隨著當今社會工作和生活節奏的加快，人們對許多電器、儀器、設(she)備(bei)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)要(yao)求(qiu)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao)，但(dan)現(xian)有(you)的(de)許(xu)多(duo)電(dian)器(qi)還(hai)不(bu)具(ju)備(bei)定(ding)時(shi)開(kai)啟(qi)和(he)關(guan)閉(bi)功(gong)能(neng)
，許(xu)多(duo)需(xu)要(yao)在(zai)固(gu)定(ding)時(shi)間(jian)開(kai)關(guan)的(de)裝(zhuang)置(zhi)，還(hai)需(xu)人(ren)工(gong)值(zhi)守(shou)和(he)操(cao)作(zuo)，因(yin)此(ci)設(she)計(ji)帶(dai)有(you)時(shi)鍾(zhong)顯(xian)示(shi)功(gong)能(neng)的(de)多(duo)個(ge)電(dian)器(qi)定(ding)時(shi)開(kai)關(guan)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)
，具(ju)有(you)實(shi)際(ji)意(yi)義(yi)。

　　

係統功能及操作

　　

CPLD主要是由可編程邏輯宏單元（MC，Macro Cell）圍繞中心的可編程互連矩陣單元組成。其中MC結構較複雜
，並具有複雜的I/O單元互連結構，可由用戶根據需要生成特定的電路結構，完成一定的功能。由於CPLD內nei部bu采cai用yong固gu定ding長chang度du的de金jin屬shu線xian進jin行xing各ge邏luo輯ji塊kuai的de互hu連lian，所suo以yi設she計ji的de邏luo輯ji電dian路lu具ju有you時shi間jian可ke預yu測ce性xing，避bi免mian了le分fen段duan式shi互hu連lian結jie構gou時shi序xu不bu完wan全quan預yu測ce的de缺que點dian。

　

係統上電時複位，時鍾顯示為0時0分0秒
，按下“時間”設置鍵設定時間，數字鍾開始工作
，數碼管顯示當前時間；按下“開啟電器編號”設置鍵
，再按下要定時開啟的電器編號，對應發光二極管亮
，表示設置有效；按下“電器開啟時間”設置按鍵
；再依次輸入4位十進製的小時和分鍾
，作為開啟時間

；按下“電器關閉時間”設置按鍵，再依次輸入4位十進製的小時和分鍾，作為關閉時間。至此定時開關設置完成，對於電飯鍋等具有保持功能的電器，則不用設置定時關閉。使用 Verilog HDL編寫CPLD程序，理論上可同時設置多個電器的定時自動開啟，本設計可同時設置3個電器。

　　

　　

硬件設計采用Altera公司的CPLDEPM7128SLC84-6，簡化了外圍電路，穩定性和可靠性高

，成本低。220 V、50 Hz工頻電源經變壓器、電橋整流後通過三端穩壓器，提供工作電壓
，其電源電路如圖1所示。

外接4×4鍵盤，使用較少的I／O端口線就可實現對較多按鍵的控製。當有鍵按下時，kb為低電平
，CPLD的按鍵掃描部分采用動態掃描方式進行識別。設置 14個按鍵
，分別為0～9十個數字鍵和設定時間

、開啟電器編號、電器開啟時間、電器關閉時間4個功能鍵，其餘兩個留作功能擴展。4×4鍵盤電路如圖2所示。

本係統設計使用6個數碼管顯示時間，3個發光二極管標誌是否定時。電器開啟信號經三極管放大後接繼電器，通過繼電器吸合導通電源線
，開啟電器。

　　

先根據鍵值判斷是哪一個數字鍵，再根據功能標誌寄存器fun判斷進行哪項設置。若正在進行的是時間設置，則將時間寄存器左移4位，將數字值存入低位；若為設定需要開啟電器的編號狀態，則電器編號數組num對應位置“1”，並通過電阻使相應發光二極管點亮，否則為“0”；若為設定電器開啟時間狀態，相應電器的開啟時間寄存器timeon左移4位，將數字值存入低位；若為設定電器關閉時間狀態，相應電器的關閉時間寄存器timeoff左移4位，將數字值存人低位。若為無效按鍵，則不進行任何操作。

　　

　

對應不同的狀態，數碼管顯示不同值。時鍾設置狀態，顯示當前時間；開啟電器編號設置狀態，顯示欲開啟的電器編號；電器開啟時間設置狀態
，屁示電器應開啟的時間
；dianqiguanbishijianshezhizhuangtai，xianshidianqiyingguanbideshijian。jutishixianshi，youxitongshizhongkongzhi，fenshidianlianggegeshumaguan，kejieyuenengyuan。youyushijianhenkuai，errenyancunzaishijiaozanliu，kanshangqu6個數碼管均同時顯示。在CPLD中編程實現數碼管的七段譯碼，可節省外同電路。

　　

本設備設定開啟、關guan閉bi時shi間jian為wei一yi天tian之zhi內nei的de任ren意yi時shi間jian
，滿man足zu一yi般ban使shi用yong要yao求qiu
，亦yi可ke作zuo為wei數shu字zi時shi鍾zhong使shi用yong。由you晶jing體ti振zhen蕩dang器qi提ti供gong時shi鍾zhong
，計ji時shi精jing準zhun，使shi用yong常chang見jian器qi件jian設she計ji
，實shi現xian方fang便bian，成cheng本ben低di，耗hao電dian少shao，體ti積ji小xiao，重zhong量liang輕qing，工gong作zuo可ke靠kao。可ke用yong於yu定ding時shi開kai啟qi家jia用yong電dian器qi，如ru通tong過guo提ti前qian設she置zhi，下xia班ban回hui家jia時shi電dian飯fan鍋guo已yi經jing把ba飯fan做zuo熟shu。空kong調tiao已yi經jing開kai啟qi
，飲yin水shui機ji已yi經jing燒shao好hao開kai水shui，熱re水shui器qi已yi經jing燒shao好hao洗xi澡zao水shui等deng。也ye可ke用yong於yu辦ban公gong樓lou裏li上shang下xia班ban自zi動dong響xiang鈴ling裝zhuang置zhi

，工gong廠chang裏li需xu要yao定ding時shi開kai關guan的de設she備bei，以yi及ji一yi些xie手shou動dong操cao作zuo開kai關guan不bu安an全quan的de地di方fang
，具ju有you實shi用yong價jia值zhi。