基于fpga的空調(diào)溫度控制電路的設(shè)計開題報告-資料下載頁
2025-05-19 15:26本頁面
【導(dǎo)讀】委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效。后剪貼，完成后應(yīng)及時交給指導(dǎo)教師簽署意見。說明書》等資料裝入文件袋中。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。溫度波動大，往往不能給人們帶來一個舒適的環(huán)境，而且開關(guān)時對空調(diào)壓縮機(jī)有很大的損害。顯著標(biāo)志是空調(diào)成為真正意義的空氣調(diào)節(jié)器。不光調(diào)節(jié)空氣的溫度，對空氣的舒適度也進(jìn)行調(diào)節(jié)；隨著各國政府對空調(diào)的能耗標(biāo)準(zhǔn)提出要求?？照{(diào)進(jìn)入了超空調(diào)時代，其顯著特點(diǎn)是空調(diào)不僅僅是空。為了最大限度地節(jié)約能耗，開辟新能源的利用。達(dá)到調(diào)節(jié)的目的。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(shí)現(xiàn)則為自動控制過程。方式的溫控系統(tǒng)，已經(jīng)達(dá)到±℃的溫控精度。體內(nèi)部儀器部件之間的熱傳遞，使衛(wèi)星各部分處于期望的溫度范圍內(nèi)。如果溫控控制區(qū)域較大，為了全面準(zhǔn)確地測量并精確地控制空間內(nèi)各部位的溫度，
【正文】 開始 用戶也可通過按鈕根據(jù)需要自己設(shè)定溫 濕 度值。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。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。同時， FPGA 還可以對設(shè)定溫度進(jìn)行定時，并將定時的時間、測量溫度和設(shè)定溫度的值通過 LCD1602 顯示出來。 圖 3 軟件設(shè)計的內(nèi)容 在 平臺使用 VHDL 語言編寫，主體程序采用了狀態(tài)機(jī)作為主要控制方式。程序中主要使用了狀態(tài)機(jī)對 溫濕度傳感器 進(jìn)行了時序控制，通過一些命令使 溫濕度傳感器 采集獲得溫 濕 度值傳 送到 FPGA 控制器。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)時地觀察到溫 濕 度變化，同時 LED 閃爍進(jìn)行模擬空調(diào)電機(jī)運(yùn)作。 根據(jù)用戶的要求可以進(jìn)行定時。 FPGA 控制器 按鍵輸入 電源 JTAG 下載 溫度傳感器 濕度傳感器 液晶顯示 時鐘輸入 按鍵輸入 溫度傳感器 圖 4 設(shè)計要求 本次設(shè)計是利用 FPGA 實(shí)現(xiàn)空調(diào)溫度控制的設(shè)計。 1． 研究可編程邏輯器件的結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)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(shí)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(shí)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(diǎn)是容易控制，系統(tǒng)原理比較簡單，電路可靠，容易實(shí)現(xiàn)控制目的。但是該方案中的溫度測量電路，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。 【方案二】 : 采用的是以 FPGA為核心控制器件，同時溫度傳感器采用的是 高精度的數(shù)字溫度傳感器 DS18B20，通過該傳感器采集的溫度信息不需要經(jīng)過信號放大和 A/D轉(zhuǎn) FPGA 溫度傳感器控制模塊 濕度傳感器控制模塊 對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理模塊 總控制模塊 時鐘編程及定時模塊 液晶顯示驅(qū)動模塊 換直接以數(shù)字信號的形式傳遞給控制芯片，使得電路的連接大大的簡化了，減小了電路復(fù)雜所帶來的誤差等問題。而且 FPGA芯片所具有的可編程修改的特點(diǎn)以及其強(qiáng)大的邏輯功能都是單片機(jī)難以達(dá)到的，這樣不但給設(shè)計過程中帶來一系列的便利，而且在空調(diào)的功能日趨人性化和智能話的發(fā)展趨勢下，以 FPGA為控制器件的設(shè)計無疑更加具有市場競爭力。 所以同過上面的對兩個方案的比較論證，本次設(shè)計采用方案 2來實(shí)現(xiàn)。 研究步驟 本設(shè)計是關(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。學(xué)習(xí)溫度控制電路的結(jié)構(gòu)、工作原理、特點(diǎn)和控制方法。了解可編程 FPGA 的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，熟悉了溫度控制電路的基本結(jié)構(gòu)以及其各模塊的特征，并學(xué)習(xí)了利用 FPGA 實(shí)現(xiàn) FPGA的空調(diào)溫度控制電路的方法。 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(shí)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）。 本課題需要合理利用時間還需要充分利用學(xué)校的圖書資源進(jìn)行設(shè)計。通過 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。 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告 指導(dǎo)教師意見 ： 1．對“文獻(xiàn)綜述”的評語： 2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計 （論文）結(jié)果的預(yù)測： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日
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