基于FPGA的熱電偶溫度巡檢儀設(shè)計(jì).pdf

1、目前工業(yè)生產(chǎn)中要求對(duì)溫度的測(cè)量能夠面向多目標(biāo)且及時(shí)、精確，因此對(duì)于溫度巡檢儀性能的提升方法亟待研究。對(duì)FPGA進(jìn)行調(diào)研后發(fā)現(xiàn)其穩(wěn)定性強(qiáng)、工作速度快、維護(hù)成本低等特點(diǎn)在多通道測(cè)量領(lǐng)域有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
　　本文以FPGA（EP2C5Q208C8N）為核心，設(shè)計(jì)了兩款溫度巡檢儀。方案一設(shè)計(jì)了一款基于LPM_ROM的K型熱電偶溫度巡檢儀。在本方案中，使用AD623設(shè)計(jì)了測(cè)量放大電路并用Proteus8.0進(jìn)行了仿真，驗(yàn)證了放大電路設(shè)計(jì)的正

2、確性。在QuartusⅡ中使用VerilogHDL語言編寫了A/D轉(zhuǎn)換器TLC1549的控制驅(qū)動(dòng)程序，然后根據(jù)K型熱電偶的分度表和測(cè)溫范圍，在FPGA中制作了一個(gè)ROM表，地址為A/D轉(zhuǎn)換值，內(nèi)容為被測(cè)溫度值；同時(shí)編寫了時(shí)鐘分頻程序與譯碼器驅(qū)動(dòng)程序。方案二則設(shè)計(jì)了一款基于MAX6675的K型熱電偶溫度巡檢儀。采用專用集成芯片MAX6675對(duì)K熱電偶進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償及線性化處理。在此方案中，利用Autium Designer軟件進(jìn)行了硬件

3、電路設(shè)計(jì)，并制作了PCB電路板。在QuartusⅡ中，首先使用VerilogHDL語言編寫了延時(shí)程序，配合CD4051驅(qū)動(dòng)程序完成八通道自動(dòng)循環(huán)檢測(cè)功能；其次編寫了MAX6675控制驅(qū)動(dòng)程序，對(duì)其時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行控制；接著設(shè)計(jì)了串并轉(zhuǎn)換模塊，將MAX6675輸出的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)，經(jīng)譯碼后送LED顯示。
　　通過對(duì)兩種方案的仿真與調(diào)試，經(jīng)過比較，基于LPM_ROM的K型熱電偶溫度巡檢儀雖然硬件電路設(shè)計(jì)較為繁瑣，但軟件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，且