智能微波炉控制系统及设计.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,题目：智能微波炉控制系统及设计,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,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,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,8,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,2,个：,Q,：状态输出,B:,计数器输出端,五、确定输入状态（,9,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:,停止,十一、状态机设计（状态编码）,module Microwave(nRST,clk,i1,i2,i3,Q,B,load,DIN,count);,input nRST,clk,load,count;,input i1,i2,i3;,input 7:0DIN;,output 7:0B;,output Q;,wire 7:0B;,reg 7:0B1;,reg 7:0 Q;,reg 7:0CS,NS;,parameter7:0 START=8b00000000,S1=8b00000001,S2=8b00000010,S3=8b00000100,S4=8b00001000,S5=8b00010000,S6=8b00100000,S7=8b01000000,S8=8b10000000;,always(posedge clk,negedge nRST)begin,if(!nRST)CS=START;,else CS=NS;,end,always(CS,i1,i2,i3)begin,case(CS),START:begin,if(i1)NS=S2;,if(i2)NS=S1;,end,S1 :begin,if(i3)NS=S2;,if(i2,end,S2:begin if(count&,！,nRST)B1=8b00000000;,else begin,if(load)B14b0000|B17:44b0000),begin,B13:0=9;,B17:4=B17:4-1;,end,else,begin,B1=0;,end,end,else,begin,B13:0=B13:0-1;,end,end,end,else begin,if(i1)NS=S3;,if(i2)NS=S4;,if(i3)NS=S5;,end,end,S3 :begin,if(i1,if(i1,end,S4 :begin,if(i2,if(i1,end,S5 :begin,if(i1,if(i2,end,S6 :begin,if(i1,if(i1,end,S7 :begin,if(i1,if(i1,end,default:begin NS=START;,end,endcase,end,assign B=B1;,always(posedge clk,negedge nRST)begin,if(!nRST)Q=8b00000000;,else begin,case(NS),START:Q=8b10000000;,S1 :Q=8b01000000;,S2 :Q=8b00100000;,S3 :Q=8b00010000;,S4 :Q=8b00001000;,S5 :Q=8b00000100;,S6 :Q=8b00000010;,S7 :Q=8b00000001;,S8 :Q=8b11111111;,default:Q=8b00000000;,endcase,end,end,endmodule,module BCDto7SEG(B3,B2,B1,B0,a,b,c,d,e,f,g);,input B3,B2,B1,B0;,output a,b,c,d,e,f,g;,reg3:0 BCD;,reg a,b,c,d,e,f,g;,always(B3,B2,B1,B0)begin,BCD=B3,B2,B1,B0;,case(BCD),4b0000:g,f,e,d,c,b,a=7b1000000;,4b0001:g,f,e,d,c,b,a=7b1111001;,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;,endcase,end,endmodule,十二、状态机设计,十三、,RTL,图,十四、仿真时序图,Start,转移至,state2,，并设定时间,State2,至,state3,State3,至,state6,State6,至,state2,State2,至,state4,State4,至,state6,State6,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,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！,