基于CPLD的空调控制系统

    空调控制系统结构如图1所示。首先由传感器检测室内温度，并将采集来的数据传输到控制系统的预处理单元。在预处理单元将采集来的温度信号与设定值相比较，电路板克隆以判断当前的状态（太热、太冷或适中）。然后将处理结果传输到控制单元；最后由执行机构接收控制单元输出的控制信号，控制室内空调。

    2 控制单元的EDA实现

    2.1 控制单元的芯片功能

    控制芯片如图2所示。

    有3个输入端时钟端：cIk，temp_high和temp_low；2个输出端：heat和cool，高电平有效。如果室内温度正常， temp_high和temp_low均为“0”，则输出端heat和cool均为“0”。如果室内温度过高，temp_high为“1”， temp_low为“0”，则heat和cool分别为“1”和“0”，空调制冷。如果室内温度过低，temp_high为“0”，temp_low为 “1”，则heat和cool分别为“0”和“1”，空调制热。

    2.2 控制单元芯片的VHDL代码

    VHDL（Very High Speed Integrated CircuitHardware Description Language）是IEEE工业标准硬件描述语言，是随可编程逻辑器件（PLD）的发展而发展起来的。这种用语言描述硬件电路的方式，容易修改和保存，且具有很强的行为描述能力，所以在电路设计中得到了广泛应用。以下是描述控制单元VHDL代码：

    2.3 控制单元芯片的功能仿真

    控制单元芯片系统采用Altera公司的EPF8282-ALC84-2芯片，所有程序在Max+Plus II中开发。当设计输入完成后，进行整体的编译和逻辑仿真，然后进行转换、布局、布线，延时仿真生成配置文件，最后下载至FPGA器件，完成结构功能配置，实现其硬件功能。控制芯片的系统逻辑功能仿真波形如图3所示。各信号的逻辑功能和时序配置完全达到设计要求。