eda課設(shè)——空調(diào)控制器

1、 燕 山 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書燕山大學(xué) 課 程 設(shè) 計 說 明 書題目： 空調(diào)控制器 學(xué)院（系）： 電氣工程學(xué)院電氣工程及其自動化系 年級專業(yè)： 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 教師職稱： 燕山大學(xué)課程設(shè)計（論文）任務(wù)書院（系）： 基層教學(xué)單位：電子實驗中心 學(xué) 號學(xué)生姓名專業(yè)（班級）設(shè)計題目空調(diào)控制器設(shè)計技術(shù)參數(shù) 空調(diào)具有涼風(fēng)、熱風(fēng)、升溫、降溫4個功能； 控制鍵控制涼風(fēng)或熱風(fēng)；在雙色點陣上顯示L（涼風(fēng)）或R（熱風(fēng)）；并且涼風(fēng)熱風(fēng)需與升降溫一致。 開機時溫度為20度，通過升溫或降溫控制加或減1度，并將溫度值顯示在數(shù)碼管上。空調(diào)溫度要設(shè)置合理的上下限。設(shè)計要求 用1個撥碼開關(guān)控制

2、涼風(fēng)或熱風(fēng)，并用雙色點陣顯示涼風(fēng)或熱風(fēng)； 用2個撥碼開關(guān)控制升溫和降溫； 在2個動態(tài)數(shù)碼管上顯示溫度。工作量學(xué)會使用Max+PlusII軟件、Verilog HDL語言和實驗箱；獨立完成電路設(shè)計，編程下載、連接電路和調(diào)試；參加答辯并書寫任務(wù)書。工作計劃1. 了解EDA的基本知識，學(xué)習(xí)使用軟件Max+PlusII，下發(fā)任務(wù)書，開始電路設(shè)計；2. 學(xué)習(xí)Verilog HDL語言，用Verilog HDL進行程序設(shè)計；3. 學(xué)習(xí)使用實驗箱，繼續(xù)電路設(shè)計；4. 完成電路設(shè)計；5. 編程下載、連接電路、調(diào)試和驗收；6. 答辯并書寫任務(wù)書。參考資料數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).閻石主編.高等教育出版社.EDA課程設(shè)計

3、A指導(dǎo)書. 指導(dǎo)教師簽字基層教學(xué)單位主任簽字說明：此表一式四份，學(xué)生、指導(dǎo)教師、基層教學(xué)單位、系部各一份。2014年 01月 09 日 目 錄第1章 設(shè)計說明 3第2章 模塊介紹2.1 冷熱風(fēng)顯示模塊32.2 升降溫控制模塊122.3 動態(tài)數(shù)碼管顯示模塊162.4 頂層文件模塊202.5 腳鎖定及硬件連接23第3章 心得體會 25 參考文獻 25 評審意見表26第一章 設(shè)計說明 本任務(wù)要求控制器具有冷熱風(fēng)控制、升降溫控制（及合理的溫度上下限設(shè)置）、溫度的動態(tài)顯示，同時升降溫與冷熱風(fēng)顯示一致。故將該程序分成四大模塊：冷熱風(fēng)控制模塊、升降溫控制模塊、動態(tài)顯示模塊及頂層調(diào)用模塊。其中，冷熱風(fēng)控制模塊

4、實現(xiàn)開關(guān)對字母冷風(fēng)（L）、熱風(fēng)（R）的控制顯示；溫度控制模塊實現(xiàn)對升降溫控制以及間接影響冷熱風(fēng)模塊的冷熱風(fēng)顯示且設(shè)定合理的上下限；動態(tài)顯示模塊實現(xiàn)對當(dāng)前溫度值的及時顯示；頂層文件模塊實現(xiàn)對三大模塊的調(diào)用綜合。 第二章 模塊介紹2.1 冷熱風(fēng)顯示模塊 該模塊需實現(xiàn)功能：為了保證升降溫與冷熱顯示一致，故在升降溫控制kaishi低電平無效時：冷熱控制開關(guān)kaiguan高電平有效時顯示R；冷熱控制開關(guān)低電平無效時顯示L。在升降溫控制高電平有效時：升降溫控制開關(guān)up高電平有效時顯示R；升降溫控制開關(guān)up低電平無效時顯示L。設(shè)定輸入：開關(guān)1kaiguan，開關(guān)2kaishi，開關(guān)3up，時鐘信號clk。設(shè)

5、定輸出：行共陰信號row，列共陽信號r。 1 冷熱風(fēng)模塊源程序：module lengrexianshi (kaiguan,clk,row,r,kaishi,up);input kaiguan,kaishi,up;input clk;output 7:0 row;/共陰極output 7:0 r;/紅色陽極reg 7:0row;reg 7:0 r;reg 3:0 n;always(posedge clk)beginif (kaishi=0)begin if (kaiguan=0)/L begin if (n<7) n=n+1; else n=0; case(n) 0:begin row=

6、'b11111110; r='b00000010; end 1:begin row='b1111101; r='b00000010; end 2:begin row='b11111011; r='b00000010; end 3:begin row='b11110111; r='b00000010; end 4:begin row='b11101111; r='b00000010; end 5:begin row='b11011111; r='b00000010; end 6:begin row=&

7、#39;b10111111; r='b00000010; end 7:begin row='b01111111; r='b01111110; end endcase end else /R begin if (n<7) n=n+1; else n=0; case(n) 0:begin row='b11111110; r='b01111110; end 1:begin row='b11111101; r='b01000010; end 2:begin row='b11111011; r='b01000010; end

8、3:begin row='b11110111; r='b01111110; end 4:begin row='b11101111; r='b00001010; end 5:begin row='b11011111; r='b00010010; end 6:begin row='b10111111; r='b00100010; end 7:begin row='b01111111; r='b01000010; end endcase end endelse/kaishi=1 begin if (up=0)/up=0,

9、L begin if (n<7) n=n+1; else n=0; case(n) 0:begin row='b11111110; r='b00000010; end 1:begin row='b1111101; r='b00000010; end 2:begin row='b11111011; r='b00000010; end 3:begin row='b11110111; r='b00000010; end 4:begin row='b11101111; r='b00000010; end 5:begi

10、n row='b11011111; r='b00000010; end 6:begin row='b10111111; r='b00000010; end 7:begin row='b01111111; r='b01111110; end endcase end else /up=1,R begin if (n<7) n=n+1; else n=0; case(n) 0:begin row='b11111110; r='b01111110; end 1:begin row='b11111101; r='b01

11、000010; end 2:begin row='b11111011; r='b01000010; end 3:begin row='b11110111; r='b01111110; end 4:begin row='b11101111; r='b00001010; end 5:begin row='b11011111; r='b00010010; end 6:begin row='b10111111; r='b00100010; end 7:begin row='b01111111; r='b01

12、000010; end endcase end endendendmodule2 原理圖Clk rowKaishi rKaiguanUp3 熱風(fēng)顯示真值表kaishikaiguanup冷熱風(fēng)顯示00任意值 L01任意值 R1任意值0 L1任意值1 R4 8*8雙色點陣顯示冷熱風(fēng)真值表字母CLK上升沿編號行（ROW:8 7 6 5 4 3 2 1）列（RA:8 7 6 5 4 3 2 1）顯示圖案L0111111100000001011111110100000010211111011000000103111101110000001041110111100000010511011111000000

13、106101111110000001070111111101111110R01111111001111110111111101010000102111110110100001031111011101111110411101111000010105110111110001001061011111100100010701111111010000105 冷熱風(fēng)顯示模塊波形仿真冷（L）顯示仿真波形熱（R）顯示仿真波形2.2 升降溫控制模塊 該模塊需實現(xiàn)通過兩個開關(guān)，開機開關(guān)kaishi；升降溫開關(guān)up，來控制溫度的升降并在合理的范圍之內(nèi)，并且要求開機溫度為20。設(shè)定輸入：開機開關(guān)kaishi；升降溫開

14、關(guān)up；時鐘輸入clk1（相較于clk為低頻）。設(shè)定輸出：溫度十位信號shi；溫度個位信號ge；1 升降溫模塊源程序為：module shengjiangwen(kaishi,up,clk1,shi,ge);input kaishi,up,clk1;output 3:0 shi;output 3:0 ge;reg 3:0 shi;reg 3:0 ge;reg 7:0 wendu;always(posedge clk1)/posedge?begin/注意：起始時kaishi為零，才能給溫度附初值 if (kaishi) begin /*wendu='b00010100;?*/ case(

15、up) 0: if (wendu>'b00001111) wendu=wendu-1; 1: if (wendu<'b00011101) wendu=wendu+1; endcase end else wendu='b00010100; if (wendu>='b10100) shi=2; else shi=1; ge=wendu-10*shi;endendmodule。2 原理圖 Clk1 shiKaishiUp ge 3 真值表clk上升沿編號kaishiupshige00任意值2011121211223112341124511256112

16、6711278112891129101129111028121027131026141025151024161023171022 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。241015251015 4 仿真波形升溫仿真波形（上限29） 降溫波形2.3 動態(tài)數(shù)碼管顯示模塊該模塊需實現(xiàn)功能：對升降溫模塊的即時溫度進行顯示。設(shè)定輸入：時鐘信號clk；十位信號shi；個位信號ge。設(shè)定輸出：動態(tài)數(shù)碼管位選信號ss；動態(tài)數(shù)碼管段選信號A。1 該模塊源程序：module xianshi (ss,clk,shi,ge,A);input clk;input 3:0 shi;input 3:0

17、ge;output 7:0 A;output 2:0 ss;/0_8號管_十位;1_7號管_個位reg 2:0 ss;reg 3:0 shi1;reg 3:0 ge1;reg7:0 A;always(shi or ge )begin ge1<=ge; shi1<=shi; if (clk=0) begin ss<='b001; case(ge1)/低電平顯示個位 0:A<=8'b11111100; 1:A<=8'b01100000; 2:A<=8'b11011010; 3:A<=8'b11110010; 4:A&

18、lt;=8'b01100110; 5:A<=8'b10110110; 6:A<=8'b10111110; 7:A<=8'b11100000; 8:A<=8'b11111110; 9:A<=8'b11100110; endcase end else if(clk=1) begin ss<='b000; case (shi1)/高電平顯示十位 0:A<=8'b11111100; 1:A<=8'b01100000; 2:A<=8'b11011010; 3:A<=

19、8'b11110010; 4:A<=8'b01100110; 5:A<=8'b10110110; 6:A<=8'b10111110; 7:A<=8'b11100000; 8:A<=8'b11111110; 9:A<=8'b11100110; endcase endendendmodule 2 原理圖Shi ssGe Clk A3 真值表clk shigessA0203B0018，B000000001193B0008'B011000000183B0018'b111111101173B000

20、8'B011000000163B0018'b101111101153B0008'B011000000153B0018'b101101101203B0008'b110110100213B0018'B011000001223B0008'b110110100233B0018'b111100101243B0008'b110110100253B0018'b101101101263B0008'b110110100273B0018'b111000001283B0008'b110110100293B0018

21、'b111001101293B0008'b110110104 仿真波形2.4 頂層文件模塊模塊功能描述：該模塊實現(xiàn)對冷熱控制模塊、升降溫模塊、動態(tài)數(shù)碼管顯示模塊的調(diào)用綜合。設(shè)定輸入：時鐘信號：clk、clk1；冷熱開關(guān)kaiguan；開機開關(guān)kaishi；升降溫控制開關(guān)up。設(shè)定輸出：動態(tài)數(shù)碼管位選信號ss；動態(tài)數(shù)碼管段選信號A；點陣行共陰信號row；點陣列陽極信號r。1 模塊源程序：module dingcengwenjian(kaiguan,kaishi,up,clk,clk1,row,r,A,ss);input kaiguan,clk,clk1,kaishi,up;out

22、put 7:0 row;output 7:0 r;output 7:0 A;output 2:0 ss;reg 7:0 row;reg 7:0 r;reg 7:0 A;reg 2:0 ss;wire3:0 x1;wire3:0 x2;lengrexianshi u1(kaiguan,clk,row,r,kaishi,up);shengjiangwen u2(kaishi,up,clk1,x1,x2);xianshi u3(ss,clk,x1,x2,A);endmodule 2 原理圖Clk rowClk1 rKaishi ssUp AKaiguan 3 真值表可參見各模塊的真值表顯示即可得到對

23、應(yīng)的總真值表。4 仿真波形1. 頂層文件輸入信號波形圖2. 與頂層文件輸入信號對應(yīng)的點陣行列信號3. 與頂層文件輸入信號對應(yīng)的動態(tài)數(shù)碼管位選信號4. 與頂層文件輸入信號對應(yīng)的動態(tài)數(shù)碼管段選信號（未放大）5. 與頂層文件輸入信號對應(yīng)的動態(tài)數(shù)碼管段選信號（放大后）2.5 管腳鎖定及硬件連接1. 硬件連接：本次課程設(shè)計使用的試驗箱為ACEX1K_EP1K30QC208-3。試驗箱各管腳可參閱產(chǎn)品說明進行連接。2. 管腳鎖定：kaiguan>chip=dingcengwenjian;input pin=39kaishi>chip=dingcengwenjian;input pin=40up

24、>chip=dingcengwenjian;input pin=41clk>chip=dingcengwenjian;input pin=7(與實驗箱頻率組5號口相連)clk1>chip=dingcengwenjian;input pin=8(與實驗箱頻率組5號口相連)row0>chip=dingcengwenjian;output pin=190row1>chip=dingcengwenjian;output pin=191row2>chip=dingcengwenjian;output pin=192row3>chip=dingcengwenjia

25、n;output pin=193row4>chip=dingcengwenjian;output pin=195row5>chip=dingcengwenjian;output pin=196row6>chip=dingcengwenjian;output pin=197row7>chip=dingcengwenjian;output pin=198r0>chip=dingcengwenjian;output pin=173r1>chip=dingcengwenjian;output pin=174r2>chip=dingcengwenjian;out

26、put pin=175r3>chip=dingcengwenjian;output pin=176r4>chip=dingcengwenjian;output pin=177r5>chip=dingcengwenjian;output pin=179r6>chip=dingcengwenjian;output pin=187r7>chip=dingcengwenjian;output pin=189A0>chip=dingcengwenjian;output pin=75A1>chip=dingcengwenjian;output pin=83A2&g

27、t;chip=dingcengwenjian;output pin=85A3>chip=dingcengwenjian;output pin=86A4>chip=dingcengwenjian;output pin=87A5>chip=dingcengwenjian;output pin=88A6>chip=dingcengwenjian;output pin=89A7>chip=dingcengwenjian;output pin=90SS0>chip=dingcengwenjian;output pin=69SS1>chip=dingcengwenjian;output pin=71SS2>chip=dingcengwenjian;output pin=742.6 心得體會在教學(xué)周的第18周至第19周，我們進行了EDA課程設(shè)計。雖然只有短短的兩周時間，但我卻收獲頗多。這次課設(shè)要求我們用Verilog HDL語言和MAX+plus軟件設(shè)計出自己要完成的課題。這