【正文】 消耗僅為150181。5）模擬輸入電壓范圍0～+5V，不需零點和滿刻度校準(zhǔn)。他的一些主要特性如下：1）8路輸入通道，8位A/D轉(zhuǎn)換器，即分辨率為8位。 模數(shù)模塊模數(shù)轉(zhuǎn)換器有許多種，一種經(jīng)濟(jì)節(jié)約型，例如ADC0809，另一種是高精度型，例如ADS1115。所以其對應(yīng)的電路圖是：圖26 PIN光電二極管的電路圖及其放大電路至此講解了傳感器的三個模塊：DAC8571，LD，Ge薄膜，PIN光電二極管，以及一些用于電路信號放大的電路圖。硅光電二極管的優(yōu)缺點：響應(yīng)頻率低，容易受溫度的影響，精度低。根據(jù)內(nèi)光點效應(yīng)我們可以得到光電導(dǎo)器件和光生伏特器件。內(nèi)光電效應(yīng)：被光激發(fā)所產(chǎn)生的載流子（自由電子或空穴）仍在物質(zhì)內(nèi)部運動，使物質(zhì)的電導(dǎo)率發(fā)生變化或產(chǎn)生光生伏特的現(xiàn)象。GE薄膜的一些參數(shù)特性：它的折射率和吸收率能夠溫度具有一定關(guān)系，根據(jù)這個關(guān)系我們能夠把它和溫度之間建立一個對應(yīng)的關(guān)系，然后根絕這個關(guān)系能夠比較準(zhǔn)確的設(shè)計出溫度和接收到的光信號的關(guān)系。第一，發(fā)光譜線窄；第二，與光纖的耦合效率高；第三，它是閾值器件；而光源的驅(qū)動是電流驅(qū)動的，我們就用DAC8571先進(jìn)行電壓控制，通過MAX4238對電壓進(jìn)行放大，然后通過三極管使電壓信號能夠變成電流信號，從而能夠驅(qū)動LD，使我們能夠得到比較穩(wěn)定的光源。在這些設(shè)計中我們會提到一些部分選擇的原因然后再根據(jù)這些硬件來講述怎么用FPGA來驅(qū)動和處理整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。以及使獲得的數(shù)據(jù)能夠在顯示部分能夠顯示出來。模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊由ADS1115構(gòu)成，由于傳感器獲得信號是模擬信號，需要轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號就能夠?qū)ζ溥M(jìn)行具體數(shù)值的處理。因此國外的數(shù)據(jù)采集技術(shù)比較發(fā)達(dá)，但是成本高，國內(nèi)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的精度不夠，一般只有2%，為此需要設(shè)計一個精度高成本低的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。記錄的數(shù)據(jù)包括：通道號、測量值、時間、報警狀態(tài)、累加計數(shù)等。也可以使用916V直流供電。它具有多種測量功能，多種數(shù)據(jù)存儲方式和多種控制方式。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由以下幾個部分組成：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理、分析和顯示等。染料分子吸收光子能量后將使半導(dǎo)體中的帶負(fù)電的電子和帶正電的空穴分離。 I2C protocol。論文的主要工作是利用Veilog語言編寫I2C協(xié)議，并通過I2C協(xié)議對其他芯片進(jìn)行控制，最終實現(xiàn)我們需要的光纖溫度采集和處理如何更加精確的顯示溫度值。2．“設(shè)計的目的及意義”至少800字，“基本內(nèi)容和技術(shù)方案”至少400字。指導(dǎo)教師意見選題有很強(qiáng)的實際價值，學(xué)生綜合利用所學(xué)知識，立論合理，論證充分。進(jìn)度安排第1－3周：查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，明確研究內(nèi)容，了解研究所需光電轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)在國內(nèi)外的現(xiàn)狀和研究的目的意義。基本內(nèi)容和技術(shù)方案論文題目：基于FPGA的光電數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)設(shè)計論文主要內(nèi)容：通過調(diào)研查閱相關(guān)資料研究光電轉(zhuǎn)換和FPGA的應(yīng)用，以及其在各個領(lǐng)域的應(yīng)用情況，國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展前景，設(shè)計出比較實用的光電數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)。記錄的數(shù)據(jù)包括：通道號、測量值、時間、報警狀態(tài)、累加計數(shù)等。也可以使用916V直流供電。它具有多種測量功能，多種數(shù)據(jù)存儲方式和多種控制方式。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由以下幾個部分組成：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理、分析和顯示等。染料分子吸收光子能量后將使半導(dǎo)體中的帶負(fù)電的電子和帶正電的空穴分離。 必讀參考資料：[1] 張洪潤，張亞凡. FPGA/CPLD應(yīng)用設(shè)計200例. 北京航空航天大學(xué)出版社.[2] 何賓. EDA原理及Verilog實現(xiàn). 清華大學(xué)出版社. 指導(dǎo)教師簽名： 系主任簽名： 院長簽名（章） 武漢理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告目的及意義（含國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析）畢業(yè)設(shè)計的目的是研究基于FPGA的光電數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)，主要是分析光電轉(zhuǎn)換機(jī)理以及信號數(shù)據(jù)的處理，然后根據(jù)可編程邏輯器件的編程技巧設(shè)計一套數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)并完成對關(guān)心好的實時監(jiān)測 。本人授權(quán)省級優(yōu)秀學(xué)士論文評選機(jī)構(gòu)將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）基于FPGA的光電數(shù)據(jù)采集和處理采集系統(tǒng)設(shè)計學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進(jìn)行研究所取得的研究成果。作者簽名： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保障、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向有關(guān)學(xué)位論文管理部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。完成基于FPGA的光電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的搭建與調(diào)試通過實驗驗證該系統(tǒng)的穩(wěn)定與可靠完成不少于5000漢字的英文文獻(xiàn)翻譯；完成不少于12000字的論文。這一過程有兩種解決途徑，最常見的一種是使用以硅為主要材料的固體裝置，另一種則是使用光敏染料分子來捕獲光子的能量。與此同時，將FPGA得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示或打印，以便實現(xiàn)對某些物理量的監(jiān)視，其中的一部分?jǐn)?shù)據(jù)還將被控制生產(chǎn)過程中的FPGA控制系統(tǒng)用來控制某些物理量。比如美國FLUKE公司的262XA系列數(shù)據(jù)采集器是一種小型、便攜、操作簡單、使用靈活的數(shù)據(jù)采集器，他可以單獨使用，也可以和計算機(jī)連接使用。262XA系列有兩種掃描速度：4通道/秒（慢），17通道/秒（快）。采集的數(shù)據(jù)可隨時通過接口打印，也可將數(shù)據(jù)用RS232接口傳至計算機(jī)。北京測振儀器廠研制的HZ9609數(shù)據(jù)采集/震動分析儀，它采用中文顯示，直觀醒目，操作簡單； 因此國外的數(shù)據(jù)采集技術(shù)比較發(fā)達(dá)，但是成本高，國內(nèi)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的精度不夠，一般只有2%，為此需要設(shè)計一個精度高成本低的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。學(xué)習(xí)好之后就開始編寫程序，在編程之后利用quartus進(jìn)行仿真模擬，得出正確的仿真圖后，將程序下載到FPGA上，連接好外圍電路進(jìn)行調(diào)試，并多次檢測并記錄結(jié)果，并對實驗的結(jié)果進(jìn)行分析，最后整理并完成論文。第15周: 準(zhǔn)備論文答辯。 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日注：1．開題報告應(yīng)根據(jù)教師下發(fā)的畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書，在教師的指導(dǎo)下由學(xué)生獨立撰寫，在畢業(yè)設(shè)計開始后三周內(nèi)完成。武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）目 錄摘 要 IAbstract II1 緒論 1 課題的研究背景及意義 1 整體設(shè)計方案 2 論文章節(jié)安排 22 系統(tǒng)硬件設(shè)計 3 傳感模塊 3 模數(shù)模塊 6 顯示模塊 83 FPGA可編程邏輯器件 9 FPGA簡介 9 FPGA基本內(nèi)部構(gòu)造及功能分析 9 FPGA中I2C協(xié)議的實現(xiàn) 124 系統(tǒng)中FPGA的設(shè)計及實現(xiàn) 14 FPGA的通用設(shè)計過程 14 FPGA設(shè)計 145 總結(jié) 23參考文獻(xiàn) 25致 謝 26摘 要本文借助FPGA對光電數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理，通過對光電轉(zhuǎn)換后的電信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到我們能夠數(shù)值化處理的數(shù)字信號，利用FPGA來進(jìn)行I2C協(xié)議的編寫，使具有I2C協(xié)議的一些邏輯器件能夠使用，使我們能夠更加了解FPGA的集成化處理的優(yōu)勢，所得到的結(jié)果對于利用FPGA來進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理具有很重要指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：FPGA；I2C協(xié)議；光電數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換26AbstractWith the FPGA to acquisition and processing of optoelectronic data, through as the photoelectric conversion signals to do the analog to digital conversion, we can get numerical digital signals which can be processed, use of FPGA to the programmable of I2C protocol, so that some logic devices with I2C protocol can be used, so that we can better understand the advantages of the integration of FPGA processing, the results obtained for the use of FPGA for data acquisition and processing has very important significance. The main work of this paper is the use of Veilog language to program I2C protocol and through I2C protocol to control of other chips, and ultimately to realize collecting and processing the fiber temperature we needed and how to more accurately display the temperature value. The results show that, FPGA with I2C protocol can make devices higher integration, higher processing speed, the advantage in portability can be well reflected. The feature of this paper is using FPGA to control time precisely, so as to achieve very accurate control of I2C protocol to realize munication.Keywords: FPGA。這一接口接口即可過程有兩種解決途徑，最常見的一種是使用以硅為主要材料的固體裝置，另一種則是使用光敏染料分子來捕獲光子的能量。與此同時，將FPGA得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示或打印，以便實現(xiàn)對某些物理量的監(jiān)視，其中的一部分?jǐn)?shù)據(jù)還將被控制生產(chǎn)過程中的FPGA控制系統(tǒng)用來控制某些物理量。比如美國FLUKE公司的262XA系列數(shù)據(jù)采集器是一種小型、便攜、操作簡單、使用靈活的數(shù)據(jù)采集器，他可以單獨使用，也可以和計算機(jī)連接使用。262XA系列有兩種掃描速度：4通道/秒（慢），17通道/秒（快）。采集的數(shù)據(jù)可隨時通過接口打印，也可將數(shù)據(jù)用RS232接口傳至計算機(jī)。北京測振儀器廠研制的HZ9609數(shù)據(jù)采集/震動分析儀，它采用中文顯示，直觀醒目，操作簡單。傳感器模塊是由DAC8571，LD,PIN管構(gòu)成，形成一個能檢測溫度等信息的光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。主要完成A/D轉(zhuǎn)換器的時鐘選取、I2C協(xié)議的編寫以及驅(qū)動傳感器，ADS1115， DAC8571。2 系統(tǒng)硬件設(shè)計上面提到這個設(shè)計總共包括三個部分：第一個是傳感模塊，第二個是模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，第三個是