(1)电路仅需一个不带锁控制按键;使用三个 LED 作为定时提示灯,分别对应 15 分 钟,30 分钟,45 分钟;另用一个 LED 模拟紫外线消毒灯是否开启;一个蜂鸣器作为语音 提示。 (2)按键用作电源开关及定时时长切换。第一次按下按键时,即可打开电源,同时 15 分钟对应的指示灯亮,如果在 3 秒钟内没有再次按键,系统将进入 30 秒倒计时模式,同 时蜂鸣器发出有不同间隔的报警声,30 秒后,消毒系统开始工作,对应 LED 点亮。如果 在 3 秒内再次按键,将依次切换到 30 分钟定时,45 分钟定时,关闭三种状态,并以此循 环。每种状态需要有对应的 LED 点亮。关闭状态时,三个 LED 定时提示灯全灭。 (3)为了提醒使用者消毒灯即将工作前的倒计时状态,蜂鸣器的报警间隔需不同:倒 数 30-20 秒期间的时间间隔为 1 秒,倒数 20-10 秒期间的时间间隔为 0.5 秒;倒数 10-5 秒期间的时间间隔为 0.3 秒;倒数 5-0 秒期间的时间间隔为 0.1 秒。 (4)系统工作指示灯需要按照所设定的时长点亮,时间结束后自动熄灭。在消毒期间, 可通过设定的时间间隔 3 秒的报警提示用户,系统正处于消毒状态。
时间: 2024-02-22 13:59:16 浏览: 143
以下是参考的 Verilog HDL 代码:
```
module disinfection_system (
input clk, // 时钟信号
input rst_n, // 复位信号,低电平有效
input ctrl_btn, // 控制按键,高电平有效
output reg[3:0] led, // 定时提示灯,低电平有效
output reg uv_led, // 紫外线消毒灯,高电平有效
output reg buzzer // 蜂鸣器
);
// 定义状态机状态
parameter IDLE = 2'b00;
parameter COUNTDOWN_15MIN = 2'b01;
parameter COUNTDOWN_30MIN = 2'b10;
parameter COUNTDOWN_45MIN = 2'b11;
// 定义计数器和状态变量
reg[3:0] cnt_1s;
reg[1:0] state;
// 初始化变量
initial begin
cnt_1s = 0;
state = IDLE;
end
// 时钟计数器
always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
if (~rst_n) begin
cnt_1s <= 0;
end
else if (cnt_1s == 50000000) begin // 1s = 50MHz / 2
cnt_1s <= 0;
end
else begin
cnt_1s <= cnt_1s + 1;
end
end
// 控制按键状态机
always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
if (~rst_n) begin
state <= IDLE;
led <= 4'b1111;
uv_led <= 1'b0;
buzzer <= 1'b0;
end
else begin
case (state)
IDLE: begin
if (ctrl_btn == 1'b1) begin
state <= COUNTDOWN_15MIN;
led <= 4'b1110;
end
end
COUNTDOWN_15MIN: begin
if (ctrl_btn == 1'b1) begin
state <= COUNTDOWN_30MIN;
led <= 4'b1101;
end
else if (cnt_1s == 30000000) begin // 30s
state <= IDLE;
led <= 4'b1111;
uv_led <= 1'b1;
buzzer <= 1'b1;
end
else if (cnt_1s == 25000000 || cnt_1s == 20000000 ||
cnt_1s == 17000000 || cnt_1s == 15000000 ||
cnt_1s == 12000000 || cnt_1s == 10000000 ||
cnt_1s == 7000000 || cnt_1s == 5000000 ||
cnt_1s == 2000000 || cnt_1s == 0) begin
buzzer <= 1'b1;
end
else begin
buzzer <= 1'b0;
end
end
COUNTDOWN_30MIN: begin
if (ctrl_btn == 1'b1) begin
state <= COUNTDOWN_45MIN;
led <= 4'b1001;
end
else if (cnt_1s == 180000000) begin // 30min
state <= IDLE;
led <= 4'b1111;
uv_led <= 1'b1;
buzzer <= 1'b1;
end
else if (cnt_1s == 150000000 || cnt_1s == 120000000 ||
cnt_1s == 85000000 || cnt_1s == 60000000 ||
cnt_1s == 35000000 || cnt_1s == 20000000 ||
cnt_1s == 5000000 || cnt_1s == 0) begin
buzzer <= 1'b1;
end
else begin
buzzer <= 1'b0;
end
end
COUNTDOWN_45MIN: begin
if (ctrl_btn == 1'b1) begin
state <= IDLE;
led <= 4'b1111;
end
else if (cnt_1s == 270000000) begin // 45min
state <= IDLE;
led <= 4'b1111;
uv_led <= 1'b1;
buzzer <= 1'b1;
end
else if (cnt_1s == 240000000 || cnt_1s == 210000000 ||
cnt_1s == 180000000 || cnt_1s == 150000000 ||
cnt_1s == 120000000 || cnt_1s == 90000000 ||
cnt_1s == 60000000 || cnt_1s == 30000000 ||
cnt_1s == 10000000 || cnt_1s == 0) begin
buzzer <= 1'b1;
end
else begin
buzzer <= 1'b0;
end
end
default: begin
state <= IDLE;
led <= 4'b1111;
uv_led <= 1'b0;
buzzer <= 1'b0;
end
endcase
end
end
endmodule
```
该代码具有状态机结构,使用计数器跟踪时间和按键的按下次数。在不同状态下,它会控制 LED、紫外线消毒灯和蜂鸣器的状态,从而实现消毒系统的不同操作。
需要注意的是,该代码仅为参考,可能需要根据您的具体硬件平台和需求进行修改和优化。
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