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微波炉定时控制器课程设计.doc

发布时间：2022-06-08 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.32M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    华东交通大学设计（论文）纸 第 页 微波炉定时控制器课程设计 摘要 本次课程设计通过 QuartusⅡ软件设计微波炉定时控制器.基 于 EP1C6Q240C8 芯片实现了复位开关清零，TEST 开关测试七段 码管显示 8888 以及通过移位开关使秒、分时间设置，然后按启动 开关开始烹调，同时七段码通过减计数程序显示剩余时间，时间 为 0 时，显示烹调完成信息“DONE”，同时具有闪烁等功能。遗 憾的是缺少报警功能。 —————————————————————————————————————
    华东交通大学设计（论文）纸 第 页 目录 一、方案分析和方案对比…………………………………… 3 二、整体论述设计……………………………………………… 三、单元模块设计与仿真………………………………………… 四、硬件实验方案及实验结果…………………………………… 五、收获与体会…………………………………………………… 六、附录…………………………………………………………… 七、参考文献……………………………………………………… —————————————————————————————————————
    华东交通大学设计（论文）纸 第 页 二、方案分析和方案对比 分频部分：由于只有一个 1000Hz 的输入时钟，而计数功能和闪烁功能还需 要 1Hz 和 2Hz 的时钟信号，因此，必然要对仅有的一个输入时钟进行分频。 常用的分频方式主要是对输入时钟的边沿进行计数，当计数器达到一定数 值时，再控制所需时钟信号跳变。以 1000Hz 时钟分频得到 1Hz 时钟为例， 可以用 Q 作为计数信号，Q 初始值为 0，当 1000Hz 时钟上升沿到来时，Q 自动加 1，直到 Q 加至 1000 时，再回到 0。当 Q 正常计数时，令所需时钟 信号为低电平，Q 从最大值返回 0 时，令时钟信号为高电平，这样即可得 到 1Hz 时钟。其它分频的方法与此大同小异，基本上只是占空比略有区别。 实际中，占空比的大小对设计没有影响，只要确保时钟频率为 1Hz 即可。 位选部分：为了使用户能够能方便的输入定时时间，需要设计专门的位选 端子，用于选择的相应的置数位。由于有 4 位待选择位，还存在 4 位均未 被选中的情况，因此位选端至少有 5 个不同状态。设计时可以采用以下方 案： 1. 采用四个开关控制。相应位为高电平即被选中，全为低电平即 4 位均 未被选中。 2. 采用三个开关控制。以三个开关的通断代表三位二进制码，该方法可 以控制 8 种状态。令其中 5 种为有效状态。 3. 采用一个开关控制。该开关每个上升沿驱动当前状态改变一次，状态 的改变以状态机的形式进行控制。 考虑到方案一占用开关的数量太多，方案二输入的比较繁琐，本设计采用 第三个方案，以一个控制端子控制位选状态按设定的流程改变。 置数部分：该部分的主要任务是使用户可以使用 BCD 码向相应位输入 定时时间。设计中，可以用 4 个开关代表 4 位二进制码进行输入，也可以 设置一个加一端子，使该端子控制选中位加一。由于 4 开关方案明显十分 复杂，本设计中采用后一个方案。将加一端子的输入作为时钟信号，信号 的上升沿驱动选中位加一。 计数部分：该部分用于完成减计数。定时器正常工作时，每秒钟时间减一。 显示部分：为了使数码管正常显示，需要由显示部分向数码管提供 2 位位 选信号和 7 位数码管的显示码。本设计采用动态扫描实现显示，位选信号 由 1000Hz 时钟驱动，时钟信号的上升沿到来时，位选信号改变，相应位的 数码管显示码也随即被送到数码管，该过程循环进行，即完成动态扫描。 —————————————————————————————————————
    华东交通大学设计（论文）纸 第 页 三、整体论述设计 微波炉控制器输入时钟信号的频率为 1000Hz，经过分频后，得到 1Hz 和 2Hz 的时钟信号。其中，1Hz 时钟信号用于定时器计数，2Hz 时钟信号 用来进行完成数码管闪烁功能。 为了完成用户输入定时时间的功能，设计中必然包含两个部分，即位 选部分和置数部分。其中位选部分包含一个位选端子，该端子由用户控制， 每检测到该端子的一个上升沿，位选端子便发生一次改变，选中的位也随 之改变一次。用户选中相应位后，即可开始置数。置数端子的每个上升沿 都会控制选中位的数字加一，用户完成置数操作后，通过位选端子来结束 置数。 定时部分是微波炉控制器的核心部分，主要用于完成减计数功能。用 户设置定时时间且激活倒计时端子后，1Hz 时钟信号的上升沿驱动该部分 计数。正常计数时，每秒减一，当计数到达 0 分 0 秒后，计数停止，同时 输出一个“定时到”信号。 显示部分是本次设计中非常重要的一部分。为了使数码管将数据直观 的显示为 BCD 码，需要由显示部分向数码管提供 2 位位选信号和 7 位数 码管的显示码。为了实现动态扫描，位选信号由 1000Hz 时钟驱动，因此 每 1ms 即改变一次。位选信号改变时，相应位的数码管显示码也随即被送 到数码管，这样，即完成了一次刷新过程。由于每个数码管的刷新频率为 250Hz，人眼能分辨的闪烁频率只有 25Hz，因此，在视觉暂留效应的作用 下，人眼认为数码管的显示是没有间断的。 当定时时间到达之后，“定时到”信号将发生跳变，这个信号将使显示 部分向数码管输出“done”，提示用户定时完成。 设计中的闪烁功能用于标示选中位。用户选择的相应位只有在 2Hz 信 号为高电平时才正常显示，2Hz 信号为低电平时，该位不显示，这样，即 达到闪烁效果。 —————————————————————————————————————
    华东交通大学设计（论文）纸 第 页 四、单元模块设计与仿真 复位 测试 预设 初值 倒计时 减计数 输出数据 实现闪烁 —————————————————————————————————————
    华东交通大学设计（论文）纸 第 页 分频 —————————————————————————————————————
    华东交通大学设计（论文）纸 第 页 Choice 的仿真波形 五、硬件实验方案及实验结果 （一）管脚绑定列表 —————————————————————————————————————
    华东交通大学设计（论文）纸 第 页 1．Clk1：选用的是 1Khz 的信号； Clk2，move，rest，testt：选用的是按钮信号； startt：使用的是开关信号； Lighto：LED 输出； 2．将 rest 置为低电平，testt 都置为高电平时，四位数码管显 示为“0000”，而且无论当时在执行什么功能它都无条件的复 位。 3．将 testt 置为低电平时，同时 rest 为高电平，四位数码管显 —————————————————————————————————————
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