【正文】 所以信號(hào)從光源單向傳輸?shù)焦饨邮掌鲿r(shí)不會(huì)出現(xiàn)反饋現(xiàn)象，其輸出信號(hào)也不會(huì)影響輸入端。該TLP5212提供了兩個(gè)鼓勵(lì)的光耦 8 引腳塑料封裝，而 TLP5214提供了 4個(gè)鼓勵(lì)的光耦中 16 引腳塑料 DIP 封裝 集電極 發(fā)射極電壓： 55V（最小值） 經(jīng)常轉(zhuǎn)移的比例： 50%(最小 ) 隔離電壓： 2500Vrms（最小） 11 圖 35 TLP521 TLP5212 TLP5214 光耦內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖及引腳圖 溫度傳感器 18b20的介紹 DSl820 數(shù)字溫度計(jì)提供 9位 (二進(jìn)制 )溫度讀數(shù)，指示器件的溫度。最后 8位是前面 56 位的 CRC(循環(huán)冗余校驗(yàn) )碼。 圖 36 DS18B20的引腳 管腳定義： ：地； ：數(shù)字輸入 /輸出； ：可選的 +5V 電源 溫度計(jì)算： Ds1820 用 9 位存貯溫值度，最高位為符號(hào)位，下圖為 18b20 的溫度存儲(chǔ)方式，負(fù)溫度 S=1，正溫度 S=0。串行的方式是使用標(biāo)準(zhǔn)的 SPI 通信方式，使用這種方式能節(jié)省大量的 IO管腳。 液晶控制邏輯單元 液晶控制邏輯單元 負(fù)責(zé)把處理好的數(shù)據(jù)發(fā)給 12864進(jìn)行顯示，因此該單元主要是產(chǎn)生 12864的讀寫信號(hào)。讀位子程序 (讀得的位到 C中 )： t 0 t 1 6 0 u s 1 u s1 5 u s4 5 u s主 機(jī) 起 作 用D S 1 8 B 2 0 起 作 用上 拉 電 阻 起 作 用 圖 45 18 18b20 讀寫仿真時(shí)序的結(jié)果 圖 46 由仿真結(jié)果可以看到能很好地根據(jù)手冊的時(shí)序圖要求做出相關(guān)的讀寫時(shí)序，能很多地完成 18b20 的讀寫操作。字符顯示的 RAM的地址與 32 個(gè)字符顯示區(qū)域有著一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，其對(duì)應(yīng)關(guān)系如表所示。在接收到 RW(SID)和 RS(CS)的信號(hào)后，每一八位數(shù)據(jù)的指令將被分為兩部分進(jìn)行接收，高 4 位元 (DB7DB4)的指令將被放在第一個(gè)位元的 LSB 部分，而低 4 位元 (DB3DB0)的指令則被放在第二個(gè)位元的 LSB部分，另四位元?jiǎng)t都為 0。用FPGA 做出 SPI 的通信時(shí)序，對(duì)液晶進(jìn)行讀寫操作，從而完成對(duì)液晶的讀寫操作。 本設(shè)計(jì)采用 FPGA芯片做為數(shù)據(jù)處理控制芯片 ,雖然從成本上增加 ,但 FPGA的VHDL 語言在硬件模塊化構(gòu)建方面具有很大的優(yōu)勢 ,可以利用其內(nèi)部的門電路最大限度地將硬件電路模塊化處理 ,極大降低了后期故障查檢的工作量。在此，我向劉智教授致以最真誠的感謝和最崇高的敬意。 。在日常的學(xué)習(xí)生活中也給予我悉心的關(guān)懷，使我在工作和生活中得到了許多啟迪。對(duì)溫度測量的要求也越來越高，而且測量范圍也越來越大，對(duì)溫度的檢測技術(shù)的要求也越來越高。 圖 49 串口數(shù)據(jù)線模式數(shù)據(jù)傳輸過程 時(shí)序圖 V I N 1V I L 1T A ST A HT P WT A HT RV a l i d d a t aT CT HT D S WR SR / WED B 0 D B 7 圖 410 MPU寫資料到 ST7920（ 8位數(shù)據(jù)線模式） 21 串口讀寫時(shí)序 V a l i d d a t aT C S ST C S HT S C Y CT S L WT S H WT fT rT S D HT S D SC SS C L KS I D 圖 411（加入表述，這個(gè)是什么的圖） 22 初始化流程圖 用到 12864 液晶顯示時(shí)首先要用其進(jìn)行初始化下面兩圖分別介紹了 8位 元軟件初始化和 4位元軟件初始化。除非再次變更“ RE”的狀態(tài)，否則使用相同的指令集時(shí)，不需要重新設(shè)置“ RE”。字符顯示 RAM 在液晶模塊中的地址 80H～ 9FH。 圖 43 寫 0時(shí)序 t 0 t 1 6 0 u s 1 u s1 5 u s4 5 u s 圖 44 寫 1時(shí)序 (3)讀時(shí)間隙 見圖 to時(shí)刻從高拉至低電平時(shí)總線只須保持低電平 l7ts。 數(shù)據(jù)采集控制邏輯單元 數(shù)據(jù)采集控制邏輯單元負(fù)責(zé)采集 16路的溫度數(shù)據(jù)，該單元控制數(shù)據(jù)的采集方式， 16路數(shù)據(jù)怎么采，可以是同時(shí)采，可以采某一個(gè)溫度數(shù)據(jù)，也可以才指定的幾個(gè)溫度數(shù)據(jù)等等。 *注釋 3：如背光和模塊共用一個(gè)電源，可以將模塊上的 JA、 JK 用焊錫短接。每只 DS18B20 都可以設(shè)置成兩種供電方式，即數(shù)據(jù)總線供電方式和外部供電方式采取數(shù)據(jù)總線供電方式。開始 8位是產(chǎn)品類型編碼 (DSl820 編碼均為 10H)。 無觸點(diǎn)、壽命長、體積小、耐沖擊。在單片開關(guān)電源中，利用線性光 10 耦合器可構(gòu)成光耦反饋電路，通過調(diào)節(jié)控制端電流來改變占空比，達(dá)到精密穩(wěn)壓目的。輸入的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管（ LED），使之發(fā)出一定波長的光，被光探測器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過進(jìn)一步放大后輸出 。 光耦的介紹 光耦的簡介 光耦合器（ opticalcoupler，英文縮寫為 OC）亦稱光電隔離器或光電耦合器，簡稱光耦。這樣不僅節(jié)約了成本，還有效地縮小了系統(tǒng)體積。 配置方式及其特 點(diǎn)、用途 現(xiàn)場可編程門陣列 FPGA是一種高密度可編程邏輯器件，其邏輯功能是通過把設(shè)計(jì)生成的數(shù)據(jù)文件配置進(jìn)芯片內(nèi)部的靜態(tài)配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ SRAM）來實(shí)現(xiàn)的，具有可重復(fù)編程性，可以靈活實(shí)現(xiàn)各種邏輯功能。 SDRAM（同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器）具有價(jià)格低廉、密度高、數(shù)據(jù)讀寫速度快的優(yōu)點(diǎn)，從而成為數(shù)據(jù)緩存的首選存儲(chǔ)介質(zhì)。 B、 專用外部存儲(chǔ)接口電路 CycloneⅡ器件通過片內(nèi)內(nèi)嵌的專用 接口電路實(shí)現(xiàn)與雙數(shù)據(jù)速率 (DDR)Sdram和 FCram以及單數(shù)據(jù)速率 (SDR)Sdram進(jìn)行快速可靠的數(shù)據(jù)交換，結(jié)合即取即用的IP控制器核可在幾分鐘之內(nèi)將一個(gè) Sdram核 FCram的功能合并到一個(gè)系統(tǒng)中。另外還支持多種 I/O標(biāo)準(zhǔn)，包括 640Mbps的 LVDS以及頻率為 33MhZ和 66MHZ、數(shù)據(jù)寬度為 32位和 64位的 PCI。 系統(tǒng)方案 系統(tǒng)采用針對(duì)傳統(tǒng)溫度測量系統(tǒng)，測溫點(diǎn)少，系統(tǒng)兼容性及擴(kuò)展性較差的特點(diǎn)，運(yùn)用分布式通訊的思想。前兩種可顯示數(shù)字、字符和符號(hào)等，而圖形點(diǎn)陣式液晶顯示器還可以顯示漢字和任意圖形，達(dá)到圖文并茂的效果，其應(yīng)用越來越廣泛。并且線性好、精度適中、靈敏度高、體積小、使用方便 [1]。但是，隨著分布式控制在各個(gè)領(lǐng)域里越來越普遍的應(yīng)用，數(shù)據(jù)采集設(shè)備開始同控制設(shè)備相結(jié)合。從工藝上來看，目前正處于從 ／ Lm 向 m 過渡時(shí)期，最近已制成了 的器件。隨著時(shí)代的進(jìn)步、社會(huì)的發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的不斷更新，溫度的采集范圍要求不斷擴(kuò)大，同時(shí)溫度的采集準(zhǔn)確性要求不斷提高。 編號(hào) 本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 基于 FPGA 的多路 溫度 采集與處理系統(tǒng) 的設(shè)計(jì) FPGAbased Multichannel Temperature Acquisition and Processing System 20xx 年 06 月 I 摘要 目前溫度測量主要通過單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)控制，但單片機(jī)是基于順序語言的，其描述過程繁瑣，信號(hào)采集頻率受單片機(jī)始終頻率的限制，難于實(shí)現(xiàn)高速的溫度測量且不易在線修改，由于傳感器多數(shù)采用的分立元件，如熱敏電阻，熱電偶等，精度很低 ，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際使用所需要的高精度測溫度要求，筆者采用集成溫度傳感器，是傳統(tǒng)傳感器和集成電路融為一體，極大地提高了傳感器的性能，具有測溫精度高，復(fù)現(xiàn)性好、線性優(yōu)良、體積小、熱容量小、穩(wěn)定性好、輸出電信號(hào)大等優(yōu)點(diǎn)。 研究目的與意義 （縮進(jìn) ，正文每段開始的縮進(jìn)好像都有點(diǎn)問題，仔細(xì)修改一下 ） 溫度作為一個(gè)重要的物理量，是工業(yè)生產(chǎn)過程中最普遍、最重要的工藝參數(shù)之一。美國 AT＆ T 在 1994 年第 1 季度，推出了門數(shù)高達(dá) 1 20xx~220xx 的 FPGA器件 (產(chǎn)品 )。在工作時(shí)，一些要打印出拷貝，而另一些則把采集的數(shù)據(jù)饋送給主計(jì)算機(jī)處理。 方案二： 采用 DS18B20 溫度傳感器，測溫范圍為 55℃～ +125℃，固有測溫分辨率℃。液晶顯示器按其功能分為三類：筆段式液晶顯示器、字符點(diǎn)陣式液晶顯示器和圖形點(diǎn)陣式液晶顯示器。通過 FPGA編程實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集溫度傳感器的溫度數(shù)據(jù) ,并實(shí)時(shí)處理采集到的數(shù)據(jù) ,并 用液晶 12864 顯示出當(dāng)前的溫度。它具有生成時(shí)鐘的鎖相環(huán)以及 DDR Sdram和快速 RAM存儲(chǔ)器所需的專用雙數(shù)據(jù)率 (DDR)接口等。軟乘法器可以根據(jù)數(shù)據(jù)位寬、系數(shù)位寬進(jìn)行定制并根據(jù)要求選擇精度。 圖 33 Cyclone 器件鎖相環(huán)原理 圖 圖 34 Cyclone PLL 主要部分的框架圖 8 SDRAM 控制器 在高速實(shí)時(shí)或者非實(shí)時(shí)信號(hào)處理系統(tǒng)當(dāng)中，使用大容量存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩存是一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)，也是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。此外，由于整個(gè) SDRAM控制器用 VHDL語言編寫，只要對(duì)其進(jìn)行簡單的修改就可以滿足不同的需求，具有很強(qiáng)的靈活性。所以沒有必要使用專用的 EPC系列配置器件來配置 FPGA。配置數(shù)據(jù)被同步在 DCLK輸入上， 1個(gè)時(shí)鐘周期傳送 1位數(shù)據(jù)。光耦合器一般由三部分組成：光的發(fā)射、光的接收及信號(hào)放大。光耦合器是 70 年代發(fā)展起來產(chǎn)新型器件，現(xiàn)已廣泛用于電氣絕緣、電平轉(zhuǎn)換、級(jí)間耦合、驅(qū)動(dòng)電路、開關(guān)電路、斬波器、多諧振蕩器、信號(hào)隔離、級(jí)間隔離 、脈沖放大電路、數(shù)字儀表、遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸、脈沖放大、固態(tài)繼電路 (SSR)、儀器儀表、通信設(shè)備及微機(jī)接口中。光電耦合器件的時(shí)間常數(shù)通常在微秒甚至毫微秒極。 每一個(gè) DSl820 包括一個(gè)唯一的 64 位長的序號(hào)，該序號(hào)值存放在 DSl820 內(nèi)部的 ROM(只讀存貯器 )中。 DSl820 的引腳如下圖所示。 *注釋 2：模塊內(nèi)部接有上電復(fù)位電路，因此在不需要經(jīng)常復(fù)位的場合可將該端懸空。它就是整個(gè)系統(tǒng)的大腦，由它來控制 FPGA內(nèi)部各個(gè)單元有序地工作。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。三種不同字符 /字型的選擇編碼范圍為： 0000～ 0006H（其代碼分別是 0000、000 000 0006 共 4個(gè)）顯示自定義字型 ， 02H～ 7FH 顯示半寬 ASCII 碼字符，A1A0H～ F7FFH 顯示 8192 種 GB2312 中文字庫字形?！?RE”是基本指令集與擴(kuò)充指令集的選擇控制位，當(dāng)變更 “ RE”的狀態(tài)后，以后的