微波炉的设计

上传者：钱昌松
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上传时间：2015-05-05
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微波炉的设计

1 引言随着人们生活水平的不断提高现代化的厨房电器已成为人们日常不可缺少
的家用电器。不断更新的现代化家用厨房电器，极大地方便和丰富了们的家庭生活。
如微波炉已经成为现代城市生活中人们不可缺少的烹饪工具，现在的微波炉已经可
以做到煎、煮、烤、烘、焖、炖、蒸、烩等多种烹饪方式，做出各种营养美味的食
物。与其他烹饪工具相比，微波炉具有热效率高、耗电量少、烹调速度快等优点。
合乎经济原则，也比传统烹饪节省时间。由于独特的加热原理，它可以有效保持食
物原有的色、香、味与营养成份，还可以迅速解冻食物，保持食物的水分与鲜嫩。
而且微波炉使用中绝少产生油烟与炽热空气，使厨房保持清洁。微波炉有如此强大
的功能与新技术的不断应用是分不开的。例如，微波炉的智能化、多功能化、节能
化、健康化、操作简便化的发展，使得微波炉的发展前景越来越好，越来越受到人
们的欢迎。微波炉，顾名思义是用微波来加热，用的频率是 24. 5 亿赫左右的超短
波，它由磁控管产生，经微波炉金属器壁反射再反射后，被炉中的食物吸收。食物
能吸收微波是因为食物中含有水分13。水分子为极性分子，一端为正极，一端为负
极，而微波是电磁波，有正半周与负半周。24. 5 亿赫即表示该微波在一秒钟内变换
正负极达 24. 5 亿次，每换一次，水分子即跟随反转一次；由于水分子一直振动反
射，也就摩擦生热，热被食物分子吸收，食物就会变热、变熟20。微波炉控制器系
统以 P89V51RB2FN 单片机为核心，由液晶显示模块、语音电路模块、键盘模块、
掉电存储模块、电源模块等功能模块组成。本系统对基本的功能设置、数据装入和
定时功能进行了重点设计。此外，还扩展了微波火力八级档位设定、烹调模式、语
音提示、烹调预约时间设置、模拟无水及无物自停等功能，对微波炉的基本功能进
行设计与创新。广东技术师范学院本科毕业论文2 总体方案论证与比较方案一：
采用数字逻辑芯片3。本系统有功能设置、数据装入、定时、显示、音响控制多个
功能模块。各个状态保持或转移的条件依赖于键盘控制信号。由于键盘控制信号繁
多，系统的逻辑状态以及相互转移更是复杂，用纯粹的数字电路或小规模的可编程
逻辑电路实现该系统有一定的困难，需要用中大规模的可编程逻辑电路。这样，系
统的成本就会急剧上升〔相对于方案二〕。因此，本设计并未采用这种方案。方案
二：采用单片机作为整个控制系统的核心。鉴于市场上常见的51系列8位单片机的
售价比较低廉，我们的设计采用了P89V51RB2FN单片机作为主控制器，
P89V51RB2FN 是一款80C51 微控制器，包含16kBFlash 和256 字节的数据RAM ，
3 个16 位定时器/计数器，8 个中断源，4 个中断优先级，2 个DPTR 寄存器19；
主要负责系统的控制与协调工作。具体方案如下：首先，利用单片机检测各种模拟
信号，通过接收键盘送来的命令，确认功能设置，实现数据装入和实时监控，其次，
根据CPU发出的信号控制语音播报、显示等功能，用软件实现系统定时功能，节省
了硬件成本的开销。这样的设计使安装和调试工作可以并行进行，极大地缩短了总
体设计和制造的时间，综合考虑以上因素。我们采用了方案二，本方案的基本原理
如图 2.1 所示，控制系统的原理图见附录。交整流流输出调整输虑入
波单元语键音盘模模单片机及外围电路块块液晶显示模块掉电存储
模块图 2.1 系统原理框图23 模块电路设计与比较本章主要是介绍系统各模块方
案的选择与设计，比较各种方案，选择最可行最适合的模块电路，以使整个系统达
到性价比最高。3.1 显示模块方案选择单片机应用系统最常用的显示器是 LED（发
光二极管显示器）和 LCD（液晶显示器）2。这两种显示器可显示数字、字符及系

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