基于fpga的智能变送器的设计与开发

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1、学校代号：学号：密级：10532J06009006湖南大学硕士学位论文基于FPGA的智能变送器的设计与开发TheDesignandDevelopmentofIntelligentTransmitterBasedonFPGAby一～一一一ZHOUWeilongB．E．(HunanUniversity)2006AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringElectronicScienceandTechnologyin

2、theGraduateSchoolofHunanUniversity—SupervisorProfessor、7ⅢGuiqingNovember,2010湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明’。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：同审扮日期：幽／o年肛月胪日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保

3、留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密囹。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：l司多谢龄别帷辄勋蹦易多式e7醢，弧一r一-’’，日期：山fo年fr文月侈日日期‘州。年似月∥日基王EP(；A的翟毖变迸器的瑶讳与耳．盆一一一摘要信号变送电路的功能是将传感器采集的非电量信号经过调理后变成可以

4、测量的数字信号然后送入微处理器进行处理。此电路设计的优化程度如何，直接关系到智能传感器系统的测量精度和稳定性等重要方面。传统的变送器器输入和输出都是模拟信号，结构简单，功能单一，只能为特定的传感器信号进行调理，当工业现场传感器繁多时，就需要多种调理器投入使用。同时，传统的变送器没有对外通信功能，为现代化工业系统的组网、监测带来了极大不便。本系统设计目标是在分析传统变送器的缺陷和不足基础上，致力于变送器新型智能控制器的研制工作，开发出一种基于FPGA的新型智能变送器。本文根据工业应用的实际需要以及网络通信发展的功能要求，提出了基于FPGA智能

5、变送器控制系统的总体方案，硬件系统设计、系统软件设计。设计实现了系统MCU主控模块、数据采集模块、电源控制模块、数据处理模块、数据通信模块等硬件电路，并结合XILINX提供的FIRCore的应用环境和仿真验证环境，提出低通，带通，微分，积分等滤波算法的设计方法。详细阐述了系统各模块电路的组成原理和实现方法，给出了整个电路系统的原理图，并制作了印刷电路板。本文最后对所做的研究工作进行总结，同时指出了进一步研究和改进的方向。关键词：信号变送器，数据采集，智能控制器，FIR滤波器，FPGAIIAbstractThefunctionofsignal

6、transmittercircuitistochangethenon—electricalquantitysignalwhichsensorsgathertodigitalsignalandthensendintothemicroprocessorforprocessing．Theoptimizationofthiscircuitisdirectlyrelatedtotheintelligentsensorsystemmeasuringaccuracyandstabilityofotherimportantaspects．Theinputa

7、ndtheoutputofthetraditionaltransmittinginstrumentareanalogsignalandthestructurearesimple，thefunctionisunitary,whichcanonlycarryontherecuperationforthespecificsensorsignal．Andatthesametime，thetraditionaltransmittinginstrumentdoesnothavetheexternalcommunication，whichhasbroug

8、htenormouslyinconvenientforthemodernizationindustrialsystem’Snetworkandthemonitor．Thispap