【正文】 FPGA 100MHz 石英晶振 電源電路 風扇 執(zhí)行機構 數(shù)碼管顯示 壓力傳感器 按鈕 杭州電子科技大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計（論文） 5 各模塊電路 最小系統(tǒng) 圖 2－ 2 最小系統(tǒng) 電路 圖 最小系統(tǒng)由 FPGA 芯片、晶振電路、配置電路、復位電路等四部分構成。按鍵采用微動開關，其一端通過一電阻上拉至 ，另外一端接地，當某個鍵被按下時，對應輸出被拉低；數(shù)碼管顯示電路中，數(shù)碼管選用共陽數(shù)碼管，為節(jié)約端口采用動態(tài)掃描方式，段碼驅(qū)動電路選用 74HC245 總線驅(qū)動芯片，位選驅(qū)動電路采用 74HC245與三極管相結合的方式。輸出延遲時間 Tx 由外部的 R55 和 C24 的大小調(diào)整，值為 Tx≈ 24576xR55C24；觸發(fā)封鎖時間 Ti 由外部的 R56 和 C25 的大小調(diào)整 ，值為Ti≈ 24xR56C25，穩(wěn)壓二極管在輸出起保護作用。 杭州電子科技大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計（論文） 8 串口 AD 轉換電路 圖 2－ 5 串口 AD 轉換電路 圖 主要由芯片 LF353 構成電壓跟隨器，還有 2個 TL084N 構成反相放大 器。該電源另外采用 LM2576 集成電源，防止共用一個 電源時電流不足。同時場效應管柵極為高，場效應管導通 24V 電流流過電機 ，電機工作，否則電機不工作。此外， 本實驗 采用特定 輸出 的 零位偏移替代了傳統(tǒng)的 0V，該新系列傳感器每個端口允許測量的壓力高達 7kPa，也適用于真空檢測 。正負電源分別用 LED1 LED2 指示，并且LED1 LED2 分別串聯(lián)一個 限流電阻 .差動放大電路采用 3 個集成運算放大器組成，調(diào)節(jié) RW1 改變放大倍數(shù)，調(diào)節(jié)電位器 RW2 可使失調(diào)電壓為零， UA741 集成運算放大器構成 電壓跟隨器 。 人體熱釋電 INFRARED_RECEIVE : in std_logic。轉換成功標志 SDA : inout std_logic。 數(shù)碼管顯示 DOT: out std_logic。 KEY_IN : in std_logic_vector(3 downto 0)。 100MHZ RESET : in std_logic。 SCL : out std_logic。 電機控制程序 ponent Motor_Control port( CLK : in std_logic。AD7991 每次采樣標志 INFRARED_RECEIVE : in std_logic。給數(shù)碼管顯示的設定數(shù)據(jù)； SMG_DATA_PV : out std_logic_vector(11 downto 0)。 RESET : in std_logic。 數(shù)碼管顯示 ponent Smg_Display port( CLK :in std_logic。 DOT: out std_logic。 ； SDA 和 SCL 分別為 AD7991 的數(shù)據(jù)線和時鐘線； 電機控制 1. 紅外熱釋電要求選擇可重復觸發(fā)模式，即 BISS001 的 A=1，選擇高電平就可以；要求人不停地移動 2. 才能重復觸發(fā)使輸出為高電平，平常為低電平，只有突然感應到人體紅外線才能觸發(fā)為高 電平；之后又恢復到低電平 3. 電機控制按鍵： key1：控制電機啟動； key2：停止； key3：氣壓增加按鍵；key4：氣壓減小按鍵； PWM 發(fā)生器 1. PWM 控制電機， PWM 輸出低電平就啟動電機轉，而不是高電平，因此這里的占空比 2. 是低電平與周期的比值，這里設置 PWM 開關頻率為 2KHZ；分 100 等分； 杭州電子科技大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計（論文） 16 4 系統(tǒng)聯(lián)機調(diào)試 操作細則 通過無葉風扇控制器前面板的按鍵，可以實現(xiàn)無葉風扇的氣壓（風量）大小設定和起動停止控制功能，要求實現(xiàn)如下功能： 設定功能 按上升“↑”鍵或 下降“↓”鍵可以設定無葉風扇氣壓的大小，設定值在左邊 4 位數(shù)碼管上顯示，每按一次按鍵，增加或減小 10 帕氣壓值，設定范圍從 0帕到 400 帕。實際的氣壓值在右邊 4 位數(shù)碼管上顯示，顯示的氣壓單位為“帕”，氣壓值以整數(shù)顯示。 調(diào)試 總結 在 調(diào)試 的過程中，差動放大電 路比較不好調(diào)節(jié)。其中，左邊顯示區(qū)用于顯示設定壓力值，右邊顯示區(qū)用于顯示測量壓力值。其中，交流 220V 電源輸入端子里面還自帶保險絲。 ，成本還是比較高的，如果用在什么類似的測量的地方是比較好的。在焊接 FPGA 芯片時，由于管腳比較多，在焊接時一定放正、焊牢。 在臨近畢業(yè)之際，我還要借此機會向在這三年中給予了我?guī)椭椭笇У乃欣蠋煴硎居芍缘闹x意，感謝他們?nèi)陙淼男燎谠耘唷?use 。100MHZ 時鐘信號 RESET : in std_logic 。四個按鍵 AD7991 采樣 LED3:out std_logic。ad 采樣速度，用于觀察 電機控制 PWM_OUT : out std_logic。 end Total_Program。四個按鍵 KEY_OUT : out std_logic_vector(3 downto 0) 按鍵輸出指示 ,對應key1~key4 )。 杭州電子科技大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計（論文） 25 Sampling_fre: out std_logic。 AD_CONVERSION_SPEED :out std_logic。 RESET : in std_logic。紅外熱釋電接收信號 INF_LED : out std_logic。給數(shù)碼管顯示的測量值 PWM_DUTY : out std_logic_vector(6 downto 0) 控制 PWM 的數(shù)值 )。 DUTY : in std_logic_vector(6 downto 0)。100MHZ RESET : in std_logic。 MSB LSB LED7 :out std_logic_vector(6 downto 0)。 signal sampling_reg : std_logic。 begin UA : ManyKeys port map ( CLK = CLK , RESET = RESET , KEY_IN = KEY_IN , KEY_OUT= key_reg )。 UE : Smg_Display port map ( CLK = CLK , RESET = RESET , DATA_SV = sv_smg, DATA_PV = pv_smg, DOT =DOT , LED7 = LED7, BIT8 = BIT8 )。 use 。 KEY_IN : in std_logic_vector(3 downto 0)。100MHZ RESET : in std_logic。 begin G1 : for i in 0 to 3 generate ux : Independent_Keys port map ( CLK=CLK, RESET=RESET, KEY=KEY_IN(i), KOUT= KEY_OUT(i) )。 use 。100MHZ RESET : in std_logic。 architecture Behavioral of Independent_Keys is signal clk100hz : std_logic。 begin if RESET=39。039。 end if。039。 elsif rising_edge(clk100hz) then case current_state is when s0 = KOUT=39。 then current_state=s0。039。 else current_state=s2。 then KOUT=39。139。039。 when s4 = current_state=s5。 when others = current_state=s0。 end Behavioral。 use 。 100MHZ RESET : in std_logic。轉換成功標志 SDA : inout std_logic。 architecture Behavioral of ack_check is signal clock: std_logic。 begin DATA_OUT=data_reg。 then null。 end if。 variable slave_address,internal_reg,read_address,data_high,data_low: std_logic_vector(8 downto 1)。 begin if RESET=39。 SDA=39。 LED3=39。039。last bit 1 : read address model internal_reg:=00010000。 when 2 = SCL=39。 when 4 = SCL=39。 when others =null。 when 2 =SCL=39。 when 5 =t1:=t11。 else current_state=transmit_slave_address。 when check_ack1 = count1:=count1+1。139。current_state=transmit_reg。 when 16 =current_state=start。寫寄存器數(shù)據(jù) 杭州電子科技大學繼續(xù)教育學院畢業(yè)設計（論文） 32 case count1 is when 1=SDA=internal_reg(t1)。039。current_state=check_ack2。 end case。 when 2 =SCL=39。 then count1:=0。LED3=39。 when others =null。039。139。 end case。 when 2 = SCL=39。 when 4 = SCL=39。 when others =null。 when 2 =SCL=39。 when 5 =t1:=t11。 else current_state=read_slave_address。 when read_check_ack1 = count1:=count1+1。139。current_state=read_data_high。 when 16 =current_state=start。讀高 8 為數(shù)據(jù) case count1 is when