基于FPGA的智能温度控制器_图文

1、工业仪表与自动化装置年第期基于的智能温度控制器赵新雨，许忠仁，杨培善，杨立保（辽宁石油化工大学信息工程学院，辽宁抚顺）摘要：智能温度控制器的硬件部分主要由温度传感器、放大器、转换器和控制器等部分构成。在开发环境下采用语言实现了智能温度控制器的数据采集、时钟定时和温度控制等模块，并利用实现相应的功能，经过波形仿真、下载调试，验证了设计方案的可行性及实现方法的有效性。关键词：；温度控制中图分类号：文献标志码：文章编号：（）¨，掣，（姆旷仰备增“喈以位池踟妇毋，“以帽凡，酰讥）：，枷，：；引言即硬件描述语言，是电子设计自动化度传感器的感测能力是温度每升高就增加“的电流量，该电流流人电阻后，

2、将产生（）的电压。而（等于）时，输出电流“，经转换后，将产生的电压。如果测到的电压为茗时，则可由（工一）÷得到要测量的温度。温度传感器的输（）的主要工具，在电子电路设计中被广泛应用。即现场可编程门阵列，是现代设计的主要逻辑器件。由掩膜可编程门阵列和可编程逻辑器件演变而来，它具有门阵列的高逻辑密度和通用性，还具有可编程逻辑器件的用户可编程出经过放大器后，将电压引人的；。（）管脚。是位数模转换器，测量精度为特性。可满足不同场合的需要。该文主要利用语言、工具软件和器件来设计温度控制器的控制功能，结合温度传感器、放大器、模数转换器及固态继电器等实现一个完整的智能温度控制器。，当的转换值为算时

3、，所测温度为（茗×）÷髫×。控制功能由实现。固态继电器主要用来驱动电加热器。固态继电器的优点：高寿命，高可靠性，高灵敏度，控制功率小，电磁兼容性好，电磁干扰小。系统的硬件结构温度控制器的硬件结构如图所示，温收稿日期：一作者简介：赵新雨（），女，辽宁铁岭人，硕士。研究方向为技术及应用。图温度控制器的硬件结构年第期工业仪表与自动化装置功能模块设计器件设计采用自顶向下的设计方法，主（×）÷的运算，将接收的数据调整为对应的数字信号，在读取的数据后，先将转换数据左移位（相当于乘以），然后减去，当温度达到某一数值时（如），使能信号和清零信号为，此时时钟开始

4、计时。同时该模块还用于调整温度控制的中心值参数，当口时，中心参数加，当时中心参数减。例如当中心值为时，则温度在之间开始计时，而若输入值口为，则中心值变为，相应的温度则控制在一之间，若，则中心值下调，变为，温控范围也随之变化，变为主要程序如下：（，）：；要分解为大模块，最后通过端口映射的方法，完成整体的设计。大功能模块均用语言编程，也可通过图形输入法设计，是系统的核心，系统选用了【公司的系列的芯片，在开发平台上，实现大功能模块：数据采集模块、时钟定时模块及温度控制模块。图所示是该设计的流程图。（）（）：；调节温度参数回（）：；：；以为参数中心值，中心值的调节看，的取值；图流程图顶层模块如图所示。

5、（）（一）（）中心值上下度的范围内就开始计时：时钟定时模块该模块主要对温度起定时作用，如图所示。墩【一】图顶层模块图数据采集模块数据采集模块主要完成温度的处理问题，实现一生唑图定时模块工业仪表与自动化装置年第期主要程序如下：（，），：；：；器蜂鸣。当实际输出温度小于预输出温度的最小值时，输出信号控制固态继电器加热，主要程序如下：（）是参数中心值；撕：；：（）：；：（）；：（：；）（）；：（）：；：；（）：；：；仿真设计的语言程序在工具软件环境下经过编译、仿真和调试，再由编程器下载到芯片中，实际测试结果如下。数据处理模块的功能仿真结果如图所示，当时，温度在时开始计时，而当，中心值连续上调两次时温

6、度控制范围也随之上跳，仿真结果正确。（）：；：控制模块该模块的输入信号来自数据处理模块和时钟模块的输出，如温度在控制范围内达到两小时，则蜂鸣图数据处理仿真结果控制模块的功能仿真图如图所示。钟定时模块、温度控制模块。每个模块都通过了功能仿真和时序仿真，生成了可综合的网表文件，并下载到（芯片中。仿真和测试的结果表明每个模块均能准确地完成其逻辑功能。验证了设计方案的可行性及实验方法的有效性，具有实际 参考价值。结束语采用温度传感器、放大器、转换器和控制器等构成智能温度控制器的硬件电路，应用语言设计了温度控制器的数据处理模块、时年第期工业仪表与自动化装置图控制模块仿真结果创新点：将温度的控制范围设置为

7、可调值，可通数字电路设计教程北过外部信号来改变，使得非专业人员无须通过编程便可调控预想得到的温度。参考文献：张庆玲，杨勇原理与实践北京：北京航空航天大学出版社，郑亚民，董晓舟可编程逻辑器件开发软件叭。北京：国防工业出版社，京：电子工业出版社，延明，张亦华数字电路技术入门北京：北京邮电大学出版社，孙福玉，杨蕴石基于的温控定时喷灌系统设计微计算机信息，（）：陈满基于的高速可变周期脉冲发生器的设计与实现国外电子元器件，（）：一一一卜十（上接第页）解决方案。（）对料斗秤落料门进行改造，更换为两扇推杆驱动的平面插板，并在安装时保持一个向下的坡度，减小积煤。定期对料斗仓进行清理，去除仓壁积煤。保证秤架悬空

8、不会发生掉落。（）加强日常巡检力度，及时发现问题。经过上述处理后，皮带秤系统运行正常，满足精度要求。结论皮带秤煤量计量系统是一个动态测量系统，影响其精度的因素很多，要针对不同问题，采取相应的解决措施。由于涉及到复杂的机械安装，所以对一个问题要多观察，多实验，切实找准根本原因。参考文献：张本贤热工控制与运行北京：中国电力出版社。吴永生热工测量及仪表北京：中国电力出版 社。（）在进行皮带秤校验工作时，与运行人员联系停碎煤机，最大程度减小料斗秤受到的震动影响。（）料斗秤落料门尺寸设计要合适，不能过短导致合拢不严。并须精确调整料斗秤落料门关到位行程开关的安装位置，确保料门关闭严密，无漏煤现象。（）在称

9、重传感器供桥电压输出端并接滤波电容减小纹波干扰。在重量信号线间并接大容量电容消除线间干扰。（）更换原不合格螺杆，换成高强度耐磨螺杆， 基于FPGA的智能温度控制器作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期：被引用次数：赵新雨， 许忠仁， 杨培善， 杨立保， ZHAO Xinyu， XU Zhongren， YANG Peishan，YANG Libao辽宁石油化工大学,信息工程学院,辽宁,抚顺,113001工业仪表与自动化装置INDUSTRIAL INSTRUMENTATION & AUTOMATION2009(11次参考文献(6条1. 陈满 基于FPGA的高速可变周期脉冲发生器的设计与实现期刊论文-国外电子元器件 2007(032. 孙福玉;杨蕴石 基于FPGA的温控定时喷灌系统设计期刊论文-微计算机信息 2007(233. 延明;张亦华 数字电路EDA技术入门 20064. Volnei A