基于FPGA的温度传感报警系统设计+程序(2)
图2-2 FPGA设计流程 4
图2-3 功能仿真流程 5
图2-4 前仿真流程 5
图2-5 逻辑综合设计 5
图2-6 布局布线设计 6
图2-7 时序仿真 6
图2-8 DS18B20内部结构 7
图2-9 DS18B20温度测量原理 9
图2-10 软件启动界面 13
图2-11 新建工程界面 14
图2-12 QUARTUS II的设计流程 14
图3-1 DS18B20电路图 16
图3-2 四位一体数码管 16
图3-3 蜂鸣器电路 17
图3-4 复位电路 17
图4-1 温度控制器系统结构图 18
图4-2 模块连接关系图 19
图4-3 按键控制模块 20
图4-4 温度转换读取计算模块 21
图4-5 数码管显示模块 22
图5-1 仿真波形图 23
表清单
表序号 表名称 页码
表2-1 温度寄存器格式 8
1 绪 论
1.1 设计的背景和意义
过去简单的温度测量控制方法已经远远不能满足现在工业生产所要求的高精度和及时性的要求了，在日常生活中温控传感器也对人们的生活质量起着至关重要的作用，所以智能的温控系统已经是时代发展的潮流。
当今的温控系统绝大多数使用单片机控制，是由于单片机控制简单且控制单元造价经济符合当时的社会需求，但FPGA有丰富的配置以及本身拥有的结构特点可以满足现在对温度控制越来越高的要求，并且可以根据日后的需求增加其功能综合起来比较经济。
比较了FPGA与单片机的优缺点，FPGA在目前的社会发展潮流中开始后来居上，为以后智能化和模块化提供了有利的条件。本文简单介绍了FPGA控制的温控系统的设计。
温度对于生命，对于工业科技的研究都有着至关重要的作用，因此温度控制系统在如今的发展大潮流中是一个具有代表性的课题。
PFGA控制的温控系统可以根据需要进行升级、修正。并且采集数据的速度快，精度高，功耗低，适合各种情况下的温度控制。
本文介绍了FPGA为基础的温控系统，将传统的单片机改换成FPGA具有深远的意义。
1.2 设计要求
以按键为输入，确定当前所处的进程，并且输出进程、报警使能和温度上下限增减量，这些输出量全部给温度转换读取计算模块用来根据进程做不同的温度转换工作，同时，进程量给显示模块用来控制在不同进程显示的内容，温度转换读取计算模块里面根据不同的进程完成相应的温度操作，并且把从传感器里面读出的数据进行计算，同时把不同的数据做符号处理，把数据送给二进制转换成BCD模块进行数据转换，转换成方便数码管显示的数据，在显示模块，根据不同的进程、符号和数据，来显示不同的内容。
1.3 相应技术发展状况
温度传感器随着科学技术的发展从过去的分立互感式，模拟集成式，到现在的数字集成式温度传感器的改革过程如下；
1.阶段一:分立互感式式温度传感器
分立互感式温度传感器的原理是利用电气量对温度的敏感度，当温度变化非电量会随着温度改变，继而影响有关电气量的变化，如电流大小变化通过换算得出目前的温度，适应的温度范围比较大，但是精度比较低。