【正文】 條件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化配置，即結(jié)構(gòu)綜合。如何降低空調(diào)能耗，實現(xiàn)空調(diào)自動控制，利用空調(diào)改善室內(nèi)溫度，延長空調(diào)使用壽命已成為當(dāng)前首要課題。這種方法的缺點是 PID 控制參數(shù)調(diào)整有一定的難度，并且應(yīng)用程序不夠完善。由于 FPGA 產(chǎn)品的迅速發(fā)展，人們可以利用 Altera、 Xilinx 等公司提供的產(chǎn)品，使用其相關(guān)開發(fā)工具和 VHDL 等硬件開發(fā)語言，通過軟件編程用硬件實現(xiàn)特定的功能。采集溫度和設(shè)定溫度都送給 FPGA 控制器，控制器通過對兩個溫度值的比較做出判斷，當(dāng)測量溫度大于設(shè)定溫度時就想空調(diào)的電機(jī)發(fā)出制冷的控制信號；當(dāng)測量溫度小于設(shè)定溫度時，則發(fā)出一加熱的控制信號；當(dāng)兩者相等時 則不制冷也不加熱。 1． 研究可編程邏輯器件的結(jié)構(gòu)，重點了解 ACEX1K 器件和 ISPAC20 器件 2． 掌握數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計方法 3． 掌握可編程邏輯器件的開發(fā)與實踐 4． 完成空調(diào)溫度 控制電路芯片設(shè)計 5． 完成空調(diào)溫度控制設(shè)計電路的仿真 6． 應(yīng)用數(shù)字和模擬可編程邏輯器件實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計 7． 完成外部接口電路的設(shè)計 8． 編寫設(shè)計說明書等 四、研究方法、步驟和措施 研究方法 方案論證 【方案一】 : 采用單片機(jī)為核心控制器件，該方案的優(yōu)點是容易控制，系統(tǒng)原理比較簡單，電路可靠，容易實現(xiàn)控制目的。 具體設(shè)計步驟如下： （ 1）查閱資料、撰寫文獻(xiàn)綜述和開題報告； （ 2）了解信號發(fā)生器設(shè)計的工作原理； （ 3）了解并研究可編程邏輯器件； （ 4） 用單片機(jī)和 FPGA 實現(xiàn) FPGA 的空調(diào)溫度控制電路 ，主 要有總體系統(tǒng)設(shè)計和各子模塊設(shè)計； （ 5）完成系統(tǒng)硬件電路設(shè)計； （ 6）系統(tǒng)測試及優(yōu)化； （ 7）撰寫設(shè)計說明書（畢業(yè)論文）。學(xué)習(xí)溫度控制電路的結(jié)構(gòu)、工作原理、特點和控制方法。 根據(jù)用戶的要求可以進(jìn)行定時。本設(shè)計采用 Altera 公司高性價比 FPGA，溫度傳感器采用高精度數(shù)字溫度傳感器 DS18B20。這種方案的缺點是靈活性差，而且開發(fā)工具很不完善[8]。 本次用 FPGA 設(shè)計空調(diào)控制器對如何降低空調(diào)能耗，開發(fā)周期短，可移植性好，升級靈活等有重要意義。 小結(jié) 近幾年來，隨著中國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和人民生活水的不斷提高，空調(diào)數(shù)量顯著增加，空調(diào)技術(shù)也不斷提高，傳統(tǒng)的空調(diào)在空氣調(diào)節(jié)方面和空氣污染方面存在的問題也相應(yīng)的解 決了。利用獲得的測試向量對 ASIC 的設(shè)計系統(tǒng)和子系統(tǒng)的功能進(jìn)行仿真。在這一階段對 VHDKRTL 級模型進(jìn)行仿真，稱為功能仿真。 圖 2 給出了自頂向下設(shè)計流程的框圖說明，它包括如下設(shè)計階段： （ 1） 提出設(shè)計說明書，即用自然語言表達(dá)系統(tǒng)項目的功能特點和技術(shù)參數(shù)等。 VHDL 具有與具體硬件電路無關(guān)和與設(shè)計平臺無關(guān)的特性，并具有良好的電路行為描述和系統(tǒng)描述的能力，在語言易讀性和層次化結(jié)構(gòu)化設(shè)計方面表現(xiàn)了強(qiáng)大的生命力和應(yīng)用潛力。是指在編譯之前對用戶所設(shè)計的硬件電路進(jìn)行邏輯功能驗證，由于沒有延時信息，所以僅僅是對功能的初步檢測。 狀態(tài)圖輸入方法就是根據(jù)電路的控制條件和不同的裝換方式，用繪圖的方法在EDA 工具的狀態(tài)圖編輯器上繪出狀態(tài)圖，然后由 EDA 編譯器和綜合器將此狀態(tài)變化流程圖形編譯綜合成電路網(wǎng)表。 3． 1 FPGA 的設(shè)計流程 ： 下圖是基于 EDA 軟件的 FPGA/CPLD 開發(fā)流程框圖，以下將分別介紹各設(shè)計模塊的功能特點。 各種控制方法有著自己的優(yōu)點，也同時存在不足。此外，它還具有綜合測溫、顯示功能，可顯示三線繞組的溫度，最高溫度、整定溫度、以及用戶設(shè)定的門級溫度等；能指示超溫、超高溫、故障狀態(tài)；通過按鍵可更改門級溫度等，通過遠(yuǎn)距離測量傳送數(shù)據(jù)實現(xiàn)保護(hù)，隨著計算機(jī)技術(shù)控制在這方面的應(yīng)用，溫度控制系統(tǒng)達(dá)到自動化、智能化，比過去單純采用電子線路進(jìn)行 PID 調(diào)節(jié)的控制效果要好得多。主動熱控制的特點在于 可適時調(diào)節(jié)被控對象的熱傳遞特性，對外部變化反應(yīng)靈敏，溫度調(diào)節(jié)精度高，但在壽命和可靠性方面受到限制，質(zhì)量和能耗也相應(yīng)增加。 ℃的溫度控制精度。 大空間溫度控制主要通過給需要控制溫度空間內(nèi)送相應(yīng)溫度流體來實現(xiàn)熱交換達(dá)到控溫目的。對控溫對象來說，調(diào)節(jié)手段采用調(diào)節(jié)負(fù)載電壓或調(diào)節(jié)功率以實現(xiàn)溫度控制。還能滿足節(jié)能環(huán)保的要求；在以 網(wǎng)絡(luò) 信息代表的 2l 世紀(jì)。人們 摒棄了 傳統(tǒng)定頻定速空調(diào)器的 那種固定的調(diào)節(jié)模式。 2．開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按此電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時交給指導(dǎo)教師簽署意見。 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告 1．文獻(xiàn)綜述：結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫 2500 字以上的文獻(xiàn)綜述，文后應(yīng)列出所查閱的文獻(xiàn)資料。首先是后風(fēng)扇 時代 。如果上述過程均由人工參與完成，則該過程為手段控制，如果上述過程全部自動實現(xiàn)則為自動控制過程。 溫度控制的對象不同，我們需要設(shè)計不同的溫度控制裝置，即使有時候應(yīng)用了相同的控制原理。在控制設(shè)備中，除溫度傳感器， A/D 轉(zhuǎn)換器，溫度顯示儀表，控制面板， PLC，報警器和電加熱這些常規(guī)溫控裝置外，還必須包括傳輸介質(zhì)的循環(huán)系統(tǒng)及該系統(tǒng)的控制。這就要求采用高精度的控制方式實現(xiàn)對特殊部件的溫度控制。該方法不僅對被控對象參數(shù)變化適應(yīng)性強(qiáng)，在對象模擬結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化時，也能獲得較好的溫度控制效果。現(xiàn)在在的低溫恒溫器主要采用低溫液體作為冷源來滿足實驗所需要的低溫要求，為了能夠工作較長時間，低溫恒溫器大多數(shù)采用了高真空多層絕熱，設(shè)備多為不可拆結(jié)構(gòu)或?qū)嶒炦^程中部件間沒有相對運(yùn)動的結(jié)構(gòu)。模糊控制的優(yōu)點是能夠得到較好的動態(tài)響應(yīng)特 性，并且無需知道被控制對象的數(shù)學(xué)模型，適應(yīng)性強(qiáng)，魯棒性好。硬件設(shè)計是由