基于Verilog实现电器定时开关控制
1、前言
随着当今社会工作和生活节奏的加快，人们对许多电器、仪器、设备的自动化要求也越来越高，但现有的许多电器还不具备定时开启和关闭功能，许多需要在固定时间开关的装置，还需人工值守和操作，因此设计带有时钟显示功能的多个电器定时开关控制系统，具有实际意义。
2系统功能及操作
系统上电时复位，时钟显示为0时0分0秒，按下"时间"设置键设定时间，数字钟开始工作，数码管显示当前时间;按下"开启电器编号"设置键，再按下要定时开启的电器编号，对应发光二极管亮，表示设置有效;按下"电器开启时间"设置按键;再依次输入4位十进制的小时和分钟，作为开启时间;按下"电器关闭时间"设置按键，再依次输入4位十进制的小时和分钟，作为关闭时间。至此定时开关设置完成，对于电饭锅等具有保持功能的电器，则不用设置定时关闭。使用Verilog HDL编写CPLD程序，理论上可同时设置多个电器的定时自动开启，本设计可同时设置3个电器。
3硬件设计
硬件设计采用Altera公司的CPLD EPM7128SLC84-6，简化了外围电路，稳定性和可靠性高，成本低。220 V、50 Hz工频电源经变压器、电桥整流后通过三端稳压器，提供工作电压，其电源电路如图1所示。
外接4×4键盘，使用较少的I/O端口线就可实现对较多按键的控制。当有键按下时，kb为低电平，CPLD的按键扫描部分采用动态扫描方式进行识别。设置14个按键，分别为0～9十个数字键和设定时间、开启电器编号、电器开启时间、电器关闭时间4个功能键，其余两个留作功能扩展。4×4键盘电路如图2所示。
本系统设计使用6个数码管显示时间，3个发光二极管标志是否定时。电器开启信号经三极管放大后接继电器，通过继电器吸合导通电源线，开启电器。
4软件设计
Verilog HDL是硬件设计人员和QuartusⅡ界面之间的交互手段，其具体物理建模能力强，设计方便，可读性好，语法类似C语言，与VHDL相比，更容易学习和掌握，与原理图设计法相比，设计和分析更容易，可避免考虑画面的布局及美观
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