跟着当今社会作业和生活节奏的加速,人们对许多电器、仪器、设备的主动化要求也越来越高,但现有的许多电器还不具有守时敞开和封闭功用,许多需求在固守时刻开关的设备,还需人工值守和操作,因而规划带有时钟显现功用的多个电器守时开关操控体系,具有实际意义。
体系功用及操作
CPLD主要是由可编程逻辑宏单元(MC,Macro Cell)环绕中心的可编程互连矩阵单元组成。其间MC结构较杂乱,并具有杂乱的I/O单元互连结构,可由用户依据需求生成特定的电路结构,完结必定的功用。因为CPLD内部选用固定长度的金属线进行各逻辑块的互连,所以规划的逻辑电路具有时刻可猜测性,避免了分段式互连结构时序不完全猜测的缺陷。
体系上电时复位,时钟显现为0时0分0秒,按下“时刻”设置键设守时刻,数字钟开端作业,数码管显现当时时刻;按下“敞开电器编号”设置键,再按下要守时敞开的电器编号,对应发光二极管亮,表明设置有用;按下“电器敞开时刻”设置按键;再顺次输入4位十进制的小时和分钟,作为敞开时刻;按下“电器封闭时刻”设置按键,再顺次输入4位十进制的小时和分钟,作为封闭时刻。至此守时开关设置完结,关于电饭锅等具有坚持功用的电器,则不必设置守时封闭。运用 Verilog HDL编写CPLD程序,理论上可一起设置多个电器的守时主动敞开,本规划可一起设置3个电器。
硬件规划
硬件规划选用Altera公司的CPLDEPM7128SLC84-6,简化了外围电路,稳定性和牢靠性高,成本低。220 V、50 Hz工频电源经变压器、电桥整流后经过三端稳压器,供给作业电压,其电源电路如图1所示。
外接4&TImes;4键盘,运用较少的I/O端口线就可完成对较多按键的操控。当有键按下时,kb为低电平,CPLD的按键扫描部分选用动态扫描方法进行辨认。设置 14个按键,分别为0~9十个数字键和设守时刻、敞开电器编号、电器敞开时刻、电器封闭时刻4个功用键,其他两个留作功用扩展。4&TImes;4键盘电路如图2所示。
本体系规划运用6个数码管显现时刻,3个发光二极管标志是否守时。电器敞开信号经三极管扩大后接继电器,经过继电器吸合导通电源线,敞开电器。
数字键的判别和处理
先依据键值判别是哪一个数字键,再依据功用标志寄存器fun判别进行哪项设置。若正在进行的是时刻设置,则将时刻寄存器左移4位,将数字值存入低位;若为设定需求敞开电器的编号状况,则电器编号数组num对应方位“1”,并经过电阻使相应发光二极管点亮,否则为“0”;若为设定电器敞开时刻状况,相应电器的敞开时刻寄存器TImeon左移4位,将数字值存入低位;若为设定电器封闭时刻状况,相应电器的封闭时刻寄存器TImeoff左移4位,将数字值存人低位。若为无效按键,则不进行任何操作。
显现
对应不同的状况,数码管显现不同值。时钟设置状况,显现当时时刻;敞开电器编号设置状况,显现欲敞开的电器编号;电器敞开时刻设置状况,屁示电器应敞开的时刻;电器封闭时刻设置状况,显现电器应封闭的时刻。详细完成时,由体系时钟操控,分时点亮各个数码管,可节约能源。因为时刻很快,而人眼存在视觉暂留,看上去6个数码管均一起显现。在CPLD中编程完成数码管的七段译码,可节省外同电路。
本设备设定敞开、封闭时刻为一天之内的恣意时刻,满意一般运用要求,亦可作为数字时钟运用。由晶体振荡器供给时钟,计时精准,运用常见器材规划,完成便利,成本低,耗电少,体积小,重量轻,作业牢靠。可用于守时敞开家用电器,如经过提早设置,下班回家时电饭锅现已把饭做熟。空调现已敞开,饮水机现已烧好开水,热水器现已烧好洗澡水等。也可用于工作楼里上下班主动响铃设备,工厂里需求守时开关的设备,以及一些手动操作开关不安全的当地,具有实用价值。