基于无线控制方式的多点温度检测电路设计—-无线模块及总体电路设计开题报告

1. 研究目的与意义

温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数。它是表示物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量，而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。随着社会的发展，温度的测量及控制变得越来越重要。为了在工业生产过程中能够高效地进行生产，我们必须对生产工艺过程中的主要参数，如温度、压力、流量和速度等进行有效的控制。其中温度的检测在生产过程中占有相当大的比例。准确测量和有效控制温度是优质、高产、低耗和安全生产的重要条件。

温度传感器的发展大致经历了以下3个阶段:1.传统的分立式温度传感器：传统的分立式温度传感器(含敏感元件),主要是能够进行非电量和电量之间转换。常用的是热电偶传感器,热电偶传感器是工业测量中应用最广泛的一种分立式温度传感器，它与被测对象直接接触，不受中间介质的影响，具有较高的精度;测量范围广，可从-50c~1600c进行连续测量，特殊的热电偶如金铁-镍铬,最低可测到-269c,钨-徕最高可达2800c。2.模拟集成温度传感器：模拟集成传感器是采用硅半导体集成工艺制成的，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。模拟集成温度传感器是在20世纪80年代问世的，它将温度传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出等功能。模拟集成温度传感器的主要特点是功能单(仅测量温度)、测温误差小价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等，适合远距离测温，不需要进行非线性校准，外围电路简单。3.智能温度传感器：智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ate)的结晶。目前，国际上己开发出多种智能温度传感器系列产品。智能温度传感器内部包含温度传感器、a/d转换器、信号处理器存储器(或寄存器)和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器。

2. 研究内容和预期目标

2.1 研究内容

本课题要求设计一个以fpga为控制单元、采用数字式温度传感器tmp275和蓝牙模块为核心功能器件的多点温度测量电路。各点温度由tmp275温度传感器采集，信号传输至fpga进行数字处理，在led显示屏上显示出来，然后在fpga的控制下将数字信号通过蓝牙模块传到pc端。研究内容主要有以下几个重要方面：

1. 熟悉fpga的设计方法和理念，学习相关知识和verilog hdl硬件描述语言，了解电路的整体框架和功能设计，对课题进行总体上的构思；

3. 研究的方法与步骤

3.1 研究方法

4. 参考文献

[1] 王金明.数字系统设计与verilog hdl(第7版).电子工业出版社. 2019年01月

[2] 夏宇闻. verilog数字系统设计教程 (第3版).北京航空航天大学出版社.2017年

[3] 黄继业,陈龙，潘松.eda技术与verilog hdl (第3版).清华大学出版社 2017

5. 计划与进度安排

1. 第1周--第2周：有针对性的查阅课题相关文献资料，学习课题相关知识，确定研究方案，撰写开题报告。

2. 第3周--第5周： 进一步学习fpga设计开发环境和无线数据收发模块接口协议，结合多点温度无线测量要求，制定无线数据接收模块的功能定义，采用verilog hdl设计无线数据接收功能模块，并进行初步的仿真。

3. 第6周--第9周：结合多点温度无线测量要求，制定无线数据发送模块的功能定义，采用veriloghdl设计无线数据发送的接口控制模块，进行基本的无线数据收发调试。