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1选题的目的和意义

1.1选题的背景

在现代人快节奏生活中，微波炉已成为便捷生活的一部分。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为：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。不仅在节能方面未做过多

考虑，使用者还需要经常翻看使用说明书才能完成操作过程。针对这

些问题，笔者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。

1.2设计的目的和意义

目前大部分微波炉控制器采用单片机进行设计，电路比较复杂，

性能不够灵活。本设计采用先进的EDA技术，利用VHDL设计语言，

设计一种新型的微波炉控制器。该控制器具有系统复位、状态控制、

时间设定、火力档位选择、烹饪计时、温度控制、显示译码和音效提

示等功能，基于FPGA芯片实现。

该微波炉控制系统，除实现常规的解冻、烹调、烘烤的基本功能

外，还进行了创新设计，实现了微波炉的自定义设置。

本系统控制部分以FPGA芯片为核心，通过功能按键设置和手动

数据输入，完成不同功能时自动以预置方案或者自定义方案加热。其

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中，预制方案提供烹调、烘烤、解冻等系统烹调流程，仅供用户选择，

无需设置；而自定义方案，用户根据食物含量、重量等手动设置时间、

温度和选择火力等操作。在烹饪过程中，能通过数码管显示或者指示

灯提示知道食物的成熟度，可以智能控制。

该系统在功能执行时，能实现门开关检测、键盘输入扫描、温度

控制、LED显示、工作状态指示、蜂鸣等。

1.3选题的技术现状

目前大部分微波炉控制器采用单片机进行设计，电路比较复杂，

性能不够灵活。本文采用先进的EDA技术，利用QuartusII工作

平台VHDL设计语言，设计一种新型的微波炉控制器系统。该系统用

VHDL编程实现各底层模块的功能，顶层设计用图形输入完成。该系

统具有系统复位、时间设定、烹饪计时、温度控制和音效提示等功能，

在FPGA上实现。

2题目的主要内容

本课题是基于FPGA的微波炉控制器设计，即设计一个具备定时、

温控、信息显示和音响效应提示功能的微波炉控制器，实现一些功能：

·该微波炉控制器能够在任意时刻取消当前工作，复位为初始状

态。

·可以根据需要设置烹调时间的长短，系统最长的烹调时间为59

分59秒；开始烹调后，能够显示剩余时间的多少。

·可以根据需要设置烹调最高温度值，系统最高的烹调温度为

999℃；开始烹调后，能够显示系统当前温度值。

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·可以控制火力大小，供选择的火力档位有高、中、低三个火力

档位。

·音响效应提示直接外接一个蜂鸣器，同时用一个指示灯提示。

·显示微波炉控制器的烹调状态。

2.1设计的总体