基于FPGA智能温度控制器

1、 基于FPGA的智能温度控制器 在实际工程当中,对环境的温度控制的要求不断提高，智能温度控制器对温度的控制更加精准和稳定。智能温度控制器的硬件部分组成有温度传感器、放大器、A/D，D/A转换器等部分构成。在Quartus开发环境下用VHDL语言实现了智能温度控制器的数据采集、时钟记时和定时报警、温度控制等模块，并利用FPGA实现相应的功能，经过波形仿真验证了设计的可行性。一、 实验原理AD590温度传感器的感测能力是温度每升高1K就增加1uA的电流量，该电流流入10kW电阻后将产生10mV的电压。而0（等于273K）时，输出电流273uA，经过I/V转换后，将产生2.73V的电压。如果测得的电

2、压为xV时，则可由（x-273）0.01得到要测量的而温度。温度传感器AD590的Vin（+）管教。ADC0809 的是8位数模转换器。测量精度为0.02V,当ADC0809的转换值为x时，所测得的温度为T=（x*0.02-2.73）0.01=x*2-273.控制功能由FPAG实现。在FPGA中对测得的实际温度T值和标准值tempconstant进行比较，若实际温度比设定的温度值要低，那么输出加热信号到后向加热器件，否则不进行加热。当检测到实际温度在标准值范围tempconstant-3TFPGAclk(0),eoc=FPGAeoc,din=FPGAdin,ale=FPGAale,start=

3、FPGAstart,oe=FPGAoe, adda=FPGAadda,addb=FPGAaddb,addc=FPGAaddc,lock0=FPGAlock0,dout=c); U1:wenkong port map(data=c,enout=n,ile=FPGAile,cont=FPGAcont, jiare=FPGAjiare );U2: ming port map(enin=n,clk=FPGAclk(1),fengming=FPGAfengming );end beha;library ieee; -数据处理模块use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.s

4、td_logic_arith.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity wenkong isport( data : in std_logic_vector(7 downto 0); -定义端口 jiare: out std_logic_vector(7 downto 0); ile: out std_logic; cont: out std_logic; enout: out std_logic); end wenkong; architecture A of wenkong is signal x, T:integer range -1000 t

5、o 1000; -定义内部信号signal tempconstant :integer ;signal temp:integer ;signal tp : std_logic_vector(7 downto 0); beginprocess(data)begin ile=1; -设置ADC0809的工作状态控制信号 cont=0;x=CONV_INTEGER(data); -数据类型转换T=x*2-273; tempconstant=(tempconstant-3)and T=(tempconstant+3)then -设定误差温度范围 enout=1; -在温度范围内输出计时有效信号1 el

6、se enout=0; -不在温度范围内不输出计时信号 end if;if(Ttempconstant)then -判断预定温度值和实际温度的大小temp=tempconstant-T; -计算差值tpjiarejiarejiarejiarejiarejiare=00001000; end case;elsejiare=00000000;end if;end process;end A;library ieee; -ADC0809模块use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_arith.all;use ieee.std_logic_unsig

7、ned.all;entity ADC0809 isport(din :in std_logic_vector(7 downto 0); -ADC0809输出的采样数据 clk :in std_logic; -时钟信号 eoc :in std_logic; -ADC0809转换结束指示，高电平有效 ale :out std_logic; -ADC0809地址锁存次信号 start :out std_logic; -ADC0809转换启动信号 oe :out std_logic; -ADC0809数据输出允许信号 adda :out std_logic; -ADC0809信号通道控制位 addb

8、:out std_logic; -ADC0809信号通道控制位 addc :out std_logic; -ADC0809信号通道控制位 lock0 :out std_logic; -ADC0809观察数据锁存时钟 dout :out std_logic_vector(7 downto 0); -输出到DAC0832的8位数据end ADC0809;architecture beha of ADC0809 is type states is(st0,st1,st2,st3,st4);-定义ADC0809工作状态 signal current_state,next_state:states:=s

9、t0; -定义信号 signal regl :std_logic_vector(7 downto 0); signal lock :std_logic;begin adda=1; -地址输入001，选择IN1 addb=0; addc=0; dout=regl ; lock0ale=0;start=0;lock=0;oe=0;next_stateale=1;start=1;lock=0;oe=0;next_stateale=0;start=0;lock=0;oe=0;next_state=st1; if(eoc=1)then next_state=st3; else next_stateale=0;start=0;lock=0;oe=1;next_stateale=0;start=0;lock=1;oe=1;next_statenext_state=st0; end case; end process com;reg:process(clk) begin if(clkevent and clk=1) -在时钟上升沿改变状态 then current_state=next_state; end if; end process reg;latch1:process(lock) begin if loc