基于FPGA控制的溫度檢測無線發(fā)射接收系統(tǒng)

摘要：本文介紹基于FPGA控制的溫度檢測無線發(fā)射接收系統(tǒng)。本系統(tǒng)采甩EPlKl000C208-3作為控制核心，系統(tǒng)比較溫度是否超出人體最佳溫度范圍，如果過高則發(fā)出降溫信號，如果過低則發(fā)出升溫信號；得出需要加溫還是降溫的信號后通過無線將信號發(fā)射到接收電路，接收電路接收到編碼過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(qū)動放大后則可以驅(qū)動步進電機等(本設(shè)計用發(fā)光二極管代替步進電機)。本設(shè)計應(yīng)用了FPGA技術(shù)、溫度傳感技術(shù)、無線發(fā)射和接收技術(shù)，具有集成度高，測量數(shù)據(jù)精度高、性價比高等特點。具有較強的實用價值和廣闊的市場前景。
關(guān)鍵詞：現(xiàn)場可編程門陣列；數(shù)字溫度傳感器；無線收發(fā)

O 前言
隨著社會節(jié)能環(huán)保意識的增強，人們越來越重視能源的利用效率。傳統(tǒng)的暖氣控制都是利用鍋爐燒出蒸汽或熱水，通過管道輸送到建筑物內(nèi)的散熱器中，散出熱量，使室溫增高。但是這種設(shè)備控制中心和客戶端不在同一個地方，這樣就存在著一種控制中心不了解客戶的情況。存在著暖氣開得過大或者過小，從而導(dǎo)致客戶溫度過低或過高而浪費了能源!
以前大多溫度控制系統(tǒng)都是用單片機控制的，但是隨著FPGA的迅速發(fā)展，應(yīng)用也越來越廣。本人將設(shè)計出一套由FPGA獨立控制的、智能化的遠程溫度控制系統(tǒng)。由一個放置于客戶端的溫度采集系統(tǒng)采集到客戶端溫度(可排除工程中熱損失)，當大于或小于人體最佳溫度區(qū)時發(fā)出報警信號，由控制端去控制是應(yīng)該加溫還是降溫，從而達到節(jié)能的作用。

1 數(shù)字溫度傳感技術(shù)
1．1 數(shù)字溫度傳感器原理
數(shù)字溫度傳感器LM75A是一個使用了內(nèi)置帶隙溫度傳感器和∑-△模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)的溫度-數(shù)字轉(zhuǎn)換器。簡化框圖如圖1所示。

它也是一個溫度檢測器，可提供一個過熱檢測輸出。LM75A包含許多數(shù)據(jù)寄存器：配置寄存器(Conf)，用來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)，用來存儲讀取的數(shù)字溫度，器件通過2線的串行I2C總線接口與控制器通信。LM75A還包含一個開漏輸出(OS)，當溫度超過編程限制的值時該輸出有效。LM75A有3個可選的邏輯地址管腳，使得同一總線上可同時連接8個器件而不發(fā)生地址沖突。
LM75A可配置成不同的工作條件。它可設(shè)置成在正常工作模式下周期性地對環(huán)境溫度進行監(jiān)控或進入關(guān)斷模式來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(shè)定點限制可編程，為了激活OS輸出，故障隊列定義了許多連續(xù)的故障。