智能煮饭机控制系统的设计.ppt

题目：智能烹饪机控制系统的设计 一、大作业摘要 科技发展日新月异，我想通过科技改变人们的 生活方式，从繁重的厨房工作中解放出来。为此 我想打造智能化厨房，让厨房电器更加的智能化 ，使人们减少在厨房的工作时间。 利用 Altera公司开发的软件 Quartus II平台，采 用 Verilog硬件描述语言的设计方法设计核心电路 硬件程序，并用 QuartusII软件平台进行编译和仿 真。 不能实现完全的自动化烹饪，以后会考虑加上 判断烹饪时间系统和定时工作系统。 二、设计的背景、目的和意义 背景 ： 随着人们生活水平的提高，人们希望从日 复一日简单繁重的家庭劳动中解放出来， 把更多的精力投入工作中。 目的 ： 打造智能、便捷型厨房。 意义 ： 轻松实现做饭过程的自动化和趣味化， 大大减少做饭的复杂过程。 三、设计任务及要求 将准备好的主料、配料、佐料全部一次性投入 烹饪 机中打开开关开始预热，然后选择所需烹饪方式 开始工作， 自动热油、自动翻炒， 判断菜品做好 后（人工完成），最后以选择保温或者直接食用。 要求 ：可选烹饪方式，自动翻炒，有保温功能。 工作流程： 1.预热 2.选择烹饪方式 3.自动翻炒 4.保温 四、确定输入和输出变量 输入： start 开始 t1煎 t2炒 t3蒸 t4煮 b保 温 (6个 ) 输出变量： S 预热 +电机启动信号 o1o4 煎炒蒸煮四种烹饪方式 o5 进入保温温度（ 6个） o1o5主要控制加热机温度 五 .原理图 六、整体设计框图 控 制 器 时 序 逻 辑 电 路 按 键 控 制 加 热 器 电 机 通过按键控制和内部逻辑电路，改变电机工作状态以及加热温度。 七、输入和输出变量对应部件说明 输入 ： 控制器有有 6个按键（电源键 4个选 择模式 保温键） 电源键控制电机和加热器 4个模式键和保温键控制加热器 八、方案论证 方案 1： 基于 译码器，状态机 原理实 现 智能 烹饪机 功能 方案 2：基于单片机原理实现智能烹饪 机功能 确定选择 方案 1，理由是 ： 完成目的的 前提下，方案 1相对简单且熟悉。 九、状态任务输出特性分析，确定状态 机类型 状态任务输出特性分析 ： （ 7个） 000000 空闲状态 000001 预热状态 000010 煎菜模式 000100 炒菜模式 001000 蒸菜模式 010000 煮菜模式 100000 保温模式 确定状态机类型 ： 输出有当前状态决定所以选 Moore型 状态时钟频率确定 ： 1hz 十、状态机设计（状态转换图） 初 始 预 热 保 温 炒 煎 煮蒸 电 源 保 温 炒 煎 蒸 煮 保 温 保 温 保 温 保 温 关 闭 关 闭 关 闭 关 闭 关 闭 关 闭 状态机设计（状态转换图） I D L E S2 S4 S5 C S 1 S3S6S1 十一、状态机设计（状态编码） module prj(nRST,CLK,start,t1,t2,t3,t4,b,S,o1,o2,o3,o4,o5); input nRST,CLK; input start,t1,t2,t3,t4,b; output S,o1,o2,o3,o4,o5; reg S,o1,o2,o3,o4,o5; reg5:0 CS,NS; parameter 5:0 IDLE=6b000000, S1=6b000001, S2=6b000010, S3=6b000100, S4=6b001000, S5=6b010000, S6=6b100000; always(posedge CLK,negedge nRST)begin /第一个 always模块， 顺序状态转换 if(!nRST) CS=IDLE; else CS=NS; end always (CS,start,t1,t2,t3,t4,b)begin /第二个 always模块，状态转 换条件 NS=IDLE; case(CS) IDLE:begin if(start) NS=IDLE; if(start) NS=S1; end 状态机设计 状态机设计 S1:begin if(t1 if(t2 if(t3 if(t4 End default:begin NS=IDLE; end endcase endalways(posedge CLK,negedge nRST)begin /第三个 always模 块， FSM的同步输出 if(!nRST)S,o1,o2,o3,o4,o5=6b000000; else begin 状态机设计 case(NS)IDLE:S,o1,o2,o3,o4,o5=6b000000; S1:S,o1,o2,o3,o4,o5=6b000001; S2:S,o1,o2,o3,o4,o5=6b000010; S3:S,o1,o2,o3,o4,o5=6b000100; S4:S,o1,o2,o3,o4,o5=6b001000; S5:S,o1,o2,o3,o4,o5=6b010000; S6:S,o1,o2,o3,o4,o5=6b100000; default:begin NS=IDLE; end endcase end end endmodule 十三、 RTL图 cl k i1 i2 i3 i4 i5 i6 r e se t W i d e O r 0 I D L E S1 S6 0 1 0 0 1 D E N A Q P R E C L R D E N A Q P R E C L R D E N A Q P R E C L R D E N A Q P R E C L R D E N A Q P R E C L R D E N A Q P R E C L R S E L 1 . . 0 D A T A 1 . . 0 O U T S E L E C T O R SEL D A T A A D A T A B O U T 0 M U X 2 1 SEL D A T A A D A T A B O U T 0 M U X 2 1 SEL D A T A A D A T A B O U T 0 M U X 2 1 0 a l w a y s 1 8 a l w a y s 1 1 1 N S. S1 o 1 re g 0 o 4 re g 0 o 5 re g 0 o 6 re g 0 N S. S 5 . . 2 4 h 0 - - i1 i2 i3 i4 i5 i6 o1 o2 o3 o4 o5 o6 n R ST N S1 W i d e O r0 a l w a y s 1 5 a l w a y s 1 2 Se l e ct o r1 1 h 0 - - N S 8 . . 6 3 h 0 - - o 3 re g 0 o 2 re g 0 N S 4 . . 3 2 h 0 - - CLK CS 十四、仿真时序图 煎 炒 蒸 煮 十五、演示照片 当拨动 start和煎菜模式的开关时，对应的 预热和煎菜状态输出。 start 煎 演示照片 当拨动 start和炒菜模式的开关时，对应的预 热和炒菜状态输出。 炒 演示照片 当拨动 start和蒸菜模式的开关时，对应的预热和蒸菜 状态输出。 蒸 演示照片 当拨动 start和煮菜模式的开关时，对应的预热 和煮菜状态输出。 煮 演示照片 当拨动 start和保温模式的开关时，对应 的预热和保温状态输出。 保温 十六、设计结论及评价 优点： 能选择多种烹饪方式，菜做好后增加了 保温的功能。 不足： 不能实现完全的自动化炒菜，以后会考 虑加上只能判断烹饪时间系统和定时工作系统。 结论： 从 本次设计中 ， 我 学到很多 有用 东西， 比如各种软件的使用，还完善很多理论知识，通 过这次课程设计我懂得了理论与实际相结合 的重 要性 ，只有理论知识是远远不够的， 以后应该多 多实践， 提高自己的实际动手能力和独立思考的 能力 。 谢谢大家！