題目：智能微波爐控制系統及設計題目：智能微波爐控制系統及設計一、大作業摘要我設計的是微波爐的控制系統，主要解決的是微波爐的定時功能，各種功能轉換，比如說，加熱食物都需要哪些步驟。首先要啟動開始狀態，其次設定時間，然后是火力檔位的選擇，最后是烹飪的方式選擇。我設計的微波爐可以對食物進行不同火力檔位的加熱，每種檔位加熱的時間可以不同。我的設計存在的問題是，每次加熱的時間最多99秒，沒有檢查功能。一、大作業摘要二、設計的背景、目的和意義隨著控制技術和智能技術的發展，微波爐也向著智能化、信息化發展。而現有市售的微波爐其主要弊端：不能按既有程序進行烹調，需要使用者根據食物的類型、數量、溫度等因素去設定微波爐的工作時間，若設定的工作時間過長，含水分較多的食物可能會產生過熱碳化的現象，若時間過短則達不到預期的烹調效果。針對這些問題，我認為有必要研制一種操作簡單且烹調效果好的微波爐，根據一些家常菜按固定程序烹調的現象，可采取分時、分檔火力加熱，節時又節能。

本設計采用

EDA

技術用

VHDL設計語言，設計一種微波爐控制器該控制器具有系統復位、狀態控制、時間設定、火力檔位選擇、等功能，基于

FPGA

芯片實現

二、設計的背景、目的和意義隨著控制技術和智能技術的發展，微波三、設計任務及要求本課題是基于FPGA的微波爐控制器設計，即設一個具備定時，溫控，烘烤，計時顯示功能的微波爐控制器，實現一些功能：1，該微波爐控制器能在任意時刻取消當前工作，復位為初始狀態。2，可以根據需要設定火力及每種火力的加熱時間，可供火力選擇的檔位有大火檔，中火檔，小伙檔，三種檔位。3，定時器需要與BCDto7SEG譯碼器連接，再通過數碼管顯示倒計時過程。三、設計任務及要求本課題是基于FPGA的微波爐控制器設計，即四、確定輸入和輸出變量輸入變量8個：nRST：清零i1，i2,i3：輸入信號Clk：時鐘DIN：定時器輸入Load：同步加載控制信號Count：計數控制端輸出變量2個：Q：狀態輸出

B:計數器輸出端四、確定輸入和輸出變量輸入變量8個：五、確定輸入狀態（9個）START:開始S1：解凍S2：定時S3：大火檔S4:中火檔S5：小火檔S6：加熱S7：烘烤S8:停止

五、確定輸入狀態（9個）START:開始六、整體設計框圖開始時間設定火力檔選擇（大，中，小）烹飪功能選擇（加熱，烘烤）停止六、整體設計框圖開始時間設定火力檔選擇烹飪功能選擇停止十、狀態機設計（狀態轉換圖）十、狀態機設計（狀態轉換圖）十一、狀態機設計（狀態編碼）moduleMicrowave(nRST,clk,i1,i2,i3,Q,B,load,DIN,count);inputnRST,clk,load,count;inputi1,i2,i3;input[7:0]DIN;output[7:0]B;outputQ;wire[7:0]B;reg[7:0]B1;reg[7:0]Q;reg[7:0] CS,NS;parameter[7:0]START=8'b00000000,S1=8'b00000001,S2=8'b00000010,S3=8'b00000100,S4=8'b00001000,S5=8'b00010000,S6=8'b00100000,S7=8'b01000000,S8=8'b10000000;十一、狀態機設計（狀態編碼）moduleMicrowavealways@(posedgeclk,negedgenRST)beginif(!nRST)CS<=START;elseCS<=NS;endalways@(CS,i1,i2,i3)begincase(CS)START:beginif(i1)NS=S2;if(i2)NS=S1;endS1:beginif(i3)NS=S2;if(~i2&~i3)NS=S8;endalways@(posedgeclk,negedgenS2:beginif(count&！nRST)B1<=8'b00000000;elsebeginif(load)B1<=DIN;elsebeginif(B1[3:0]==4'b0000)beginif(B1[7:4]>4'b0000||B1[7:4]<4'b0000)begin B1[3:0]<=9; B1[7:4]<=B1[7:4]-1;endelsebeginB1<=0;endendelsebeginB1[3:0]<=B1[3:0]-1;endendendelsebeginif(~i1)NS=S3;if(~i2)NS=S4;if(~i3)NS=S5;endendS2:beginif(count&！nRST)B1<=S3:beginif(i1&i2)NS=S6;if(i1&i3)NS=S7;endS4:beginif(i2&i3)NS=S6;if(~i1&i2)NS=S7;endS5:beginif(~i1&i3)NS=S6;if(~i2&i3)NS=S7;endS6:beginif(i1&~i2)NS=S2;if(i1&~i3)NS=S8;endS7:beginif(~i1&~i2)NS=S2;if(~i1&~i3)NS=S8;enddefault:beginNS=START;endendcaseendassignB=B1;S3:beginalways@(posedgeclk,negedgenRST)beginif(!nRST)Q<=8'b00000000;elsebegincase(NS)START:Q<=8'b10000000;S1:Q<=8'b01000000;S2:Q<=8'b00100000;S3:Q<=8'b00010000;S4:Q<=8'b00001000;S5:Q<=8'b00000100;S6:Q<=8'b00000010;S7:Q<=8'b00000001;S8:Q<=8'b11111111;default:Q<=8'b00000000;endcaseendendendmodulealways@(posedgeclk,negedgenRmoduleBCDto7SEG(B3,B2,B1,B0,a,b,c,d,e,f,g);inputB3,B2,B1,B0;outputa,b,c,d,e,f,g;reg[3:0]BCD;rega,b,c,d,e,f,g;always@(B3,B2,B1,B0)begin

BCD={B3,B2,B1,B0};

case(BCD)4'b0000:{g,f,e,d,c,b,a}=7'b1000000;4'b0001:{g,f,e,d,c,b,a}=7'b1111001;4'b0010:{g,f,e,d,c,b,a}=7'b0100100;4'b0011:{g,f,e,d,c,b,a}=7'b0110000;4'b0100:{g,f,e,d,c,b,a}=7'b0011001;4'b0101:{g,f,e,d,c,b,a}=7'b0010010;4'b0110:{g,f,e,d,c,b,a}=7'b0000010;4'b0111:{g,f,e,d,c,b,a}=7'b1111000;4'b1000:{g,f,e,d,c,b,a}=7'b0000000;4'b1001:{g,f,e,d,c,b,a}=7'b0010000;default:{g,f,e,d,c,b,a}=7'b1111111;

endcaseendendmodulemoduleBCDto7SEG(B3,B2,B1,B0,十二、狀態機設計十二、狀態機設計十三、RTL圖十三、RTL圖十四、仿真時序圖Start轉移至state2，并設定時間State2至state3State3至state6State6至state2State2至state4State4至state6State6至state8注釋：（食物兩次加熱的過程）Start2：設定時間state3：大火檔state6：加熱state8：停止十四、仿真時序圖Start轉移至state2，并設定時間St十五、演示照片十五、演示照片十六、設計結論及評價優點：可以設定倒計時間，火力選擇。不足：每次設定的時間最多99秒，還需要改進，不具備檢查功能。結論：基本可以解決微波爐的控制問題，但仍需改進。十六、設計結論及評價優點：可以設定倒計時間，火力選擇。