基于FPGA的智能溫度控制器_圖文

1、工業(yè)儀表與自動化裝置年第期基于的智能溫度控制器趙新雨，許忠仁，楊培善，楊立保（遼寧石油化工大學信息工程學院，遼寧撫順）摘要：智能溫度控制器的硬件部分主要由溫度傳感器、放大器、轉換器和控制器等部分構成。在開發(fā)環(huán)境下采用語言實現了智能溫度控制器的數據采集、時鐘定時和溫度控制等模塊，并利用實現相應的功能，經過波形仿真、下載調試，驗證了設計方案的可行性及實現方法的有效性。關鍵詞：；溫度控制中圖分類號：文獻標志碼：文章編號：（）¨，掣，（姆曠仰備增“喈以位池踟婦毋，“以帽凡，酰譏）：，枷，：；引言即硬件描述語言，是電子設計自動化度傳感器的感測能力是溫度每升高就增加“的電流量，該電流流人電阻后，

2、將產生（）的電壓。而（等于）時，輸出電流“，經轉換后，將產生的電壓。如果測到的電壓為茗時，則可由（工一）÷得到要測量的溫度。溫度傳感器的輸（）的主要工具，在電子電路設計中被廣泛應用。即現場可編程門陣列，是現代設計的主要邏輯器件。由掩膜可編程門陣列和可編程邏輯器件演變而來，它具有門陣列的高邏輯密度和通用性，還具有可編程邏輯器件的用戶可編程出經過放大器后，將電壓引人的；。（）管腳。是位數模轉換器，測量精度為特性?？蓾M足不同場合的需要。該文主要利用語言、工具軟件和器件來設計溫度控制器的控制功能，結合溫度傳感器、放大器、模數轉換器及固態(tài)繼電器等實現一個完整的智能溫度控制器。，當的轉換值為算時

3、，所測溫度為（茗×）÷髫×?？刂乒δ苡蓪崿F。固態(tài)繼電器主要用來驅動電加熱器。固態(tài)繼電器的優(yōu)點：高壽命，高可靠性，高靈敏度，控制功率小，電磁兼容性好，電磁干擾小。系統(tǒng)的硬件結構溫度控制器的硬件結構如圖所示，溫收稿日期：一作者簡介：趙新雨（），女，遼寧鐵嶺人，碩士。研究方向為技術及應用。圖溫度控制器的硬件結構年第期工業(yè)儀表與自動化裝置功能模塊設計器件設計采用自頂向下的設計方法，主（×）÷的運算，將接收的數據調整為對應的數字信號，在讀取的數據后，先將轉換數據左移位（相當于乘以），然后減去，當溫度達到某一數值時（如），使能信號和清零信號為，此時時鐘開始

4、計時。同時該模塊還用于調整溫度控制的中心值參數，當口時，中心參數加，當時中心參數減。例如當中心值為時，則溫度在之間開始計時，而若輸入值口為，則中心值變?yōu)?，相應的溫度則控制在一之間，若，則中心值下調，變?yōu)?，溫控范圍也隨之變化，變?yōu)橹饕绦蛉缦拢海?，）：；要分解為大模塊，最后通過端口映射的方法，完成整體的設計。大功能模塊均用語言編程，也可通過圖形輸入法設計，是系統(tǒng)的核心，系統(tǒng)選用了【公司的系列的芯片，在開發(fā)平臺上，實現大功能模塊：數據采集模塊、時鐘定時模塊及溫度控制模塊。圖所示是該設計的流程圖。（）（）：；調節(jié)溫度參數回（）：；：；以為參數中心值，中心值的調節(jié)看，的取值；圖流程圖頂層模塊如圖所示。

5、（）（一）（）中心值上下度的范圍內就開始計時：時鐘定時模塊該模塊主要對溫度起定時作用，如圖所示。墩【一】圖頂層模塊圖數據采集模塊數據采集模塊主要完成溫度的處理問題，實現一生唑圖定時模塊工業(yè)儀表與自動化裝置年第期主要程序如下：（，），：；：；器蜂鳴。當實際輸出溫度小于預輸出溫度的最小值時，輸出信號控制固態(tài)繼電器加熱，主要程序如下：（）是參數中心值；撕：；：（）：；：（）；：（：；）（）；：（）：；：；（）：；：；仿真設計的語言程序在工具軟件環(huán)境下經過編譯、仿真和調試，再由編程器下載到芯片中，實際測試結果如下。數據處理模塊的功能仿真結果如圖所示，當時，溫度在時開始計時，而當，中心值連續(xù)上調兩次時溫

6、度控制范圍也隨之上跳，仿真結果正確。（）：；：控制模塊該模塊的輸入信號來自數據處理模塊和時鐘模塊的輸出，如溫度在控制范圍內達到兩小時，則蜂鳴圖數據處理仿真結果控制模塊的功能仿真圖如圖所示。鐘定時模塊、溫度控制模塊。每個模塊都通過了功能仿真和時序仿真，生成了可綜合的網表文件，并下載到（芯片中。仿真和測試的結果表明每個模塊均能準確地完成其邏輯功能。驗證了設計方案的可行性及實驗方法的有效性，具有實際 參考價值。結束語采用溫度傳感器、放大器、轉換器和控制器等構成智能溫度控制器的硬件電路，應用語言設計了溫度控制器的數據處理模塊、時年第期工業(yè)儀表與自動化裝置圖控制模塊仿真結果創(chuàng)新點：將溫度的控制范圍設置為

7、可調值，可通數字電路設計教程北過外部信號來改變，使得非專業(yè)人員無須通過編程便可調控預想得到的溫度。參考文獻：張慶玲，楊勇原理與實踐北京：北京航空航天大學出版社，鄭亞民，董曉舟可編程邏輯器件開發(fā)軟件叭。北京：國防工業(yè)出版社，京：電子工業(yè)出版社，延明，張亦華數字電路技術入門北京：北京郵電大學出版社，孫福玉，楊蘊石基于的溫控定時噴灌系統(tǒng)設計微計算機信息，（）：陳滿基于的高速可變周期脈沖發(fā)生器的設計與實現國外電子元器件，（）：一一一卜十（上接第頁）解決方案。（）對料斗秤落料門進行改造，更換為兩扇推桿驅動的平面插板，并在安裝時保持一個向下的坡度，減小積煤。定期對料斗倉進行清理，去除倉壁積煤。保證秤架懸空

8、不會發(fā)生掉落。（）加強日常巡檢力度，及時發(fā)現問題。經過上述處理后，皮帶秤系統(tǒng)運行正常，滿足精度要求。結論皮帶秤煤量計量系統(tǒng)是一個動態(tài)測量系統(tǒng)，影響其精度的因素很多，要針對不同問題，采取相應的解決措施。由于涉及到復雜的機械安裝，所以對一個問題要多觀察，多實驗，切實找準根本原因。參考文獻：張本賢熱工控制與運行北京：中國電力出版社。吳永生熱工測量及儀表北京：中國電力出版 社。（）在進行皮帶秤校驗工作時，與運行人員聯系停碎煤機，最大程度減小料斗秤受到的震動影響。（）料斗秤落料門尺寸設計要合適，不能過短導致合攏不嚴。并須精確調整料斗秤落料門關到位行程開關的安裝位置，確保料門關閉嚴密，無漏煤現象。（）在稱

9、重傳感器供橋電壓輸出端并接濾波電容減小紋波干擾。在重量信號線間并接大容量電容消除線間干擾。（）更換原不合格螺桿，換成高強度耐磨螺桿， 基于FPGA的智能溫度控制器作者：作者單位：刊名：英文刊名：年，卷(期：被引用次數：趙新雨， 許忠仁， 楊培善， 楊立保， ZHAO Xinyu， XU Zhongren， YANG Peishan，YANG Libao遼寧石油化工大學,信息工程學院,遼寧,撫順,113001工業(yè)儀表與自動化裝置INDUSTRIAL INSTRUMENTATION & AUTOMATION2009(11次參考文獻(6條1. 陳滿 基于FPGA的高速可變周期脈沖發(fā)生器的設計與實現期刊論文-國外電子元器件 2007(032. 孫福玉;楊蘊石 基于FPGA的溫控定時噴灌系統(tǒng)設計期刊論文-微計算機信息 2007(233. 延明;張亦華 數字電路EDA技術入門 20064. Volnei A