微波炉控制系统.docx

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微波炉控制系统

河北工业大学计算机

成绩

、设计题目:

（编号12）微波炉控制系统设计

二、设计目的:

（1）模拟微波炉的控制系统，实现部分功能，包括：

①大小火力的选择；②设定温火加热时间并显示；③时间倒计时并通过LED显示；④设置蜂鸣器来警告加热时

间到；⑤设置中断来模拟开门等。

（2）通过试验进一步加深对MCS—51单片机内部结构和程序设计方法的理解。

（3）通过两个人的合作，增强团队精神。

三、总体设计

1、分析问题的功能

本设计主要预实现以下工作流程:

和电源指示灯均熄灭。

5）微波炉运行过程中，若按下K1键，则微波炉停止工作，LED显示灭，指示灯灭。

2、系统总体结构设计

1）硬件设计:

单片机：

MCS-51单片机

I/O接口：

P1口和P3口

中断：

采用外部中断1

其他硬件设备：

3个LED灯（LED1、LED2LED3）、3个SW傩（SWH1SWH2SWH3）

一个K键（K1）、LED显示（LED6LED7、键盘（S0-S9）、蜂鸣器。

设定8031时钟频率11.0592MHz

2）软件设计：

（具体见程序清单中的文字解释）

四、详细设计:

1、硬件详细设计:

1）画出电路图;

LED显示和键盘控制

蜂鸣器的连接图

2）进行硬件资源分配（包括I/O口地址、所用各存储单元的用途）

8000H硬件入口地址

8013H/INT1中断入口地址

指示灯控制连线:

P1.0P1.1P1.2-

SW1SW2SW3,P1.4P1.5P1.6-LED1LED2LED3

/INTO-K1

LED显示和键盘的连线：

P3.1-SCL,P3.0-SDA,P3.4-RST-L,INT_KEY

/INTO

蜂鸣器连线：

P1.7-BUZZ

2、软件详细设计:

我们的1秒的延时是用软件来实现的。

DELAY2子程序用软件计时来实现1秒的延时

3、设计中的主要困难及解决方案

在这部分论述设计中遇到的主要困难及解决方案。

1）在LED显示倒计时时遇到困难，问了问老师和同学，通过设置内外循环解决了

这个难题。

2）在设置中断时遇到了困难，通过多次试验、修改终于成功实现。

ACK

BIT

10H

SLA

DATA

50H

SUBA

DATA

51H

ZLG7290EQU

70H

NUMBYTEDATA52HKeyDATA53HSystemRegEQU00HKeyReg

CmdBufOCmdBuf1DpRam

MAIN:

8000H

MAIN;定义主程序入口地址8013H;定义中断入口地址

INTISV

主程序如下：

MOVSP,#70H

SETBEA;

SETBIT1;

8100H;定义入口地址

开中断

外部中断1的触发控制位，输入脚上的高到低的负跳有效

SETBEX1;外部中断一中断允许控制位

RSTDELAYRSTDELAY

CLR

LCALL

SETB

LCALL

lcallClsDisp;清除显示内容

MAINLOOP:

MOVp1,#0FFH;将P1口全部置1

JBP1.0,MAINLOOP;查询P1.0，是1则继续查询；是0则继续执行

MOVA,P1

SWAPA

MOVP1,A;将SW键与LED灯交换，电源指示灯亮

movDisBuf+7,#0

movDisBuf+6,#0

lcallDisplay;调用显示子程序，LED7和LED6显示00

WaitKey:

JBINT_KEY,WaitKey查询INT_KEY，是1则继续查询；是0则继续执行

IcallGetKey

movA,KeyjzWaitKey

MOVDisBuf+6,Key

lcallDisplay

CLRA;检查个位数字并显示，并将A清零

WAITKEY2:

JBINT_KEY,WAITKEY2

lcallGetKey

movA,Key

;若键值为0,则转到HLKZ

jzHLKZ

MM:

MOVDisBuf+7,DisBuf+6

MOVDisBuf+6,KeylcallDisplay

CLRA

;检查十位数字并显示,转到HLKZ

LJMPHLKZ

HLKZ:

HLD:

JBP1.1,HLX

MOVA,P1

SWAPA

MOVP1,A

LJMPDELAY1

HLX:

JBP1.2,HLD

MOVA,P1

SWAPA

MOVP1,A

;火力控制大小的选择，SW1为大火力，SW2为小火力

LJMPDELAY1

DELAY1:

MOVR2,3FH

M1:

MOVA,R2MOVDisBuf+7,AIcallDisplayMOVR3,3EH

M2:

MOVA,R3

MOVDisBuf+6,AlcallDisplay

LCALLDELAY2

;调用1秒的子程序

DJNZR3,M2MOVA,R2JZNEXT

DECR2

LJMPM1

NEXT:

CPLP1.7

LCALLDELAY

CPLP1.7

MOVP1,#0FFHlcallClsDisp

SJMP$

；用来显示倒计时

;蜂鸣器鸣叫36.5ms

；指示灯灭，LED显示清除

DELAY2:

MOVR5,#50

DLY1:

MOVR6,#100

DLY2:

MOVR7,#100

DJNZR7,$

DJNZR6,DLY2

DJNZR5,DLY1

RET

;1秒延时子程序

;子程序名：

ClsDisp

;功能：

清除显示内容

;调用：

VI2C_ASM.INC

;入口参数

;出口参数

;占用资源

ClsDisP：

无

无

R0,R1,R2,R3（工作寄存器组1）,ACCCy,R5（当前工作寄存器组）movR5,#8

movA,#01100000B

Cls1:

MO\SLA,#ZLG7290MO\SUBA,#CmdBuf0MO\MTD,AmovMTD+1,#1FHMO\NUMBYTE,#02HpushACCpushPSWsetbRS0clrRS1

LCALLIWRNBYTEpopPSWpopACCincA

LCALLdelaydjnzR5,Cls1ret

;子程序名:

Display

;功能：

在8段LED数码管显示

;调用：

VI2C_ASM.INC

;入口参数

;出口参数

;占用资源器组）

Display:

Disbuf+0~Disbuf+7,8字节显示缓冲区

无

R0,R1,R2,R3（工作寄存器组1）,ACCCy,R0,R5（当前工作寄存

movR5,#8movA,#01100000B

Disp1:

movRO,#DisbufMO\SLA,#ZLG7290

MO\SUBA,#CmdBuf0MOV/ITD,AmovMTD+1,@R0MO\NUMBYTE,#02HpushACCpushPSWsetbRS0clrRS1

LCALLIWRNBYTEpopPSWpopACCincA

incR0

LCALLDELAYdjnzR5,Disp1ret

;子程序名:

GetKey

;功能：

获取用户按键值（Key）

;调用：

VI2C_ASM.INC

;入口参数:

无

;出口参数:

Key

;占用资源：

R0，R1，R2,R3（工作寄存器组1），ACCCy

GetKey:

MO\SLA,#ZLG7290

MO\SUBA,#01H

MO\NUMBYTE,#01H

pushACC

pushPSW

setbRS0

clrRS1

LCALLIRDNBYTE

popPSW

popACC

movKey,MRD

ret

;子程序名：

DELAY

;功能：

延时约36.5ms（11.0592MHz时钟）

;调用：

YS500US

;入口参数:

无

;出口参数:

无

R6R7,#80H

YS500US

;占用资源：

R7

DELAY:

MOV

MIN:

LCALL

DJNZR7,MIN

RET

;子程序名：

YS500US

;功能：

延时约279us（11.0592MHz时钟）

;调用：

无

;入口参数:

无

;出口参数:

无

;占用资源：

R6

YS500US:

MOVR6,#80H

DJNZR6,$

RET

$INCLUDE（VI2C_ASM.INC）

INTISV:

MOVP1,#0FFH

IcallClsDisp

;中断子程序

RETI

END

备注：

VI2C_ASM」NC内容见后面的附表1.

四、调试程序的方法:

1）硬件调试方法（编译一调试一右击，setprogramcounter—运行）

按电路图连接电路

2）软件调试方法

编译一调试一右击，setProgramcounter—运行

五、你所设计的程序最终完成的功能:

试验结果的演示:

LED上显示剩余工作时间;

4）定时时间到，蜂鸣器鸣叫，LED显示消失，同时电源指示灯灭，火力大小指示灯

熄灭。

2、微波炉中断

1）通过上述的1中的1）、2）、3）使微波炉正常工作;

2）当按下K1键时，触发中断，LED显示消失，同时电源指示灯灭，火力大小指示灯熄灭。

（说明：

对应到现实问题是指在微波炉工作过程中按下END键工作过程停止。

）

六、对该设计题目的自我评价和完善方案:

1、对自己完成程序进行自我评价。

本次试验由我和张磊合作完成，我们分工明确，我负责连线和校正，她负责编写程序，排除错误，运行程序。

我们基本完成了老师布置的任务，回答老师的提问时没有遇见困难，团队合作较好。

本实验的创新点在于条理清楚，硬件设备齐全，连线复杂但清晰，功能实现的较好，但由于设计时间仓促，对所学知识的掌握仍有一

定的欠缺，所以程序仍有很多需要完善的地方。

2、对课题提出更完善的方案。

本实验仍有需要改进的地方：

比如说①可以用一个指示灯指示门关闭，这样按

键才能起作用；②在定时到时后，显示“END；③火力选择可以再设置一个中档（由于学校硬件设备有限，这条想过了，没有执行）。

0在定时结束后让蜂鸣器持续鸣叫直

到按了中断（END才停止。

五、收获及心得体会:

1、通过本次课程设计，自己在哪些方面的能力有所提高。

1）自己对所学的MCS-51单片机软硬件知识有了更进一步的了解，对老师上课

所讲解的知识有了直观的认识，对编程中的语言更加熟悉。

2）对硬件的连线更加熟练，对各个硬件的应用有了进一步的了解

我们平时接触的计算机知识并不多，在学习MCS-51单片机的过程中我们遇到了

许多困难，刚开始甚至有一种怎么也学不会的感觉。

在开放性试验中，刚开始我们都是

毫无头绪的，不再是以前源代码的实验而要完全自己设计一个程序。

开始时我们觉得这

好难，甚至有我们将完不成的感觉。

我们上网找了一些程序，但是这些程序多没有硬件

连线，而且这些程序也太过复杂是我不能全部看懂。

看着别人一个一个的把程序编出来，我们就开始反思。

难道我们就没有这个能力吗？

最后我们决定自己写程序。

当第二天我

但我

这起

们的程序没有错误是我们相当激动。

后来在运行时有些我们预期的效果没有实现,们通过查书修改和问同学都将其一一完成。

我们在开始的时候总是将困难扩大化,得我们没有完成任务的自信。

在做完了试验之后，我开始觉得单片机也是很简单的,

有想象的那么难。

这次实验也是我对单片机产生了浓厚的兴趣。

在以后的学习和生活当中，我要重分利用这次试验所总结的经验，自信的面对一切。

带着克服困难的信心去面对其它问题。

日期：

2008年12月29日附表1

；MCS-51单片机模拟I2C软件包（V1.1）

;文件名：

VI2C_ASM」NC

；功能说明：

本模拟I2C软件包包含了I2C操作的底层子程序，使用前要定义

好SCL和SDA。

在标准8051模式（12Clock）下,对主频要求是不高于12MHz（即1个;机器周期1US）;若F0SO12MHZ则要增加相应的NOP指令数。

（总线时序符合I2C标准模式，100Kbit/S）

;版本说明：

本版新增了两个子程序，IWRNBYTEEXT,IRDNBYTEEXT两个子程序，

；这两个子程序用于主从通讯上及一此特殊器件的读写操作较为方便.

;更新时间：

2002.06.04

;启动I2C总线子程序

START:

SETB

SDA

NOP

SETB

SCL

NOP

NOP

NOP

NOP

NOP

CLR

SDA

NOP

NOP

NOP

NOP

NOP

CLR

SCL

NOP

RET

；起始条件建立时间大于4.7US

；起始条件锁定时大于4US

；钳住总线，准备发数据

；结束总线子程序

STOP:

CLR

SDA

NOP

SETB

SCL

NOP

NOP

NOP

NOP

NOP

SETB

SDA

NOP

NOP

NOP

NOP

RET

；发送结束条件的时钟信号

；结束总线时间大于4us

；结束总线

;保证一个终止信号和起始信号的空闲时间大于

4.7us

；发送应答信号子程序

MACK:

CLR

SDA

；将SDA置0

NOP

NOP

SETB

NOP

SCL

；保持数据时间，即SCL为高时间大于4.7US

NOP

NOP

NOP

NOP

CLR

NOP

NOP

RET

SCL

；发送非应答信号

MNACK:

SETBSDA

NOP

NOP

将SDA置1

SETBSCL

NOP

NOP

；保持数据时间，即SCL为高时间大于4.7US

NOP

NOP

NOP

CLRSCL

NOP

NOP

RET

;检查应答位子程序

返回值，

ACK=1

时表示有应答

CACK:

SETB

NOP

NOP

SDA

SETB

SCL

CLR

NOP

NOP

ACK

MOV

C,SDA

JC

CEND

SETB

ACK

CEND:

NOP

CLR

NOP

RET

SCL

；判断应答位

；发送字节子程序

；字节数据放入ACC

；每发送一字节要调用一次CACK子程序，取应答位

WRBYTE:

MOV

WLP:

RLC

JC

SJMP

R0,#08H

A

；取数据位

WLP1:

WR1:

DJNZNOPRET

SETB

NOP

SETB

NOP

NOP

NOP

NOP

NOP

CLR

WR1

WR0

RO,WLP

SDA

SCL

SJMP

WLP1

CLR

SDA

NOP

SETB

SCL

NOP

NOP

SCL

WR0:

；判断数据位

；发送1

；发送0

NOP

NOP

NOP

CLRSCL

SJMPWLP1

；读取字节子程序

；读出的值在ACC

/非应答信号

；每取一字节要发送一个应答

R0,#08H

SDA

RDBYTE:

MOV

RLP:

SETB

NOP

NOP

NOP

NOP

SETB

NOP

NOP

NOP

NOP

NOP

NOP

NOP

SCL

;时钟线为高，接收数据位

NOP

NOP

；+1

；+1

；+1

；+1

；+1

MOV

C,SDA

;读取数据位

MOV

A,R2

CLR

SCL

;将SCL拉低，时间大于

RLC

A

；进行数据位的处理

MOV

R2,A

NOP

NOP

NOP

;+1

NOP

4.7US

；+1

；+1

NOP

NOP

NOP

NOP

NOP

NOP

；+1

；+1

；+1

；未够8位，再来一次

DJNZRO,RLP

RET

ACC

R2、CY

以下是用户接口子程序

;无子地址器件写字节数据

;入口参数：

数据为

ACC、器件从地址

SLA

沾用：

A、RO、CY

IWRBYTE:

PUSH

ACC

IWBLOOP:

LCALL

START

;起动总线

MOV

A,SLA

LCALL

WRBYTE

;发送器件从地址

LCALL

CACK

JNB

ACK,RETWRB

;无应答则跳转

POP

ACC

;写数据

LCALL

WRBYTE

LCALL

CACK

LCALL

STOP

RET

RETWRB:

POP

ACC

LCALL

STOP

RET

IRDBYTE:

LCALL

START

MOV

A,SLA

;发送器件从地址

INC

A

LCALL

WRBYTE

LCALL

CACK

JNB

ACK,RETRDB

LCALL

RDBYTE

;进行读字节操作

LCALL

MNACK

;发送非应信号

RETRDB:

LCALL

STOP

;结束总线

RET

；无子地址器件读字节数据

；入口参数：

器件从地址SLA

；出口参数：

数据为

沾用：

A、RO、

；向器件指定子地址写N字节数据

；入口参数：

器件从地址SLA、器件子地址

；占用：

SUBA、发送数据缓冲区MTD、发送字节数NUMBYTE

A、RO

、R1、R3、CY

IWRNBYTE:

MOV

WRDA:

MOV

R3,A

LCALL

START

；起动总线

MOV

A,SLA

LCALL

WRBYTE

；发送器件从地址

LCALL

CACK

JNB

ACK,RETWRN

；无应答则退出

MOV

A,SUBA

；指定子地址

LCALL

WRBYTE

LCALL

CACK

MOV

R1,#MTD

MOV

A,@R1

LCALL

WRBYTE

；开始写入数据

LCALL

CACK

JNB

ACK,IWRNBYTE

INC

R1

DJNZ

R3,WRDA

；判断写完没有

A,NUMBYTE

RETWRN:

LCALLSTOP

RET

；向器件指定子地址读取入口参数:

；出口参数:

沾用：

A、

SUBA、接收字节数NUMBYTE

RDN1:

MOV

R3,NUMBYTE

LCALL

START

MOV

A,SLA

LCALL

WRBYTE

；发送器件从地址

LCALL

CACK

JNB

ACK,RETRDN

MOV

A,SUBA

；指定子地址

LCALL

WRBYTE

LCALL

CACK

LCALL

START

；重新起动总线

MOV

A,SLA

INC

A

；准备进行读操作

LCALL

WRBYTE

LCALL

CACK

JNB

ACK,IRDNBYTE

MOV

R1,#MRD

LCALL

RDBYTE

；读操作开始

IRDNBYTE:

N字节数据

器件从地址SLA、器件子地址接收数据缓冲区MTD

R0、R1、R2、R3、CY

MOV;NOP

;NOP

DJNZ

LCALL

LCALL

@R1,A

;+1

;+1

R3,SACK

MNACK

STOP

SACK:

RET

LCALL

INC

MACK

R1

SJMP

RDN1

;无子地址器件写N

;入口参数：

器件从地址SLA、发送数据缓冲区;占用：

字节数据

A、RO、R1、R3、CY

MTD、发送字节数NUMBYTE

;不发送子地址SUBA,直接发送多个数据.

IWRNBYTEEXT:

MOV

A,NUMBYTE

MOV

R3,A

LCALL

START

;起动总线

MOV

A,SLA

LCALL

WRBYTE

;发送器件从地址

LCALL

CACK

JNB

ACK,RETWRNE

;无应答则退出

MOV

R1,#MTD

MOV

A,@R1

LCALL

WRBYTE

;开始写入数据

LCALL

CACK

JNB

ACK,RETWRNE

INC

R1

DJNZ

R3,WRDAE

;判断写完没有

WRDAE:

RETWRNE:

LCALLSTOP

RET

;无子地址器件读取N字节数据

入口参数:

;出口参数:

沾用：

A、

;说明：

此函数不发送子址，也不重新启动总线，而是直接读取多个数据

IRDNBYTEEXT:

MOV

R3,NUMBYTE

LCALL

START

MOV

A,SLA

INC

A

LCALL

WRBYTE

;发送器件从地址

RDNE1:

RETRDNE:

LCALL

JNB

MOV

LCALL

MOV

DJNZ

LCALL

LCALL

CACK

ACK,RETRDNE

R1,#MRDRDBYTE

@R1,A

R3,SACKE

MNACK

STOP

；读操作开始

；最后一字节发非应答位

;并结束总线

RET

・*************************************************************************************

********

请注意

（VI2C_ASM」NC）即可。

;在使用本软件包时，请在你的程序的未尾加入$INCLUDE

VI2C_ASM.INC文件

;复制到IDE包含文件所要求的目录（如:

工作目录或INC目录）

，以节省程序空间。

用户可以对"用户接口子程序"进行裁减，即把自已不使用的接口子程序删掉

幵**卄*卄**卄*卄*卄*卄*卄**卄*卄*卄*卄*卄**卄*卄*卄*卄*卄*卄**卄*卄*卄*卄*卄**卄*卄**

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