基于单片机的电磁炉设计

摘要

微波炉已在我国民用领域中普及开来。微波炉加热的独特原理就是用微波来煮饭烧菜，由于其独特的加热原理，可以有效地保持原有食品的颜色、气味、口感和营养成分，也能在迅速解冻食品时保持食物的水分不丢失和新鲜度。使用微波炉的过程中也很少产生烟气和热气，可保持厨房的清洁。微波炉之所以有这么优良的性能，其原因就在于微波炉的广泛应用，它的广泛应用又促进了相关新技术的探索和发现，这些发现和新技术转而又被应用于微波炉性能的改造，这些都是息息相关的。现在的微波炉技术已相当成熟。

本次设计研究主要是微波炉的控制系统。本次设计的控制核心是89C52单片机，之所以选择单片机控制，是因为它的功能强、体积小、功耗低、工作可靠、价格便宜、使用简单方便等特点，特别适合应用于控制有关的系统。整个微波炉控制系统设计主要包括主电路、电源电路、驱动电路、光电耦合隔离、89C52最小系统、键盘输入、液晶显示、PWM波输出等。

本设计有预设模式和人工输入模式两种，对微波炉工作的时间和火力进行调节，通过输出占空比不同的PWM波来模拟微波炉工作在不同火力下的状态，液晶显示屏能准确显示当前工作状态，我们可以根据自己的意愿继续、暂停、退出当前工作方式。

经过模拟仿真以及现场调试后，设计的微波炉控制系统安全可靠，工作稳定，顺利实现预期的各项功能。

关键词：89C52单片机；微波炉；控制电路；

Abstract

In our country, microwave ovens have in civilian areas in popularity, due to its unique heating principle, it can effectively keep the original food color, smell, taste and nutrients, also can rapid thawing foods, keep the moisture of food and fresh. And in the use of the microwave oven almost do not produce fumes and hot air, so that the kitchen to keep clean. Microwave oven which has so good performance is relation with the application of new technology .

This paper analyzes the control system of home microwave oven, and compares various control methods, and determines the overall control scheme of the system.. Because the monolithic integrated circuit has the characteristics of strong function, small size, low power consumption, cheap, reliable work, convenient use and the like. Therefore, it is especially suitable for control system, the design of the final selection of 89C52 single chip microcomputer as the control core, supplemented by the keyboard input module, LCD display module, photoelectric coupling isolation module and analog microwave modules to form a control circuit of the microwave. This design by default mode or manual input mode microwave oven working time and fire control, and through different output accounted for duty ratio PWM waves to mimic the microwave oven under different thermal working condition, LCD screen as man-machine interface synchronous display the current working state.

After the simulation and the on-site debugging, the electric control system of the microwave oven is safe and reliable, and the work is stable, and the function of the microwave oven is smoothly realized.

Keywords: MCU; microwave oven; control circuit;

目录

摘要..................................................................... I 1 引言. (1)

1.1 微波炉简介 (1)

1.2 本文主要研究工作 (2)

2 微波炉的工作原理和总体方案设计 (3)

2.1 微波炉的工作原理 (3)

2.2 微波炉的基本构造 (4)

2.2.1 控制电路 (4)

2.2.2 高压变压器 (4)

2.2.3 磁控管 (5)

2.2.3 炉腔 (8)

2.2.4 炉门 (8)

2.3 总体方案设计 (8)

3 硬件电路设计 (9)

3.1 主电路的设计 (10)

3.1.1 主电路方案分析 (10)

3.1.2 主电路方案设计 (12)

3.2 驱动电路的设计 (14)

3.3 单片机选型及介绍 (15)

3.3.1 单片机的选型 (15)

3.3.2 单片机STC89C52的特点 (15)

3.3.3 单片机最小系统设计 (16)

3.4 光耦隔离控制模块的设计 (19)

3.5 键盘输入和液晶显示电路 (20)

3.5.1 键盘输入电路方案的选择 (20)

3.5.2 显示电路方案的选择 (22)

3.6 蜂鸣器电路 (25)

3.7 风扇冷却电路 (26)

4 软件设计 (28)

4.1 主程序流程图 (28)

4.2 PWM波控制子程序 (30)

4.3 火力调节子程序设计 (30)

4.4 烹饪时间设定子程序设计 (31)

4.4.1 设置定时模式的方法 (31)

4.4.2 时间设定程序流程图 (34)

4.5 键盘扫描子程序设计 (34)

4.6 液晶显示模块程序设计 (37)

5 系统仿真调试和实物制作 (38)

5.1 系统的仿真调试 (38)

5.1.1 仿真结果及分析 (38)

5.2 实物制作 (42)

6 结论与展望 (45)