基于fpga的平台温度读取方式

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1、桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸摘要基于微处理器的数字PID控制器改变了传统模拟PID控制器参数不够灵活的问题，但是常规微处理器容易在环境恶劣的情况下出现程序跑飞的问题。现在使用的温度控制系统一般都是基于单片机平台的，它具有分立元件多、功耗大、速度慢等缺点，我们必须设计出更好的检测装置来解决这些问题。本课题的目的就是研究开发一种速度快、精度高、性能可靠的数字温度控制设备，用来监视及控制自动系统。通过对各种硬件平台进行深入的对比，发现采用FPGA为核心进行设计，可以从本质上解决以上问题。FPGA即现场可编程门阵列

2、，可供使用者现场定义它的功能，具有结构灵活、速度快、集成度高以及适用范围广等特点，兼容了PLD和通用门阵列的优点，可实现较大规模的电路，编程也很灵活。它可以使用QUARTUSⅡ软件设计，并运用VerilogHDL语言编译，把FPGA与数字式温度传感器有机地结合起来，再通过PID反馈形成闭环控制系统，这样就建成了一个FPGA温度控制系统，这个系统可以弥补单片机系统的不足，适应未来社会的要求。关键词：FPGA；PID反馈；温度控制55桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸AbstractThePIDcontrollerb

3、asedonmicroprocessorsolvedtheproblemthattheparameterscan’tbechangedflexiblyintraditionalanalogPIDcontroller,Butthegeneralmicroprocessorhasalimitofblindrunningwhenplacedinatrociouscondition.Temperaturecontrolsystemthathasbeenusednowadayscurrentlybasedonsinglechip

4、,itsdisadvantageisobvious:tomuchdiscretecomponent,highpowerconsumption,slowspeedetc.Weneedtodesignabetternewdevicetosolvetheseproblems.Thepurposeofthistreatiseistodevelopakindofnumericaltemperaturecontroldevicewithafaster,moreaccurate,highlydependablewhichisused

5、tomonitorandcontroltheautomaticsystem. BycomparisonofdifferenthardwareplatformsfineoutthatitcansolvetheaboveproblemsinessencebyusingFPGAasthecoretodesign.FPGAisasemiconductordevicecomponentscanbeedited,anditsfunctioncanbedefinedbyaon-siteuser.FPGAhasalotofadvant

6、agessuchasflexiblestructure,speed,highintegration,andwiderange,besides,Large-scalecircuitscanberealizedwiththecompatibilityofPLDanduniversalgatearrayandtheprogrammingisalsoveryflexible.ItcanuseQUARTUSⅡandVerilogHDLtocombinetheFPGAanddigitizetemperaturesensor,and

7、thenthroughPIDfeedbacktheclosedloopcontrolsystemcanbeformed.AtlastaFPGAtemperaturecontrolsystemisbuilt,itmakeupfordeficiencyofsinglechipsystemandmeettherequirementsofthefuturesociety.Keywords:FPGA;PIDfeedback;temperaturecontrol;55桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸目录引言51设计要求和方

8、案的选择61.1设计要求和目标61.1.1具体要求61.1.2设计目标61.2方案和器件的确定72硬件设计72.1FPGA的选择72.2温度传感器的选择92.2.1DS18B20引脚的介绍102.2.2DS18B20的操作112.2.3实际温度的采取122.2.4DS18B20的指令132.2.5DS18B20的外部电源供电方式1