与惠用
学术论坛
基于FPGA多通道智能检测和控制系统
肖顺文
(西华师范大学物理与电子信息学院四川南充637002)
摘要：本系统运用传感器技术、自动检测技术和事口通讯技术对环境温度、温度、二氧化碳浓度等参数的检测及监控。人工检测监控时，系统根据上位机的监控数据，由上位机经FPGA向控制系统发出反向控制指今；自动检测监控时，系统根据FPGA检测到的数据，不通过上住机，直接由FPGA向控制系统发出指今。这两种方法都可达到温度和混度可调按的目的，满足了环境参数实时监控要求。
关键调：FPGA智能检测智能控制
中图分类号：TP3 1、前言
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2011)08-0229-02
FPGA
数据检测和处理技术的发展日新月异，随着集成电路技术和软件技术的不断发展和解决复杂间题能力的不断提高，数据检测和处理系统的概念和内通也在不断地调整，从简单的检测处理，到现在的可扩展性和易用性，智能检测和处理是实现生产自动化、高效化的重要环节。随着可编程器件的广泛使用、为数字系统的设计带来了极大的灵活性，FPGA(FieldProgrammableGateArray)不仅具有可以满足电子系统小型化、低功耗、高可靠性、开发周期短、开发软件投人少等优点，而且可以通过软件编程对硬件的结构和工作方式进行设计，如同软件设计那样方便快捷。本设计基于FPGA
实现多通道环境参数的智能检测和控制。 2、系统设计原理
数据检测及控制系统由数据检测部分、数据处理部分、执行机构、上位机部分、指示及报警电路等五个部分组成，如图1所示，实现对温度、湿度、co,浓度等参数的检测。根据检测结果，自动调节控制系统使温度和土壤湿度，二氧化碳浓度等保持正常值，或将检测结果经过串口输出到上位机实现人工监测控制。人工检测监控时，系统根据上位机的监控显示数据，由上位机经FPGA向控制系统发出反向控制指令；自动检测监控时，系统根据FPGA检测到的数据，不通过上位机，直接由FPGA向控制系统发出指令。
度传器
50L02nlh 摄 Mcs51
送
晟度传感器
B转进制
co2传感器
(nap2) ads804e
时序转揽四送一数据采集
UART发送
时钾
9600-8
kd Rxd
isl0
红灯加器(浇水)
绿灯加热好港
控制模块
三个led指示灯
每鸣影微处理器
黄灯降温(风)
直动发送
UART接收
时事
Rkd
9600-16
控制发送 Txd
图2数据检测及控制流程图
万方数据
选择模块
温度传感器湿度传感器
单片机
o2传感
AD转换器
数据选择及处理
UART 发携块 UART 接收模块
人工/自动
图1系统原理框图
3、数据检测及控制
指示及报管电路
上位机控制电路及控制机构
数据检测及控制主程序主要包括：传感器初始化程序、数据检测程序、串口发送与接收程序、系统控制程序，vb显示程序等，数据检测及控制流程如图2所示。
3.1上位机显示及控制
为实现通讯程序，在VB开发环境下设置一个用做控制通讯的窗体，窗体上主要有三个通讯控件Mscomml和两个Timer控件VB 的特点是事件驱动，定时器控件会定时触发相应事件的驱动程序。 Mscomm控件的主要属性如下：
frmmain.MSComm2.CommPort = intport
frmmain.MSComm2.Settings =9600,N,8,1" frmmain.MSComm2.InputLen= 0
frmmain.MSComm2.InputMode = 1
接收数据
frmmain.MSComm2.InBufferCount=0 冲区
frmmain.MSComm2.RThreshold = 1
即触发OnComm
"以文本方式'清空接受缓接收到数据
frmmain.MSComm2.PortOpen =True
主窗体有十个命令按钮，“设置参数”、“自动发送”、“手动发送”、“开始接收”、“曲线显示”、“保存文本”、“保存图片”、“清除数据”、“关闭系统”、“参数设置说明"，五个显示框："ASCII码显示”、“十六进制显示”、“十进制显示”、“温度”、“湿度”，如图 3所示。
a+#+5
量参然美养
美养中通票
e
65
开检
英寻文事
深净摄
AR
大最家
图3上位机显示及控制界面