題目：智能烹飪機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 一、大作業(yè)摘要 科技發(fā)展日新月異，我想通過(guò)科技改變?nèi)藗兊?生活方式，從繁重的廚房工作中解放出來(lái)。為此 我想打造智能化廚房，讓廚房電器更加的智能化 ，使人們減少在廚房的工作時(shí)間。 利用 Altera公司開(kāi)發(fā)的軟件 Quartus II平臺(tái)，采 用 Verilog硬件描述語(yǔ)言的設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)核心電路 硬件程序，并用 QuartusII軟件平臺(tái)進(jìn)行編譯和仿 真。 不能實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)化烹飪，以后會(huì)考慮加上 判斷烹飪時(shí)間系統(tǒng)和定時(shí)工作系統(tǒng)。 二、設(shè)計(jì)的背景、目的和意義 背景 ： 隨著人們生活水平的提高，人們希望從日 復(fù)一日簡(jiǎn)單繁重的家庭勞動(dòng)中解放出來(lái)， 把更多的精力投入工作中。 目的 ： 打造智能、便捷型廚房。 意義 ： 輕松實(shí)現(xiàn)做飯過(guò)程的自動(dòng)化和趣味化， 大大減少做飯的復(fù)雜過(guò)程。 三、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 將準(zhǔn)備好的主料、配料、佐料全部一次性投入 烹飪 機(jī)中打開(kāi)開(kāi)關(guān)開(kāi)始預(yù)熱，然后選擇所需烹飪方式 開(kāi)始工作， 自動(dòng)熱油、自動(dòng)翻炒， 判斷菜品做好 后（人工完成），最后以選擇保溫或者直接食用。 要求 ：可選烹飪方式，自動(dòng)翻炒，有保溫功能。 工作流程： 1.預(yù)熱 2.選擇烹飪方式 3.自動(dòng)翻炒 4.保溫 四、確定輸入和輸出變量 輸入： start 開(kāi)始 t1煎 t2炒 t3蒸 t4煮 b保 溫 (6個(gè) ) 輸出變量： S 預(yù)熱 +電機(jī)啟動(dòng)信號(hào) o1o4 煎炒蒸煮四種烹飪方式 o5 進(jìn)入保溫溫度（ 6個(gè)） o1o5主要控制加熱機(jī)溫度 五 .原理圖 六、整體設(shè)計(jì)框圖 控 制 器 時(shí) 序 邏 輯 電 路 按 鍵 控 制 加 熱 器 電 機(jī) 通過(guò)按鍵控制和內(nèi)部邏輯電路，改變電機(jī)工作狀態(tài)以及加熱溫度。 七、輸入和輸出變量對(duì)應(yīng)部件說(shuō)明 輸入 ： 控制器有有 6個(gè)按鍵（電源鍵 4個(gè)選 擇模式 保溫鍵） 電源鍵控制電機(jī)和加熱器 4個(gè)模式鍵和保溫鍵控制加熱器 八、方案論證 方案 1： 基于 譯碼器，狀態(tài)機(jī) 原理實(shí) 現(xiàn) 智能 烹飪機(jī) 功能 方案 2：基于單片機(jī)原理實(shí)現(xiàn)智能烹飪 機(jī)功能 確定選擇 方案 1，理由是 ： 完成目的的 前提下，方案 1相對(duì)簡(jiǎn)單且熟悉。 九、狀態(tài)任務(wù)輸出特性分析，確定狀態(tài) 機(jī)類(lèi)型 狀態(tài)任務(wù)輸出特性分析 ： （ 7個(gè)） 000000 空閑狀態(tài) 000001 預(yù)熱狀態(tài) 000010 煎菜模式 000100 炒菜模式 001000 蒸菜模式 010000 煮菜模式 100000 保溫模式 確定狀態(tài)機(jī)類(lèi)型 ： 輸出有當(dāng)前狀態(tài)決定所以選 Moore型 狀態(tài)時(shí)鐘頻率確定 ： 1hz 十、狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)（狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖） 初 始 預(yù) 熱 保 溫 炒 煎 煮蒸 電 源 保 溫 炒 煎 蒸 煮 保 溫 保 溫 保 溫 保 溫 關(guān) 閉 關(guān) 閉 關(guān) 閉 關(guān) 閉 關(guān) 閉 關(guān) 閉 狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)（狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖） I D L E S2 S4 S5 C S 1 S3S6S1 十一、狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)（狀態(tài)編碼） 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 /第一個(gè) always模塊， 順序狀態(tài)轉(zhuǎn)換 if(!nRST) CS<=IDLE; else CS<=NS; end always (CS,start,t1,t2,t3,t4,b)begin /第二個(gè) always模塊，狀態(tài)轉(zhuǎn) 換條件 NS=IDLE; case(CS) IDLE:begin if(start) NS=IDLE; if(start) NS=S1; end 狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì) 狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì) S1:begin if(t1 if(t2 if(t3 if(t4 End default:begin NS=IDLE; end endcase endalways(posedge CLK,negedge nRST)begin /第三個(gè) always模 塊， FSM的同步輸出 if(!nRST)S,o1,o2,o3,o4,o5<=6b000000; else begin 狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì) 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圖 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、仿真時(shí)序圖 煎 炒 蒸 煮 十五、演示照片 當(dāng)撥動(dòng) start和煎菜模式的開(kāi)關(guān)時(shí)，對(duì)應(yīng)的 預(yù)熱和煎菜狀態(tài)輸出。 start 煎 演示照片 當(dāng)撥動(dòng) start和炒菜模式的開(kāi)關(guān)時(shí)，對(duì)應(yīng)的預(yù) 熱和炒菜狀態(tài)輸出。 炒 演示照片 當(dāng)撥動(dòng) start和蒸菜模式的開(kāi)關(guān)時(shí)，對(duì)應(yīng)的預(yù)熱和蒸菜 狀態(tài)輸出。 蒸 演示照片 當(dāng)撥動(dòng) start和煮菜模式的開(kāi)關(guān)時(shí)，對(duì)應(yīng)的預(yù)熱 和煮菜狀態(tài)輸出。 煮 演示照片 當(dāng)撥動(dòng) start和保溫模式的開(kāi)關(guān)時(shí)，對(duì)應(yīng) 的預(yù)熱和保溫狀態(tài)輸出。 保溫 十六、設(shè)計(jì)結(jié)論及評(píng)價(jià) 優(yōu)點(diǎn)： 能選擇多種烹飪方式，菜做好后增加了 保溫的功能。 不足： 不能實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)化炒菜，以后會(huì)考 慮加上只能判斷烹飪時(shí)間系統(tǒng)和定時(shí)工作系統(tǒng)。 結(jié)論： 從 本次設(shè)計(jì)中 ， 我 學(xué)到很多 有用 東西， 比如各種軟件的使用，還完善很多理論知識(shí)，通 過(guò)這次課程設(shè)計(jì)我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合 的重 要性 ，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的， 以后應(yīng)該多 多實(shí)踐， 提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的 能力 。 謝謝大家！