【正文】 ? 無需片選信號，簡化軟件設計 ? 工作溫度 : 0℃ +55℃ ,存儲溫度 : 20℃ +60℃ 管腳定義 表 35 管腳號 管腳名稱 電平 管腳功能描述 1 VSS 0V 電源地 2 VCC +5V 電源正 3 V0 對比度（亮度）調整 4 RS(CS） H/L RS=“ H” ,表示 DB7—— DB0 為顯示數(shù)據(jù) RS=“ L” ,表示 DB7—— DB0 為顯示指令數(shù)據(jù) 5 R/W(SID) H/L R/W=“ H” ,E=“ H” ,數(shù)據(jù)被讀到 DB7—— DB0 R/W=“ L” ,E=“ H→ L” , DB7—— DB0 的數(shù)據(jù)被寫到 IR 或 DR 6 E(SCLK) H/L 使能信號 7 DB0 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 8 DB1 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 9 DB2 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 10 DB3 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 11 DB4 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 12 DB5 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 13 DB6 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 14 DB7 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 15 PSB H/L H： 8 位或 4 位并口方式， L：串口方式（見注釋 1） 16 NC 空腳 17 /RESET H/L 復位端，低電平有效（見注釋 2） 18 VOUT LCD 驅動電壓輸出端 19 A VDD 背光源正端（ +5V）（見注 釋 3） 20 K VSS 背光源負端（見注釋 3） *注釋 1：如在實際應用中僅使用并口通訊模式，可將 PSB 接固定高電平，也可 14 以將模塊上的 J8和“ VCC”用焊錫短接。將存貯器中的二進制數(shù)求補再轉換成十進制數(shù)并除以 2 就得到被測溫度值(550℃ 125℃ )。 DSl820 的測量范圍從 55℃到 +125℃，增量值為 ℃，可在 l s(典型值 )內把溫度變換成數(shù)字。 響應速度快。 光耦合器的主要優(yōu)點是：信號單向傳輸，輸入端與輸出端完全實 現(xiàn)了電氣隔離，輸出信號對輸入端無影響，抗干擾能力強，工作穩(wěn)定，無觸點，使用壽命長，傳輸效率高。目前它已成為種類最多、用途最廣的光電器件之一。配置數(shù)據(jù)通過 DATA0引腳送入 FPGA。在嵌入式系統(tǒng)中，因為含有微處理器，可以使用微處理器產(chǎn)生配置時序，將保存在系統(tǒng) ROM中的配置數(shù)據(jù)存儲到FPGA中。這樣就屏蔽掉了 SDRAM操作的復雜性，而其它邏輯模塊可通過接口電路對 SDRAM進行訪問。分頻器輸出的信號頻率與所需頻率十分接近，把它和從信號中提取的相位參考信號同時送入相位比較器，比較結果示出本地頻率高了時就通過補抹門抹掉一個輸入分頻器的脈沖，相當于本地振蕩頻率降低；相反，若示出本地頻率低了時就在分頻器輸入端的兩個輸入脈沖間插入一個脈沖，相當于本地振蕩頻率上升，從而達到同步。 CycloneⅡ器件為在 FPGA上實現(xiàn)低成本的數(shù)字信號處理 (DSP)系統(tǒng)提供一個理想的平臺，采用了靈活的硬件解決方案能夠實現(xiàn)設計所需的多個乘法器，其中的一些模塊可用來實現(xiàn)軟乘法器以滿足圖像處理、音頻處理和消費類電子系統(tǒng)的設計所需。 F P G AE P 2 C 5 T 1 4 4 C電 源可 編 程P R O M1 6 路 溫 度 采集 系 統(tǒng)光 耦 隔 離 與驅 動按 鍵時 鐘液 晶1 2 8 6 4 圖 31 硬件總體框圖 EP2C5T144C 芯片的介紹 Cyclone 系列 FPGA 的特點 本設計選用了 CycloneⅡ的 EP2C5T144C8，具有 4608個邏輯單元， 119808 bit的嵌入 RAM，兩個鎖相環(huán) (PLL)， 89個用戶 I/O引腳，可快速實現(xiàn)完整的可編程單芯片系統(tǒng)。 FPGA將在 60 個計數(shù)周期內將控制信號傳送至溫度傳感器中 ,使溫度傳感器將溫度信號送出。 方案二： 液晶顯示器（ LCD）具有工作電壓低、微功耗、顯示信息量大、接口方便等優(yōu)點，現(xiàn)在已被廣泛應用于計算機、數(shù)字式儀表等場合，成為測量結果顯示和人機對話的重要工具。 傳感器的選擇 方案一： 采用熱敏電阻，可滿足 40℃～ 90℃測量范圍，但熱敏電阻精度、重復性、可靠性較差，對于檢測小于 1℃的信號是不適用的。數(shù)據(jù)采集已長時間地被認為玉數(shù)據(jù)饋送及其他數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相等同。從集成度來看，實際使用器件已達 13000 門，可滿足 ASIC 設計需求的 75 。本設計采用能適應惡劣環(huán)境的數(shù)字化溫度傳感器DS18B20,采用 FPGA 芯片作數(shù)據(jù)處理 ,實現(xiàn)環(huán)境溫度實時采集及顯示。更重要的是采用現(xiàn)場可編程門陣列（ FPGA）實現(xiàn)溫度測量比采用單片機大大改善設計效果，可實現(xiàn)高速的溫度測量。對溫度采集的要求也越來越高，因此，溫度采集和處理技術的研究也是一個重要的研究課題 本設計采用傳感器 技術、 FPGA 技術、接口技術完成的是 基于 FPGA 的多路溫度采集與處理系統(tǒng)，本設計結果實現(xiàn) 16 路溫度信號的采集電路并實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的現(xiàn)實，具有測溫精度高、復現(xiàn)性好、線性優(yōu)良、體積小、熱容量小、穩(wěn)定性好、輸出電信號大等優(yōu)點。從總的來看，現(xiàn)在的 FPGA 的性能相當于 ／ Lm 時代的門陣列 (1985 年的水平 )，還沒有達到固定標準結構程序階段，也可以說正處于從單一型供貨向多種供貨的轉折期。 3 第二章 方案論證 溫度檢測系統(tǒng)有共同的特點：測量點多、環(huán)境復雜、布線分散、現(xiàn)場離監(jiān)控室遠等。 綜上所述，本設計中溫度傳感器部分采用方案二進行設計。 綜上 所述，本設計中顯示部分采用方案二進行設計。設計一種可以用于大規(guī)模多點溫度測量的巡回檢測系統(tǒng)。下面具體介紹其的特點。 圖 ， DQS信號位于輸入的 DQ信號中央，用來驅動全局時鐘網(wǎng)絡， DQ信號在時鐘的上、下沿被 FPGA的寄存器采樣并使用第二組上升沿采樣的內部寄存器使之與系統(tǒng)時鐘同步。但是 SDRAM存儲體結構與 RAM有較大差異，其控制時序和機制也較復雜，限制了 SDRAM的使用。由于 SRAM的易失性，每次系統(tǒng)上電時必須重新配置數(shù)據(jù)，即 ICR（ InCircuit Reconfigurability）。 Altera公司生產(chǎn)的具有 ICR功能的 FPGA器件有 FLEX6000、 FLEX10K、 APEX和 ACEX等系列，它們可以用以下方式進行配置： ? 使用專用 EPC配置器件，如 EPC1 EPC EPC EPC1。它是以光為媒介來傳輸電信號的器件，通常把發(fā)光器（紅外線發(fā)光二極管 LED）與受光器（光敏半導體管）封裝在同一管殼內。這就完成了電 — 光 — 電的轉換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。 光電耦合的主要特點如下： 輸入和輸出端之間絕緣，其絕緣電阻一般都大 于 10000MΩ，耐壓一般可超過1KV，有的甚至可以達到 10KV 以上。 本設計中使用 的光耦的介紹 本設計中使用的是光耦是 TLP521， TLP521 是可控制的光電耦合器件，光電耦合器廣泛作用在電腦終端機，可控硅系統(tǒng)設備，測量儀器，影印機，自動售票，家用電器，如風扇，加熱器等 TLR521 2 和 4 組成的砷化鎵紅外發(fā)光二極管耦合到光三極管。接著的 48 位是每個器件唯一的序號。采取數(shù)據(jù)總線供電方式可以節(jié)省一根導線，但完成溫度測量的時間較長；采取外部供電方式則多用一根導線，但測量速度較快。 電路設計 從 12864 的使用手冊中可以看到，這個模塊有三種控制方式，分別是 8位并行、 4位并行和串行。采集到的數(shù)據(jù)在 FPGA中開辟一塊空間用來緩存這些數(shù)據(jù)，用以下一步數(shù)據(jù)處理使用。 之后在 t1時刻將總線拉高，產(chǎn)生讀時間隙，讀時間隙在 t1時刻后 t2時刻前有效 tz距 to為 15μs，也就是說， tz時刻前主機必須完成讀位，并在 to后的 60μs一 120μs內釋放總線。字符顯示 RAM 在液晶模塊中的地址 80H～ 9FH。 本系統(tǒng)液晶采用串行通信方式。 開 始等 待 40msXRESET 由 低 變 高運 行 控 制 字RS R/W DB7 DB5DB6 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0000011X 0XX顯 示 開 /關 控 制RS R/W DB7 DB5DB6 DB4 DB3 DB2 DB1 DB00000001 DCB等 待 100us清 除 顯 示RS R/W DB7 DB5DB6 DB4 DB3 DB2 DB1 DB00000000 001進 入 模 式 控 制 字RS R/W DB7 DB5DB6 DB4 DB3 DB2 DB1 DB00000000 1I/DS初 始 化 結 束運 行 控 制 字RS R/W DB7 DB5DB6 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0000011X 0XX等 待 10ms等 待 100us等 待 37us 圖 412 8位元軟件初始化 23 開 始等 待 40msXRESET 由 低 變 高運 行 控 制 字RS R/W DB7 DB5DB6 DB4 DB3 DB2 DB1 DB00 0 00 11 XXXX等 待 100us初 始 化 結 束運 行 控 制 字RS R/W DB7 DB5DB6 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0000011X XXX等 待 100us等 待 100usXXXXXX0X00顯 示 開 /關 控 制 字RS R/W DB7 DB5DB6 DB4 DB3 DB2 DB1 DB00 0 00 00 XXXXXXXXBCD100顯 示 清 除 控 制 字RS R/W DB7 DB5DB6 DB4 DB3 DB2 DB1 DB00 0 00 00 XXXXXXXX100000進 入 模 式 控 制 字RS R/W DB7 DB5DB6 DB4 DB3 DB2 DB1 DB00 0 00 00 XXXXXXXXSI/D1000等 待 10ms 圖 413 4位元軟件初始化 24 仿真結果圖 圖 414 通過仿真結果可以看到，本設計中使用的是串行方式對液晶進行驅動。因此，溫度檢測和溫度檢測技術的研究也是一個重要的研究課題。短短的接觸，使我無論在做學問或在做人、辦事方面均受