空调控制器的设计

1、题目：空调控制器的设计一、大作业摘要 在我们日常生活中，空调是一个不可或缺的因素，我们可以利用空调来调节室内环境来适应当前环境。如果要使用空调，空调控制器是必须的。本次设计空调控制器，是用Verilog语言进行的程序编写，在Quartus 软件实验并在实验箱验证。但由于我们现在所学的知识有限，我没能设计出温度的显示器，所以这是一个弊端。但是我认为在以后随着学习知识的增多，我可以设计出温度的显示器来圆满我此次的设计。二、设计的背景、目的和意义 背景：现在生活中越来越多的住户使用空调，但有的空调控制器并没能实现对于风速的控制。也给生活中带来了一点的不便。 目的：此次的设计除了在原本的制冷制热、升降

2、温的基础上，加入了对风速的控制。可以实现对空调更多的控制方法。 意义：可以实现对于空调更加完美的控制，来实现不同的用户对于空调实际应用的需求。三、设计任务及要求 设计出能控制空调制冷制热、调节风速、升降温的控制器。 基本实现以下控制： 开机后处于待机状态。选择制冷或制热模式。 选择模式之后，根据自己需要的状态来对风速，温度进行调节。 如果对当前状态不满意，可以按下复位按键，自动回到初始状态。四、确定输入和输出变量 输入量：5个 clk, /主时钟 nrst, /复位按键 moshi_in, /模式选择 fengsu_in, /风速选择 shengwen, /升温 jiangwen, /降温 输

3、出量：4个 shengwendu_led, /升温的LED显示 jiangwendu_led, /降温的LED显示 moshi_led, /模式的LED显示 fengsu_led /风速的LED显示五、方案论证 方案1：基于Verilog原理实现 方案2：基于单片机原理实现 确定选择方案1，理由是Verilog语言比较熟悉，可以实现完美控制。六、输入和输出变量对应部件说明输入量：clk：使用试验箱里面的频率产生器nrst：使用按键开关 moshi_in：使用拨码开关fengsu_in：使用拨码开关shengwen：使用按键开关jiangwen：使用按键开关输出量：shengwendu_led：

4、LED显示jiangwendu_led：LED显示moshi_led：LED显示fengsu_led：LED显示七、状态机设计（状态转换图）八、状态机设计（状态编码）module control(clk, nrst, moshi_in,fengsu_in,shengwen,jiangwen,shengwendu_led,jiangwendu_led,moshi_led,fengsu_led);input clk,nrst; /主时钟输入input 1:0moshi_in; /模式选择input 2:0fengsu_in; /风速选择input shengwen,jiangwen; /升温降温o

5、utput shengwendu_led; /led的显示 output jiangwendu_led;output 1:0moshi_led;output 2:0fengsu_led; reg shengwendu_led; /输出缓存寄存器reg jiangwendu_led;reg 1:0moshi_led;reg 2:0fengsu_led;reg 2:0cs; /当前状态reg 2:0ns; /下一个状态parameter 3:0 idle=3b001,zhileng=3b010,zhire=3b100;/三个状态，空闲，制冷，制热；/第一个always语句块，顺序状态转化alway

6、s(posedge clk , negedge nrst)beginif(!nrst)cs=idle;elsecs=ns;end/第二个always语句块，根据不同的输入转换到不同的状态always(nrst,moshi_in) begincase (cs)idle:begin case(moshi_in) 2b01:ns=zhileng; 2b10:ns=zhire ; default: ns=idle; endcase endzhileng: begin case(moshi_in) 2b01:ns=zhileng; 2b10:ns=zhire ; default: ns=idle; en

7、dcase endzhire:begin case(moshi_in) 2b01:ns=zhileng; 2b10:ns=zhire ; default: ns=idle; endcase enddefault:ns=idle;endcaseend/第三个always模块，状态机的输出，根据状态不同输出不同的信号always(posedge clk ,negedge nrst)beginif(!nrst) begin moshi_led,fengsu_led,jiangwendu_led,shengwendu_led=6b111111;endelsebeginmoshi_led,fengsu_

8、led,jiangwendu_led,shengwendu_led=6b111111;case(cs) idle:moshi_led,fengsu_led,jiangwendu_led,shengwendu_led=6b111111; zhileng:begin moshi_led,fengsu_led,jiangwendu_led,shengwendu_led=moshi_in,fengsu_in,jiangwen,shengwen;end zhire:begin moshi_led,fengsu_led,jiangwendu_led,shengwendu_led=moshi_in,fengsu_in,jiangwen,shengwen;end endcase end end endmodule九、状态机设计十、RTL图十一、仿真时序图实验室采用共阳极LED灯，所以用低电平亮灯。十二、演示视频十三、设计结论及评价 优点：此次设计实现了对空调各个系统的详细控制方案，可以方便的达到自己想要的预期效果。 不足：没有加入去抖模块，导致升温可能会上升好几度，因此没有设计出具体的显示温度的模块。 结论：基本完成了对空调控制器的改进设计，可以满足大部分人群的需求。 谢谢大家！人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所