基于FPGA的冷藏車空調(diào)控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的飛速進步，人生人們生活質(zhì)量得到了極大的提高，消費者對于食品、藥品的關(guān)注重點已經(jīng)從供應(yīng)量轉(zhuǎn)變到其質(zhì)量和安全方面上來。冷鏈運輸成為保障品、藥品質(zhì)量的重要方法，而冷鏈運輸中冷藏車車廂溫度的控制又成為冷鏈運輸?shù)年P(guān)鍵問題之一。因此實現(xiàn)運輸過程中對冷藏車車廂溫度的實時監(jiān)控和自動調(diào)節(jié)對保證食品、藥品安全，減少運輸過程中的損耗有著重要意義。
　　本文采用FPGA技術(shù)和自頂向下的設(shè)計理念，在一片F(xiàn)PGA芯片中嵌入NiosII軟核處理器

2、、JTAG下載控制、SDRAM控制器、Flash控制器、PIO接口、溫度采集控制器、顯示控制器等模塊。基于SOPC技術(shù)設(shè)計開發(fā)了一種冷藏車空調(diào)控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了冷藏車車廂溫度的實時監(jiān)測、工作模式設(shè)定、故障自動檢測，并能夠?qū)⑾嚓P(guān)數(shù)據(jù)、工作模式以及故障代碼等進行顯示。本研究的主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下：
　　(1)根據(jù)廠家給出的系統(tǒng)功能和相關(guān)控制參數(shù)要求確定控制系統(tǒng)總體設(shè)計方案，合理選取FPGA芯片、FLAH芯片、SDRAM芯片、顯示器和溫

3、度傳感器等主要器件。
　　(2)采用E_Play-SOPC EP4CE40開發(fā)板為硬件開發(fā)平臺，對整個系統(tǒng)進行了硬件設(shè)計：溫度采集、終端顯示、控制面板輸入、負(fù)載隔離與驅(qū)動等電路。
　　(3)利用QuartusII開發(fā)工具，對NiosII軟核CPU、SDRAM存儲器、FLASH控制器、JTAG控制器、顯示控制器、溫度數(shù)據(jù)采集接口等模塊進行了硬件配置。
　　(4)完成了系統(tǒng)軟件設(shè)計。利用NiosII IDE9.0軟件開發(fā)工

4、具，結(jié)合C/C++語言，開發(fā)出滿足系統(tǒng)工藝要求的控制程序，完成模塊控制程序的編輯與編譯，并將其下載到硬件系統(tǒng)進行了模擬調(diào)試。
　　(5)調(diào)試結(jié)果表明，該控制器滿足系統(tǒng)工藝要求，實現(xiàn)了廠家要求的全部功能，在循環(huán)-監(jiān)測工作模式和連續(xù)工作模式兩種工作模式下，均能滿足溫度控制范圍，此外還實現(xiàn)了高速鎖定，智能除霜、手動除霜和顯示等功能。
　　(6)本文以FPGA為載體設(shè)計的冷藏車空調(diào)控制系統(tǒng)，具有片上可編程特性、可移植性強、設(shè)計周期短