基于FPGA的无线控制的多点温度检测装置设计开题报告

1. 研究目的与意义

温度是工业生产中常见的被控参数之一。从食品生产到化工生产，从燃料生产到钢铁生产等等，无不涉及到对温度的控制，可见，温度控制在工业生产中占据着非常重要的地位，而且随着工业生产的现代化，对温度控制的速度和精度也会越来越高。近年来，温度控制领域发生了很大的变化，工业生产中对温度的控制不再局限于近距离或者直接的控制，而是需要进行远距离的控制，这就产生了远程温度控制。

远程控制的通信方式有多种，如通过有线网络、无线电等等。每一种方式都有其优点和缺点。利用无线电通信，方便、灵活，而且经济。它不需要像有线网络控制耗费巨大的通信资源，也不受网络速度的影响。

在温度采集方法上，通常是利用热电偶把热化为电信号，再通过A/D转换得到温度值。这种方法速度慢，而且精度不是很高。综合上面的考虑，本次毕业设计设计了基于FPGA的无线控制的温度检测系统。

2. 研究内容和预期目标

本课题采用无线模块和数字式温度传感器设计一具有无线控制的多点温度检测电路，通过无线模块从上位机发出检测指令，下位机（节点模块）接收到指令后启动相应监测点的温度检测动作，检测结束后，能将相应的数字量转换为BCD码表示的温度信息，并再有无线模块自动发送给上位机，上位机接收由LCD实时显示，从而组建一个无线传输的分布式温度测量系统。

预期目标：1.基本完成通过无线模块控制FPGA，使温度传感器TMP275检测温度

2.检测后的信息可转换成BCD码的信息

3.可通过无线模块自动发送信息，接受后由LCD实时显示

3. 研究的方法与步骤

本课题采用的研究方法是理论与实践相结合的方法。所谓理论：是用所学的电路知识去分析无线传输电路是否能搭建。所谓实践：是靠动手能力来实现本课题的研究。自己编写相关的程序，自己来焊接所需的电路板。自己来查找设计中的不合理之处。

步骤：

(1) tmp275功能模块，了解tmp275温度传感器的测温原理,熟悉测温的流程，熟悉tmp275的读写操作；

(2) 无线模块，了解有关nrf2401芯片，动手编写nrf的接口驱动程序，设置其寄存器，并能访问跟写入寄存器数据。通过下载到开发板中实现点对点通信

4. 参考文献

[1]阎石.数字电子技术基础[Ｍ].北京:清华大学出版社,1998.

[2]候伯亨,顾新. verilog hdl硬件描述语言与数字逻辑电路设计[m].西安：西安电子科技大学，2006.

[3]王国强 段新文.基于cpld的多路数据采集系统的设计.现代电子技术，2010年21期

5. 计划与进度安排

1．第1— 2周 查找、整理资料，撰写开题报告

2. 第3— 4周 学习verilog hdl语言，无线模块及温度传感器的接口协议、lcd模块接口协议等。

3. 第5— 6周 设计主控读模式下的无线模块接口时序模拟模块。

4. 第7— 8周 设计制作温度采集硬件电路和lcd接口模块。