基于FPGA的微波爐控制器設(shè)計(jì)_畢業(yè)設(shè)計(jì)論文答辯

1、2022/7/1本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文辯論 題 目：基于FPGA的微波爐控制器設(shè)計(jì) 學(xué) 生： 指導(dǎo)老師： 基于FPGA的微波爐控制器設(shè)計(jì)2022/7/1選題的目的和意義 設(shè)計(jì)的目的和意義 基于FPGA的微波爐控制器設(shè)計(jì) 目前大局部微波爐控制器采用單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，電路比較復(fù)雜，性能不夠靈活。本設(shè)計(jì)采用先進(jìn)的EDA 技術(shù)，利用VHDL 設(shè)計(jì)語言，設(shè)計(jì)一種新型的微波爐控制器。該控制器具有系統(tǒng)復(fù)位、狀態(tài)控制、時間設(shè)定、火力檔位選擇、烹飪計(jì)時、溫度控制、顯示譯碼和音效提示等功能。2022/7/1題目的內(nèi)容和要求 本課題是基于FPGA的微波爐控制器設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)一個具備定時、溫控、信息顯示和音響效應(yīng)提示功能的微波爐

2、控制器。該微波爐控制器能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能： 能夠在任意時刻暫停/取消當(dāng)前工作，復(fù)位為初始狀態(tài)； 可以根據(jù)需要設(shè)置烹調(diào)時間的長短，系統(tǒng)最長的烹調(diào)時間為59分59秒；開始烹調(diào)后，能夠顯示剩余時間的多少； 可以根據(jù)需要設(shè)置烹調(diào)最高溫度值，系統(tǒng)最高的烹調(diào)溫度為999；開始烹調(diào)后，能夠顯示系統(tǒng)當(dāng)前溫度值； 可以控制火力大小，供選擇的火力檔位有高、中、低三個火力檔位； 可以進(jìn)行音響效應(yīng)提示； 能夠顯示微波爐控制器的烹調(diào)狀態(tài)。 基于FPGA的微波爐控制器設(shè)計(jì) 2022/7/1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 基于FPGA的微波爐控制器設(shè)計(jì) 圖1 系統(tǒng)外觀布局圖2022/7/1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)功能模塊描述 基于

3、FPGA的微波爐控制器設(shè)計(jì) 圖2 系統(tǒng)功能模塊圖2022/7/1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)工作流程 基于FPGA的微波爐控制器設(shè)計(jì) 圖3 系統(tǒng)功能模塊圖2022/7/1系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì) 輸入模塊設(shè)計(jì) 基于FPGA的微波爐控制器設(shè)計(jì) 圖4 輸入模塊控制電路2022/7/1輸入模塊設(shè)計(jì) 輸入模塊的實(shí)現(xiàn) 基于FPGA的微波爐控制器設(shè)計(jì) 圖5 輸入模塊原理圖2022/7/1系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì) 控制模塊設(shè)計(jì) 基于FPGA的微波爐控制器設(shè)計(jì)圖6 控制模塊功能子模塊圖2022/7/1控制模塊的實(shí)現(xiàn) 基于FPGA的微波爐控制器設(shè)計(jì) 圖7 控制模塊原理圖狀態(tài)轉(zhuǎn)換控制子模塊 控制模塊狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 圖8 控制模塊狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖 基于FPG

4、A的微波爐控制器設(shè)計(jì)2022/7/1 基于FPGA的微波爐控制器設(shè)計(jì) 圖9 KZQ電路符號 狀態(tài)轉(zhuǎn)換控制子模塊實(shí)現(xiàn) 狀態(tài)轉(zhuǎn)換控制子模塊 基于FPGA的微波爐控制器設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)裝載子模塊 數(shù)據(jù)裝載子模塊實(shí)現(xiàn) 圖10 ZZQ電路符號 基于FPGA的微波爐控制器設(shè)計(jì)烹飪計(jì)時子模塊 烹飪計(jì)時子模塊實(shí)現(xiàn) 圖11 DCN10電路符號圖12 DCNT6電路符號 基于FPGA的微波爐控制器設(shè)計(jì)圖13 JSQ內(nèi)部組成原理圖 基于FPGA的微波爐控制器設(shè)計(jì)烹飪計(jì)時子模塊 烹飪計(jì)時子模塊實(shí)現(xiàn) 圖14 ZZQ電路符號 基于FPGA的微波爐控制器設(shè)計(jì)溫度控制子模塊圖15 溫度控制器內(nèi)部原理圖 溫度控制子模塊實(shí)現(xiàn) 基于FPG

5、A的微波爐控制器設(shè)計(jì)控制模塊設(shè)計(jì)圖16 控制模塊電路符號 控制模塊頂層實(shí)現(xiàn) 2022/7/1系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì) 顯示模塊設(shè)計(jì) 基于FPGA的微波爐控制器設(shè)計(jì) 圖17 顯示界面外觀效果圖2022/7/1設(shè)計(jì)的總體結(jié)構(gòu)圖 基于FPGA的微波爐控制器設(shè)計(jì) 圖18 設(shè)計(jì)的總體結(jié)構(gòu)圖2022/7/1結(jié) 論 本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個簡單的微波爐控制器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在整個系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，進(jìn)行了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、硬件設(shè)備選用，軟件和開發(fā)環(huán)境的安裝，VHDL程序設(shè)計(jì)與仿真。 該系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為輸入模塊、控制模塊和顯示模塊，其中控制模塊是整個系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心，必須弄清楚微波爐工作過程中的狀態(tài)轉(zhuǎn)換控制。 該系統(tǒng)設(shè)計(jì)難點(diǎn)也就在控制

6、模塊局部，只要包含烹飪計(jì)時的控制和溫度火力的控制，這個子模塊不容易實(shí)現(xiàn)。 由于時間原因，加上本身能力有限，以及實(shí)驗(yàn)室器材限制，在溫度控制子模塊，沒能完全實(shí)現(xiàn)。另外，在系統(tǒng)運(yùn)行階段，會涉及到數(shù)據(jù)存儲，但在資料準(zhǔn)備初始階段沒有考慮到位。這些都有待以后的繼續(xù)提高和完善。 基于FPGA的微波爐控制器設(shè)計(jì) 2022/7/1致 謝 本文是在導(dǎo)師何志敏老師的認(rèn)真要求和悉心指導(dǎo)下完成的。在此，謹(jǐn)向何老師致以我最誠摯的謝意和崇高的敬意！謝謝何老師！ 在學(xué)習(xí)期間，也得到學(xué)院各位老師的無私幫助和熱心教誨，在此向?qū)W院的各位領(lǐng)導(dǎo)、老師表示衷心的感謝，謝謝你們給我提供了一個友好融洽的學(xué)習(xí)環(huán)境！ 同時也感謝學(xué)校圖書館給我們

7、提供了良好的查詢資料和下載資料的場所，感謝學(xué)院為我們提供了良好的做畢業(yè)設(shè)計(jì)的環(huán)境！ 最后，感謝參加論文評審和辯論的各位教授、專家! 感謝你們能在百忙之中給予指導(dǎo)！感謝所有關(guān)心我的人！ 基于FPGA的微波爐控制器設(shè)計(jì) 2022/7/1參考文獻(xiàn)1 李華MCS- 51系列單片機(jī)使用接口技術(shù)北京：北京航空航天大學(xué)出版社，19902 黃繼昌傳感器工作原理及應(yīng)用實(shí)例北京：人民郵電出版社，19983 紀(jì)宗南單片機(jī)外圍器件實(shí)用手冊輸入通道器件分冊北京：北京航空航天大學(xué)出版社，19984 閻石數(shù)字電子技術(shù)根底北京：高等教育出版社，20045 張志剛FPGA與SOPC設(shè)計(jì)教程：DE2實(shí)踐西安：西安電子科技大學(xué)出版

8、社，20076 汪國強(qiáng)SOPC技術(shù)與應(yīng)用北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20067 江思敏VHDL數(shù)字電路及系統(tǒng)設(shè)計(jì)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20068 甘歷VHDL應(yīng)用與開發(fā)實(shí)踐北京：科學(xué)出版社，20039 陳榮，陳華VHDL芯片設(shè)計(jì)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，200610 王誠，吳繼華，范麗珍Altera FPGA/CPLD設(shè)計(jì)：根底篇北京：人民郵電出版社，200511 徐光輝，程東旭，黃如基于FPGA的嵌入式開發(fā)與應(yīng)用北京：電子工業(yè)出版社，200612 李景華，杜玉遠(yuǎn)可編程邏輯器件與EDA技術(shù)沈陽：東北大學(xué)出版社，200013 王國強(qiáng)EDA技術(shù)與應(yīng)用北京：電子工業(yè)出版社，200614 億特科技CPLD/FPGA應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與產(chǎn)品開發(fā)北京：人民郵電出版社，200515 Bob Zeidman基于FPGA&CPLD的數(shù)字IC設(shè)計(jì)方法北京：