基于FPGA的温度检测系统设计 (2).docx

"基于 FPGA 的温度检测系统设计" 本设计介绍了一种基于 FPGA 的温度检测系统，利用数字温度传感器 DS18B20 的数据接口和特点，将测量的二进制数转换为 BCD 码，并通过数码管显示。该系统使用 FPGA 作为控制器，严格控制 DS18B20 的时序，在单总线上实现读写功能，完成测量数字温度的功能。 关键词：数字温度传感器、数字温度检测、FPGA、Verilog 语言 1. 温度检测系统的设计背景 温度检测是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用。随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术得到了迅速的发展和广泛的应用。单片机具有处理能强、运行速度快、功耗低等优点，应用在温度测量与控制方面，控制简单方便，测量范围广，精度较高。 2. FPGA 的简介 FPGA(Field-Programmable Gate Array)即现场可编程门阵列，它是在 PAL、GAL、CPLD 等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。FPGA 采用高速 CMOS 工艺，功耗低，可以与 CMOS、TTL 电平兼容。 3. DS18B20 的通讯协议 DS18B20 的通讯协议根据 DS18B20 的通讯协议，主机控制 DS18B20 完成温度转换必须经过三个步骤：每一次读写之前都要对 DS18B20 进行复位，复位成功后发送一条 ROM 指令，最后发送 RAM 指令，这样才能对 DS18B20 进行预定的操作。 4. 温度检测系统的设计实现 该系统使用 FPGA 作为控制器，严格控制 DS18B20 的时序，在单总线上实现读写功能，完成测量数字温度的功能。将测量的二进制数转换为 BCD 码，并通过数码管显示。该系统设计使用 Verilog 语言。 5. 结论 该设计介绍了一种基于 FPGA 的温度检测系统，利用数字温度传感器 DS18B20 的数据接口和特点，将测量的二进制数转换为 BCD 码，并通过数码管显示。该系统使用 FPGA 作为控制器，严格控制 DS18B20 的时序，在单总线上实现读写功能，完成测量数字温度的功能。该设计为现代化工业控制和自动化提供了一种高效、可靠、灵活的解决方案。