基于FPGA控制的溫度檢測無(wú)線(xiàn)發(fā)射接收系統

摘要：本文介紹基于FPGA控制的溫度檢測無(wú)線(xiàn)發(fā)射接收系統。本系統采甩EPlKl000C208-3作為控制核心，系統比較溫度是否超出人體最佳溫度范圍，如果過(guò)高則發(fā)出降溫信號，如果過(guò)低則發(fā)出升溫信號；得出需要加溫還是降溫的信號后通過(guò)無(wú)線(xiàn)將信號發(fā)射到接收電路，接收電路接收到編碼過(guò)的信號后對信號解碼，最終再得到加溫還是降溫信號，再將此信號加上驅動(dòng)放大后則可以驅動(dòng)步進(jìn)電機等(本設計用發(fā)光二極管代替步進(jìn)電機)。本設計應用了FPGA技術(shù)、溫度傳感技術(shù)、無(wú)線(xiàn)發(fā)射和接收技術(shù)，具有集成度高，測量數據精度高、性?xún)r(jià)比高等特點(diǎn)。具有較強的實(shí)用價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)前景。
關(guān)鍵詞：現場(chǎng)可編程門(mén)陣列；數字溫度傳感器；無(wú)線(xiàn)收發(fā)

O 前言
隨著(zhù)社會(huì )節能環(huán)保意識的增強，人們越來(lái)越重視能源的利用效率。傳統的暖氣控制都是利用鍋爐燒出蒸汽或熱水，通過(guò)管道輸送到建筑物內的散熱器中，散出熱量，使室溫增高。但是這種設備控制中心和客戶(hù)端不在同一個(gè)地方，這樣就存在著(zhù)一種控制中心不了解客戶(hù)的情況。存在著(zhù)暖氣開(kāi)得過(guò)大或者過(guò)小，從而導致客戶(hù)溫度過(guò)低或過(guò)高而浪費了能源!
以前大多溫度控制系統都是用單片機控制的，但是隨著(zhù)FPGA的迅速發(fā)展，應用也越來(lái)越廣。本人將設計出一套由FPGA獨立控制的、智能化的遠程溫度控制系統。由一個(gè)放置于客戶(hù)端的溫度采集系統采集到客戶(hù)端溫度(可排除工程中熱損失)，當大于或小于人體最佳溫度區時(shí)發(fā)出報警信號，由控制端去控制是應該加溫還是降溫，從而達到節能的作用。

1 數字溫度傳感技術(shù)
1．1 數字溫度傳感器原理
數字溫度傳感器LM75A是一個(gè)使用了內置帶隙溫度傳感器和∑-△模數轉換技術(shù)的溫度-數字轉換器。簡(jiǎn)化框圖如圖1所示。

它也是一個(gè)溫度檢測器，可提供一個(gè)過(guò)熱檢測輸出。LM75A包含許多數據寄存器：配置寄存器(Conf)，用來(lái)存儲器件的某些配置，如器件的工作模式、OS工作模式、OS極性和0S故障隊列等；溫度寄存器(Temp)，用來(lái)存儲讀取的數字溫度，器件通過(guò)2線(xiàn)的串行I2C總線(xiàn)接口與控制器通信。LM75A還包含一個(gè)開(kāi)漏輸出(OS)，當溫度超過(guò)編程限制的值時(shí)該輸出有效。LM75A有3個(gè)可選的邏輯地址管腳，使得同一總線(xiàn)上可同時(shí)連接8個(gè)器件而不發(fā)生地址沖突。
LM75A可配置成不同的工作條件。它可設置成在正常工作模式下周期性地對環(huán)境溫度進(jìn)行監控或進(jìn)入關(guān)斷模式來(lái)將器件功耗降至最低。OS輸出有2種可選的工作模式：OS比較器模式和OS中斷模式。OS輸出可選擇高電平或低電平有效。故障隊列和設定點(diǎn)限制可編程，為了激活OS輸出，故障隊列定義了許多連續的故障。