基于FPGA的智能温度报警系统设计

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摘要：温度的实时监控在我们的生产生活中变得越来越重要。本文所介绍的基于FPGA的温度传感报警系统主要由FPGA芯片、温度传感器和报警控制模块这三个部分组成。温度传感器的主要作用是用来采集温度信号，然后将采集到的数据通过数字信号的方式传送至FPGA的芯片上待进一步处理。FPGA芯片用来完成参数设定、温度信号采集和数据的比较等处理工作，最后将这些处理完的数据发送至报警模块。59193

毕业论文关键词:FPGA，温度传感器，报警系统

Abstract：Real-time temperature monitoring has become more and more important. This paper is focused on the temperature sensor FPGA alarm system, which consists of a FPGA chip, temperature sensor and alarm control module. The function of temperature sensor is to collect temperature digital signal, and then transmitted it to the FPGA for further processing. The FPGA is used to set parameter, collect temperature signal and compare the digital signal. At last, it will transmit the data to the alarm module.

Keywords: FPGA, Temperature sensor, Alarm system

1.1 课题的研究背景及意义 4

1.2 国内外有关技术的研究现状 4

1.3 论文研究与应用的意义 5

2 温度报警系统硬件介绍 5

2.1 FPGA的简介 5

2.2 温度传感器的选择 7

3 硬件设计 10

3.1 系统硬件结构图 10

3.2 温度读取模块 12

3.3 温度报警模块 13

3.4 复位模块 13

3.5 数码管显示模块 14

4 软件编程 13

4.1 QUARTUS II软件简介 13

4.2 系统软件模块 14

4.3 按键控制模块 15

4.4 温度转换读取计算模块 16

4.5 二进制转换成BCD模块 16

4.6 数码管显示模块 17

5 系统的实现与调试 18

结论 21

参考文献 22

致谢 23

1 前言

1.1 课题的研究背景及意义

在我们的生活和工业生产中，温度的监控一直占据一席之地。在日常的生产和生活中很多地方需要利用到到智能温度控制系统，比如生产生活中温室温度的控制，城市供热系统温度控制、医学热疗系统的温度控制等等。一个良好的智能温度控制系统不仅可以提高生产质量，同时也可以保证系统的安全。但是传统的智能温度控制的准确度不高，而且往往要花费大量的时间进行数据的采集以及处理，当监控的周期过长时则会产生系统误差，不利于温度的监控。

随着EDA技术的发展，FPGA的应用也越来越广泛， FPGA设计控制器在生产生活中的使用，可以打打降低系统器件数的使用，而且还具有体积小、设计灵活、现场可编程、调试简单等特点。最重要的是，基于FPGA的控制器既不仅可以作为单独的控制芯片模块，作为整个控制系统的控制单元模块，同时也可以将其嵌入到片上可编程系统中。