基于fpga的空調溫度控制電路的設計開題報告-資料下載頁
2025-05-19 15:26本頁面
【導讀】委員會對學生答辯資格審查的依據材料之一。教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效。后剪貼，完成后應及時交給指導教師簽署意見。說明書》等資料裝入文件袋中。每人撰寫2500字以上的文獻綜述，文后應列出所查閱的文獻資料。溫度波動大，往往不能給人們帶來一個舒適的環(huán)境，而且開關時對空調壓縮機有很大的損害。顯著標志是空調成為真正意義的空氣調節(jié)器。不光調節(jié)空氣的溫度，對空氣的舒適度也進行調節(jié)；隨著各國政府對空調的能耗標準提出要求?？照{進入了超空調時代，其顯著特點是空調不僅僅是空。為了最大限度地節(jié)約能耗，開辟新能源的利用。達到調節(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。程全部自動實現則為自動控制過程。方式的溫控系統，已經達到±℃的溫控精度。體內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。如果溫控控制區(qū)域較大，為了全面準確地測量并精確地控制空間內各部位的溫度，
【正文】 開始 用戶也可通過按鈕根據需要自己設定溫 濕 度值。采集溫度和設定溫度都送給 FPGA 控制器，控制器通過對兩個溫度值的比較做出判斷，當測量溫度大于設定溫度時就想空調的電機發(fā)出制冷的控制信號；當測量溫度小于設定溫度時，則發(fā)出一加熱的控制信號；當兩者相等時 則不制冷也不加熱。通過執(zhí)行機構工作狀態(tài)的轉換來達到改變環(huán)境溫度的目的。同時， FPGA 還可以對設定溫度進行定時，并將定時的時間、測量溫度和設定溫度的值通過 LCD1602 顯示出來。 圖 3 軟件設計的內容 在 平臺使用 VHDL 語言編寫，主體程序采用了狀態(tài)機作為主要控制方式。程序中主要使用了狀態(tài)機對 溫濕度傳感器 進行了時序控制，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。最后將數據送給 LCD 顯示電路進行顯示，從而可以實時地觀察到溫 濕 度變化，同時 LED 閃爍進行模擬空調電機運作。 根據用戶的要求可以進行定時。 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 設計要求 本次設計是利用 FPGA 實現空調溫度控制的設計。 1． 研究可編程邏輯器件的結構，重點了解 ACEX1K 器件和 ISPAC20 器件 2． 掌握數字系統設計方法 3． 掌握可編程邏輯器件的開發(fā)與實踐 4． 完成空調溫度 控制電路芯片設計 5． 完成空調溫度控制設計電路的仿真 6． 應用數字和模擬可編程邏輯器件實現系統設計 7． 完成外部接口電路的設計 8． 編寫設計說明書等 四、研究方法、步驟和措施 研究方法 方案論證 【方案一】 : 采用單片機為核心控制器件，該方案的優(yōu)點是容易控制，系統原理比較簡單，電路可靠，容易實現控制目的。但是該方案中的溫度測量電路，譯碼電路復雜，容易產生誤差和由電路復雜而導致的設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 高精度的數字溫度傳感器 DS18B20，通過該傳感器采集的溫度信息不需要經過信號放大和 A/D轉 FPGA 溫度傳感器控制模塊 濕度傳感器控制模塊 對數據進行處理模塊 總控制模塊 時鐘編程及定時模塊 液晶顯示驅動模塊 換直接以數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以及其強大的邏輯功能都是單片機難以達到的，這樣不但給設計過程中帶來一系列的便利，而且在空調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，本次設計采用方案 2來實現。 研究步驟 本設計是關于本課題 的軟件實現和硬件下載，為完成設計任務，先從網上查閱并下載大量關于 FPGA 的空調溫度控制電路的相關資料，了解了課題的現狀及其發(fā)展前景。學習溫度控制電路的結構、工作原理、特點和控制方法。了解可編程 FPGA 的結構特點，熟悉了溫度控制電路的基本結構以及其各模塊的特征，并學習了利用 FPGA 實現 FPGA的空調溫度控制電路的方法。 具體設計步驟如下： （ 1）查閱資料、撰寫文獻綜述和開題報告； （ 2）了解信號發(fā)生器設計的工作原理； （ 3）了解并研究可編程邏輯器件； （ 4） 用單片機和 FPGA 實現 FPGA 的空調溫度控制電路 ，主 要有總體系統設計和各子模塊設計； （ 5）完成系統硬件電路設計； （ 6）系統測試及優(yōu)化； （ 7）撰寫設計說明書（畢業(yè)論文）。 本課題需要合理利用時間還需要充分利用學校的圖書資源進行設計。通過 查閱資料，并結合所學的 FPGA 的空調溫度控制電路的教程、單片機原理及其應用等課程，不斷改進、調試和設計。 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 指導教師意見 ： 1．對“文獻綜述”的評語： 2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計 （論文）結果的預測： 指導教師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 負責人： 年 月 日
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