摘要:本系统是以FPGA为核心，温度传感器、显示模块、蜂鸣报警器等各部分器件来共同完成系统的正常操作。温度信号经过DS18B20温度传感器被采集后输出数字信号，将输出的数字信号送入FPGA中对其进行处理，通过译码将输入的二进制信号转换为10进制信号显示到数码管中并且将输入的二进制信号送入到比较器中与设定的阈值信号相比较，根据比较结果控制输出电平的高低，达到控制外接元器件的作用。当温度超限时，继电器驱动控制模块，触发蜂鸣器报警功能，控制继电器降温；当温度低于设定下限时，继电器驱动控制模块，使温度回到允许的范围内；温度处于设置范围之内时进行重新检测并继续监控。

本设计有效的克服了传统的数字温度计的缺点，采用EDA技术自上而下的设计思路，绘制出了具体的逻辑电路，最后又在硬件上通过对其进行调试和验证。

关键词：FPGA；温度控制；温度采集；电子学

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

2 研究内容-2

3 FPGA简介-3

3.1 FPGA基本结构-3

3.2 FPGA设计流程-4

3.3 FPGA开发编程原理-5

4 系统总体方案-6

4.1 系统设计背景-6

4.1.1 课题背景及研究概况-6

4.1.2 课题相关技术发展-6

4.1.3 课题研究的必要性-7

4.2 FPGA与DS18B20结合的目的-7

4.3 系统需求分析-7

4.4 系统设计方案-8

5 硬件设计-9

5.1 系统方案设计-9

5.2 整体框架设计-10

5.3 硬件电路设计-10

5.3.1 报警电路设计-11

5.3.2 显示电路设计-11

5.3.3 温度检测模块设计-11

5.3.4 继电器控制模块设计-12

5.3.5 PLL电路设计-12

6 软件设计-14

6.1 软件程序设计-14

6.2 顶层原理图及时序仿真图-16

6.3 软件程序-17

结    论-18

参 考 文 献-19

附录A 软件程序-20

附录B PCB图-23

附录C 硬件电路图-24

致    谢-25