【正文】 制要求也各不相同，因此在具體實(shí)際設(shè)計(jì) 溫度控制裝置時(shí)我們應(yīng)該考慮實(shí)際需要。在控制過(guò)程中，需要同時(shí)監(jiān) 測(cè)封閉空間溫度和傳輸介質(zhì)系統(tǒng)的溫度。衛(wèi)星溫度控制采用被動(dòng)熱控制技術(shù)和主動(dòng)熱控制技術(shù)。采用 Fuzzy 控制算法，可以得到精確的可控硅的出發(fā)信號(hào)，使得整個(gè)系統(tǒng)具有自動(dòng)化程度高、可靠性高、控制精度高、寬范圍的溫度控制調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了加熱電源的功率調(diào)節(jié)，解決了電視線圈壓型機(jī)加熱源的加熱溫度不均勻的校正和非線形補(bǔ)償問(wèn)題。在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中要求試樣、入射角、反射角角度可調(diào)，因而要對(duì)傳統(tǒng)的低溫恒溫設(shè)備中進(jìn)行實(shí)際改調(diào)，以滿足實(shí)驗(yàn)要求 [2]。單純的模糊控制對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)品質(zhì)不利，系統(tǒng)穩(wěn)定性差。 FPGA 是采用的自頂向下的設(shè)計(jì)方式，由最初的系統(tǒng)級(jí)到后面的二級(jí)單元，三級(jí)單元等設(shè)計(jì)。其特點(diǎn)是輸入比較直觀但效率低，不容易維護(hù)，不利于模塊結(jié)構(gòu)的重用、可移植性差，當(dāng)芯片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，所以的原理圖都等要改動(dòng)。 仿真就是讓計(jì) 算機(jī)根據(jù)一定的算法和一定的仿真庫(kù)對(duì) EDA 設(shè)計(jì)進(jìn)行模擬，以驗(yàn)證設(shè)計(jì)，排除錯(cuò)誤。后端設(shè)計(jì)還必須包括涉 及硬件的物理結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)方法和測(cè)試。這一階段可以利用 VHDL 仿真器對(duì)頂層系統(tǒng)的行為模型進(jìn)行仿真測(cè)試，檢查模擬結(jié)果，繼而進(jìn)行修改和完善。這一階段主要是針對(duì) ASIC 設(shè)計(jì)的。在這一階段將使用門(mén)級(jí)仿真器或使用 VHDL 仿真器進(jìn)行門(mén)級(jí)時(shí)序仿真，在 計(jì)算機(jī)上了解更接近硬件目標(biāo)器件工作的功能時(shí)序。 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。單片機(jī)的接 口性能比較良發(fā)好，容易實(shí)現(xiàn)人機(jī)接口。 三、課題主要內(nèi)容和要求 總設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì) 以 FPGA 為核心控制器件，采用數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 和濕度傳感器 進(jìn)行溫濕 度采集，將采集到的 溫濕度 數(shù)字直接以數(shù)字信號(hào)傳輸給 FPGA 控制器 ，與用戶設(shè)置的溫濕度進(jìn)行比較，然后進(jìn)行相應(yīng)溫濕度調(diào)節(jié)以達(dá)到用戶的要求。同時(shí)， FPGA 還可以對(duì)設(shè)定溫度進(jìn)行定時(shí)，并將定時(shí)的時(shí)間、測(cè)量溫度和設(shè)定溫度的值通過(guò) LCD1602 顯示出來(lái)。 【方案二】 : 采用的是以 FPGA為核心控制器件，同時(shí)溫度傳感器采用的是 高精度的數(shù)字溫度傳感器 DS18B20，通過(guò)該傳感器采集的溫度信息不需要經(jīng)過(guò)信號(hào)放大和 A/D轉(zhuǎn) FPGA 溫度傳感器控制模塊 濕度傳感器控制模塊 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理模塊 總控制模塊 時(shí)鐘編程及定時(shí)模塊 液晶顯示驅(qū)動(dòng)模塊 換直接以數(shù)字信號(hào)的形式傳遞給控制芯片，使得電路的連接大大的簡(jiǎn)化了，減小了電路復(fù)雜所帶來(lái)的誤差等問(wèn)題。通過(guò) 查閱資料，并結(jié)合所學(xué)的 FPGA 的空調(diào)溫度控制電路的教程、單片機(jī)原理及其應(yīng)用等課程，不斷改進(jìn)、調(diào)試和設(shè)計(jì)。 所以同過(guò)上面的對(duì)兩個(gè)方案的比較論證，本次設(shè)計(jì)采用方案 2來(lái)實(shí)現(xiàn)。程序中主要使用了狀態(tài)機(jī)對(duì) 溫濕度傳感器 進(jìn)行了時(shí)序控制，通過(guò)一些命令使 溫濕度傳感器 采集獲得溫 濕 度值傳 送到 FPGA 控制器。根據(jù)用戶的定時(shí)對(duì)空調(diào)的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。 （ 3）基于嵌入式的 VRV 空調(diào)控制器的研究。我國(guó)已成為 世界上空調(diào)用戶最多的國(guó)家，也是“空調(diào)病”發(fā)病率最多的國(guó)家。這是對(duì)最后完成的硬件系統(tǒng)進(jìn)行檢查和測(cè)試。對(duì) ASIC 的測(cè)試向量文件是綜合器結(jié)合含有版圖硬件特性的工藝庫(kù)后產(chǎn)生的，用于對(duì) ASIC 的功能測(cè)試。如上述， VHDL 只有部分語(yǔ)句集合可用于硬件功能行為的建模，因此在這一階段，必須將 VHDL 的行為模型表達(dá)為 VHDL 行為代碼。 自頂向下的設(shè)計(jì)方法是系統(tǒng)被分解為各個(gè)模塊的集合之后，可以對(duì)設(shè)計(jì)的每個(gè)獨(dú)立模塊指派不同的工作小組。 下載和硬件測(cè)試 把適配后生成的下載或配置文件，通過(guò)編程器或編程電纜向 FPGA 進(jìn)行下載，以便進(jìn)行硬件調(diào)試和驗(yàn)證 [12]。其特點(diǎn)是設(shè)計(jì)與芯片工藝無(wú)關(guān)，可以方便的進(jìn)行自頂向下設(shè)計(jì)、輸入效率很高、有利于模塊的劃分和移植、可移植性好、同時(shí)具有很強(qiáng)的邏輯描寫(xiě)和仿真功能。 功能定義 /器件選型 在設(shè)計(jì) FPGA 工程之前，就需要我們隊(duì)系統(tǒng)功能的定義和模塊進(jìn)行劃分，另外一點(diǎn)就是要根據(jù)工程的要求，選擇最為合適的設(shè)計(jì)方案和性價(jià)比較高的器件。 PID 加模糊控制能夠改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)品質(zhì)，但需 PID 參數(shù)進(jìn)行整定，控制指標(biāo)的優(yōu)劣取決于 PID 參數(shù)的整定結(jié)果 [2]。溫度控制是工業(yè)生 產(chǎn)及科研工作過(guò)程中經(jīng)常遇到的問(wèn)題。如果溫度范圍較大，可在不同溫度階段用不同的儀器進(jìn)行測(cè)量與控制：例如在室溫 ~1500℃的低、中溫階段，采用雙鉑銠熱電偶與 M900 微機(jī)溫控儀；在 1500~1800℃的高溫階段，采用紅外測(cè)溫儀與 XMZ 數(shù)字顯示儀，并用光學(xué)高溫計(jì)定時(shí)進(jìn)行人工監(jiān)控。其特點(diǎn)在于技術(shù)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、工作壽命長(zhǎng)及經(jīng)濟(jì)性能好。 ℃的溫控精度。例如，在電子、醫(yī)藥及科研實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)室裝置方面：冷箱、電子低溫測(cè)試裝置、各種恒溫、高低溫實(shí)驗(yàn)室儀器；在日常生活方面：冷熱飲水機(jī)、 PC 機(jī)芯片制冷等。總體上來(lái)看，溫度的控制方法按劃分標(biāo)準(zhǔn)不同可分為不同溫度控制方式。不光調(diào)節(jié)空氣的溫度，對(duì)空氣的舒適 度也進(jìn)行調(diào)節(jié)；隨著各國(guó)政府對(duì)空調(diào)的能耗標(biāo)準(zhǔn)提出要求。不僅噪音和溫度波動(dòng)大， 往往不能給人們帶來(lái)一個(gè)舒適的環(huán)境， 而且開(kāi)關(guān)時(shí)對(duì)空調(diào)壓 縮機(jī)有很大的損害。 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )開(kāi)題報(bào)告 題 目： 基 于 FPGA 的空調(diào)溫度控制電路的設(shè)計(jì) 系： 電氣信息學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 電子技術(shù) 學(xué)生姓名： 陳永 學(xué) 號(hào)： 20xx01040118