【正文】 p。139。 when check_ack2 = count1:=count1+1。 else current_state=transmit_reg。 when 5=t1:=t11。 when 2=SCL=39。 when others =null。SCL=39。 when 3 =if SDA=39。 應(yīng)答信號(hào)檢查 case count1 is when 1 =SDA=39。 end if。count1:=0。139。 end case。039。139。 選擇 VINO 通道，參考電壓選擇內(nèi)部 杭州電子科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 elsif rising_edge(clock) then case current_state is when start = count1:=count1+1。 slave_address:=01010000。139。139。039。 variable t: std_logic_vector(6 downto 0)。 end if。 elsif rising_edge(CLK) then if count=500000 then count:=0。 無(wú)葉風(fēng)扇電機(jī)有惰性，所以采樣速度要放慢 process(CLK,RESET) variable count : integer range 0 to 500000。 signal data_reg: std_logic_vector(11 downto 0)。 SCL : out std_logic。 Sampling_fre: out std_logic。 use 。 程序介紹 該 AD 轉(zhuǎn)換采用的是 12bits 的串行 iic 協(xié)議的 AD7991， AD7991 可以在三種模式下運(yùn)行，分別是 標(biāo)準(zhǔn)模式，快速模式，高速模式，對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘最高分別為 100K， 400K，和 。 end case。高電平出現(xiàn)后延時(shí) 10ms，消除杭州電子科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 上升沿抖動(dòng) when s5 = KOUT=39。 then current_state=s3。current_state=s3。039。 end if。延時(shí) 10ms if KEY=39。 else current_state=s1。039。 then KOUT=39。 end if。 elsif rising_edge(CLK) then if count=5000001 then count:=0。039。 type state is (s0,s1,s2,s3,s4,s5)。CPU RESET KEY : in std_logic。 use 。 end generate。CPU RESET KEY : in std_logic。四個(gè)按鍵 KEY_OUT : out std_logic_vector(3 downto 0) 按鍵輸出指示 , 對(duì)應(yīng)key1~key4 )。 use 。 end Behavioral。 UB : ack_check port map ( CLK = CLK , RESET = RESET , Sampling_fre=sampling_reg, LED3=LED3, SDA =SDA, SCL=SCL, AD_CONVERSION_SPEED = AD_CONVERSION_SPEED, DATA_OUT= ad_reg )。 signal ad_reg : std_logic_vector(11 downto 0)。gfedcba Anode BIT8 :out std_logic_vector(0 to 7)bit8(7) to the first smg )。 DATA_SV : in std_logic_vector(11 downto 0)。從 0~100% PWM_OUT : out std_logic )。 end ponent 。人體紅外熱釋電感應(yīng)到就燈亮 SAMPLING_DATA : in std_logic_vector(11 downto 0)。 KEY1,KEY2,KEY3,KEY4 : in std_logic 。 DATA_OUT: out std_logic_vector(11 downto 0) )。AD7991 每次轉(zhuǎn)換標(biāo)志 LED3:out std_logic。 end ponent 。 architecture Behavioral of Total_Program is 按鍵子程序 ponent ManyKeys port( CLK : in std_logic。 數(shù)碼管顯示 DOT: out std_logic。轉(zhuǎn)換成功標(biāo)志 SDA : inout std_logic。 人體熱釋電 INFRARED_RECEIVE : in std_logic。 use 。不積跬步何以至千里，各位任課老師認(rèn)真負(fù)責(zé)，在他們的悉心幫助和支持下，我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)，順利完成畢業(yè)論文。 、報(bào)警、傾斜保護(hù)、轉(zhuǎn)向、遙控等常用功能。 4. 本課題的研究中 尚存在的問題是差動(dòng)放大電 路中的電位器調(diào)節(jié)時(shí)，不能很精確調(diào)到自己想要的，很容易松動(dòng)。 杭州電子科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 結(jié) 論 通過對(duì)無(wú)葉風(fēng)扇控制器的設(shè)計(jì)與制作與模擬仿真實(shí)驗(yàn)等調(diào)試工作，得出以下結(jié)論： ，正確設(shè)計(jì)了 FPGA 控制系統(tǒng)的主電路、外部接口電路及控制程序等，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)表明，設(shè)計(jì)方案正確可行。按鍵區(qū)中啟動(dòng)鍵用于啟動(dòng)操作；停止鍵用于停止操作；上升鍵用于增加壓力值操作；下降鍵用于減小壓力值操作。我們最好當(dāng)壓力傳感器在靜態(tài)工作的時(shí)候先測(cè)量壓力傳感器輸出電壓，然后把 差動(dòng)放大電 路的 RW1 電位器分壓調(diào)到與傳感器輸出電壓相同，才能把輸出信號(hào)接到 差動(dòng)放大電 路中，然后調(diào)節(jié)電位器 RW2 可使失調(diào)電壓為零。按停止鍵后無(wú)葉風(fēng)扇停止運(yùn)行，氣壓設(shè)定值 保持不變。按鍵可以單次釋放細(xì)調(diào)，也可以長(zhǎng)按快速調(diào)節(jié)。 MSB LSB LED7 :out std_logic_vector(6 downto 0)。100MHZ 杭州電子科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 RESET : in std_logic。 DUTY : in std_logic_vector(6 downto 0)。給數(shù)碼管顯示的測(cè)量值 PWM_DUTY : out std_logic_vector(6 downto 0) 控制 PWM的數(shù)值 )。紅外熱釋電接收信號(hào) INF_LED : out std_logic。 RESET : in std_logic。 AD_CONVERSION_SPEED :out std_logic。 Sampling_fre: out std_logic。四個(gè)按鍵 KEY_OUT : out std_logic_vector(3 downto 0) 按鍵輸出指示 ,對(duì)應(yīng) key1~key4 )。小數(shù)點(diǎn) LED7 :out std_logic_vector(6 downto 0)。 SCL : out std_logic。紅外人體感應(yīng)輸出信號(hào) INF_LED : out std_logic。放大信號(hào)，緩沖隔離，阻抗匹配的 作用。該電源也是使用外接的 12V 開關(guān)電源在經(jīng)過 Ua7805 三端穩(wěn)壓管，輸出 5V 電壓，同時(shí)還增加了濾波和 LED 指示燈。 D D2 分別為電機(jī)和場(chǎng)效應(yīng)管的繼流二極管，防止 不被反向電壓擊穿 。 LED 串聯(lián)一個(gè) 限流電阻指示燈。并且輸入和輸出都有二極管限幅保護(hù)作用。 杭州電子科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 電源電路 圖 2－ 4 電源 電路 圖 外面接 12V 開關(guān)電源，經(jīng)過 SW1開關(guān)，再整流濾波以后通過 3 個(gè) LM2576 分別產(chǎn)生 5V, 的電壓。 紅外傳感器增加了后級(jí)處理芯片 BISS0001， Rt 為光敏電阻，用來(lái)檢測(cè)環(huán)境照度。其中，F(xiàn)PGA 為核心，可用于構(gòu)建強(qiáng)大的數(shù)字系統(tǒng)；晶振電路選用 100MHz 有源晶振，作為系統(tǒng)主時(shí)鐘；配置電路選用 SPI接口的 Flash 芯片 W25Q128BV；復(fù)位電路采用簡(jiǎn)單的阻容耦合方式，低電平復(fù)位。采集壓力和設(shè)定壓力都送給 FPGA 控制器，控制器通過對(duì)兩個(gè)壓力值的比較做出判斷，當(dāng)測(cè)量壓力大于設(shè)定壓力時(shí)就想電風(fēng)扇的電機(jī)發(fā)出減小的控制信號(hào)；當(dāng)測(cè)量壓力小于設(shè)定壓力時(shí)，則發(fā)出一增加的控制信號(hào) ；當(dāng)兩者相等時(shí)則不減小也不增加。本設(shè)計(jì)使用的 FPGA 芯片是 Xilinx 公司的 XC6SLX9 系列的 TQG144，壓力傳感器采用 MPXV7002DP。方案 2采用的是以 FPGA 為核心控制器件，同時(shí)壓力傳感器采用的是 MPXV7002DP 壓力傳感器，通過該傳感器采集的壓力信息需要經(jīng)過信號(hào)放大和 A/D 轉(zhuǎn)換直接以數(shù)字信號(hào)的形式傳遞給控制芯片，使得電路的連接大大的簡(jiǎn)化了，減小了電路復(fù)雜所帶來(lái)的誤差等問題。另一路由 KP500B熱釋電紅外傳感器 感應(yīng)的人體的信號(hào)再經(jīng)過芯片 BISS001 的處理，再加到 FPGA 芯片處理。 杭州電子科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 1 方案論證與確定 方案的選擇 目前大多數(shù)的壓力的控 制系統(tǒng)都采用了以單片機(jī)作為控制器的設(shè)計(jì)，但是隨著可編程邏輯器件的發(fā)展，家用電器的控制部分也越來(lái)越多地使用可編程邏輯器件來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以下面提供了以單片機(jī)和可編程邏輯器件（ FPGA）為核心控制器件的 2 個(gè)方案進(jìn)行選擇。 2020 年 11月 26 日，浙 江嵊州農(nóng)民企業(yè)家胡國(guó)賢向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局申請(qǐng)了無(wú)風(fēng)葉風(fēng)扇發(fā)明專利。它產(chǎn)生的空氣量相當(dāng)于目前市場(chǎng)上性能最好的風(fēng)扇。無(wú)葉風(fēng)扇的靈感源于空氣葉片干 手器。具有升級(jí)容易、通用性強(qiáng)、調(diào)速范圍廣等特點(diǎn)，安裝十分方便。功能豐富 ,質(zhì)量可靠 , 人性化設(shè)計(jì) , 尤其是眾多的保護(hù)功能使產(chǎn)品返修率降到非常低的水平。更奇妙的是其造型奇特，外表既流線又清爽。空氣增倍器的空氣流動(dòng)比普通風(fēng)扇產(chǎn)生的風(fēng)更平穩(wěn)。” 無(wú)葉風(fēng)扇于 2020 年 10月 12 日在英國(guó)首度推出。我們使用 FPGA 為核心控制器， FPGA 設(shè)計(jì)周期最短、開發(fā)費(fèi)用最低、風(fēng)險(xiǎn)最小的器件 ， 功耗 低 ， 系統(tǒng)集成度、可靠性的最佳 。其方框圖如下 : 圖 1－ 1 方案 1結(jié)構(gòu)框圖 杭州電子科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 方案 2： 該方案以 FPGA 為核心控制器件，采用 MPXV7002DP 壓力傳感器模塊進(jìn)行壓力采集，通過壓力傳感器模塊采集電路采集相關(guān)壓力數(shù)值，經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路處理，再由 AD7991 組成的 A/D 轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換，最 終的到數(shù)字信號(hào)。但是該方案中的單片機(jī)，容易產(chǎn)生誤差等一系列問題。 控制器 氣壓傳感器 熱釋電紅外傳感器 風(fēng)扇 電機(jī) LED 顯示 杭州電子科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 2 硬件設(shè)計(jì) 硬件整體結(jié)構(gòu)及原理 硬件電路主要包括電源電路、石英晶振、壓力傳感器、 FPGA 控制器、數(shù)碼管顯示組成。壓力傳感器MPXV7002DP 將采集的壓力信息 經(jīng)過信號(hào)放大和 A/D 轉(zhuǎn)換直接以數(shù)字信號(hào)的形式 傳遞給 FPGA 芯片，用戶也可通過按鈕根據(jù)需要自己設(shè)定壓力值。