介紹一種微波爐電腦控制器電路的設(shè)計方法，給出了系統(tǒng)軟硬件的組成和實現(xiàn)。結(jié)合實際要求，敘述了控制器電路的工作原理和微波爐的工作過程。
??? 關(guān)鍵詞：微波爐，微控制器電路，工作過程
　　
　　在家用電器中，應(yīng)用單片機技術(shù)可以簡化控制線路，提高家用電器的性能，實現(xiàn)智能化控制。因此，許多家用電器均使用單片機作為其控制核心，例如微波爐、電冰箱、洗衣機、電風(fēng)扇等。盡管不同家用電器中的單片機控制系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)方法不同，但其基本工作原理和控制思路大致相同。本文以電腦控制式微波爐為例，介紹單片機在家用微波爐控制方面的實現(xiàn)過程和設(shè)計思路。

1　硬件電路
1．1　MCS┐51系列單片微機簡介
　　51系列單片微機封裝形式為雙排直列式結(jié)構(gòu)（DIP），引腳共40個。MCS－51單片機的典型芯片是8051，其內(nèi)部基本組成為：一個8位的中央處理器（CPU），256byte片內(nèi)RAM單元，4Kbyte掩膜式ROM，2個16位的定時器／計數(shù)器，四個8位的并行I／O口（P0，P1，P2，P3），一個全雙工串行口，5個中斷源，一個片內(nèi)振蕩器和時鐘發(fā)生電路。這種結(jié)構(gòu)特點決定了單片機具有體積小、成本低、可靠性高、應(yīng)用靈活、開發(fā)效率高、易于被產(chǎn)品化等優(yōu)點，使其具有很強的面向控制的能力，在工業(yè)自動化控制、家用電器、智能化儀表、機器人、軍事裝置等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。
1．2　整機電路圖簡介
　　根據(jù)實用要求，設(shè)計出電腦控制微波爐的整機電路如圖1所示。
　　圖1中，S1、S2為門安全聯(lián)鎖開關(guān)，S3是門監(jiān)控開關(guān)，S4是門檢測開關(guān)，將門開或關(guān)的狀態(tài)信號送微電腦處理，J1為功率控制繼電器，J2為定時控制繼電器，其具體工作原理分析要和下面的電腦控制器電路圖結(jié)合起來。
1．3　電腦控制器電路
?? 本設(shè)計中，微波爐控制器采用Intel公司的80C51單片機，共使用20條I／O端口，其具體使用情況見表1。

??? 圖2是電腦控制器電路圖。
　　控制電路中的工作電源提供：由220V交流電經(jīng)變壓器變壓、全波整流后輸出12V直流電壓驅(qū)動繼電器線圈，再由7805三端穩(wěn)壓器輸出5V直流電壓作為單片微機及顯示電路工作電壓。80C51中I／O端口狀態(tài)由程序設(shè)定，具體情況見表1。揚聲器用于微波爐門沒有關(guān)好或烹調(diào)結(jié)束時報警。使用者通過小鍵盤送入烹調(diào)程序后按下啟動鍵，單片機將按用戶輸入的烹調(diào)程序要求使P1．0和P1．1輸出“1”，使繼電器J1、J2吸合，微波爐開始加熱食品并啟動定時器工作。在加熱過程中，可以隨時改變功率。在按鍵調(diào)整功率的過程中，暫停加熱。功率調(diào)整分為0～9共10檔，其中，0檔功率最低，9檔功率最大。功率控制的方法是通過對磁控管間歇通電來調(diào)節(jié)，按照磁控管的要求，將通電的時間以27秒為一個單元，0檔完全不通電，1檔是每27秒通電3秒，2檔通電6秒，依此類推，9檔為每27秒通電27秒即連續(xù)通電。在烹調(diào)期間，如果爐門打開，P1．2口立即輸入“0”，微機檢測到該信號后，立即置P1．0、P1．1為“0”，使J1、J2斷開，微波爐停止工作，這樣可保證絕對安全。
2　本電腦微波爐的工作過程說明
2．1　主程序工作流程
　　控制器開始工作時，首先進行系統(tǒng)初始化，然后不斷查詢秒、分、功率等功能鍵是否按下，若有則轉(zhuǎn)到相應(yīng)的服務(wù)程序中處理，當(dāng)設(shè)置好加熱功率和加熱時間后，則可以按啟動鍵開始烹調(diào)。主程序見圖3。

2．2　工作過程簡介
　　當(dāng)需要烹調(diào)時，將食品放入爐腔內(nèi)，關(guān)上門，則S1、S2、S4閉合，S3斷開。操作鍵盤按鍵，輸入烹調(diào)程序后按啟動鍵，電腦控制器將按輸入的烹調(diào)程序驅(qū)動繼電器J1、J2，使其觸點吸合，將電源接通。轉(zhuǎn)盤電機、爐燈、風(fēng)扇電機、微波發(fā)生器都啟動工作，開始按烹調(diào)程序加熱食品，定時器、顯示器開始倒數(shù)計時。如需暫停，可按暫停鍵或直接打開門，微電腦控制器將使J1、J2斷開，使微波爐暫停工作。如需繼續(xù)加熱，只需關(guān)上門，按啟動鍵，微波爐將繼續(xù)加熱，直至定時結(jié)束。
3　結(jié)束語
　　傳統(tǒng)家用電器采用單片機作為其控制核心后，不僅功能更為豐富，而且產(chǎn)品可以實現(xiàn)輕便化、使用更靈活。微波爐作為現(xiàn)代廚房常用器具之一，其發(fā)展歷經(jīng)了從最初的機械操作式，到目前的電腦控制式，以及更為先進的模糊控制式過程。隨著新技術(shù)的發(fā)展，微波爐的控制方法也將不斷變革。筆者曾就本文的設(shè)計思想指導(dǎo)過學(xué)生畢業(yè)設(shè)計，其中某些功能已在實驗室模擬實現(xiàn)過，收到較好的教學(xué)效果，但整體設(shè)計效果只有經(jīng)過成品化檢驗才能證實。

　

1　李建事，陳　剛．家用電器單片機控制系統(tǒng)的制作與檢修．上海：上海交通大學(xué)出版社，1998：112～119
2　余永權(quán)，李小青，陳林康．單片機應(yīng)用系統(tǒng)的功率接口技術(shù)．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1992：285～286