微波炉控制器的工作环境相对比较恶劣。首先是炉腔温度比较高，控制器附近温度也会比较高，达到60℃~70℃；另一方面，微波辐射对
单片机抗干扰的要求也很高，在做多次快速开关门试验中，当少量微波泄露时，对控制器有一定的辐射，以及反复开通和关断大功率负载会产生较强的干扰。所以选择合适的单片机十分重要，在多年的家电产品设计中，经常用盛群半导体(holtek)的48系列及46系列8bit单片机设计微波炉控制器，无论在适应工作环境还是抗干扰等方面都完全满足要求，在成本及供货等方面比国外芯片也有更明显的优势。
本文通过实际产品为例，以产品功能要求、方案确定和芯片选型、硬件设计、软件规划及编写等几部分介绍如何用单片机设计微波炉控制器。
功能要求
设计产品首先了解产品的要求，了解越详细设计反复修改就越少，特别是关于影响芯片选型及输出控制等跟硬件直接相关的部分。本文介绍的微波炉控制器的主要功能如下：
微波加热，功率有10档。
烧烤加热，功率有2档。
热风烘烤加热，温度多档。
混合加热，有三种组合模式：烧烤加微波、烘烤加微波、烘烤加烧烤。
自动解冻，重量选择有20档。
自动菜单，6大类，各类分别有重量选择。
显示：88:88数码管，四周带14个图标。
按键：有功能选择键、启动键、取消键、热风烘烤键，时钟及定时键，自动菜单各功能键，总共11个。
编码开关：调节加热时间。
另有
蜂鸣器、门检测和门灯控制。
方案确定和芯片选型
了解产品的详细要求后，需要确定具体的实现方案，首先是选择合适的单片机。选择合适的型号主要要看两个方面：硬件资源和软件资源。要选择合理的单片机首先必须了解单片机的各系列及各款的资源，再了解需要什么样的资源，下面分别从硬件和软件来说明怎样根据要求选择单片机。在选择单片机时，整个产品的方案也基本确定。
硬件相关资源
硬件相关的资源是指外围硬件相关的如i/o数量、特殊驱动、工作电压等。
首先，选择合适的单片机系列。看供电电压及工作温度抗干扰能力等是否满足要求。盛群的mcu在系统振荡频率小于4mhz时供电电压供电范围为2.2v~5.5v，当8mhz时则为3.3v~5.5v，要提高系统的抗干扰能力，用5v电压供电，当供电电压较高时，mcu内部所有逻辑电平幅值较高，容差电压大，干扰更强才能改变其逻辑状态。工作温度，选择holtek的48和46系列工业级单片机，工作温度范围为-40℃~85℃，完满足微波炉控制器工作温度的要求。在选择合适的系列时，还要看特殊资源的要求，如中断口、pwm、蜂鸣器驱动、a/d转换等；在此产品的具体要求中，需要检测炉腔的温度以及在产品中需要对交流风扇调速，温度检测需要a/d转换，交流风扇调速控制需要有过零中断，所以，在这个产品中选择了46系列单片机。但此产品不需要lcd驱动、高a/d转换及比较器等资源，则不选择ht46r6x、ht46r5x、ht46r1x等系列，而选择ht46r2x系列。
再就是选择的具体i/o要求和什么样封装的单片机，在holtek单片机中同型号的单片机有多种封装，如ht46r23有dip28或sop28封装，也有dip24或sop24封装，其i/o分别为23个和19个。
根据前面提到的功能要求，其i/o的需求列举如下：
继电器驱动：微波、烧烤、热风烘烤、门灯/转盘、散热风扇共5个输出ports。
蜂鸣器驱动：1个输出ports
按键有11个：11个输入port
门状态检测：1个输入port
编码开关检测：2个输入port
显示数码管：5个com，9个段，需14输出port
过零中断检测：1个中断输入port
温度检测：1个a/d输入port
简单加起来总共需要20个输出port，16个输入port。考虑复用i/o，将9个数码驱动段和5个公共端同时做输入检测；温度检测只能用a/d口pb.0，过零检测只能用单独的中断pa.5来检测，所以总共需要22个i/o，所以选择28pin的ht46r2x可以满足要求。
软件相关资源
软件相关的资源主要包括程序空间即rom的大小和数据空间ram的多少，当功能较多且复杂时需要更多的rom和ram；当然还有定时器、中断、以及其它某些特殊的资源；前面已经选择了28pin封装的46r2x系列单片机，此产品功能相对比较丰富，程序空间要求比较多，选择4k的rom和192byteram的ht46r23应该能够满足要求，同样封装可以选择28pin的ht46r24，它有8k rom和384byteram，可以做后备选择，这样不必担心资源不够时换ic，反复修改硬件就很麻烦。
总之，在选择资源时，要软硬兼顾，如果程序简单，硬件资源要求高，则可以选择封装小、i/o少的单片机，另外增加扩展ic来扩展i/o；当程序复杂，硬件资源要求少时，则选择较小封装、软件资源多的单片机。
硬件电路设计
在选择主芯片时，已经在考虑部分电路设计了，显示、按键检测、输出驱动等都考虑好了，由于篇幅有限，只简单介绍几个关键问题：
门
检测电路：给单片机检测的门开关信号的同时，还要控制微波、烧烤、热风烘烤继电器的电源。
供电部分：考虑数码管显示内容较多，驱动电流大，变压器尽量选择继电器和单片机独立供电，一方面降低变压器功率，同时可以让单片机的电源不受继电器的工作状态影响。
过零检测和触发：选择合适的
光耦和
可控硅驱动电路，实现过零驱动，过零检测电路注意适当的滤波和隔离，减少通过电源耦合的干扰。
另外，pcb设计时注意强弱电分开，注意电源与地的分布，注意生产的工艺性问题等。总之，合理的硬件设计和pcb布板对保证产品功能和性能十分重要。
软件规划及编写
芯片配置选项设定
根据硬件电路，将按键、编码开关及门检测部分的内部设置上拉电阻；盛群单片机的lvd功能很可靠，所以复位电路直接接到vcc，那么在设置配置选项时一定要开启低电压复位功能，不开启容易上电复位不良。下面将主要选项设定列举如下：
pa3/pfd: enable pfd
pull-high pb: enable
pull-high pc: disable
pull-high pd: enable
osc: crystal
wdt clock source: wdtosc
wdt: enable
lvr: enable
lvr voltage: 3.2v
clrwdt: two instructions.
软件整体规划及模块化分解
将复杂的功能分解，通过变量传递各模块之间的关联内容，模块内部则尽量独立完成，这样让程序的可移植性提高，调试更快。把复杂的问题简单化是程序编写的重要原则。
1)主程序
通过调用各子程序，整合各模块的功能。数码管扫描显示对时间要求比较高，而且各个公共端要平均分配时间，所以主程序执行周期选择固定周期。另外编码开关也是扫描检测方式，当编码开关旋转很快时，脉冲频率较高，扫描周期也不能太长，综合整体，主程序选择4ms为执行周期，但显示和按键及编码开关则执行2次，相当于2ms的扫描周期。
如果用4mhz的晶振，4ms时间可以执行4000条指令，程序设计合理情况下完全可以运行完各子程序，不担心出现当处理事件多时显示闪烁等问题。
2)编码开关、按键及门状态检测
因编码开关、按键及门状态检测i/o都同显示驱动i/o复用，所以需统一处理。
先关闭显示com，检测seg上的状态，再关闭seg，再检测com上的状态。
此部分程序还要完成按键检测及消抖动处理、编码开关的检测、门状态去抖动检测，以有效按键变量、编码开关左右旋转标志、门状态等为输出。其它子程序根据按键、编码开关操作和门状态执行对应的操作和功能。
