智能电度表控制系统的设计讲解.ppt

谢谢大家！ 题目：智能电度表控制系统的设计 一、大作业摘要 关于我设计的智能电度表控制系统，是我基于简化电费缴纳程序以及便利日常生活的理念，运用自动化、无线传输等技术所进行的一次革新设计。其自动化主要体现在两个方面。一即自动计费\报警功能，根据用户的用电情况自动计算本月费用，并对用电量及剩余费用进行显示，使用户随时清楚用电状况。并且，在此基础上增加报警功能，及时提醒用户剩余费用不足，避免突然停电带来的不便。二即自动断电功能，当用户用电额度超过设定额度一定数值后，系统将会自动停止供电。此功能能够减少人工使用，进而降低成本，达到利益的最大化。再者，为了开发出智能电度表控制系统更大的使用价值，当剩余费用低于某个预先设定值时，系统开起自动报警功能，同时，它会自动给用户预留手机号码发送缴费提醒短信。脱离了一般电度表需要人工主动查阅用电情况的局限，进入了高度自动化，彻底摆脱人工成分的革新领域。 二、设计的背景、目的和意义 1、不需要人工抄表，有利于现代化管理。IC卡电表的使用避免人工抄表上门收费给客户带来的诸多不便，且历史购电数据均可以保存，便于客户查询。 2、充分体现了电力的商品属性。实行先买电后用电 ，客户可以根据自己的实际需要有计划地购电、用电，不会因欠费而发生滞纳金，增加不必要的开支。 3、解决了收费难的问题。能很好地解决零散居民客户、临时用电客户、经常欠费客户的收费问题。 4、预购电量;IC卡传递数据，实现数据回读，包括：回读总电量，剩余电量，表内累积购电量，总购电次数等信息。 5、超负荷报警断电、剩余电量报警，提醒用户及时购电。 四、确定输入和输出变量 输入信号：clock时钟，reset复位，shuaka刷卡 输出信号：baojing报警，smg_out数码管8位输出，smg_en数码管四位输出 4位使能数码管控制选择四个数码管哪个输出，8位数码管控制输出数据，选通时，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。在轮流显示过程中，每位数码管的点亮时间为1～2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极管的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示数据，不会有闪烁感。 三、设计任务及要求 接受到输入信号后，能够自动开始计费。 在余额不足10元时，能够报警通知用户。 在已经欠费10元时，会自动切断电源停止供电。 按下复位键时，自动回归初始状态。 六、输入和输出变量对应部件说明 input clk; //时钟信号 input reset; //复位信号，接可以按下去的按键 input shuaka; //刷卡信号，接上下扳动的按键 output baojing; //报警信号，0--报警，1--不报警 output [7:0]smg_out; //数码管8位段选输出 output [3:0]smg_en; //数码管4位片选输出 数码管为共阳极动态数码管 五、确定输入状态 clock时钟接时钟振荡器 shuaka高电平开始工作 reset低电平需恢复时才接高电平 七、整体设计框图 state1:初始状态（断电） state2:工作状态,计费 state3:余额不足10报警状态 state4:余额为-10停止工作 state5:刷卡重新进入工作，接上次度数记录 八、状态机设计（状态转换图） input1:刷卡 state1:断电状态 input2:余额小于10 state2:计费工作状态 others:按下reset键 state3:报警状态 input1丨input2:余额小于-10元 九、方案论证 方案1：基于verilog原理实现 方案2：基于单片机原理实现 确定选择方案1，理由是verilog语言简便，使用Verilog描述硬件的基本设计单元是模块，将复杂的功能模块划分为低层次的模块，提高效率。 十、状态机设计（状态编码） module control(clk,reset,shuaka,smg_out,smg_en,baojing); input clk; //时钟信号 input reset; //复位信号，接特别高的按键 input shuaka; //刷卡信号，接扁一点的按键 output ba