微波加熱具有穿透特性，可以使被加熱物由內部開始受熱，能大幅縮短加熱時間，提昇能源效率，因此除了家用微波爐，工業用的微波加熱系統也已廣泛被採用。本論文我們發展一個快速且方便的微波加熱系統，這個系統具有下列三個單元：液晶觸控單元、微波強度控制單元、微波功率量測單元，其中液晶觸控單元是一個具有嵌入式系統的觸控螢幕介面，操作人員可以藉此來調整微波輸出功率強度、設定微波功率輸出的時間序列…等，以滿足食品加熱之需求；微波強度控制單元則可以透過工業網路連線到微波電源模組，指揮其控制微波輸出功率之大小，微波功率強度量測單元則可以量測波導管內的微波功率大小，其中包括入射功率與反射功率，這個單元具有通訊介面，可以將量測結果透過工業總線網路傳遞給PLC或其他電腦記錄設備。

Microwave heating has better heating characteristics than traditional heating methods. It requires shorter heating time, and has higher heating efficiency. In this thesis we have developed a microwave heating system for industrial production. There are three components in this system, touch screen unit, microwave power control unit, and microwave power measurement unit. Touch screen unit provides users with an operating system interface that meets industrial heating needs. Such as choosing heating recipes, and tuning heating parameters. Microwave power control unit controls power by communicating with magnetron power control system which is connected to the industrial network. Microwave power measuring unit can measure forward and reflex microwave in the waveguide. Measurements can be read through the industrial network.

摘要......i
Abstract......ii
誌謝......iii
目錄......iv
表目錄......vii
圖目錄......viii
第一章 緒論......1
1.1 研究動機與目的......1
1.2 文獻介紹......2
1.3 現有專利......3
1.4 論文架構......5
第二章 系統架構......6
2.1 系統架構簡介......6
2.2 硬體簡介......12
2.2.1 MCU......12
2.2.2 CANbus驅動晶片......12
2.2.3 溫度控制器......13
2.2.4 ULN2003A......14
2.2.5 RF Detector......14
2.2.6 RMS-TO-DC轉換晶片......15
2.2.7 K-Type溫度量測晶片......15
第三章 工業網路介紹......16
3.1 Modbus介紹......16
3.1.1 Modbus簡介......16
3.1.2 Modbus通訊協議......17
3.1.3 Modbus封包格式......18
3.1.4 Modbus功能碼......19
3.1.5 Modbus錯誤訊息......20
3.2 CANbus介紹......22
3.2.1 CANbus簡介......22
3.2.2 CANbus通訊協議......22
3.2.3 CANbus封包格式......24
3.2.4 CANbus偵錯機制......26
第四章 微波介紹......28
4.1 微波簡介......28
4.2 微波加熱原理......29
4.3 微波加熱特性......30
4.4 微波加熱系統基本架構......31
4.5 磁控管電源控制器介紹......35
4.5.1 簡介......35
4.5.2 通訊協議......35
4.5.3 封包格式......36
4.5.4 命令碼......38
4.6 微波量測方法......40
第五章 液晶觸控螢幕介紹......42
5.1 液晶螢幕簡介......42
5.2 液晶螢幕RGB介面簡介......42
5.2.1 RGB介面架構......42
5.2.2 RGB顯示流程......43
5.2.3 像素時鐘(CLK)......44
5.2.4 數據使能訊號(DE)......44
5.2.5 水平同步信號(HSYNC)......45
5.2.6 垂直同步信號(VSYNC)......45
5.3 電容式觸控介紹......46
5.3.1 電容式觸控原理......46
5.3.2 GT9271晶片介紹......47
5.3.3 GT9271工作模式......47
5.3.4 GT9271設定地址......48
第六章 系統測試與結果......50
6.1 電腦端......50
6.1.1 建立食譜加熱程序......50
6.1.2 設定菜單顯示於液晶螢幕之畫面......52
6.2 液晶觸控螢幕與微波控制......54
6.2.1 Micro SD卡資料載入......54
6.2.2 食品加熱......55
6.3 微波量測......58
6.3.1 微波量測系統校正......58
6.3.2 微波量測結果......58
第七章 結論與未來展望......60
7.1 結論......60
7.2 未來展望......60
參考文獻......61
Extended Abstract......62

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