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；電dian器qi關guan閉bi時shi間jian設she置zhi狀zhuang態tai，顯xian示shi電dian器qi應ying關guan閉bi的de時shi間jian。具ju體ti實shi現xian時shi，由you係xi統tong時shi鍾zhong控kong製zhi，分fen時shi點dian亮liang各ge個ge數shu碼ma管guan，可ke節jie約yue能neng源yuan。由you於yu時shi間jian很hen快kuai
，而er人ren眼yan存cun在zai視shi覺jiao暫zan留liu，看kan上shang去qu6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、guanbishijianweiyitianzhineiderenyishijian，manzuyibanshiyongyaoqiu
，yikezuoweishuzishizhongshiyong。youjingtizhendangqitigongshizhong
，jishijingzhun
，shiyongchangjianqijiansheji，shixianfangbian，chengbendi
，haodianshao，tijixiao，zhongliangqing，gongzuokekao。keyongyudingshikaiqijiayongdianqi
，rutongguotiqianshezhi，xiabanhuijiashidianfanguoyijingbafanzuoshu。kongtiaoyijingkaiqi，yinshuijiyijingshaohaokaishui，reshuiqiyijingshaohaoxizaoshuideng。yekeyongyubangongloulishangxiabanzidongxianglingzhuangzhi
，gongchanglixuyaodingshikaiguandeshebei，yijiyixieshoudongcaozuokaiguanbuanquandedifang，juyoushiyongjiazhi。