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EDA基于FPGA的微波炉定时器芯片设计
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电磁炉和微波炉原理有什么区别
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电磁炉【简介】电磁炉又名电磁灶，是现代厨房革命的产物，它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生，因此热效率得到了极大的提高。是一种高效节能橱具，完全区别于传统所有的有火或无火传导加热厨具。电磁炉是利用电磁感应加热原理制成的电气烹饪器具。由高频感应加热线圈(即励磁线圈)、高频电力转换装置、控制器及铁磁材料锅底炊具等部分组成。使用时，加热线圈中通入交变电流，线圈周围便产生一交变磁场，交变磁场的磁力线大部分通过金属锅体，在锅底中产生大量涡流，从而产生烹饪所需的热。在加热过程中没有明火，因此安全、卫生。【工作原理 】电磁炉作为厨具市场的一种新型灶具。它打破了传统的明火烹调方式采用磁场感应电流（又称为涡流）的加热原理，电磁炉是通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质锅具底部放置炉面时，锅具即切割交变磁力线而在锅具底部金属部分产生交变的电流（即涡流），涡流使锅具铁分子高速无规则运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能（故：电磁炉煮食的热源来自于锅具底部而不是电磁炉本身发热传导给锅具，所以热效率要比所有炊具的效率均高出近1倍）使器具本身自行高速发热，用来加热和烹饪食物，从而达到煮食的目的。具有升温快、热效率高、无明火、无烟尘、无有害气体、对周围环境不产生热辐射、体积小巧、安全性好和外观美观等优点，能完成家庭的绝大多数烹饪任务。因此，在电磁炉较普及的一些国家里，人们誉之为“烹饪之神”和“绿色炉具”。[工作过程]由于电磁炉是由锅底直接感应磁场产生涡流来产生热量的，因此应该选择对磁敏感的铁来作为炊具，由于铁对磁场的吸收充分、屏蔽效果也非常好，这样减少了很多的磁辐射，所以铁锅比其他任何材质的炊具也都更加安全。此外，铁是对人体健康有益的物质，也是人体长期需要摄取的必要元素。工作过程当一个回路线圈通予电流时，其效果相当于磁铁棒。因此线圈面有磁场N－S极的产生，亦即有磁通量穿越。若所使用的电源为交流电，线圈的磁极和穿越回路面的磁通量都会产生变化。当有一导磁性金属面放置于回路线圈上方时，此时金属面就会感应电流（即涡流），涡流使锅具铁分子高速无规则运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能感应的电流越大则所产生的热量就越高，煮熟食物所需的时间就越短。要使感应电流越大，则穿越金属面的磁通变化量也就要越大，当然磁场强度也就要越强。这样一来，原先通予交流电的线圈就需要越多匝数缠绕在一起。 因为使用高强度的磁场感应，所以炉面没有电流产生，因此在烹煮食物时炉面不会产生高温，是一种相对安全的烹煮器具。【主要构成 】电磁炉主要有两大部分构成：电子线路部分及结构性包装部分。① 电子线路部分包括：功率板、主机板、灯板、线圈盘及热敏支架、风扇马达等。② 结构性包装部分包括：瓷板、塑胶上下盖、风扇叶、风扇支架、电源线、说明书、功率贴纸、操作胶片、合格证、塑胶袋、防震泡沫、彩盒、条码、卡通箱。【特性】1、电磁炉系利用低频（20~25KHZ）线圈之磁场，经过导磁性（铁质）锅具产生感应电流转化为热量来加热食物，能源效率特高。2、务必使用铁质、特殊不锈钢或铁烤珐琅之平底锅具，且其锅底直径以12~26厘米为宜。3、电磁炉附有温度控制器，可防过热，省电又安全。【选购注意事项 】产品测试分五步：一、听听声音接通电源开机，除了正常的散热风扇的声音，应听不到其它杂音及电流声。二、测试按键逐个测试所有按键功能是否能正常操作，淘汰按键失灵的产品。*三、测试安全性（在200到300元之间的电磁炉，一般应带以下功能）无锅保护在工作状态下移开锅具，观察电磁炉是否能自动报警，通常在2分钟左右会自动切断电源。空锅保护空锅加热时间稍长，电磁炉应当会自动发出报警并停止加热。有些电磁炉没有此项功能。不当加热保护试试在炉面放置铁汤勺等小件物品然后开机，通常锅具面积少于65%时不能正常加热。有的电磁炉没有此项功能。四、测试锅具适应性通电加热过程中，重复多次取锅、放锅的动作，看看恢复加热的时间是否正常，通常取锅后放回1-3秒就会恢复加热，如果恢复时间大于5秒，说明这款机器对锅具的适应性不好。五、测试温控检查电磁炉是否有100℃温区设计，用配套的锅具烧水，看水开后设定在100℃挡位是否还能维持沸腾状态。温度设计不准会导致烧机隐患，因为内部的很多保护功能是基于温度监测的。在烧水过程中，可把锅向边缘移1/4或1/3，保持1-2分钟左右，应能继续加热，说明电磁炉加热功能正常。在选择时，尽量选温度调节挡多的，在100℃至270℃间如能按10或20逐级递升的，使用会更方便。1.功率输出稳定性。优质的电磁炉应具备输出功率自动调整功能，这一功能可改善电源适应性和负载适应性。有些电磁炉不具备这一功能，电源电压升高时，输出功率急剧上升；电源电压下跌时，功率又显著减小，会给使用者带来不便，且影响烹饪质量。2.可靠性与有效寿命。电磁炉的可靠性指标一般用MTBF(平均无故障工作时间)表示，单位为“小时”，优质产品应在1万小时以上。电磁炉寿命主要取决于使用环境、维护保养及主要元器件的寿命。据推测，电磁炉使用三四年后，即会进入失效期。3.外观与结构。优质产品一般外观整洁挺括、图案字形清晰、色泽鲜艳，塑料配件无明显的凹凸不平，上下盖配合紧密，给人以舒适感，内部结构布局合理、安装牢固、通风良好、接触可靠，灶板以选用陶瓷玻璃为佳，若选钢化玻璃则性能略差。4.锅底温度控制特征。锅底发热直接传至灶板(陶瓷玻璃)，且灶板又是导热材料，故一般都将热敏元件安装在灶板底部，探测锅底的温度。【使用注意事项 】一、电源线要符合要求。电磁炉由于功率大，在配置电源线时，应选能承受15A电流的铜芯线，配套使用的插座、插头、开关等也要达到这一要求。否则，电磁炉工作时的大电流会使电线、插座等发热或烧毁。另外，如果可能，最好在电源线插座处安装一只保险盒，以确保安全。二、放置要平整。放置电磁炉的桌面要平整，特别是在餐桌上吃火锅等时更应注意。如果桌面不平，使电磁炉的某一脚悬空，使用时锅具的重力将会迫使炉体强行变形甚至损坏。另外，如桌面有倾斜度，当电磁炉对锅具加温时，锅具产生的微震也容易使锅具滑出而发生危险。三、保证气孔通畅。工作中的电磁炉随锅具的升温而升温。因此。在厨房里安放电磁炉时，应保证炉体的进、排气孔处无任何物体阻挡。炉体的侧面、下面不要垫（堆）放有可能损害电磁炉的物体、液体。需要提示的是，当电磁炉在工作中如发现其内置的风扇不转，要立即停用，并及时检修。四、锅具不可过重。电磁炉不同于砖或铁等材料结构建造的炉具，其承载重量是有限的，一般连锅具带食物不应超过5公斤，而且锅具底部也不宜过小，以使电磁炉炉面的受压之力不至于过重、过于集中。万一需要对超重超大的锅具进行加热时，应对锅具另设支撑架，然后把电磁炉插入锅底。五、清洁炉具要得法。电磁炉同其它电器一样，在使用中要注意防水防潮，和避免接触有害液体。不可把电磁炉放入水中清洗及用水进行直接的冲洗，也不能用溶剂、汽油来清洗炉面或炉体。另外，也不要用金属刷、砂布等较硬的工具来擦拭炉面上的油迹污垢。清除污垢可用软布沾水抹去。如是油污，可用软布沾一点低浓度洗衣粉水来擦。正在使用或刚使用结束的炉面不要马上用冷水去擦。为避免油污沾污炉面或炉体，减少对电磁炉清洗工作量，在使用电磁炉时可在炉面放一张略大于炉面的纸如废报纸，以此来沾吸锅具内跳、溢出的水、油等污物，用后即可将纸扔弃。六、检测炉具保护功能要完好。电磁炉具有良好的自动检测及自我保护功能，它可以检测出如炉面器具（是否为金属底）、使用是否得当、炉温是否过高等情况。如电磁炉的这些功能丧失，使用电磁炉是很危险的。七、按按钮要轻、干脆。电磁炉的各按钮属轻触型，使用时手指的用力不要过重，要轻触轻按。当所按动的按钮启动后，手指就应离开，不要按住不放，以免损伤簧片和导电接触片。八、炉面有损伤时应停用。电磁炉炉面是晶化陶瓷板，属易碎物。微波炉【简介】微波炉，顾名思义，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。这种电磁波的能量不仅比通常的无线电波大得多，而且还很有&个性&，微波一碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它；微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但不会消耗能量；而含有水分的食物，微波不但不能透过，其能量反而会被吸收。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。微波炉由电源，磁控管，控制电路和烹调腔等部分组成。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。微波炉的功率范围一般为500～1000瓦。【基本构造】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；⑤玻璃转盘——装好食物的容器放在转盘上，加热时转盘转动，使食物烹饪均匀；⑥控制板——控制各档烹饪；⑦炉门开关——按此开关，炉门打开。【工作原理】(1)炉腔。炉腔是一个微波谐振腔，是把微波能变为热能对食品进行加热的空间。为了使炉腔内的食物均匀加热，微波炉炉腔内设有专门的装置。最初生产的微波炉是在炉腔顶部装有金属扇页，即微波搅拌器，以干扰微波在炉腔中的传播，从而使食物加热更加均匀。目前，则是在微波炉的炉腔底部装一只由微型电机带动的玻璃转盘，把被加热食品放在转盘上与转盘一起绕电机轴旋转，使其与炉内的高频电磁场作相对运动，来达到炉内食品均匀加热的目的。国内独创的自动升降型转盘，使得加热更均匀，烹饪效果更理想。(2) 炉门：炉门是食品的进出口，也是微波炉炉腔的重要组成部分。对它要求很高，即要求从门外可以观察到炉腔内食品加热的情况，又不能让微波泄漏出来。炉门由金属框架和玻璃观察窗组成。观察窗的玻璃夹层中有一层金属微孔网，既可透过它看到食品，又可防止微波泄漏。由于玻璃夹层中的金属网的网孔大小是经过精密计算的，所以完全可以阻挡微波的穿透。为了防止微波的泄漏，微波炉的开关系统由多重安全联锁微动开关装置组成。炉门没有关好，就不能使微波炉工作，微波炉不工作，也就谈不上有微波泄漏的问题了。为了防止在微波炉炉门关上后微波从炉门与腔体之间的缝隙中泄漏出来，在微波炉的炉门四周安有抗流槽结构，或装有能吸收微波的材料，如由硅橡胶做的门封条，能将可能泄漏的少量微波吸收掉。抗流槽是在门内设置的一条异型槽结构，它具有引导微波反转相位的作用。在抗流槽入口处，微波会被它逆向的反射波抵销，这样微波就不会泄漏了。由于门封条容易破损或老化而造成防泄作用降低，因此现在大多数微波炉均采用抗流槽结构来防止微波泄漏，很少采用硅橡胶门封条。抗流槽结构是从微波辐射的原理上得到的防止微波泄漏的稳定可靠的方法。广东格兰仕企业（集团）公司生产的格兰仕微波炉所采用的就是国际上最先进的抗流槽结构和生产工艺，加上其开发研制的多重防微波泄漏技术，使微波泄漏控制技术达到国际先进水平。(3) 电气电路：电气电路分高压电路、控制电路和低压电路三部分。(a) 高压电路：高压变压器次级绕组之后的电路为高压电路，主要包括磁控管、高压电容器、高压变压器、高压二极管。(b) 磁控管：磁控管是微波炉的心脏，微波能就是由它产生并发射出来的。磁控管工作时需要很高的脉动直流阳极电压和约3～4V的阴极电压。由高压变压器及高压电容器、高压二极管构成的倍压整流电路为磁控管提供了满足上述要求的工作电压。(c) 低压电路：高压变压器初级绕组之前至微波炉电源入口之间的电路为低压电路，也包括了控制电路。主要包括保险管、热断路器保护开关、联锁微动开关、照明灯、定时器及功率分配器开关、转盘电机、风扇电机等。(4) 定时器。微波炉一般有两种定时方式，即机械式定时和计算机定时。基本功能是选择设定工作时间，设定时间过后，定时器自动切断微波炉主电路。(5) 功率分配器。功率分配器用来调节磁控管的平均工作时间（即磁控管断续工作时，工作、停止时间的比例），从而达到调节微波炉平均输出功率的目的。机械控制式一般有3～6个刻度文件位，而计算机控制式微波炉可有10个调整档位。(6) 联锁微动开关。联锁微动开关是微波炉的一组重要安全装置。它有多重联锁作用，均通过炉门的开门按键或炉门把手上的开门按键加以控制。当炉门未关闭好或炉门打开时，断开电路，使微波炉停止工作。(7) 热断路器。热断路器是用来监控磁控管或炉腔工作温度的组件。当工作温度超过某一限值时，热断路器会立即切断电源，使微波炉停止工作。【微波加热原理】微波加热的原理简单说来是：当微波辐射到食品上时，食品中总是含有一定量的水分，而水是由极性分子（分子的正负电荷中心，即使在外电场不存在时也是不重合的）组成的，这种极性分子的取向将随微波场而变动。由于食品中水的极性分子的这种运动。以及相邻分子间的相互作用，产生了类似摩擦的现象，使水温升高，因此，食品的温度也就上升了。用微波加热的食品，因其内部也同时被加热，使整个物体受热均匀，升温速度也快。发明与发现使用微波来烹饪食物的方法是首先由Percy Spencer想到的，Percy Spencer过去为Raytheon公司建造雷达设备的磁电管。一天他在一个启动的雷达设备上工作时，突然发觉自己放在口袋里的巧克力融化了。经Percy Spencer的思索和研究，发现他的巧克力是被微波所溶化。【使用微波炉的禁忌】1.忌用普通塑料容器：一是热的食物会使塑料容器变形，二是普通塑料会放出有毒物质，污染食物，危害人体健康。使用专门的微波炉器皿盛装食物放入微波炉中加热，2.忌用金属器皿：因为放入炉内的铁、铝、不锈钢、搪瓷等器皿，微波炉在加热时会与之产生电火花并反射微波，既损伤炉体又加热不熟食物。3.忌使用封闭容器：加热液体时应使用广口容器，因为在封闭容器内食物加热产生的热量不容易散发，使容器内压力过高，易引起爆破事故。即使在煎煮带壳食物时，也要事先用针或筷子将壳刺破，以免加热后引起爆裂、飞溅弄脏炉壁，或者溅出伤人。4.忌超时加热：食品放入微波炉解冻或加热，若忘记取出，如果时间超过2小时，则应丢掉不要，以免引起食物中毒。5.忌将肉类加热至半熟后再用微波炉加热：因为在半熟的食品中细菌仍会生长，第二次再用微波炉加热时，由于时间短，不可能将细菌全杀死。冰冻肉类食品须先在微波炉中解冻，然后再加热为熟食。6.忌再冷冻经微波炉解冻过的肉类：因为肉类在微波炉中解冻后，实际上已将外面一层低温加热了，在此温度下细菌是可以繁殖的，虽再冷冻可使其繁殖停止，却不能将活菌杀死。已用微波炉解冻的肉类，如果再放入冰箱冷冻，必须加热至全熟。7.忌油炸食品：因高温油会发生飞溅导致火灾。如万一不慎引起炉内起火时，切忌开门，而应先关闭电源，待火熄灭后再开门降温。8.忌将微炉置于卧室，同时应注意不要用物品覆盖微波炉上的散热窗栅。9.忌长时间在微波炉前工作：开启微炉后，人应远离微波炉或人距离微波炉至少在1米之外。【清洗微波炉的方法】微波炉用过后若不随即擦拭，很容易在内部结成油垢，所以只好用特别的招数除垢：将一个装有热水的容器放入微波炉内热两三分钟，让微波炉内充满蒸气，这样可使顽垢因饱含水分而变得松软，容易去除。清洁时，用中性清洁剂的稀释水先擦一遍，再分别用清水洗过的抹布和干抹布作最后的清洁，如果仍不能将顽垢除掉，可以利用塑料卡片之类来刮除，千万不能用金属片刮，以免伤及内部。最后，别忘了将微波炉门打开，让内部彻底风干。【使用与维护】[一]微波炉要放置在通风的地方，附近不要有磁性物质，以免干扰炉腔内磁场的均匀状态，使工作效率下降。还要和电视机、收音机离开一定的距离，否则会影响视、听效果。[二]炉内未放烹饪食品时，不要通电工作。不可使微波炉空载运行，否则会损坏磁控管，为防止一时疏忽而造成空载运行，可在炉腔内置一盛水的玻璃杯。[三]凡金属的餐具，竹器、塑料、漆器等不耐热的容器，有凹凸状的玻璃制品，均不宜在微波炉中使用。瓷制碗碟不能镶有金、银花边。盛装食品的容器一定要放在微波炉专用的盘子中，不能直接放在炉腔内。[四]微波炉的加热时间要视材料及用量而定，还和食物新鲜程度、含水量有关。由于各种食物加热时间不一，故在不能肯定食物所需加热时间时，应以较短时间为宜，加热后可视食物的生熟程度再追加加热时间。否则，如时间太长，会使食物变得发硬，失去香、色、味。按照食物的种类和烹饪要求，调节定时及功率（温度）旋钮，可以仔细阅读说明书，加以了解。[五]带壳的鸡蛋、带密封包装的食品不能直接烹调。以免爆炸。[六]一定要关好炉门，确保连锁开关和安全开关的闭合。微波炉关掉后，不宜立即取出食物，因此时炉内尚有余热，食物还可继续烹调，应过1分钟后再取出为好。七]炉内应经常保持清洁。在断开电源后，使用湿布与中性洗涤剂擦拭，不要冲洗，勿让水流入炉内电器中。[八]定期检查炉门四周和门锁，如有损坏、闭合不良，应停止使用，以防微波泄漏。不宜把脸贴近微波炉观察窗，防止眼睛因微波辐射而受损伤。也不宜长时间受到微波照射，以防引起头晕、目眩、乏力、消瘦、脱发等症状，使人体受损。【微波炉的利与弊】微波炉由于烹饪的时间很短，能很好地保持食物中的维生素和天然风味。比如，用微波炉煮青豌豆，几乎可以使维生素C一点都不损失。另外，微波还可以消毒杀菌。微波炉虽然快捷，但它的危害性却很少有人知道。早在1961年，美国科学家戈登就发现，微波炉的微波在人身体上沿神经纤维造成乙酰胆碱（一种激素物质）的积累，即使微波炉的微波发射极其微弱，也会引起许多疾病。这个发现在不久之后，又得到了法国居里基金会研究人员达尔达隆的证实。微波炉的电磁外溢（由于采取了安全措施，这种外溢量很小）能造成永远不能愈合的烧伤，微波炉能把半径3—5米的磁场结构破坏，在微波炉附近，由于人体细胞振荡所产生的磁场会被扰乱。据美国研究人员试验，长时间呆在微波炉旁会引起心跳变慢。一天工作完了就会感到全身疼痛，睡眠被扰乱，记忆力也会发生变化。此外，微波炉对食物的破坏十分可怕，“煮”过的或仅仅回了一回锅的、解冻过的食物，就不再有任何活性维生素了，只剩下一些热量在胃里“滥竽充数”。因此，人们不能图方便就经常使用微波炉。另外，使用微波炉的人，应该多食用一些含维生素类饮食（生菜、粗粮等）来维持人体所需的能量。
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出门在外也不愁求-微波炉设计资料_百度知道
求-微波炉设计资料
有关设计草图,,尺寸,材料,等个方面资料.多谢大侠
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　　微波炉控制器的工作环境相对比较恶劣。首先是炉腔温度比较高，控制器附近温度也会比较高，达到60℃~70℃；另一方面，微波辐射对单片机抗干扰的要求也很高，在做多次快速开关门试验中，当少量微波泄露时，对控制器有一定的辐射，以及反复开通和关断大功率负载会产生较强的干扰。所以选择合适的单片机十分重要，在多年的家电产品设计中，经常用盛群半导体(Holtek)的48系列及46系列8bit单片机设计微波炉控制器，无论在适应工作环境还是抗干扰等方面都完全满足要求，在成本及供货等方面比国外芯片也有更明显的优势。　　本文通过实际产品为例，以产品功能要求、方案确定和芯片选型、硬件设计、软件规划及编写等几部分介绍如何用单片机设计微波炉控制器。　　功能要求　　设计产品首先了解产品的要求，了解越详细设计反复修改就越少，特别是关于影响芯片选型及输出控制等跟硬件直接相关的部分。本文介绍的微波炉控制器的主要功能如下：　　微波加热，功率有10档。　　烧烤加热，功率有2档。　　热风烘烤加热，温度多档。　　混合加热，有三种组合模式：烧烤加微波、烘烤加微波、烘烤加烧烤。　　自动解冻，重量选择有20档。　　自动菜单，6大类，各类分别有重量选择。　　显示：88:88数码管，四周带14个图标。　　按键：有功能选择键、启动键、取消键、热风烘烤键，时钟及定时键，自动菜单各功能键，总共11个。　　编码开关：调节加热时间。　　另有蜂鸣器、门检测和门灯控制。　　方案确定和芯片选型　　了解产品的详细要求后，需要确定具体的实现方案，首先是选择合适的单片机。选择合适的型号主要要看两个方面：硬件资源和软件资源。要选择合理的单片机首先必须了解单片机的各系列及各款的资源，再了解需要什么样的资源，下面分别从硬件和软件来说明怎样根据要求选择单片机。在选择单片机时，整个产品的方案也基本确定。　　硬件相关资源　　硬件相关的资源是指外围硬件相关的如I/O数量、特殊驱动、工作电压等。　　首先，选择合适的单片机系列。看供电电压及工作温度抗干扰能力等是否满足要求。盛群的MCU在系统振荡频率小于4MHz时供电电压供电范围为2.2V~5.5V，当8MHz时则为3.3V~5.5V，要提高系统的抗干扰能力，最好用5V电压供电，当供电电压较高时，MCU内部所有逻辑电平幅值较高，容差电压大，干扰更强才能改变其逻辑状态。工作温度，选择Holtek的48和46系列工业级单片机，工作温度范围为-40℃~85℃，完全能满足微波炉控制器工作温度的要求。在选择合适的系列时，还要看特殊资源的要求，如中断口、PWM、蜂鸣器驱动、A/D转换等；在此产品的具体要求中，需要检测炉腔的温度以及在产品中需要对交流风扇调速，温度检测需要A/D转换，交流风扇调速控制需要有过零中断，所以，在这个产品中选择了46系列单片机。但此产品不需要LCD驱动、高精度A/D转换及比较器等资源，则不选择HT46R6X、HT46R5X、HT46R1X等系列，而选择HT46R2X系列。　　再就是选择的具体I/O要求和什么样封装的单片机，在Holtek单片机中同型号的单片机有多种封装，如HT46R23有DIP28或SOP28封装，也有DIP24或SOP24封装，其I/O分别为23个和19个。　　根据前面提到的功能要求，其I/O的需求列举如下：　　继电器驱动：微波、烧烤、热风烘烤、门灯/转盘、散热风扇共5个输出ports。　　蜂鸣器驱动：1个输出ports　　按键有11个：11个输入port　　门状态检测：1个输入port　　编码开关检测：2个输入port　　显示数码管：5个COM，9个段，需14输出port　　过零中断检测：1个中断输入port　　温度检测：1个A/D输入port　　简单加起来总共需要20个输出port，16个输入port。考虑复用I/O，将9个数码驱动段和5个公共端同时做输入检测；温度检测只能用A/D口PB.0，过零检测只能用单独的中断PA.5来检测，所以总共需要22个I/O，所以选择28PIN的HT46R2x可以满足要求。　　软件相关资源　　软件相关的资源主要包括程序空间即ROM的大小和数据空间RAM的多少，当功能较多且复杂时需要更多的ROM和RAM；当然还有定时器、中断、以及其它某些特殊的资源；前面已经选择了28PIN封装的46R2X系列单片机，此产品功能相对比较丰富，程序空间要求比较多，选择4K的ROM和192byteRAM的HT46R23应该能够满足要求，同样封装可以选择28PIN的HT46R24，它有8K ROM和384byteRAM，可以做后备选择，这样不必担心资源不够时换IC，反复修改硬件就很麻烦。　　总之，在选择资源时，要软硬兼顾，如果程序简单，硬件资源要求高，则可以选择封装小、I/O少的单片机，另外增加扩展IC来扩展I/O；当程序复杂，硬件资源要求少时，则选择较小封装、软件资源多的单片机。　　硬件电路设计　　在选择主芯片时，已经在考虑部分电路设计了，显示、按键检测、输出驱动等都考虑好了，由于篇幅有限，只简单介绍几个关键问题：　　门检测电路：给单片机检测的门开关信号的同时，还要控制微波、烧烤、热风烘烤继电器的电源。　　供电部分：考虑数码管显示内容较多，驱动电流大，变压器尽量选择继电器和单片机独立供电，一方面降低变压器功率，同时可以让单片机的电源不受继电器的工作状态影响。　　过零检测和触发：选择合适的光耦和可控硅驱动电路，实现过零驱动，过零检测电路注意适当的滤波和隔离，减少通过电源耦合的干扰。　　另外，PCB设计时注意强弱电分开，注意电源与地的分布，注意生产的工艺性问题等。总之，合理的硬件设计和PCB布板对保证产品功能和性能十分重要。　　软件规划及编写　　芯片配置选项设定　　根据硬件电路，将按键、编码开关及门检测部分的内部设置上拉电阻；盛群单片机的LVD功能很可靠，所以复位电路直接接到VCC，那么在设置配置选项时一定要开启低电压复位功能，不开启容易上电复位不良。下面将主要选项设定列举如下：　　PA3/PFD: Enable PFD　　Pull-High PB: Enable　　Pull-High PC: Disable　　Pull-High PD: Enable　　OSC: CRYSTAL　　WDT clock source: WDTOSC　　WDT: Enable　　LVR: Enable　　LVR voltage: 3.2V　　CLRWDT: Two Instructions.　　软件整体规划及模块化分解　　将复杂的功能分解，通过变量传递各模块之间的关联内容，模块内部则尽量独立完成，这样让程序的可移植性提高，调试更快。把复杂的问题简单化是程序编写的重要原则。　　1)主程序　　通过调用各子程序，整合各模块的功能。数码管扫描显示对时间要求比较高，而且各个公共端要平均分配时间，所以主程序执行周期选择固定周期。另外编码开关也是扫描检测方式，当编码开关旋转很快时，脉冲频率较高，扫描周期也不能太长，综合整体，主程序选择4ms为执行周期，但显示和按键及编码开关则执行2次，相当于2ms的扫描周期。　　如果用4MHz的晶振，4ms时间可以执行4000条指令，程序设计合理情况下完全可以运行完各子程序，不担心出现当处理事件多时显示闪烁等问题。　　2)编码开关、按键及门状态检测　　因编码开关、按键及门状态检测I/O都同显示驱动I/O复用，所以需统一处理。　　先关闭显示COM，检测SEG上的状态，再关闭SEG，再检测COM上的状态。　　此部分程序还要完成按键检测及消抖动处理、编码开关的检测、门状态去抖动检测，以有效按键变量、编码开关左右旋转标志、门状态等为输出。其它子程序根据按键、编码开关操作和门状态执行对应的操作和功能。　　3)过零检测及过零触发　　过零检测在外部中断程序中完成，中断后根据当前运行状态设置散热风扇半功率、全功率和关三种状态。开和关状态直接设置控制光耦状态，当需要半功率时，需要记录中断次数，调整导通和关闭周期，这里没有用调整可控硅导通移相的方法调功，可减少电磁辐射。　　4)按键设置　　按键操作设置程序的输入条件为有效的按键和编码开关左右旋转标志，再细分每个按键分别处理，在什么条件下设置对应的工作时间、输出模式、显示模式、蜂鸣器鸣叫等。　　5)显示状态设置　　设置4字节保存显示数字部分内容，另2字节保存四周图标变量，由于四周的图标有闪烁和不闪烁状态，另2字节设置图标的闪烁状态。　　6)显示输出扫描　　根据显示状态变量的8字节变量内容，设置数码管对应COM和SEG，扫描显示输出。　　7)加热输出及功率控制设置　　加热和功率控制程序通过统一的变量输入，设置当前的微波、烧烤、热风还是几种混合加热，以及设置内灯及散热风扇输出等。　　8)温度检测及计算　　设置A/D转换，检测热敏电阻的值，并滤波处理，以及开路短路保护检测。其输出为故障状态标志和当前炉腔温度。在热风烘烤输出程序中根据温度设置对应的加热状态。　　9)时钟、定时及运行时间计算及对应输出模式切换　　程序中关于时间的设置很多，大多都在这个子程序中完成，如时钟计算、预约比较、倒计时、自动功能的多段加热模式切换等。　　10)蜂鸣器设置　　两个变量buz_n，buz_long来设置蜂鸣器鸣叫次数和单声鸣叫长度。可单独设置buz_long值为单声的鸣叫，在上电和按键操作时设置单声鸣叫。当定时结束或定时启动或故障提示等情况时，需要设置鸣叫多时，设置buz_n值就可以了。　　11)定时中断子程序　　定时中断子程序相对很简单，只设置中断次数记录就可以了。由于蜂鸣器鸣叫频率为2KHz，所以定时中断时间为250us。　　其中内容比较多的部分是：按键操作、显示状态设置、时钟、定时及运行时间计算及对应输出模式切换、加热输出及功率设置等部分。　　在软件的编写中，变量规划很重要，下面还列出了几个典型的变量规划：　　整个产品的主要工作模式用run_state来记录：　　run_state equ [40h]　　s_hotfan equ run_state.0 ;热风烘烤　　s_micro equ run_state.1 ;微波　　s_grill equ run_state.2 ;烧烤　　s_mix equ run_state 3 ;混合模式　　s_auto equ run_state.4 ;自动解冻　　s_mu equ run_state.5 ;自动菜单工作模式　　s_fast equ run_state.6 ;快速启动模式　　显示模式用dsp_state来记录：　　dsp_state equ [41h]　　s_time equ dsp_state.0 ;显示时钟状态　　s_timer equ dsp_state.1 ;显示定时时间状态　　s_off_t equ dsp_state.2 ;显示倒计时状态　　s_code equ dsp_state.3 ;显示菜单或工作模式状态　　加热模式heat_mode变量来控制当前的输出，其具体数据说明如下：　　0则关闭所有输出。　　bit0_bit3(10_1)保存微波100% /90% /80% /70% /60% /50% /40% /30% /20% /10% /10档，即最后4bit来记录微波输出功率，在自动解冻、自动菜单、混合等非简单微波模式时，加热功率输出时只需要判断此变量，就直接设置微波输出。　　bit4_bit5保存烧烤功率100%和50%。　　bit7保存热风烘烤输出。　　当有混合状态时，则同时设置对应的位就可以了。　　合理设计变量对整个程序的编写很有用，同时也是对产品功能的规划和理解的具体化，找出主要的和关键的控制关系，设计合适的、适当通用的算法。而且对于经常编写同类产品时，移植程序变得很简单；比如将此产品数码管换为LCD显示时，基本上只需要将显示输出部分修改为驱动显示IC或显示RAM就可以了，其显示得内容还是显示时间、定时、倒计时时间、菜单或模式，只需要修改对应得显示表就可以了。　　程序编写和程序调试　　软件简单规划后，就需要具体的编写，将任务分解后，每部分已经比较简单了，调试时可以考虑各子程序单独调试，人为模拟输入各种情况下的数据及状态，检查输出是否正确。再将相关联的一起调试。除非很有把握，不要将程序全编写完了再调试，那样就不知道到底哪里有问题。　　程序简单题纲如下：　　定义常量，某些固定的值，多次用到或经常修改的常量，单独定义后调用。　　buz_l0 equ 50d;50*4=200ms设置所有默认蜂鸣器鸣叫声音长度。　　sw_t0 equ 70d;有效按键响应时间，按键去抖动时间　　。。。。。。　　定义I/O，将各输入/输出单独按功能或原理图网络标号定义，当原理图修改时方便软件修改　　buz_p equ pa.3　　grill_p equ pc.0　　micro_p equ pc.1　　......　　定义变量，　　run_state equ [40h];或则用自动变量定义　　......　　程序开始　　org 0h　　jmp start_l　　org 04H ;外部中断向量　　jmp int_跳转过零中断处理程序　　org 08H ;定时中断向量，中断周期为250us　　mov temp_a,保存　　mov a,status　　mov temp_s,a　　inc t_int0;每次中断0.25us　　mov a,temp_s　　mov status,a　　mov a,temp_a　　reti　　中断处理程序，注意先保存用到的ACC和标志寄存器status，返回前恢复　　int_set:　　......;中断处理程序，设置风扇输出　　reti　　主程序开始　　start_l:　　初始化RAM、I/O、timer、中断等，一般先将通用RAM全清零　　注意继电器等关键变量的初始化，否则上电时继电器可能会跳一下。　　初始化某些特殊变量　　主循环程序部分　　main:　　call sw_in_注意按键设置会将显示关闭，则显示输出程序在后　　call dsp_out_显示扫描程序　　call sw_out_按键功能及状态设置　　call ad_tem_A/D转换及温度计算　　call dsp_state_显示状态计算　　main_delay_2ms:　　mov a,t_int0 ;0.25*8=2 等待2ms时间到　　sub a,8　　snz c　　jmp main_delay_2ms　　call sw_in_注意按键设置会将显示关闭，则显示输出程序在后　　call dsp_out_调用显示扫描程序　　call heat_out _调用加热状态及功率设置　　call buz_调用蜂鸣器设置子程序　　call time_set　　main_delay_4ms:　　mov a,t_int0 ;0.25ms*16=4ms 等待4ms时间到　　sub a,16　　snz c　　jmp main_delay_2ms　　clr t_int0　　jmp main　　各子程序分列后面　　sw_in_set: ;按键检测、编码开关检测、门状态检测　　......　　ret　　dsp_out_set: ;显示扫描程序　　......　　ret　　sw_out_set: ;按键功能及状态设置　　......　　ret　　ad_tem_set: ;A/D转换及温度计算　　......　　ret　　dsp_state_set: ;显示状态计算　　......　　ret　　heat_out _set: ;调用加热状态及功率设置　　......　　ret　　buz_set: ;蜂鸣器设置子程序　　......　　ret　　time_set: ;时间及定时处理程序　　......　　ret　　程序中会用到很多表，为调用方便，则将其放到最后页面　　org 0f00h　　dsp_code_l0:　　dc 　　......　　程序结束
提问者评价
呀,很多啊,我是搞外观设计的,不过也很有用,谢谢
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