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

2023/12/4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)2023/12/4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(yǔ)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(shí)間設(shè)定、火力檔位選擇、烹飪計(jì)時(shí)、溫度控制、顯示譯碼和音效提示等功能。2023/12/4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(gè)具備定時(shí)、溫控、信息顯示和音響效應(yīng)提示功能的微波爐控制器。該微波爐控制器能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能：能夠在任意時(shí)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(shí)間的長(zhǎng)短，系統(tǒng)最長(zhǎng)的烹調(diào)時(shí)間為59分59秒；開(kāi)始烹調(diào)后，能夠顯示剩余時(shí)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(kāi)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(gè)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)

2023/12/4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2023/12/4系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

系統(tǒng)功能模塊描述

基于FPGA的微波爐控制器設(shè)計(jì)

圖2系統(tǒng)功能模塊圖2023/12/4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2023/12/4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2023/12/4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2023/12/4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2023/12/4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FPGA的微波爐控制器設(shè)計(jì)2023/12/4

基于FPGA的微波爐控制器設(shè)計(jì)

圖9KZQ電路符號(hào)

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10ZZQ電路符號(hào)

基于FPGA的微波爐控制器設(shè)計(jì)烹飪計(jì)時(shí)子模塊

烹飪計(jì)時(shí)子模塊實(shí)現(xiàn)

圖11DCN10電路符號(hào)圖12DCNT6電路符號(hào)

基于FPGA的微波爐控制器設(shè)計(jì)圖13JSQ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(shí)子模塊

烹飪計(jì)時(shí)子模塊實(shí)現(xiàn)

圖14ZZQ電路符號(hào)

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FPGA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(hào)

控制模塊頂層實(shí)現(xiàn)

2023/12/4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2023/12/4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2023/12/4結(jié)論本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)簡(jiǎn)單的微波爐控制器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)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(kāi)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(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心，必須弄清楚微波爐工作過(guò)程中的狀態(tài)轉(zhuǎn)換控制。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)難點(diǎn)也就在控制模塊局部，只要包含烹飪計(jì)時(shí)的控制和溫度火力的控制，這個(gè)子模塊不容易實(shí)現(xiàn)。由于時(shí)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(méi)能完全實(shí)現(xiàn)。另外，在系統(tǒng)運(yùn)行階段，會(huì)涉及到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，但在資料準(zhǔn)備初始階段沒(méi)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)

2023/12/4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(chéng)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(wú)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(gè)友好融洽的學(xué)習(xí)環(huán)境！同時(shí)也感謝學(xué)校圖書(shū)館給我們提供了良好的查詢資料和下載資料的場(chǎng)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(píng)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)

2023/12/4參考文獻(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，1990[2]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，1998[3]紀(jì)宗南．單片機(jī)外圍器件實(shí)用手冊(cè)輸入通道器件分冊(cè)．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1998[4]閻石．?dāng)?shù)字電子技術(shù)根底．北京：高等教育出版社，2004[5]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)出版社，2007[6]汪國(guó)強(qiáng)．SOPC技術(shù)與應(yīng)用．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006[7]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，2006[8]甘歷．VHDL應(yīng)用與開(kāi)發(fā)實(shí)踐．北京：科學(xué)出版社，2003[9]陳榮，陳華．VHDL芯片設(shè)計(jì)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006[10]王誠(chéng)，吳繼華，范麗珍．AlteraFPGA/CPLD設(shè)計(jì)：根底篇．北京：人民郵電出版社，2005[11]徐光輝，程?hào)|旭，黃如．基于FPGA的嵌入式開(kāi)發(fā)與應(yīng)用．北京：電子工業(yè)出版社，2006[12]李景華，杜玉遠(yuǎn)．可編程邏輯器件與EDA技術(shù)．沈陽(yáng)：東北大學(xué)出版社，2000[13]王國(guó)強(qiáng)．EDA技術(shù)與應(yīng)用．北京：電子工業(yè)出版社，2006[14]億特科技．CPLD/FPGA應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)．北京：人民郵電出版社，2005[15]BobZeidman．基于FPGA&CPLD的數(shù)字IC設(shè)計(jì)方法．