降低成本. 2基于单片机的微波炉控制系统一般原理 2.1微波炉 2.1.1微波炉介绍 微波炉是一种用微波加热食品的现代化烹调灶具.微波是指波长为0.01~1米的无线电波,其对应的频率为30000兆赫到300兆赫.为了不干扰雷达和其他通信系统,微波炉的工作频率多选用915兆赫或2450兆赫.其特点如下:1微波在传输过程中遇到金属就会反射,为此,微波炉炉腔采用钢板或不锈钢板,以使微波在炉内来回穿透食物,加强热效率;

2微波能够穿透一般的陶瓷、玻璃、耐热塑料、木器、竹器、纸板等绝缘材料,这些材料可做微波炉器皿;

3各类食品均可吸收微波,微波使食物内的分子振荡、摩擦产生热能;

4微波是电磁波的一种,过量的微波会对人的中枢神经系统造成损害.在微波炉内的2450MHz频段中,主要危害眼睛等部位. 2.1.2微波炉的工作原理 微波炉由电器控制、高压整流器、磁控管、加热腔体和冷却系统组成. 微波炉正是利用微波的上述特性制作的.微波炉的外壳用不锈钢等金属材料制成,可以阻挡微波从炉内逃出,以免影响人们的身体健康.装食物的容器则用绝缘材料制成.微波炉的心脏是磁控管.磁控管是个微波发生器,当电网220v电压通过高压整流电路变换为4000v左右的直流高电压提供给它,它就能产生每秒钟振动频率为24.5亿次的微波.这种肉眼看不见的微波,能穿透食物达5cm深,并使食物中的水分子也随之运动,剧烈的运动产生了大量的热能,于是食物 煮 熟了.这就是微波炉加热的原理.用普通炉灶煮食物时,热量总是从食物外部逐渐进入食物内部的.而用微波炉烹饪,热量则是直接深入食物内部,所以烹饪速度比其它炉灶快4至10倍,热效率高达80%以上.目前,其他各种炉灶的热效率无法与它相比. 电器控制部分起调节加热功率、加热时间等作用.冷却系统则对工作中的高压整流器和磁控管进行冷却,防止温度过高,保证微波炉稳定、正常的工作. 2.1.3微波炉的分类 根据微波炉控制方式的不同可分为:机械式微波炉、电脑控制式微波炉. 根据微波炉加热方式的不同可分为:普通微波炉、烧烤型微波炉、微波烧烤混合型微波炉、微波光波混合型微波炉. 2.1.4微波炉的参数 微波炉的容量、微波炉的输出功率、微波炉的效率. 2.2 单片机 单片机选用AT89S52,功能特性描述:AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器,具有8KB系统可编程Flash 存储器.使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容.片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器.在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超高效的解决方案.AT89S52具有以下标准功能:8K字节Flash,256字节RAM,32 位I/O 口线,看门狗定时器,2个数据指针,三个16 位定时器/计数器,一个6 向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路.另外,AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式.空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作.掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止. 单片机选择AT89S52主要是因为它内部集成的ROM和RAM对于本设计已经完全够用,可以不用去扩展外部ROM和RAM,比较经济. 3基于单片机的微波炉控制系统的实现 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.因此从三个方面对微波炉的设计提出了要求: 在微波炉主体功能设计方面,烹调经验告诉我们,家常菜大多可按固定程序烹调,如炖肉、煮饭、烘烤.因此微波炉控制系统功能要比较齐全,在烹饪方式上要设置杀菌、解冻、烹调、烘烤、保温、自定义加热等六种主要功能,由各个功能分别确定初始加热功率的大小.并能自动依据食物在加热过程中不同阶段的不同温度,而自动推断加热时间和加热火力大小,而且到时能自动报警等几项功能从而使其基本具备了智能化的特点. 在节约能源的设计方面,采用的基本方法是采取分时、分档火力加热.让单片机能自动依据食物在加热过程中的不同阶段所具有的不同温度,自动调用与之相应的加热子程序,控制食物加热时温度提升的速度,这样不光避免了不必要能源的额外浪费问题,而且还能防止食物由于加热的功率过大,破坏食物的营养.另外,在保证单片机控制器实现多功能强大控制的前提下,尽量采用最少量的元器件,且尽量采用功耗小的元器件.最后,一般的传统微波炉的控制系统中,微波炉一开始加热,炉腔内的照明灯就点亮,且一直延续到加热停止,从某种意义上来说,这也是一种不必要的能源浪费问题.而本着节能的目的,对其作了进一步的改善:在控制系统中多设置了一个专门的开关键,想要察看炉内的情况时,就按一下键,要想关闭时,就再按一下,若是打开后忘记了关闭,延时5秒后,控制器则会让灯自动熄灭.再按一下,炉灯又会启........