电子砰设计资料.doc

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1、基于FPGA的实用电子称摘要：该设计以现场可编程门阵列FPGA为核心控制部件,并基于超高速硬件描述语言VHDL在Xilinx公司的SpartanⅡE系列的XC2S100E芯片上编程实现；系统的硬件部分包括FPGA最小系统板，数据采集、人机交互界面三大部分。最小系统部分主要是扩展了外部数据存储器，数据采集部分由压力传感器、信号的前级处理和A/D转换部分组成。人机界面部分为键盘输入，点阵式液晶显示，软件基于VHDL语言实现了本设计的全部控制功能，包括基本的称重功能，和发挥部分的显示购物清单的功能，并增加了时钟、过载提示欠量程提示、语音提示等创新功能。整机系统结构简单，使用

2、方便。功能齐全，精度高，具有一定的开发价值。关键词：电子称，计价，压力传感器，FPGA，VHDLDesignofappliedElectronic-balanceBasedonFPGATutor:YanWangWeiqingXUZhengyuTangRenfuLan(ElectricEngineeringCollegeNanHuaUniversityHengyangHunan,China)Abstract:Thisisadesignforappliedelectronic-balancewhichisbasedonFPGA(FieldProgrammableGateA

3、rray).ThedesignwillbeachievedintheSpartan-IIE-XC2S100EchipofXilinxcorporationbyprogrammingwiththeVHDL(VeryHigh-speedDescriptionLanguage)ThehardwareofthesystemincludestheminimumsystemofFPGA,thedatacollector,theinterfaceofpersonandmachine.Theminimumsystem’sfunctionmainlyistoexpandthestora

4、ge,ThedatacollectoriscomposedofpressuresensorandA/Dconvertor,TheinterfaceofpersomandmachineincludeskeyboardandLCDdisplay.ThesoftwarewillachieveallcontrolfunctionsofthisdesignaccordingtothelanguageofVHDL.Thisfunctionsisincludingtoweighthefunctionbasically,andthefunctionoftheshoppingdetai

5、ledlist.Besides,weaddingseveralexpandingfunctionssuchasdisplayingclockandpromptingwhenthematterisoverload.Thestructureofthewholemachineissimple,theusageisconvenience.,theaccuracyishigh,Itisworthofempolderingtothisappliedelectronic-balance.Keyword:Theelectronicbalance,Pressuresensor,FPGA

6、,VHDL目录第一章系统方案的设计41.1电子称的设计要求41.1.1基本要求41.1.2发挥部分41.1.3创新部分41.2设计的基本思路41.3系统方案比较和论证41.1.3控制器41.3.2前级放大器51.3.3A/D转换器61.3.4显示输出电路61.4系统组成7第二章单元电路设计72.1称重传感器72.2前端信号处理82.3A/D转换电路92.4主控制控制电路102.5人机交互界面112.5.1键盘接口电路112.5.2LCD显示接口电路122.5.3LED数码管显示电路122.6日历时钟电路132.7电源电路142.8其它扩展电路142.8.1通讯接口电路

7、142.8.2语音电路152.8.3报警电路16第三章系统软件的设计163.1开发软件及编程语言简介163.2系统软件的设计163.1.1软件率程序流程163.1.2VHDL模块设计173.2.3程序设计顶层映射原理193.3程序清单及仿真19第四章系统测试214.1测试仪器清单214.2测试方法214.3测试结果和误差分析214.3.1测试结果214.3.2误差计算及分析22第五章设计总结22参考文献22附录１主要元器件清单23附录2印制板图23附录3程序清单24第一章系统方案的设计1.1电子称的设计要求1.1.1基本要求1)能用简易键盘设置单价，