数字电路与逻辑设计实验
实验报告
实验名称 LED点阵电风扇 姓 名 学 院
专 业 班 级 学 号 班内序号
指导教师
2015 年 月日
一、实验课题任务要求
1、用 8×8 点阵模拟风扇转动，并采用双色点阵显示。
2、风扇转动方式如图 1 所示，包括四个点阵显示状态并按顺序循环显示。风扇转动速度根
据环境温度分为 4 档，其中 1 档的四个显示状态之间的切换时间为 2 秒，2 档为 1 秒，3 档为 0.5 秒，4 档为静止不动。 3、环境温度通过 2 个 BTN 按键设置，一个用来增加，一个用来减少，温度可设置范围 为 10℃～40℃，温度精度为 1℃，并用两个数码管进行温度显示。风扇根据不同的 温度自动采用不同的转动速度，其中 20℃～24℃对应 1 档，25℃～29℃对应 2 档，30℃～40℃对应 3 档，10℃～19℃对应 4 档，用一个数码管显示档位。
4、定时模式：在风扇不同转动速度下，可以通过按键切换进入定时模式。定时时间可 设置范围为 20～59 秒，采用两个数码管进行倒计时显示，当倒计时结束后，风扇状 态保持静止不动。 5、 设置开关键。风扇开机初始状态为 20℃、1 档，并有不小于 5 秒的开机音乐。关机 状态为点阵全灭。
二、系统设计
1.设计思路
(1)温度调节：通过两个按键来控制温度的加减，将温度的十位与个位分为两个变量，温度变量为十进制，使用if判断确定进位与边界。通过温度所处的范围确定档位。
(2)定时模式：使用一个拨码开关控制时间调节与倒计时之间的切换，时间调节与温度调节一样，倒计时模式开始时两位时间减少并用判断语句确定进位，当时间为0是，将判断变量f的值改为0。
(3)晶码管显示：使用一个时钟信号是晶码管同时显示温度，档位，时间5个数字。
(4)风速控制：通过不同的档位判断令时钟clk2等于不同频率的时钟，当为4档时，clk2等于1。
(4)风扇转动：使用两个不同频率的时钟信号clk1与clk2，一个时钟信号clk1使点阵显示图像，另一个时钟clk2让四种点阵图像来回转变。
(5)开机音乐：使用一个计时器，当开关开启式，ono变量为1，时间结束后为0，当为1时音乐响起。
2.总体框图
三、仿真分析（仿真图为将部分程序抠出后新建文件仿真）
1.
上图为温度控制部分的仿真。
bup与bdown分别为按键加减输入，clk4为频率为0.5Hz的时钟信号，on_off为开关机控制键，gear为档位，temp3与temp4分别为温度的十位与个位。
初始状态为温度为20，当on_off变为1时bdown为1，温度减少，减为0后停止，bup为1时开始增加，加到40为止。在不同的温度是，档位gear为不同值。 2.
上图为定时模式时间调节部分仿真图
b_down与b_up分别为控制时间减少与增加的按键，clear为复位键，clk1为频率为1Hz的时钟信号，
初始状态时间为30，当dec为0时，b_up为1时，时间增加，b_down为1时，时间减少，clear为1时，时间还原为初始状态。 3.
上图为定时模式倒计时部分的仿真图
Clk1为频率为1Hz的时钟信号，f为停止信号，dec为定时模式的状态转移开关，temp1与temp2分别为时间的十位与个位。
当dec为1时，时间开始减少，当时间减少到0时，停止信号f变为1。 4.
上图为频率选择部分的仿真图
Clk1，ckl4，ckl5分别为三种不同频率的时钟，gear为所处的档位。 更具档位gear的值不同，信号cclk的值也不同。
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