基于Verilog HDL的FPGA程序(智能洗衣机)[精选].doc

华中科技大学 电子线路课程设计 题 目：智能洗衣机 院 系：控制科学与工程系 班 级：自动化100X班 姓 名： 联系方式：fanjunchao1991@163.com 指导老师： 目录 一 题目分析。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1 二 系统流程图.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2 三 主要模块介绍.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5 四 各按键功能.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6 五 仿真波形.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。7 六 实验总结。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。8 七 附录。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9 一：题目分析 本次课程设计要求以Verilog HDL硬件描述语言为基础，以DE2开发板为工具，编写智能洗衣机的模拟程序。 首先，我在熟悉题目要求的前提下，将题目要求划分为以下几个小的项目，每个项目尽量用单独的模块实现其功能： 洗衣过程的转换：控制洗衣过程在每个过程对应的状态机之间 转换，用control.v模块实现。 洗衣时间的显示：通过直接调用上学期编写的24小时智能时钟程序的计时模块，并用总时间减去已用时间得到剩余时间，用led_show.v实现。 本程序的特色： ①led灯表示水位： 通过一定的算法，实现用led灯的亮灭表示水位。Led依次点亮表示注水过程，相反，表示排水和甩干过程。 ②1602 LCD液晶屏： 用LCD显示所有操作步骤和过程，包括选择模式，当前洗衣模式和状态，洗衣完毕等。这些过程都是用LCD液晶屏具体显示。 ③按键使用和去抖： 因为要使用按键进行模式的选择，所以我用软件去抖的方式实现按键按动时的去抖。 ④暂停键模拟断电保护：设计了一个暂停键，模拟真实情况中的断电保护。当暂停时模拟现实中的断电；暂停结束模拟现实中的重新上电，程序从断点继续运行。 二：系统流程图 MODE 1 OR MODE 2 OR MODE 3: MODE 4 MODE 5 流程图说明：第一个为总的控制系统的流程图，后面三个为总流程图中，每种模式的详细流程图。 三：主要模块介绍 module my_start： 顶层模块，调用下层模块。 module HZ_1： 分频模块，通过10分频和5分频将50Mhz 分频成为1hz。 module control： 控制模块，控制洗衣模式状态机的转换。 module led_show： 倒计时模块，通过减去已用时间，得到剩余时间。 module put_bottom：软件去抖模块，通过软件去抖，检测按键按动情况。 module lcd_show： 1602液晶屏显示模块，包括驱动和需要显示的字符。 Module water_station：用led灯显示当前水位。 四：各按键功能 SW_0 :电源键，‘0’时表示power off（未开电源），‘1’表示洗衣机已经开机，处于工作状态，优先级最高。 SW_1 :暂停键，‘0’时表示正常工作，‘1’时表示暂停工作， 处于待机状态。 Key_2 :确定键，按下表示模式选择确定，进入洗衣工作状态。 Key_1 :模式选择键，洗衣机共有5种工作模式，用此键进行 选择模式。 液晶屏 :显示洗衣机工作状态。 数码管 :显示洗衣机当前工作模式剩余时间和整个工作状态剩 余时间。 Hex7，hex6:表示当前状态剩余分钟。 Hex5，hex4：表示剩余时间（秒）。 Hex1，hex0：表示整个状态剩余时间。 Led： 表示洗衣机水位状态，水位越高，led灯亮的越多。 五：仿真波形 说明：bot_1为模式选择按键，bot_2为确认按键，当57us按动确认键后，进入所选择的的mode 1。wsh_sty为当前洗衣状态，0代表注水，1代表洗衣（为了缩短仿真时间，我将洗衣时间改成一分钟），2代表排水，3代表甩干，4代表漂洗。可以看到，洗衣过程如下：0-1-2-3---0-4-2-3---0-4-2-3---wash over。符合要求，下载到开发板上以后也验证成功，mode 2和mode