【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(xué)習(xí)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(shè)計要求 本次設(shè)計是利用 FPGA 實現(xiàn)空調(diào)溫度控制的設(shè)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(shè)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(shè)定溫 濕 度值。 （ 5）用 FPGA 等可編程器件來設(shè)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(dāng)然也存在 相應(yīng)的負(fù)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(dāng)務(wù)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(shè)計說明書轉(zhuǎn)化為 VHDL 行為模型。因此， VHDL 的設(shè)計方法為自頂向下。 綜合優(yōu)化 綜合，就其字面含義應(yīng)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(shè)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(shè)計。對于目前流行的 EDA 工具軟件，下圖的設(shè)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(biāo)要求不高的場合。 熱物理性能、材料力學(xué)性能、磁力學(xué)性能、材料超導(dǎo)性能、光學(xué)物理性能及生物醫(yī)藥研制等的研究和測試領(lǐng)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(yīng)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(yīng)加熱電源 ，非線性特性嚴(yán)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(zhǔn)確，影響電機質(zhì)量。 在航天領(lǐng)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(luò)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(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報告第一欄目內(nèi)，學(xué)生寫文獻綜述的參考文獻應(yīng)不少于10 篇（不包括辭典、手冊），其中至少應(yīng)包括 1 篇外 文資料；對于重要的參考文獻應(yīng)附原件復(fù)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(shè)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(shù) 溫度控制技術(shù)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(yù)先設(shè)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(yīng)的控制值，將控制值送給控制系統(tǒng)進行相應(yīng)的控制，不停地進行上述工作，從而達(dá)到調(diào)節(jié)的目的。而準(zhǔn)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(yīng)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(yán)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(yīng)作相應(yīng)調(diào)整才可以獲得較高質(zhì)量指標(biāo)。 圖 1 應(yīng)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(shè)計過 程包括兩個方面：硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。 原理圖輸入方法是一種類似于傳統(tǒng)電子設(shè)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(shè)計領(lǐng)域的綜合概念可以表示為 :將用行為和功能層次表達(dá)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(shù)應(yīng)用中，自頂向下的設(shè)計方法，就是在整個設(shè)計流程中各設(shè)計環(huán)節(jié)逐步求精的過程。在這一項目的表達(dá)中，可以使用滿足 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)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(dá)邏輯連接關(guān)系的網(wǎng)表文件，結(jié)合巨日的目標(biāo)硬件環(huán)境進行標(biāo)準(zhǔn)單元調(diào)用、布局、布線和滿足約束