|
基于FPGA在Quartus II軟件中使用VHDL語言，對單總線溫度傳感器進行讀寫控制及溫度顯示功能，與傳統(tǒng)方法相比具有硬件電路簡單、可實現多路控制的優(yōu)點。那么接下來我們就來看看基于單總線溫度傳感器的EDA控制方法有哪些吧。轉自中國傳感器交易網
1、硬件接口電路：DS18B20是單總線數字溫度傳感器，測量溫度范圍從-55℃到125℃，測量精度為±0.5℃，通過單總線可直接輸出所測溫度的二進制數據，數字量的輸出位數可通過編程控制，在9位至12位(含符號位)之間選擇。
該器件有三個端口，分別是電源端、地端、單總線數據端，在使用時將FPGA的I/O口和DS18B20的單總線連接，通過單總線實現FPGA與DS18B20之間的數據收發(fā)。
2、軟件控制程序：控制DS18B20進行溫度測量和讀取主要包括三個步驟：器件初始化、發(fā)送寫寄存器命令和發(fā)送讀寄存器命令，該功能代碼寫在核心控制模塊中。
其中初始化是通過FPGA向總線發(fā)送低電平復位信號，持續(xù)時間為480-600us，然后FPGA釋放總線，單總線經過上拉電阻會被拉至高電平，當DS18B20檢測到上升沿之后，等待15-60us后將發(fā)出60-256us的低電平存在脈沖作為響應，如果FPGA檢測到響應脈沖則初始化成功。
初始化成功后，FPGA通過向總線發(fā)送命令來控制傳感器的溫度采集，程序中用到的主要命令如下：0XCC為跳過ROM檢測命令；0X44為啟動溫度轉換令；0XBE為從DS18B20讀取溫度測量數值。
在頂層代碼中除了核心控制模塊外，還包括包括分頻模塊和顯示模塊。
其中，分頻模塊將實驗板上50M Hz時鐘轉換為1MHz輸出到核心控制模塊，用于控制FPGA對單總線的讀、寫時序。
顯示模塊用于將讀取到的溫度數據轉換為十進制數據，并通過數碼管進行動態(tài)顯示。由于溫度寄存器默認采用12位二進制數據來存儲，最高位為符號位，溫度分辨率為0.0625℃。
當溫度為正數時符號位為0；當溫度為負數時符號位為1，且數據位采用補碼的形式。因此，將溫度轉換成十進制數據時，首先判斷符號位，當符號位為1時，先由二進制數據求出原碼，再轉換為十進制，最后乘以溫度分辨率0.0625得到實測溫度；當符號位為0時，直接將二進制轉換為十進制，再乘以溫度分辨率。
3、系統(tǒng)頂層文件：將編譯好的sof程序下載到實驗板中運行，能夠實現環(huán)境溫度的測量和顯示。
以上就是小編為大家介紹的基于單總線溫度傳感器的EDA控制方法。通過對以上方法的溫度控制系統(tǒng)硬件電路簡單，實時性強，能夠進行多路溫度監(jiān)控，應用范圍廣泛。
|
