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1、湖南人文科技學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱：VHDL語言與EDA課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：樓梯照明燈控制器系別：通信與控制工程系專業(yè)：電子信息工程班級：2007級2班學(xué)生姓名:陳曉珂肖楊學(xué)號:0740920707409216起止日期:2009年12月21日~2010年1月日指導(dǎo)教師:成繼中教研室主任：侯海良指導(dǎo)教師評語：指導(dǎo)教師簽名：年月日成績評定項(xiàng)目權(quán)重成績陳曉珂肖楊1、設(shè)計(jì)過程中出勤、學(xué)習(xí)態(tài)度等方面0.22、課程設(shè)計(jì)質(zhì)量與答辯0.53、設(shè)計(jì)報(bào)告書寫及圖紙規(guī)范程度0.3總成績教研室審核意見：教研室主任簽字：年月日教學(xué)系審核意見：主任簽字：年月日摘要隨著社會的發(fā)展人們對樓房的需求越來越大，
2、而樓道間必不可少的照明燈又起到了重要作用。為了方便住戶晚間在樓梯間行走，樓梯照明燈時(shí)常整夜工作，這樣長此以往不僅浪費(fèi)電而且影響住戶休息，所以觸摸燈越來越滿足人們的需求。本論文就將針對樓梯照明燈控制器進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)就是采用觸摸裝置進(jìn)行控制樓梯的照明燈。它提供了一種操作簡便、靈活、抗干擾能力強(qiáng)，控制靈敏的觸摸燈，它采用人體接觸觸摸片時(shí)，經(jīng)輸入緩沖級的削波、放大、整形，成為標(biāo)準(zhǔn)的MOS電平，即可方便及時(shí)地打開和關(guān)閉觸摸照明裝置，并有防誤觸發(fā)而具有的自動延時(shí)關(guān)閉功能，并設(shè)有手動開關(guān)，使其應(yīng)用更加方便。本次設(shè)計(jì)采用vhdl語言編寫程序、借助Quartus開發(fā)軟件實(shí)現(xiàn)波形仿真并在
3、試驗(yàn)箱上進(jìn)行模擬的方法，比較好地完成了設(shè)計(jì)的目標(biāo)，進(jìn)一步熟悉了對一系列開發(fā)軟件的使用，增進(jìn)了對EDA課程設(shè)計(jì)的方法的掌握。關(guān)鍵詞：CPLD/FPGAVHDLLED觸摸仿真延時(shí)目錄設(shè)計(jì)要求11.引言12.方案論證與對比12.1方案一22.1.1設(shè)計(jì)原理22.2方案二32.2.1設(shè)計(jì)原理32.3論證對比43.設(shè)計(jì)過程53.1各模塊原理及程序53.2樓梯照明燈控制器實(shí)體的設(shè)計(jì)53.3狀態(tài)機(jī)編程實(shí)現(xiàn)63.4計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)84.系統(tǒng)編譯和波形仿真104.1系統(tǒng)的編譯104.1.1創(chuàng)建工程104.1.2編譯前設(shè)置104.1.3全程編譯104.2系統(tǒng)有關(guān)波形的仿真114.2.1波形仿真前設(shè)置
4、114.2.2波形仿真114.2.3仿真波形說明、114.2.4引腳鎖定124.2.5引腳鎖定說明125.課程設(shè)計(jì)總結(jié)126儀器儀表清單137致謝148參考文獻(xiàn)15附錄15樓梯照明燈控制器設(shè)計(jì)要求1．該控制器通過安裝在各層樓上的觸摸式開關(guān)來控制上下樓梯照明燈，每觸摸一次，開關(guān)接通一次；2．打開照明燈，延遲一段時(shí)間后燈自動熄滅；3．每只開關(guān)旁還有一個(gè)小指示燈，能在黑暗中找到開關(guān)的準(zhǔn)確位置；4．指示燈顏色為黃色，當(dāng)燈亮的時(shí)候，指示燈為綠色，亮度變暗。1.引言隨著EDA技術(shù)的發(fā)展及大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷﨏PLD／FPGA的出現(xiàn)，電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)和工具發(fā)生了巨大的變化，通過EDA技術(shù)
5、對CPLD／FPGA編程開發(fā)產(chǎn)品，不僅成本低、周期短、可靠性高，而且可隨時(shí)在系統(tǒng)中修改其邏輯功能。本文介紹了一種以Altera公司可編程邏輯器件EP1K100QC208-3為控制核心芯片，附加一定外圍電路組成的觸摸式延時(shí)開關(guān)電路。2.方案論證與對比整體思路通過狀態(tài)機(jī)來識別不同樓層的觸摸信號以便最終在試驗(yàn)箱的發(fā)光二極管上顯示出來通過計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)整個(gè)電路的自動延時(shí)功能通過總開關(guān)實(shí)現(xiàn)對所有的觸摸開關(guān)的控制通過觸摸片感應(yīng)裝置來實(shí)現(xiàn)指示燈的顏色變化通過計(jì)數(shù)器來控制指示燈以便在燈滅時(shí)恢復(fù)原色具體設(shè)計(jì)思路用狀態(tài)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)樓梯照明等控制器。本次設(shè)計(jì)過程采用層次化設(shè)計(jì)方法，分模塊、分層次的進(jìn)行
6、設(shè)計(jì)描述。描述系統(tǒng)的總功能的設(shè)計(jì)為系統(tǒng)總設(shè)計(jì)圖，即頂層設(shè)計(jì)，描述系統(tǒng)中較小單元的設(shè)計(jì)為底層設(shè)計(jì)。在底層設(shè)計(jì)方式中采用電路圖輸入方式，而在底層設(shè)計(jì)中，采用硬件描述語言描述模塊的邏輯功能。該裝置應(yīng)用電路工作原理如圖。它可以用于走廊、樓梯過道作為延時(shí)節(jié)能照明燈。上樓前在樓下按動一下AN1－ANn中的任一個(gè)按鈕，時(shí)基集成電路ICNE555的②腳受到低電平觸發(fā)而置位，它的輸出端③腳即即刻變?yōu)楦唠娖?，?dǎo)致控制器DM的④端也為高電平，故照明燈H此刻點(diǎn)亮。松開按鈕，由于ICNE555工作于單穩(wěn)態(tài)模式，其③腳要持續(xù)輸出高電平一段時(shí)間。同時(shí)電源通過R2向C2充電，當(dāng)C2兩端的電壓達(dá)到2/3電源電
7、壓時(shí)，NE555自動復(fù)位，其③腳又恢復(fù)為低電平，控制器DM的④腳變?yōu)榈碗娖接谑菍?dǎo)致內(nèi)部電路關(guān)斷，照明燈H自動熄滅。這樣，上樓時(shí)可以按下AN1－ANn中任意一只按鈕，即可點(diǎn)亮照明燈；下樓時(shí)同理按動其中任意一只也可點(diǎn)亮照明燈。AN1－ANn可根據(jù)具體需要來設(shè)置。其中單穩(wěn)態(tài)持續(xù)工作時(shí)間可由R2和C2的數(shù)值確定。2.1方案一2.1.1設(shè)計(jì)原理狀態(tài)機(jī)設(shè)置了三個(gè)狀態(tài)，它們分別是“等待一樓觸摸信號狀態(tài)”（S0），“等待二樓觸摸信號狀態(tài)”（S1）,“等待三樓觸摸信號狀態(tài)”（S2）。當(dāng)一樓的觸摸信號到來時(shí)，狀態(tài)機(jī)第一狀態(tài)
