基于fpga的空調(diào)溫度控制電路的設(shè)計(jì)開題報(bào)告-文庫吧在線文庫
【正文】 FPGA 芯片 、輸入輸出接口、存儲(chǔ)器以及相應(yīng)的其他硬件，而軟件設(shè)計(jì)就是運(yùn)用 Verilog HDL（ VHDL）語言寫程序。原理圖由邏輯器件和連接線構(gòu)成，如與門、非門、或門、觸發(fā)器以及含 74 系列器件功能的宏功能塊，甚至還有一些類似與 IP 的功能塊。 仿真 在編輯下載前必須利用 EDA 工具對(duì)適配生成的結(jié)果進(jìn)行模擬測(cè)試，就是所謂的仿真。一個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過程包括從自然語言說明到 VHDL 的系統(tǒng)行為描述，從系統(tǒng)分解、 RTL 模型的建立、門級(jí)模型產(chǎn)生到最終的可以物理布線實(shí)現(xiàn)的底層電路，就是從高抽象級(jí)別到低抽象級(jí)別的整個(gè)設(shè)計(jì)周期。 （ 3） VHDL 行為仿真。 （ 7） 測(cè)試向量生成。 （ 10） 門級(jí)時(shí)序仿真。 參考文獻(xiàn) [1] 王曉輝，基于 FPGA 的溫度控制電路測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)，西安工業(yè)大學(xué)， 20xx [2] 柯維娜、蔡國飆、朱定強(qiáng)，溫度控制技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用綜述，北京航空航天大學(xué) [3] 張永堅(jiān)，空調(diào)技術(shù)的發(fā)展與前景，百度文庫 [4] 魏巍、劉京、趙加寧，電信基站用新風(fēng)冷卻熱 換裝置的開發(fā)應(yīng)用研究 [J]，電信電工技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化， 20xx [5] 黃志偉， FPGA 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐 [M]，北京：清華大學(xué)出版社。 （ 2）用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)。這一方法由于具有通用性的特點(diǎn)并可以實(shí)現(xiàn)其他功能，因此目前都是有比較活躍的研究領(lǐng)域。通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換來達(dá)到改變環(huán)境溫度的目的。但是該方案中的溫度測(cè)量電路，譯碼電路復(fù)雜，容易產(chǎn)生誤差和由電路復(fù)雜而導(dǎo)致的設(shè)備使用壽命低等一系列問題。 本課題需要合理利用時(shí)間還需要充分利用學(xué)校的圖書資源進(jìn)行設(shè)計(jì)。 研究步驟 本設(shè)計(jì)是關(guān)于本課題 的軟件實(shí)現(xiàn)和硬件下載，為完成設(shè)計(jì)任務(wù)，先從網(wǎng)上查閱并下載大量關(guān)于 FPGA 的空調(diào)溫度控制電路的相關(guān)資料，了解了課題的現(xiàn)狀及其發(fā)展前景。最后將數(shù)據(jù)送給 LCD 顯示電路進(jìn)行顯示，從而可以實(shí)時(shí)地觀察到溫 濕 度變化，同時(shí) LED 閃爍進(jìn)行模擬空調(diào)電機(jī)運(yùn)作。 Y N Y 圖 2 硬件設(shè)計(jì)的內(nèi)容 研究方硬件電路主要包括電源電路、石英晶振、溫 濕 度傳感器、 FPGA 控制 器、 時(shí)鐘、LCD1602 顯示、按鍵組成。 （ 4）利用特殊用途的芯片實(shí)現(xiàn)。因此如何改善和提高空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率，減少能耗，改善室內(nèi)空氣品質(zhì)，已成為我國空調(diào)業(yè)發(fā)展的一個(gè)急需解決的問題 ，比如電信、移動(dòng)的基站。 與其他的硬件描述語言相比， VHDL 具有較強(qiáng)的行為仿真級(jí)與綜合級(jí)的建模功能，這種能遠(yuǎn)離具體硬件，基于行為描述方式的硬件描述語言恰好滿足典型的自頂向下的設(shè)計(jì)方法，因而能順應(yīng) EDA 技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，解決現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)應(yīng)用中出現(xiàn)的各類問題。 （ 8） 功能仿真。 （ 5） 前端功能仿真。這些小組可以工作在不同地點(diǎn)，甚至可以分屬不同的單位，最后將不同的模塊集成為最終的系統(tǒng)模型，并對(duì)其進(jìn)行綜合測(cè)試和評(píng)價(jià)。 硬件描述語言 VHDL VHDL 的英文全名是 VHDIC，于 1983 年由美國國防部發(fā)起創(chuàng)建，由 IEEE 進(jìn)一步發(fā)展并在 1987 年作為 “ IEEE 標(biāo)準(zhǔn) 10776” 發(fā)布從此， VHDL 成為硬件描述語言的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)之一并在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，逐步取代了原有 的非標(biāo)準(zhǔn)硬件描述語言。 功能仿真 功能仿真也可以稱之為前仿真。 設(shè)計(jì)輸入 一般設(shè)計(jì)輸入分 為以下兩種類型： （ 1） .圖形輸入 圖形輸入通常包括原來圖輸入、狀態(tài)圖輸入和波形圖輸入等方法。 3 現(xiàn)場(chǎng)可編程 FPGA 現(xiàn)場(chǎng) 可編程邏輯 門陣列（英語： Field Programmable Gate Array, FPGA），是一個(gè)含有可編輯元件的 半導(dǎo)體 設(shè)備，可供使用者現(xiàn)場(chǎng)程序化的 邏輯門 陣列元件。由于控制對(duì)象種類繁多，各自內(nèi)在機(jī)理不同，所建數(shù)學(xué)模型存在一定局限性，且控制對(duì)象普遍具有時(shí)間常數(shù)大 、純滯后時(shí)間長、時(shí)變性較明顯等特點(diǎn)。 干式變壓器溫度控制器是隨干式變壓器而發(fā)展的溫度控制器，它主要用于對(duì)干式變壓器的保護(hù) ，防止其繞組溫度過高燒壞而損壞變壓器。主動(dòng)熱控制技術(shù)的主動(dòng)熱控制器一般包括電加熱器、控制器和溫度傳感器三個(gè)部分，構(gòu)成閉環(huán)控制回路。采用氣噴淋系統(tǒng)在較低的成敗下，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了超精密環(huán)境177。 針對(duì)大型罐的熱容較大，在加溫或降溫過程中時(shí)間滯后較大的特點(diǎn)，可以采用分段PID 加經(jīng)驗(yàn)預(yù)估的復(fù)合控制方法；在冷藏庫優(yōu)化溫度控制中，可以采用斷續(xù) PID 調(diào)溫方法；針對(duì)電廠主汽溫控制可以應(yīng)用神經(jīng) PID 控制。按操作途徑分為兩種：手動(dòng)控溫和自動(dòng)控溫；按調(diào)節(jié)原理 分，主要有位式、 PID、模糊控制、 PID 加模糊控制等。空調(diào)進(jìn)入了超空調(diào)時(shí)代，其顯著特點(diǎn)是空調(diào)不僅僅是空調(diào)。隨著計(jì)算 機(jī)技術(shù)、變頻技術(shù)、智能控制技術(shù)的 不斷 發(fā)展。此報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效。 文獻(xiàn)綜述 1．引言 溫 度和 空氣調(diào)節(jié) 關(guān)系到人們的生活狀況 。典型特征是，功能僅限制于制冷制熱，技術(shù)含量低；接下來是純空調(diào)時(shí)代。除了少數(shù)控制要求不高的領(lǐng)域還在運(yùn)用手動(dòng)控制外，現(xiàn)在溫度控制系統(tǒng)均為自動(dòng)控制系統(tǒng) [2]。而且不同的行業(yè)對(duì)溫度的控
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