1、 基于 FPGA/CPLD的课程设计数字温度计设计介绍1. 基于 FPGA的数字温度计，通过 EP2CQ208C8N开发板及D18B20温度传感器，测量周围环境的当前温度。显示在八段数码管上2. 当前温度到达预设值，蜂鸣器报警一声，同时 8个 LED灯会依次亮起，而后熄灭设计方案1. 鉴于要测量温度 , 而开发板没有测量温度的设备 , 所以最基本是要添加外设数字温度 传感器 ds18b20。 ds18b20外形与三极管一样 ,一只脚传输数据 ,另外两只脚分别接地与高电平使之工作。 Ds18b20实时测得的室温将转化成 9到 12位的串行数据 ,对串行数据进行 “翻译 ” 就可以得出实时室温。显
2、示在八段数码管上。2. 预设温度为 29度（便于测试），当环境温度 29时，蜂鸣器响一声， LED依次亮起，而后熄灭。3. 程序的编写用用模块化的方式。通过建立模块，使得在编写程序的时候调理更加清晰容易读懂 ,找出错误。 模块实现1. 时钟 :为了在初始化程序的编写方面那些延时比较直观准确和七段显示管的显示正常工作 ,我们设置了两个时钟分频模块。把原开发板上 5MHZ的始终频率分成 1MHZ和 10KHZ,前者为串行数据处理与 ds18b20初始化模块提供时钟 ,后者为并行数据处理与显示模块提供时钟。2. 并行数据处理与显示 :数码管的温度显示方面 ,编程可以比较独立 ,为容易查错 ,所以独立
3、设置了一个模块。数码管的七段的七位输入是一样的 , 所以要在四个数码管上显示不同的数字需要逐个扫描 , 每个时钟周期只选通一个数码管 ,然后输入要显示的数字的七位码。3. 报警功能 :报警功能的实现与最高最低温的记录原理差不多 ,对输入的十二位并行数据 (温度的编码 ) 进行检测 , 如果达到某个设定的温度就给蜂鸣器一个电平使其想一声并给 led 灯电平使其亮 , 而温度记录则要比较后一个输入的十二位数据与前一位十二位数据 , 看其表示的温度 ,比前一位大就把数据保存取代前一位最高。模块实现4. 串行数据处理与初始化 :由于 ds18b20的操作相对比较复杂 ,所以单独设置一个模块专门处理其初
4、始化 , 鉴于数码管的显示模块设置时并行输入的 ,所以此模块兼备 ds18b20的传输数据处理 ,把串行数据处理成并行数据。此模块的输入就一个是时钟 ,另一个就是 ds18b20的串行实时温度代码 (12位 ) ,其与 ds18b20之间就一根线相连 ,实现对其初始化与数据就收 ,还要对接收的串行数据进行储存使之可以并行输出 ,以提供给显示模块。DS18b20数据读写 写时间隙 当主机把数据线从逻辑高电平拉到逻辑低电平的时候，写时间隙开始。有两种写时间隙：写 1 时间隙和写 0 时间隙。所有写时间隙必须最少持续 60s，包括两个写周期间至少 1s 的恢复时间。 I/O 线电平变低后， DS18
5、20 在一个 15s 到 60s 的窗口内对 I/O 线采样。如果线上是高电平，就是写 1，如果线上是低电平，就是写 0。 主机 要生成一个写 1时间隙，必须把数据线拉到低电平然后释放，在写时间隙开始后的 15s内允许数据线拉到高电平。 主机要生成一个写 0 时间隙，必须把数据线拉到低电平并保持 60s。 读 时间隙 当从 DS1820 读取数据时，主机生成读时间隙。当主机把数据线从高高平拉到低电平时，写时 间隙开始。数据线必须保持至少 1s；从 DS1820 输出的数据在读时间隙的下降沿出现后 15 s 内有效。因此，主机在读时间隙开始后必须停止把 I/O 脚驱动为低电平 15s，以读取 I
6、/O 脚状态（见图 12）。在读时间隙的结尾， I/O 引脚将被外部上拉电阻拉到高电平。所有 读时间隙必须最少 60s，包括两个读周期间至少 1s 的恢复时间。整机模块组合4. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut labore et dolore magna aliqua. Ut enim ad minim veniam, quis nostrud exercitation ullamco laboris nisi ut aliquip ex ea commodo consequat.5. Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipisicing elit, sed do eiusmod tempor incididunt ut labore et dolore magna aliqua. Ut enim ad minim veniam, quis nostrud exercitation ullamco laboris nisi ut aliquip ex ea commodo consequat.当前环境温度实验原理图感谢观看完 结
