一种变频烧烤型微波炉的设计

摘要

微波炉的发明和发展已有60多年的历史。虽然微波炉的设计和制造技术已经相当成熟，但是人们对家用电器在智能性和安全性上要求越来越高，加上人们对可持续发展的要求，家用电器在设计方面要考虑的也越来越多。微波炉作为现代厨房不可缺少的烹饪电器也同样需要更高的设计要求。 文章给出了一种变频烧烤型微波炉的实现方案，并在此方案的基础上生产出商品。系统设计时重点考虑微波炉各部件位置的合理安排，同时在机箱结构和电子控制上设置多重安全保障措施，保证微波炉安全可靠的工作，避免微波对人体的伤害。 文章在结构设计中给出了主要微波元件设计尺寸的计算方法，确定了波导管和腔体的尺寸。在电路设计中，为了避免继电器通断时出现强电流切换，采用了过零通断的软开关技术，该技术大大减小了产品的EMI信号。为了保证在任何情况下使用安全，采用了继电器双驱动技术，该技术可保证在异常情况下零微波输出。为了使使用者有更好的人机界面，采用了蜂鸣器衰减音控制，使提示音柔和而动听；采用旋转编码器进行微波炉的功率设定，使微波炉更方便使用，调理性能更加完美。 在软件设计方面，充分考虑时间和空间关系，对程序进行合理规划，合理利用MCU资源，使程序运行非常稳定可靠。采用单一清WDT计数器指令。信号采样以多次检测方式排除干扰。功能完整、关联性很小的子程序设计，使功能变动更加灵活。对于按键长按或短按操作、声音控制、PWM信号控制、显示与按键信号检测等程序做巧妙的设计。 文章最后对整机的性能、安全性、电磁兼容等指标按国际通用的标准进行完整测试，测试结果符合各项测试要求。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1微波炉发展概述

1.1.1微波炉的发明

1.1.2微波的热效应

1.1.3微波炉加热原理

1.1.4微波炉的发展

1.2变频微波炉

1.2.1变频技术的发展

1.2.2变频技术在微波炉上的应用

1.3本文内容的安排

第二章变频微波炉的系统设计

2.1系统实现目标和设计原则

2.1.1实现目标

2.1.2设计原则

2.2系统总体方案

2.2.1系统的总体方块图

2.2.2系统设计规划

第三章变频微波炉的结构设计

3.1微波炉的基本结构

3.2系统各部分的说明

3.2.1磁控管

3.2.2波导管

3.2.3微波炉腔体

3.2.4微波炉门

3.2.5安全开关系统

3.2.6其它

第四章系统硬件设计

4.1控制板电路

4.1.1控制板电源电路

4.1.2显示及按键电路

4.1.3继电器控制电路

4.1.4蜂鸣器驱动电路

4.1.5门开关检测电路

4.1.6电源相位检测电路

4.1.7编码器电路

4.1.8 MCU及其它相关电路

4.2转换器电路

4.2.1转换器电源电路

4.2.2转换器电流检测电路

4.2.3转换器电压检测电路

4.2.4高频变压器初级电路及IGBT驱动电路

4.3高压电路

4.4滤波电路

第五章系统软件设计

5.1 系统的软件规划

5.1.1 系统需求分析

5.1.2软件规划

5.2主程序设计

5.3中断处理程序

5.3.1中断逻辑

5.3.2 中断响应过程

5.3.3 中断程序设计

5.4显示扫描程序

5.5延时程序

5.6工作计时及控制程序

5.7时钟计时程序

5.8 叫声控制程序

5.9编码器信号处理程序

5.10显示数据处理程序

5.11门状态检测

5.12按键扫描程序

5.13按键处理程序

第六章系统测试评估

6.1微波炉腔体的匹配

6.1.1微波炉匹配状态的基本判断

6.1.2匹配后测试结果

6.2整机基本功能评估

6.3电气性能评估

6.3.1微波输入输出功能测试

6.3.2其它性能测试

6.4 EMC评估

第七章总结与展望

7.1总结

7.2展望

附录EM78P447指令集

参考文献

致谢