基于FPGA的湿度测量系统的设计开题报告

全文总字数：2683字

1. 研究目的与意义

随着工业的发展及现代化建设的进行，企业对于生产环境的要求愈加严格，尤其是湿度的把控，直接影响到产品的良品率。

湿度检测在食品生产及制药、电子行业、化工生产、粮食存储等方面有着广泛的应用，通过对湿度的监测，能有效地控制生产过程中的湿度范围，达到产品生产所需条件，以提高产品品质与生产稳定性，减少因湿度不达标而作废产品的生产损失。

工业生产中通常用相对湿度来衡量湿度水平，即气体中所含水蒸气量与其空气相同情况下饱和水蒸气量的百分比。

2. 国内外研究现状分析

现如今，湿度测量系统的种类很多，可以采用单片机、dsp、fpga等开发环境作为开发平台，例如采用at89c51单片机及其外部接口电路，选用合适的湿度传感器就可以实现简单的湿度测量，但是51单片机的功耗过大，运算速度慢，且可靠性低。

dsp 的软件编程较为繁琐，且硬件成本高。

而fpga是当下并行能力最高的可编程计算硬件，为测量和控制系统提供了前所未有的性能和可靠性。

3. 研究的基本内容与计划

本文是基于fpga的湿度监测系统设计，整个系统包括数据采集、数据处理、数据传输显示三个部分，采用的硬件电路包括altera公司的de2开发板、htg3515ch温湿度传感器、tlc549模数转换芯片等。

系统通过htg3515ch温湿度传感器采集湿度信息，继而输出相应的电压值，温湿度传感器内部包含一个独特的humirel湿度传感器，具有温湿度一体化的输出接口，适于应用在一个需要可靠精密测量的地方。

该传感器带有微型控制芯片，湿度为线性电压输出，带10kohmntc温度输出。

4. 研究创新点

1、fpga运行速度快,fpga内部集成锁项环，可以把外部时钟倍频，核心频率可以到几百兆，fpga运算速度快，编程简易，而且有些高端的fpga芯片内部集成了很多有用的模块，比如串行收发模块，简化了电路设计。

2、fpga管脚多，动辄数百io，容易实现大规模系统，可以方便连接外设。

比如一个系统有多路ad、da，fpga由于丰富的io资源，可以很容易用不同io连接各外设。