FPGA电风扇的自动定时开关控制器
电风扇定时器工作原理
电风扇定时器工作原理
电风扇定时器的工作原理是通过内部的计时电路控制电风扇的运行时间。
当用户设定了所需的运行时间后，计时电路开始计时，当计时器计时到设定的时间后，控制电路会关闭电风扇的电源，使其停止运行。
具体的工作流程如下：
1. 用户将定时器设定为需要的运行时间，例如30分钟。
2. 计时电路开始计时，使用内部的时钟发生器以固定的时间间隔进行计时操作。
3. 当计时器计时到设定的时间，计时电路会发送一个信号给控制电路。
4. 接收到信号的控制电路会切断电风扇的电源，使其停止运行。
5. 用户也可以选择提前关闭电风扇，此时可以通过控制电路的相应按钮来手动关闭电风扇。
6. 当用户需要再次运行电风扇时，可以重新设定定时器的运行时间，并启动电风扇。
总的来说，电风扇定时器的工作原理就是通过计时电路和控制电路的配合，实现对电风扇的定时运行控制。
电子式定时器对电风扇的电源节电和定时启动的控制
电子式定时器对电风扇的电源节电和定时启动的控制电子式定时器在现代生活中发挥着重要的作用，特别是在家庭电器的控制上。
其中，对电风扇的电源节电和定时启动的控制更是让人受益良多。
本文将就电子式定时器在电风扇上的应用进行详细讨论。
在炎热的夏季，电风扇是许多家庭的必备电器之一。
然而，一旦需要长时间使用电风扇，就会造成不必要的能源浪费，尤其是在许多人在家电外长时间离开或者进入睡眠状态的情况下。
这时，电子式定时器能够提供极大的帮助。
首先，电子式定时器可以实现电风扇的定时启动。
以人们常用的智能电子式定时器为例，用户可以根据自己的需求设置电风扇的启动时间。
无论是醒来后第一时间获得清新的风，还是在晚上入睡前享受轻柔的风，电子式定时器可以满足用户的个性化需求。
此外，对于出门在外的时长不定的人来说，定时启动功能也是非常实用的。
用户可以在设置好定时启动时间后，即使不在家，也可以确保回到家时有冷风迎接。
其次，电子式定时器还可以实现节省电风扇的电能消耗。
一般来说，人们可能会因为繁忙而忘记关闭电风扇，在长时间没有人接近电风扇时，持续工作的电风扇不仅浪费电能，还可能过热造成安全隐患。
而电子式定时器通过自动关闭电风扇的功能可以避免这一问题的发生。
用户只需设定一个适当的时间段，电子式定时器就可以在规定的时间后自动关闭电风扇，有效防止能源的浪费。
此外，电子式定时器还具备一些智能化控制的功能，进一步提升了用户的便利性。
例如，一些高级定时器可以根据用户管理的房间的温度自动调节电风扇的启停，当室温达到一定设定值后，电子式定时器会自动启动电风扇进行降温，当室温下降到设定值以下后，电子式定时器会自动关闭电风扇，避免过度降温带来的不适。
这样一来，不仅能够节约能源，还能够提供舒适的生活环境。
需要指出的是，电子式定时器对电风扇的电源节电和定时启动的控制并不是银弹，它也有一些局限性。
首先，一些简单的电风扇可能没有接口来与电子式定时器进行连接，因此无法利用该功能。
电子式定时器对电风扇的定时循环和工作间隔控制
电子式定时器对电风扇的定时循环和工作间隔控制随着科技的不断进步，电子设备在我们的生活中发挥着越来越重要的作用。
电风扇作为夏季必备的家电，为我们提供清凉的空气。
而电子式定时器则可以提供更加便捷和智能的控制方式，使得电风扇的定时循环和工作间隔更加灵活和高效。
定时循环是现代生活中经常用到的一个功能。
尤其是在炎热的夏季，为了节省能源和电费，我们经常需要将电风扇设置在一定的时间段内工作，然后自动关闭。
电子式定时器就能够方便地满足这一需求。
我们只需设置想要的工作时间段，电子式定时器就会按照我们设定的时间自动启动和关闭电风扇。
通过电子式定时器对电风扇的定时循环控制，我们可以合理安排电风扇的工作时间，使得其在最需要的时候提供风力，而在不需要时关闭。
例如，我们可以设定在晚上的睡前一小时内，让电风扇持续工作，为我们提供凉爽的环境，帮助我们更好地入眠。
而在夜晚的其他时间段，我们可以将电风扇的工作时间缩短，或者完全关闭，以节省能源和保护环境。
除了定时循环，电子式定时器还可以对电风扇的工作间隔进行控制。
在一些需要间歇降温的环境中，这一功能显得尤为重要。
电子式定时器可以根据我们设定的工作时间和休息时间，自动控制电风扇的开启和关闭，实现精确的恒温控制。
通过电子式定时器对电风扇的工作间隔控制，我们可以根据实际需求来设定工作时间和休息时间的长短。
例如，在办公室或工作场所中，我们可以将电风扇的工作时间设置为40分钟，然后休息20分钟，以保持室内的舒适温度。
这种方式避免了长时间持续工作带来的风力过强或者连续工作带来的机械过热问题，同时节省能源，提高使用寿命。
值得一提的是，电子式定时器还可以设置多个工作时间和休息时间段，以满足不同场合和需求的灵活控制。
例如，我们可以在家庭办公室中设定白天的工作时间为每小时开启30分钟，休息30分钟；而晚上可以设定工作时间为每小时开启20分钟，休息40分钟，以适应不同温度和用电需求。
通过电子式定时器对电风扇的定时循环和工作间隔控制，我们可以实现节省能源、提高使用效率的目标。
电风扇定时的原理
电风扇定时的原理
电风扇定时的原理是通过内置的计时器装置控制风扇的开启和关闭时间。
在现代电风扇中，常见的定时器装置是基于电子技术的，利用集成电路和计时芯片实现定时控制。
电风扇定时器通常包括一个时钟电路，计时芯片、开关电路和继电器等组成部分。
时钟电路提供稳定的时间基准，计时芯片接收时钟信号并根据预设的时间设定开启和关闭风扇的时间。
开关电路控制电源的通断，以实现对电扇的开关控制。
继电器起到放大和切换电源信号的作用。
在设定定时的过程中，用户可以通过控制面板或遥控器上的按键，将所需的开启时间和关闭时间输入到计时芯片中。
计时芯片会根据设定的时间，通过开关电路控制继电器的状态，从而控制电风扇的开启和关闭。
当设定的开启时间到达时，计时芯片发送信号给继电器，继电器闭合通电，将电源供应给电风扇，使其开始工作。
相应地，当设定的关闭时间到达时，计时芯片再次发送信号给继电器，继电器断开电源，电风扇停止工作。
总之，电风扇定时的原理是通过电子计时器实现时间设定和电源的控制，从而在指定的时间段内自动开启和关闭电风扇。
这种定时功能使得用户可以更加便捷地享受到舒适的风扇风。
FPGA课程设计-电风扇的自动定时开关控制器
西安邮电学院FPGA课程设计报告题目：电风扇的自动定时开关控制器院系：电子工程学院专业班级：微电子0901学生姓名：导师姓名：起止时间：至FPGA课程设计报告提纲1．任务运用FPGA用FPGA开发板的按键作为输入控制键，用数码管显示当前电风扇自动定时状态（包括：自动开/关，工作定时等）。
2．目的运用verilog hdl描述设计，在开发板上实现要求。
3．使用环境(软件/硬件环境，设备等)Ep2c35f672c6开发板4．FPGA课程设计详细内容4.1 技术规范4.1.1 功能定义（1），根据用户需求，通过按键切换来实现风扇定时和普通工作模式。
（2）普通工作模式时，由手动开关控制电风扇的开关，即当开关打开时，风扇工作；开关关闭时，风扇停止工作。
（3）定时模式时，根据设定定时时间来选择电风扇工作时间，比如10 分钟、20分钟、30分钟等，并且同步显示剩余工作时间，但是此时用户仍可以通过开关控制提前关掉电扇。
（4）LED 上显示当前工作状态：风扇工作亮，停止工作灭。
数码管显示总的设定的时间（小时，分钟）和剩余工作时间。
4.1.2 系统结构框图总体设计可以分为以上几个模块，各模块的功能简要介绍：（1）分频模块：模块的功能是把50MHz 的系统时钟转换为1Hz 的时钟，和2Hz的时钟。
1Hz的时钟供计数模块的使用。
2Hz的时钟供输入定时数值的使用。
（2）模式选择控制模块：选择需要的工作模式。
包括两个模式：定时、普通。
（3）自动定时倒计时模块：选择定时模式后，根据键盘的输入值来设定工作时间，在定时时间以内则风扇工作，倒计时结束或开关关闭时风扇自动关闭。
（4）显示模块：LED 上显示当前工作状态：风扇工作亮，停止工作灭。
数码管显示总的设定的时间和剩余工作时间。
4.1.3 应用范围可以用于控制电扇手动控制电风扇工作或停止，也可以按照设定的时间自动工作或停止。
4.1.4 引脚描述顶层模块管脚描述（1）输入开关管脚（2）输出显示管脚4.2 设计方案4.2.1 概述此自动定时控制器，可以实现定时模式和普通模式的切换，一共有六个模块。
电风扇定时开关原理
电风扇定时开关原理
电风扇定时开关原理：
电风扇定时开关是一种能够设定在指定时间自动开关的控制装置。
它通过内部的计时电路和继电器来实现定时功能。
该装置主要由以下几个部分组成：
1.计时电路：计时电路是核心部件，它可以精确计时，并在设定的时间到达时触发继电器的动作。
计时电路通常由定时器芯片和外部电容电阻网络构成。
2.继电器：继电器是实现开关机动作的电器元件，它可以控制电风扇的通电和断电。
继电器在接收到计时电路信号后，会切换电风扇的电源回路。
3.设置按钮：设置按钮用来设定定时开关的时间。
当按下设置按钮时，计时电路启动，并根据按钮的设置来设定开关机的时间。
4.显示屏：显示屏可以显示当前的时间设定，方便用户了解定时开关的状态。
显示屏通常由LED或液晶显示器构成。
使用方法：
1.首先按下设置按钮，进入设定时间模式。
2.使用设置按钮或加减按钮来设定定时开关的时间，可以设置
小时和分钟。
3.设定完成后，再次按下设置按钮确认设定。
4.定时器会根据设定的时间进行倒计时，当时间到达时，计时
电路会触发继电器动作，电风扇开始运行或停止。
5.用户可以随时通过重新设定时间来修改定时开关的设置。
总结：
电风扇定时开关利用计时电路和继电器实现了设定时间自动开关的功能，方便用户在特定时间范围内控制电风扇的运行状态。
通过简单的操作设定，用户可以实现个性化的定时控制，提高使用的便利性。
基于FPGA的温控风扇 (2)
温控风扇的设计摘要:温控风扇在现代社会中的生产以及人们的日常生活中都有广泛的应用，如工业生产中大型机械散热系统中的风扇、现在笔记本电脑上的广泛应用的智能CPU风扇等。
本文设计了基于altera FPGA温控风扇系统，采用FPGA作为控制器，利用温度传感器DS18B20作为温度采集元件，并根据采集到的温度，通过放大电路驱动风扇电机。
采用热释电红外传感器，并根据检测到的温度与系统设定的温度的比较实现风扇电机的自动启动和停止，并能根温度的变化自动改变风扇电机的转速，同时在LCD1602显示检测到的温度与设定的温度。
【关键词】altera cyclone IV；按键模块；LCD1602显示模块；人体模块;目录第1章前言 (3)第2章整体方案设计..................... 错误!未定义书签。
2.1系统整体设计 (4)2.2 方案论证 (5)2.2.1 温度传感器的选择 (5)2.2.2 调速方式的选择 (6)第3章各单元模块的硬件设计 (7)3.1系统主要件 (7)3.2系统器件介 (7)3.2.1DS18B20单线数字温度传感器简介 (7)3.2.2 DAC0832芯片的简介 (7)第4章软件设计 (8)4.1程序设置 (8)第5章时序分析和综合 (9)5.1 RTL Viewer (9)5.2 Technology Map Viewer (9)5.3 时序仿真 (10)第6章硬件实物 (10)第7章结论 (14)参考文献 (15)附录程序代码 (15)第1章前言随着人们生活水平及科技水平的不断提高，现在家用电器在款式、功能等方面日益求精，并朝着健康、安全、多功能、节能等方向发展。
过去的电器不断的显露出其不足之处。
电风扇作为家用电器的一种，同样存在类似的问题。
现在电风扇的现状：大部分只有手动调速，再加上一个定时器，功能单一。
存在的隐患或不足：比如说人们常常离开后忘记关闭电风扇，浪费电且不说还容易引发火灾，长时间工作还容易损坏电器。
基于FPGA高性能温控调速风扇系统设计
大学本科学生毕业设计（论文）基于FPGA高性能温控调速风扇系统设计学生：学号：20113329指导教师：助理指导老师：专业：光电信息工程大学光电工程学院二O一五年六月Graduation Design(Thesis) of Chongqing UniversityBased on FPGA High Performance Fan Design of Temperature Control SystemUndergraduate: Li yaoSupervisor: Prof. Pan yinsongAssistant Supervisor : Qin haiyang Major: Optoelectronic Information EngineeringCollege of Optoelectronic EngineeringChongqing UniversityJune 2015摘要温控风扇在现代社会中的生产以及人们的日常生活中都有广泛的应用，如工业生产中大型机械散热系统中的风扇、现在笔记本电脑上广泛应用的智能CPU风扇等。
在现阶段，温控风扇的设计已经有了一定的成效，可以使风扇根据环境温度的变化进行自动调速，当温度升高到一定时能自动启动风扇，当温度降到一定时能自动停止风扇的转动，实现智能控制。
随着FPGA在各个领域的广泛应用，许多用FPGA做控制核心的温度控制系统也应运而生。
它使风扇根据环境温度的变化实现自动启停，使风扇转速随着环境温度的变化而变化，实现了风扇的智能调控。
本设计采用ALTER公司Cyclone-V FPGA作为控制器，利用温度传感器DS18B20作为温度采集元件，并根据采集到的温度，经过高精度的调速算法，最终将用于调速的PWM脉冲信号传递给L298N电机驱动芯片以驱动并控制直流电机的转速。
采用矩阵键盘作为控制系统的输入，可选择手动模式和自动模式，以及进行档位选择。
手动模式下，可以人为选择风扇的档位与转速；自动模式下，根据温度的变化自动改变风扇电机的转速，同时在LED数码管显示当前的温度、所选的工作模式和档位。
电子式定时器在电风扇中的多种定时模式和时间设置方法
电子式定时器在电风扇中的多种定时模式和时间设置方法电风扇是夏季必备的家电之一，而电子式定时器在电风扇中的应用则让我们的生活更加便利。
通过定时器的设置，我们可以自由选择风扇运行的时间和模式，使得电风扇的使用更加智能化和节能化。
本文将介绍电子式定时器在电风扇中的多种定时模式和时间设置方法，以帮助读者更好地了解和使用电风扇的定时功能。
一、常见的定时模式1. 定时开启模式：该模式允许用户在设定的时间内自动开启电风扇。
用户可以根据实际需求，设置电风扇在未来几个小时内的开启时间。
比如，如果你希望在晚上睡觉前的半小时内开启电风扇，只需将定时器设置为相应的时间即可。
2. 定时关闭模式：该模式允许用户在设定的时间内自动关闭电风扇。
比如，如果你希望电风扇在你入睡后的几个小时内自动关闭，只需将定时器设置为相应的时间即可。
3. 定时开启和关闭模式：该模式允许用户在不同时间段内自动开启和关闭电风扇。
比如，你可以设置电风扇在晚上10点到早上8点期间一直开启，而在其他时间段内自动关闭。
二、时间设置方法1. 确定需要定时的时间段：首先，确定你希望电风扇在哪个时间段内运行。
比如，你可以选择在晚上睡觉前的几个小时内运行，或者设置为整个夜晚。
2. 调整定时器的小时和分钟：根据你希望的运行时间段，调整定时器的小时和分钟。
大多数电子式定时器都具有简单直观的设置界面，你可以通过按下相应的加减按钮来调整时间。
3. 确认设置并启动定时器：一旦完成时间设置，确认设置并启动定时器。
此时，电风扇会在设定的时间点自动运行，直到设定的时间结束。
三、注意事项1. 定期检查定时器的时间设置：定时器可能会因为电源中断或设备故障而失去时间设置。
因此，建议定期检查定时器的时间设置，以确保电风扇在你期望的时间内运行。
2. 谨慎设置过长的运行时间：长时间运行电风扇可能会导致设备过热或其他潜在的安全风险。
因此，在设置定时器时，应该谨慎选择适合的运行时间和模式，以保证设备的安全和寿命。
风扇定时器工作原理
风扇定时器工作原理风扇定时器是一种能够控制风扇开启和关闭时间的装置，它通过设定定时器来自动控制风扇的运行。
它的工作原理涉及到定时器的电路设计和风扇的电机控制。
风扇定时器通常由以下几个主要部分组成：定时器电路、电源供应电路、电机控制电路和显示电路。
首先，我们来看看定时器电路。
定时器电路一般使用集成定时器芯片来实现，常见的有NE555和NE556等。
定时器芯片是一种具有定时功能的集成电路，通过外部电路中的电阻和电容元件来控制定时的长短。
当定时时间到达设定值时，定时器芯片会发出一个脉冲信号，用于触发其他相应的操作。
在风扇定时器中，我们根据需要设定风扇的开启和关闭时间，利用定时器芯片来控制风扇的运行。
其次，电源供应电路是为了提供稳定的工作电压给整个电路系统，一般使用直流电源适配器或者电池等。
它将输入的交流电转换为稳定的直流电，保证整个电路系统正常工作。
然后，电机控制电路是用于控制风扇电机的启停和转速的。
风扇电机通常是一种交流感应电机或直流电机，其一般需要额外的电路来控制。
在风扇定时器中，我们可以通过继电器来实现电机的启停控制。
继电器是一种电控开关装置，可以根据外部信号控制电路的通断。
在定时器芯片发出脉冲信号时，继电器可以根据信号的输入来控制风扇的开启或关闭。
此外，风扇的转速控制可以通过调节电机电压来实现，可以使用可变电阻或者PWM调制方式来实现电压控制。
最后，显示电路用于显示当前设定的风扇开启和关闭时间。
一般来说，显示电路采用数码管或者液晶显示屏来显示时间。
这样用户就可以直观地看到当前设定的定时时间。
总结起来，风扇定时器的工作原理是通过定时器电路控制风扇的开启和关闭时间。
在特定的时间点，定时器芯片会触发继电器，继电器通过控制电机电路来启停风扇。
同时，显示电路可以向用户展示当前设定的定时时间。
整个系统通过电源供应电路提供稳定的工作电压。
风扇定时器的应用范围广泛，可以应用于家庭、办公室、工厂等各个场所，实现对风扇运行时间的智能控制。
基于FPGA温控电风扇
数字系统课程设计报告1、申请题目：（4号宋体加粗）⏹题目，命题描述（5号宋体）智能电风扇本设计中的智能电风扇控制系统，是指将电风扇的电机转速作为被控制量，由FPGA 分析采集到的数字温度信号，对风扇电机的转速进行调节，从而达到无须人为控制便可自动调整风力大小的效果。
2、课题背景：⏹存在问题、应用背景电风扇曾一度被认为是空调产品冲击下的淘汰品，其实并非如此，市场人士称，家用电风扇并没有随着空调的普及而淡出市场，近两年反而出现了市场销售复苏的态势。
其主要原因：一是风扇和空调的降温效果不同——空调有强大的制冷功能，可以快速有效地降低环境温度，但电风扇的风更温和，更加适合老人儿童和体质较弱的人使用；二是电风扇有价格优势，价格低廉而且相对省电，安装和使用都非常简单。
尽管电风扇有其市场优势，但传统电风扇还是有许多地方应当进行改良的，最突出的缺点是它不能根据温度的变化适时调节风力大小，对于夜间温差大的地区，人们在夏夜使用电风扇时可能遇到这样的问题：当凌晨降温的时候电风扇依然在工作，可是人们因为熟睡而无法察觉，既浪费电资源又容易引起感冒，传统的机械定时器虽然能够控制电风扇在工作一定后关闭，但定时范围有限，且无法对温度变化灵活处理。
鉴于以上方面的考虑，我们需要设计一种智能电风扇控制系统来解决这些问题。
本设计的前景很广，可以在各大校园进行广泛推广，相信会获得众多大学生的欢迎，尤其是寝室未装空调的各大校园。
3、项目规划：⏹功能、指标、规模传统电风扇是220V交流电供电，电机转速分为几个档位，通过人为调整电机转速达到改变风力大小的目的，亦即，每次风力改变，必然有人参与操作，这样势必带来诸多不便。
本设计中主要的一环是对温度传感器的设计，当然传感器对温度的变化越敏感越好。
本设计中由高到低共设五个档位，当温度上升2度，电风扇自动上升一个档位；当温度下降2度，则自动下降一个档位。
当档位处于最高档位时，此时温度上升档位也不会发生变化。
电子式定时器在电风扇中的定时开机功能介绍
电子式定时器在电风扇中的定时开机功能介绍概述：电风扇是炎炎夏日家庭必备的电器之一，然而，有时我们希望在特定的时间点自动启动电风扇，以便在我们醒来或回家时享受凉爽的空气。
为了满足这一需求，电风扇中增加了电子式定时器，可用于定时开机功能。
本文将介绍电子式定时器在电风扇中的定时开机功能，并讨论其优点和应用。
功能介绍：电子式定时器是一种先进的技术，可以根据用户的需求和设定，在预定的时间点自动启动电风扇。
通过使用电子式定时器，我们可以在不在家或熟睡时节省能源，并确保在醒来或回家之前凉爽的环境。
这种定时开机功能可以根据用户的日常作息时间进行设置，确保电风扇在您需要它时立即启动。
优点：1. 节约能源：定时开机功能可以避免由于我们忘记关闭电风扇而产生的不必要的能源浪费。
通过预设时间启动电风扇，我们可以避免将其长时间运行在不需要的情况下，从而节省能源和减少不必要的电费支出。
2. 舒适便捷：定时开机功能确保了我们在特定时间点能够享受到舒适的空气流通。
无论是早晨醒来、回家放松、还是进入书房工作，我们可以事先设置定时器，确保电风扇在我们需要时准时启动，并为我们带来舒适的环境。
3. 延长电风扇寿命：电子式定时器通过减少电风扇的不必要运行时间，可以延长电机和其他关键部件的使用寿命。
不必长时间运行电风扇还可以减少机械故障的风险，从而提高电风扇的可靠性和耐用性。
应用：1. 家庭使用：在家里，我们可以设置定时开机功能，以确保在我们起床或放松的时候有风扇带来的凉爽气流。
在炎热的夏天，电子式定时器可以在我们不在时自动关闭电风扇，从而节省能源。
2. 办公环境：在办公室或商业场所，定时开机功能可以确保电风扇在员工进入工作区域之前启动，提供舒适的工作环境。
这可以提高员工的工作效率，创造更好的工作体验。
3. 休闲场所：定时开机功能也适用于休闲场所，如图书馆、咖啡馆和餐厅等。
电子式定时器可以根据每天的营业时间设定相应的开闭时间，以减少能源浪费和提供舒适的环境。
电子式定时器如何满足电风扇的个性化定时需求和模式选择
电子式定时器如何满足电风扇的个性化定时需求和模式选择电风扇是人们日常生活中不可或缺的电器设备之一，它不仅能带来清凉的风扇，还能改善室内的空气流通。
然而，随着科技的进步，传统的手动控制方式已经无法满足人们对于电风扇功能和体验的个性化需求。
为了满足用户的不同需求，现代电风扇多配备了电子式定时器，以提供更多选择。
电子式定时器作为一种智能化控制设备，可以让用户按照自己的需求预设电风扇的开关时间和风速模式，从而实现个性化定时需求和模式选择。
它的功能和效果在以下几个方面体现：首先，电子式定时器提供了定时开关的功能。
用户可以根据自己的作息时间预设电风扇的开关时间，当时间到达时，电风扇会自动开启或关闭。
这对于那些忘记关闭电风扇或不想被风扇持续吹风的用户来说，是非常方便的。
例如，我们可以在睡觉前预设电风扇在凌晨自动关闭，以避免深夜被风扇吹醒。
或者在早晨被设定时间自动开启的电风扇帮助我们起床后迎接清新的空气。
其次，电子式定时器允许用户选择不同的风速模式。
一些电子式定时器配备了多档风速调节功能，用户可以根据不同的需求选择合适的风速。
例如，在炎热的夏季，我们可以选择较高的风速以快速降温；而在较为凉爽的春秋季节，我们可以选择低速或自然风，以享受舒适的微风。
这种个性化的风速选择功能可以更好地满足用户的需求，提供更舒适的风扇使用体验。
此外，一些电子式定时器还配备了风向调节功能。
用户可以根据自己的喜好和空间需求，调节电风扇的风向。
有的电风扇可以在左右方向上进行摆动，使风扇的风力覆盖更广泛；而有的电子式定时器还可以调节风扇头部的仰角，使风力更集中或更散开。
这样的设计满足了用户对风力分布的个性化需求，在不同的场景下提供更加舒适的使用体验。
最后，电子式定时器还可以通过遥控器来实现非接触控制。
使用遥控器可以让用户更加方便快捷地调整电风扇的功能和模式，不必再走到电风扇旁边操作。
例如，当我们坐在沙发上看电视，可以通过遥控器调整电风扇的开关、风速和风向，而不必中断观影体验。
电子式定时器在电风扇中的微型控制电路设计和应用实例
电子式定时器在电风扇中的微型控制电路设计和应用实例电风扇是我们日常生活中常见的家用电器，无论是在家庭、办公室还是商业场所，都起到了重要的散热和空气流通作用。
现代电风扇不仅具备大风力、低噪音的特点，还加入了智能化的功能，其中之一就是定时功能。
本文将介绍电子式定时器在电风扇中的微型控制电路设计和应用实例。
1. 设计原理电风扇的定时功能通过电子式定时器来实现，电子式定时器是一种能够按照设定的时间周期来控制电器设备开关的电子装置。
其核心原理是基于计时芯片，通过设置定时周期和触发方式来实现电器设备的自动开关。
2. 电子式定时器的设计方案为了简洁、稳定和实用，我们选择了基于555计时芯片的设计方案。
555是一种非常常用的定时器和脉冲发生器集成电路，具有稳定性好、低功耗、广泛工作电压范围等特点。
以下是具体的电子式定时器设计方案：（1）电源电路设计首先，我们需要提供稳定的电源电压。
我们可以选择一个适当的电源电压（例如5V），并通过线性稳压电路来提供稳定的电压。
线性稳压电路通常由电容、稳压二极管和穩壓晶体管（例如7805）组成。
（2）555定时器接线将555芯片连接到电源电路上。
按照数据手册上的引脚说明，将555芯片正确连接到正负极电源上，通电后即可正常工作。
基本连接如下：- 引脚1（地）连接到电源负极- 引脚8（Vcc）连接到电源正极- 引脚4（复位）可以选择接地或连接到其他逻辑电路中（具体根据需要）- 引脚5（控制）和引脚2（扩展电源）一般不用连接，保持空悬状态（3）定时电路设计通过选择适当的电阻和电容值，我们可以设置定时周期。
根据所需的定时时间，选择合适的电阻和电容值，并将其连接到555芯片的引脚6和引脚2上。
这样，当电容电压达到触发电平时，555芯片的输出引脚（引脚3）将会改变状态。
（4）输出控制电路设计根据电风扇的控制方式，我们可以设计相应的输出控制电路。
以直流电风扇为例，我们可以通过连接电流放大器来实现电风扇的开关控制。
基于fpga的数字电风扇设计
电风扇的自动定时开关控制器及FPGA功能验证在我们日常生活中，风扇可以作为一台电器产品应用于生活之中，也可以作为我们所使用的电子产品的一部分，如笔记本电脑的降温风扇、电磁炉等等，同时在一些大型设备和汽车发动机设备之中都会应用到风扇。
在此次课程设计之中，我们希望电风扇完成的功能有自动开关，定时，并通过FPGA 实验板将其实现。
在此，电风扇用实验板上步进电机代替实现，我们会用到4*4键盘按键控制定时输入，用8位LED 数码管实现其定时时间显示及倒计时，用开关K1、K2控制风扇开关定时与复位。
一、实验原理1、电风扇定时开关控制器硬件框架在电风扇自动开关定时控制器中，其中，FPGA 芯片控制了4部分硬件电路。
1）4*4键盘：通过键盘键入时间数据对风扇的定时模块设定时间，并在其中设定了确认键（为“#”键）。
2）数码管：应用动态扫描使8位数码管对键盘键入的时间数据和倒计时时间进行显示。
由于设计过程之中只显示分钟和秒钟，所以动态显示只选择其中4位数码管进行显示。
FPGA 电机 有源晶振 复位 定时开关 数码管 4*4键盘 电源3) 电机：由键盘键入的时间数据和定时开关还有复位键共同控制电机的启动和停止。
4）开关：分为定时开关和复位键开关。
定时开关为0是电机常开，定时开关为1是可以进行定时设置。
复位键进行复位和在任意电机常开和定时过程中进行复位和关断电机运转。
2、电风扇自动定时开关控制器软件框架扫描显示模块开关模块分频模块控制模块在软件部分主要包括4个模块来实现电风扇的定时控制。
1）控制模块之中主要有4*4键盘的动态扫描程序段，定时器的倒计时程序段，按键设置程序段。
2)扫描显示模块之中主要是数码管中4位对控制模块传输过来的数据进行显示。
3）开关模块是控制电机的开关。
4）分频模块主要对程序的频率控制倒计时时间间隔快慢，保证计时准确性。
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西安邮电大学FPGA课程设计报告题目：电风扇的自动定时开关控制器院系：电子工程学院专业班级：微电子0901学生姓名：李小斌导师姓名：黄海生起止时间： 2012-6-18 至 2012-6-29 2012 年6 月29 日目录1.任务 (2)2.目的 (2)3.使用环境 (2)4.FPGA课程设计详细内容 (2)4.1 技术规范 (2)4.1.1 总体描述 (2)4.1.2 结构框图.............................................................. 错误！未定义书签。
4.1.3 引脚描述.............................................................. 错误！未定义书签。
4.1.3 应用范围 (5)4.2 设计方案 (5)4.2.1 顶层方案设计 (5)4.2.2 顶层模块程序 (7)4.3 功能验证方案及源程序 (7)4.3.1按键输入控制模块方案设计及源程序 (7)4.3.2控制模块方案设计及源程序 (8)4.3.3LCD驱动模块方案设计及源程序 (11)4.4 电路设计及功能仿真报告............................................ 错误！未定义书签。
4.5 综合及布局布线报告和引脚分布报告 (21)4.6 硬件测试结果报告 (21)5.课程设计的心得体会 (22)6.参考资料 (22)1、任务题目：电风扇的自动定时开关控制器及FPGA功能验证设计；主要任务：运用FPGA（SPARTAN 3E）设计一个风扇定时开关控制器，能实现手动和自动模式之间的切换。
设计后能对设计进行功能上和时序上的验证和仿真测试。
2、目的（1）熟悉FPGA开发的环境和FPGA的结构，了解FPGA开发的流程,熟悉进行verilog设计时各种报告的格式；（2）能够更熟练地使用verilog设计FPGA;（3）增加把知识用于实践的实践能力。
3、使用环境(软件/硬件环境，设备等)软件环境：xilinx开发板对应的综合开发工具ISE 10.0;硬件环境：XINLIX 的SPART 3E开发板，此开发板有LCD点阵显示屏，8个LED灯，以及4个拨码开关。
开发板的供电电压为5V；设备：PC机一台，USB下载线，开发板配套电源。
4、FPGA课程设计详细内容4.1 技术规范4.1.1 功能定义（1）可以根据用户的选择，由模式切换按键实现手动或自动模式。
（2）手动动模式时，由电源开关控制电风扇的开关，即当总开关打开时，风扇工作；总开关关闭时，风扇停止工作。
（3）自动模式时，输入自动工作时间，当开关打开时，风扇工作；工作时间结束时，风扇自动关闭。
（4）LCD上显示模式类型（手动，自动），模式的总时间和剩余时间。
4.1.2 结构框图总体设计可以分为以上几个模块，各模块的功能简要介绍：（1）分频模块模块的功能是把50MHz 的系统时钟转换为1Hz 的时钟和2Hz 的时钟。
1Hz的时钟供计数模块的使用；2Hz的时钟供输入定时数值的使用。
（2）模式选择控制模块选择需要的工作模式。
包括两个模式：定时、普通。
（3）自动定时倒计时模块选择定时模式后，根据键盘的输入值来设定工作时间，在定时时间以内则风扇工作，倒计时结束或开关关闭时风扇自动关闭。
（4）显示模块LED 上显示当前工作状态：风扇工作亮，停止工作灭。
数码管显示总的设定的时间和剩余工作时间。
（5）去按键抖动模块能够消除按键按下或弹起时由于抖动而产生的不良影响，而使得控制器能安全稳定地工作。
在按键持续为高电平一定时间时，才产生作用。
并且在连续的高电平时，只产生一次作用。
4.1.3 应用范围可以用于控制电扇手动或按照一定的时间自动开关。
也可以用户控制其他的电器手动或自动开关。
4.1.4 引脚描述顶层模块管脚描述（1）输入开关管脚（2）输出显示管脚4.2 设计方案4.2.1 概述此自动定时控制器，可以实现定时模式和普通模式的切换，一共有六个模块。
（1）分频模块模块的功能是把50MHz 的系统时钟转换为1Hz 的时钟，和2Hz的时钟。
1Hz的时钟供计数模块的使用。
2Hz的时钟供输入定时数值的使用。
（2）模式选择控制模块模式选择控制模块：选择需要的工作模式。
包括两个模式：定时、普通。
（3）自动定时倒计时模块选择定时模式后，根据键盘的输入值来设定工作时间，在定时时间以内则风扇工作，倒计时结束或开关关闭时风扇自动关闭。
（4）显示模块LED 上显示当前工作状态：风扇工作亮，停止工作灭。
数码管显示总的设定的时间和剩余工作时间。
（5）信号处理模块该模块的主要作用是在定时没有结束的时候用火仍可以通过开关来控制电扇的关闭。
（6）数据输入模块当赋值信号（fz）有效后可以通过键盘输入定时的时间，确定输入无误后按下启动键（en），风扇开始倒计时。
4.2.2 顶层模块划分（1）分频模块这个模块的功能是把频率为50MHz的时钟转换为1Hz的时钟，供计时模块的使用。
电路设计：（2）模式选择控制模块选择需要的工作模式。
包括两个模式：自动、手动，op为1时是定时模式，opl为0时是普通模式。
若为定时模式风在设定的时间内自动工作，当计时结束时风扇自动停止工作，即计时反馈信号out为0时，风扇自动关闭。
若选为手动模式，则在有手动开关key来控制风扇的开关，key为1时风扇工作，为0时停止工作。
电路设计：（3）自动定时倒计时模块选择定时模式后，根据键盘的输入值来设定工作时间，在定时时间以内则风扇工作，倒计时结束时风扇自动关闭。
（4）显示模块LED 上显示当前工作状态：风扇工作亮，停止工作灭。
数码管显示总的设定的时间和剩余工作时间。
（5）信号处理模块该模块主要是用来在定时还没有结束时，用户仍可以通过开关关闭电（6）数据输入模块4.3 功能验证方案4.4 电路设计源代码，功能仿真激励源代码//顶层模块modulefan(op,clr,clk,key,fz,en,h_1,h_0,m_1,m_0,out,out_3,out_2,out_1,out_0,nclk);input op,clr,clk,key,fz,en;input h_1,h_0,m_1,m_0;output out,nclk;wire out,nclk;output [6:0] out_3,out_2,out_1,out_0;wire [7:0] h,m;wire b_m,b_h;wire [3:0] h_bcd_h,h_bcd_l,m_bcd_h,m_bcd_l;wire a_1,a_0;wire key_1;wire sign;wire inclk;displayplay(.fz(fz),.h_1(h_1),.h_0(h_0),.m_1(m_1),.m_0(m_0),.clk(inclk),.clr(clr),.h(h),. m(m));fenpin fen(.inclk(inclk),.nclk(nclk),.clk(clk),.clr(clr));clockmin(.a_1(a_1),.sign(sign),.sclk(nclk),.en(en),.data(m),.clk(clk),.b_m(b_m),.bcd_h( m_bcd_h),.bcd_l(m_bcd_l));hourho(.sign(sign),.en(en),.a(b_m),.data(h),.clk(clk),.b_h(b_h),.bcd_h(h_bcd_h),.bcd_l (h_bcd_l));optoption(.op(op),.a_1(a_1),.a_0(a_0),.key(key),.clk(clk),.clr(clr),.key_1(key_1));last la(.key(key),.key_1(key_1),.sign(sign),.out(out));sg sos(.b_m(b_m),.b_h(b_h),.clk(clk),.clr(clr),.sign(sign));led_displayl_play(.sign(out),.out_3(out_3),.out_2(out_2),.out_1(out_1),.out_0(out_0),.clk(clk ),.clr(clr),.data_3(h_bcd_h),.data_2(h_bcd_l),.data_1(m_bcd_h),.data_0(m_bcd_l) );endmodule分频模块module fenpin(clk,clr,nclk,inclk);input clk,clr;output nclk,inclk;reg nclk,inclk;reg [50:0] nadd,inadd;always @ (posedge clk)beginif(!clr)beginnclk=0;nadd=0;endelsebeginif(nadd==24999999)beginnclk=!nclk;nadd=0;endelsenadd=nadd+1;endendalways @ (posedge clk)beginif(!clr)begininclk=0;inadd=0;endelsebeginif(inadd==12999999)begininclk=!inclk;inadd=0;endelseinadd=inadd+1;endendendmodule倒计时模块module hour(a,en,sign,data,clk,b_h,bcd_h,bcd_l);input a,clk,en,sign;input [7:0] data;wire [7:0] data;output b_h;reg b_h;output [3:0] bcd_h,bcd_l;reg [3:0] bcd_h,bcd_l;reg [7:0] count;reg e;always @ (posedge clk)beginif(!en)e=1;endalways @ (posedge a or negedge en)if(!en)begincount=data;b_h=0;endelsebeginif(a)beginif(count[3:0]==0)beginif(count[7:4]==0)beginb_h=1;endelsebegincount[7:4]=count[7:4]-1;count[3:0]=4'b1001;b_h=0;endendelsebegincount[3:0]=count[3:0]-1;b_h=0;endendendalways @ (posedge clk or posedge e)beginif(e)beginbcd_h=count[7:4];bcd_l=count[3:0];endendendmodulemodule clock(en,a_1,sign,data,sclk,clk,b_m,bcd_h,bcd_l);input en,sign,clk,sclk,a_1;input [7:0] data;wire [7:0] data;output b_m;reg b_m;output [3:0] bcd_h,bcd_l;reg [3:0] bcd_h,bcd_l;reg [7:0] count;wire as;reg e;assign as=e&sign&a_1;always @ (posedge clk)beginif(!en)e=1;endalways @ (posedge sclk or negedge en)if(!en)begincount=data;b_m=0;endelseif(as)beginif(count[3:0]==0)beginif(count[7:4]==0)begincount[7:4]=4'b0101;count[3:0]=4'b1001;b_m=1;endelsebegincount[7:4]=count[7:4]-1;count[3:0]=4'b1001;b_m=0;endendelsebegincount[3:0]=count[3:0]-1;b_m=0;endendendalways @ (posedge clk or posedge e)beginif(e)beginbcd_h=count[7:4];bcd_l=count[3:0];endendendmodulemodule sg(b_m,b_h,clk,sign,clr);input b_m,b_h,clk,clr;output sign;reg sign;always @ (posedge clk or negedge clr)beginif(!clr)beginsign=1;endbeginif(b_h)beginif(b_m)beginsign=0;endelsebeginsign=1;endendelsebeginsign=1;endendendendmodule信号处理模块module last(key,sign,key_1,out);input key,sign,key_1;output out;wire out;wire ks;assign ks=key&sign;assign out=ks|key_1;endmodule数据输入模块module display(h_1,h_0,m_1,m_0,fz,clk,clr,h,m);input h_1,h_0,m_1,m_0;input clk,clr,fz;output [7:0] h,m;reg [7:0] h,m;reg [3:0] add_m_0,add_m_1,add_h_0,add_h_1;always @ (posedge clk or negedge clr)beginif(!clr)beginadd_m_0=0;add_m_1=0;endbeginif(fz)beginif(!m_0)beginif(add_m_0==4'b1001)beginadd_m_0=1'b0;endelsebeginadd_m_0=add_m_0+1'b1;endendif(!m_1)beginif(add_m_1==4'b0101)beginadd_m_1=1'b0;endelsebeginadd_m_1=add_m_1+1'b1;endendendendendalways @ (posedge clk or negedge clr)beginif(!clr)beginadd_h_0=0;add_h_1=0;endelsebeginif(fz)beginif(!h_0)beginif(add_h_0==4'b1001)beginadd_h_0=0;endelsebeginadd_h_0=add_h_0+1;endendif(!h_1)beginif(add_h_1==4'b0101)beginadd_h_1=0;endelsebeginadd_h_1=add_h_1+1;endendendendendalways @ (posedge clk or negedge clr)beginif(!clr)beginh=0;m=0;endelsebeginh={add_h_1,add_h_0};m={add_m_1,add_m_0};endendendmodule模式切换模块module opt(op,a_1,a_0,key_1,key,clk,clr);input op,key,clk,clr;output a_1,a_0,key_1;reg a_1,a_0;assign key_1=key&a_0;always @ (posedge clk or negedge clr)beginif(!clr)begina_0=0;a_1=0;endelsebeginif(op)begina_1=1;a_0=0;endelsebegina_0=1;a_1=0;endendendendmoduleLED数码管显示模块moduleled_display(out_3,out_2,out_1,out_0,clk,clr,data_3,data_2,data_1,data_0,sign);input clk,clr,sign;input [3:0] data_3,data_2,data_1,data_0;output [6:0] out_3,out_2,out_1,out_0;wire [6:0] out_3,out_2,out_1,out_0;led h_1(.clk(clk),.clr(clr),.d(data_3),.out(out_3),.sign(sign));led h_0(.clk(clk),.clr(clr),.d(data_2),.out(out_2),.sign(sign));led m_1(.clk(clk),.clr(clr),.d(data_1),.out(out_1),.sign(sign));led m_0(.clk(clk),.clr(clr),.d(data_0),.out(out_0),.sign(sign));endmodulemodule led(d,clk,clr,out,sign);input [3:0] d;wire [3:0] d;input clk,clr,sign;output [6:0] out;reg [6:0] out;always @ (posedge clk or negedge clr)beginif(!clr)out=0;elsebeginif(!sign)out=0;elsecase(d)4'b0000:out=7'b0000_001;4'b0001:out=7'b1001_111;4'b0010:out=7'b0010_010;4'b0011:out=7'b0000_110;4'b0100:out=7'b1001_100;4'b0101:out=7'b0100_100;4'b0110:out=7'b0100_000;4'b0111:out=7'b0001_111;4'b1000:out=7'b0000_000;4'b1001:out=7'b0001_100;endcaseendendendmodule4.5功能仿真结果报告（1）分频模块：在100ns的时候产生了一个脉冲：（2）计数模块：复位时的各信号情况：模式不同时计数时间不同：秒到分的进位：计数到规定值时产生脉冲：（3）LCD驱动模块：初始状态：中间模块:（4）去抖模块：前面有抖动，信号在外来信号稳定后隔一段时间才发送一个脉冲4.6硬件测试结果报告经过仿真测试没问题后，把程序下到SPARTAN 3E中进行调试,按照预期的操作方法进行操作，结果和预期的结果基本相同，可以实现自动和手动之间的切换，并且在自动时到时间能停下来。