基于fpga的温室多点多参量数据采集系统研究

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1、◆●数据采集系统的任务就是采集传感器输出的模拟信号并转换成计算机能够识别的数字信号，然后送入计算机进行相应的计算和处理，得出所需的数据，并将计算得到的数据进行显示或打印，．以便实现对某些物理量的监测。基于温室的数据采集系统能够获取温室内各种环境信息，有助于人们了解温室内作物的生长环境状况并及时做出调节，以提高经济效益。本文提出了一种基于FPGA的多点多参量数据采集系统。设计了前端数据采集电路、FPGA最小系统、LCD显示与报警电路、FPGA与SRAM接口电路以及串口通信电路等，并制作了PCB电路板。采用QuartusII作为软件开发平台，完成了

2、前端采集数据的读取、处理、显示以及与上位机的数据传输等模块，对各功能模块进行了软件仿真，并设计了上位机软件，实现了采集数据的异地显示与存储。本文设计的数据采集系统，用于监测温室中多个采样点的温度、湿度和光照度，能够有效地克服数据不能并行处理，运行速度有限等缺点，可满足大数据量的高速处理需求。关键词数据采集；FPGA：温室AbstractThetaskofdataacquisitionsystemischangingtheanalogsignalscome的mthesensortOthedigitalsignalswhichcouldbecacu

3、latedorprocessedbycomputer．Peoplecallsurveysomephysicalparametersbydisplayingorprintingthedata．Thedataacquisitionsystembasedongreenhousecallcollectthemessageofglasshouse，SOpeoplecouldsurveyandadjusttheenvironmentofgreenhouseintime，so弱tOimprovetheirincome．Thedesignofdataacqui

4、sitionsystemofgreenhousebasedonFPGAwhichCallmeasuremanymonitoringpointsisdiscussedinthethesis．ThisdesignproducedPCBboardandimplementedthefront-enddataacquisitionhardwarecircuits，includingthefront—endacquisitioncircuit，theminimumFPGAsystemcircuit，theLCDdisplayandwarningcircui

5、t,theinterfacecircuitbetweenFPGAandSRAM，andserialportcorrespondencecircuit．ThepartofSothareisdevelopedundertheplatformofQuartusllwhichimplementedthefunctionmodulesofreading，displaying，storingthedataandcorresponding埘nlPC，andthethesishadsimulationoneachmodule，too．Besides，theth

6、esiscompletedtheSoftwareofpositionmachinewhichcoulddisplayandstorethedatainadifferentplace．ThisdataacquisitionsystemCanbeusedtOmeasurethetemperature，humidityandilluminationofmanysamplingpointsintheglasshouse．Itcallovercometheshortcomings，such嬲non-parallelprocessingandlowspee

7、d．What’Smore，itcanmeettherequirementsofhigh-speedprocessingoflargeamountofdata．Keywordsdataacquisition；FPGA；greenhouse-Ⅱ．_I■1．4课题的研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4第2章温室环境参量数据采集系统的总体设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯52．1系统总体设计方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯52．1．1硬件设计方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯72．1．2

8、系统软件设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。72．2FPGA设计流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯82．3主