【正文】 了解可編程 FPGA 的結(jié)構(gòu)特點，熟悉了溫度控制電路的基本結(jié)構(gòu)以及其各模塊的特征，并學習了利用 FPGA 實現(xiàn) FPGA的空調(diào)溫度控制電路的方法。 FPGA 控制器 按鍵輸入 電源 JTAG 下載 溫度傳感器 濕度傳感器 液晶顯示 時鐘輸入 按鍵輸入 溫度傳感器 圖 4 設計要求 本次設計是利用 FPGA 實現(xiàn)空調(diào)溫度控制的設計。整個電路的工作原理是由 50MHz 石英晶振 FPGA 提供時鐘信號 ,數(shù)字式溫 濕 度傳感器將采集的溫 濕 度信息以數(shù)字信號的形式直接傳遞給 FPGA 芯片， 溫濕度采集 溫濕度與 設定值對比 啟動調(diào)節(jié) 定時時間對比 結(jié)束 系統(tǒng)初始化 開始 用戶也可通過按鈕根據(jù)需要自己設定溫 濕 度值。 （ 5）用 FPGA 等可編程器件來設計空調(diào)控制器。 二、 課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望 目前，國內(nèi)外空調(diào)控制器的實現(xiàn)方法有很多種： （ 1）基于 ARM7 的空調(diào)控制器的實現(xiàn)。當然也存在 相應的負面問題，耗能的日益增加已成為我國部分地區(qū)能源及電力供需矛盾的主要原因之一，當務之急必須采取有效措施降低空調(diào)的能耗。 （ 9） 結(jié)構(gòu)綜合。 （ 6） 邏輯綜合。 （ 2） 建立 VHDL 行為模型，這一步是將 設計說明書轉(zhuǎn)化為 VHDL 行為模型。因此， VHDL 的設計方法為自頂向下。 綜合優(yōu)化 綜合，就其字面含義應該為把抽象的實體結(jié)合成單個或統(tǒng)一的實體。 波形圖輸入方法則是將待設計的電路看成是一個黑盒子，只需告訴 EDA 工具該黑盒子電路的輸入和輸出時序波形圖，就能根據(jù)此完成黑盒子電路的設計。對于目前流行的 EDA 工具軟件，下圖的設計流程具有一般性。位式調(diào)節(jié)最為簡單，但因沒有真正穩(wěn)定點，余差大，多用于控制指標要求不高的場合。 熱物理性能、材料力學性能、磁力學性能、材料超導性能、光學物理性能及生物醫(yī)藥研制等的研究和測試領域需要低溫恒溫器作為進行低溫實驗的保障。 在工業(yè)現(xiàn)場實際應用中，對線圈壓型常根據(jù)經(jīng)驗用位式調(diào)節(jié)器來控制加熱功率時間，由于壓型機是感應加熱電源 ，非線性特性嚴重，經(jīng)常出現(xiàn)加熱電源在加熱過程中功率輸出不穩(wěn)定，造成加熱線圈的整體加熱溫度不均勻現(xiàn)象，使線圈定型不準確，影響電機質(zhì)量。 在航天領域中，熱控制實際就是溫度控制。由于空間較大，采用加熱器及傳感器裝置會增加系統(tǒng)成本及體積，以及也不能保證溫度分布均勻，而往封閉空間送流體，只要控制好輸送介質(zhì)溫度，空間內(nèi)的溫度要求是可以滿足的。前者是調(diào)溫 調(diào)壓方式，屬于連續(xù)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)結(jié)果容易實現(xiàn)能量平衡，但在調(diào)節(jié)過程中將對電網(wǎng)造成干擾；后者是調(diào)功方式，屬于斷續(xù)調(diào)節(jié)，調(diào)解過程中實現(xiàn)能量真正平衡，但對系統(tǒng)硬件、軟件要求較高。作為家電產(chǎn)品的空調(diào)器也必將隨之步入網(wǎng)絡信息時代。開發(fā)出性能更為優(yōu)良的變頻變速空調(diào)器。 3．“文獻綜述”應按論文的格式成文，并直接書寫（或打印）在本開題報告第一欄目內(nèi)，學生寫文獻綜述的參考文獻應不少于10 篇（不包括辭典、手冊），其中至少應包括 1 篇外 文資料；對于重要的參考文獻應附原件復印件，作為附件裝訂在開題報告的最后。 4．統(tǒng)一用 A4 紙，并裝訂單獨成冊，隨《畢業(yè)設計（論文）說明書》等資料裝入文件袋中。世界空調(diào)的發(fā)展可分為四個階段。為了最大限度地節(jié)約能耗，開辟新能源的利用 溫度控制技術 溫度控制技術的概念 在一定的控制系統(tǒng)中，首先將需要控制的被測參數(shù)（如溫度）由傳感器轉(zhuǎn)換成一定的信號后再與預先設定的值進行比較，把比較得到的差值信號 經(jīng)過一定規(guī)律的計算后得到相應的控制值，將控制值送給控制系統(tǒng)進行相應的控制，不停地進行上述工作，從而達到調(diào)節(jié)的目的。而準確的測量和采用合理的溫度控制方式是實現(xiàn)高精度溫度控制的有效途徑。這種裝置的應用特點是空間較大，相對封閉。在衛(wèi)星系統(tǒng)中有些特殊部件對溫度環(huán)境要求很高，它不僅要求溫度均勻，而且對其自身各部分的溫度梯度也有嚴格的限制。為了解決這個問題可采用基于 Fuzzy 調(diào)整的壓型溫度控制方法。低溫恒溫器能夠為實驗提供低 溫環(huán)境，同時能夠屏蔽外界溫度、空氣及水汽等對實驗的影響。 PID 調(diào)節(jié)規(guī)律較成熟，具有超前、及時有力且可以消除余差等作用，但在大偏差時，容易出現(xiàn)積分飽和，控制時間過長參數(shù)整定也很困難，對象工況不同時 PID 參數(shù)應作相應調(diào)整才可以獲得較高質(zhì)量指標。 圖 1 應用于 FPGA 的 EDA 開發(fā)流程 原理圖 /VHDL 文本編輯 綜合 FPGA 適配 FPGA 編程下載 FPGA 是可編程器件，從而使得其的設計過 程包括兩個方面：硬件設計和軟件設計。 原理圖輸入方法是一種類似于傳統(tǒng)電子設計方法的原理圖編輯輸入方式，即在EDA 軟件的圖形編輯界面上能完成特定 功能的電路原來圖。對于電子設計領域的綜合概念可以表示為 :將用行為和功能層次表達的電子系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為低層次的便于具體實現(xiàn)的模塊組合裝配而成的過程。 在 EDA 技術應用中，自頂向下的設計方法，就是在整個設計流程中各設計環(huán)節(jié)逐步求精的過程。在這一項目的表達中，可以使用滿足 IEEE 標準的 VHDL的所有語句而不必考慮可綜合性。使用邏輯綜合工具將 VHDL 行為級描述轉(zhuǎn)化為 結(jié)構(gòu)化的門級電路。主要將綜合產(chǎn)生的表達邏輯連接關系的網(wǎng)表文件，結(jié)合巨日的目標硬件環(huán)境進行標準單元調(diào)用、布局、布線和滿足約束