2 系统总体设计和主要芯片介绍

2．1  系统总体设计

   微波炉控制系统以AT89C51单片机为核心，由矩阵键盘、液晶显示器和电源等部分组成。其中矩阵键盘用于输入运行时间和选择各种功能的实现。由用户通过连接单片机的矩阵键盘输入烹调时间和烹调功能。本系统共有两部分构成，即硬件部分与软件部分。其中硬件部分由电源输入部分、键盘输入部分、复位部分、晶振部分、显示部分、软件部分对应的由主程序、初始化程序、LCD显示程序、键盘扫描程序、启动程序、关闭程序、键功能程序和延时程序等组成。原理总框图如图2.1所示[4]。

图2.1  微波炉控制面板原理框图

控制电路设计部分以AT89C51单片机控制电路为核心，由定时器电路，显示电路，键盘电路，门电路，电源电路，音响发声电路，火力输出电路，档位显示电路共同组成微波炉控制系统电路,在本设计中，我们对火力输出电路原理只作解释，不作硬件电路的设计[5]。

2.2  AT89C51单片机的介绍

    AT89C51是一种高效微控制器，它是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含4Kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory) 和128×8位的随机存取数据存储器(RAM)，该器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，它与MCS-51系统产品兼容，AT89C51单片机功能强大，具有8Kb中央处理器（CPU）和4KbFlash程序存储器，性价比高，可应用于很多要求高性价比的场合，灵活地应用于各个控制领域。

2.2.1 AT89C51单片机的主要性能

    AT89C51单片机具有很多优越的性能，具体如下：

    a) 内含4Kb可重编程的FPEROM；

    b) 与MCS-51产品指令系统完全兼容；

    c) 128×8位的内部RAM；

    d) 4个8位(32根)双向可位寻址的I/O端口；

    e) 2个16位的计数/定时器,6个中断源；

    f) 全双工方式的串行通道(UART)；

    g) 最高时钟振荡频率可达12MHz；

    h) 指令集中64条为单周期指令，支持6种寻址方式，共111条指令；

    i) 低功耗空闲和掉电方式；

    j) 片内振荡器和时钟电路。

2.2.2 AT89C51的引脚功能

AT89C51为双列直插（DIP）式封装的51单片机芯片，有40条引脚，其引脚示意及功能分类如图2.2所示。

  89C51单片机引脚图

各引脚功能说明如下：

    a）主电源引脚

Vcc（40脚）：接+5（1±20﹪）V电源正端；

Vss（20脚）：接地。

    b）I/O引脚

P0口（39~32脚）：P0.0~P0.7统称为P0口。P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口,分时复用为低8位地址总线和双向数据总线。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个逻辑门电路，对端口P0写“1”时，可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器时，这组端口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在FLASH编程时，P0口作为原码输入口，当Flash进行校验时，P0口输出原码，此时P0外部必须被拉高。

P1口（1~8脚）：P1.0~P1.7统称为P1口，可作为准双向I/O口使用。P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。对端口写“1”，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。P1口被外部下拉为低电平时，输出电流，是因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。在Flash编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。