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基于FPGA的远程控制设计系统
陈玲君
(绍兴职业技术学院,浙江绍兴312000)
设计开发
摘要：系统主要研究了一种基于FPGA的程控制设计系统，以FPGA为基础,结合各种传感器，如温度传感器、图像传感器等，通过 FPGA起数据采集过来，然后通过总线将数据传至上位机上。该系统具有性价比高、移定性好、体积小等优点，并可以拓展其他传感器满是不同的需要。
关键词：FPGA；传感器；选程控制
中图分类号：TP274
文献标识码：A
远程控制是自动测控系统的主要功能之一，广泛应用于生产生活的各个领额域，比如智能家居，又能用在环境恶劣的场所，比如矿井、强核磁辐射等。目前市场上嵌人式远程控制系统大多采用ARM 作为控制芯片。也有采用单片机的，主要是价格低康等因素。
基于FPGA的嵌人式系统设计融合了单片机和数据处理两者的优点。单片机的特点决定了其长于控制，而数据处理(DSP)的内部结构决定了其较强的数据处理能力。但是FPGA正处在发展完善阶段,还没有大规模应用到生产生活中，目前经过近几年的发展，已经
在数字通信、信号处理等领域有了出色表现。 1系统硬件设计
本系统的总体方案如图1所示。主要是由主控FPGA外围传感器、显示模块和存储模块组成。通过数字图像传感器和温度传感器获得现场关键设备的图像信号和温度，然后分别通过USB接口和 SPI接口实时或定时地传送到FPGA中，经过FPGA处理后通过串行 RS-485总线送到监控终端的PC机上实现监控，最后通过LCD显示出来，同时存储数据。
1.1FPGA核心控制模块
核心控制模块采用的是Altera公司推出的Cvclone系列芯片 EP1C6F256C6，芯片有26060个逻辑单元64个存储容量为4KB的 RAM块，2个锁相环，最大用户输入输出引脚数为301个。芯片具有很高的性价比，具有低功耗，高密度和低成本的优势。它是本系统的核
图像传感器温度传感器
ci
0.1aF
E
USB装口 SPI口
VR15 Via
Vout GND
收稿日期：2017-05-04
FPGA控制图1系统框图
EC
b.lf 宁
图2电源电路图
LCD配置显示
模块存储器
12
文章编号：1007-9416(2017)05-0203-02
心部分，可以完成系统大部分功能并协调整个系统的工作，
1.2信息采集模块
本系统采集主要是温度和图像两个关键参数。其中温度传感器模块是由数字集成传感器DS18B20和热电偶两部分组成，以满足负责的温度采集和监控系统的设计需求。其中DS18B20是一款常用的数字式温度传感器，容易与FPGA控制器接口相连，能够及时迅速地测得环境温度，并且具有很强的电磁抗扰性，能够适应较为复杂和恶劣的工作环境，且具有高可靠性的优点。
图像采集模块由SL811HSUSB主机控制器和WEBEYE2000 USB接口摄像头组成。USB控制器SL811HS是Cypress公司的嵌人式USB接口芯片，支持USB1.1的全速和低速设备，提供USB主机的硬件接口及总线管理机制，片内集成SIE、USB收发器和根Hub，能够完成最人式USB主机所需的功能。其中SL811HS工作电压为3V-3.6V。
1.3电源电路
打开SPI接口接收一赖数据
?
校验数据是否正确
是环境温度
存鳍环境温度数据
判新起始温度类型
两个温度是否都测完
关闭SPI接口
是目标温度存鳍目标温度数据
图3温度采集模块流程图
作者简介：陈玲君(1983一),女,浙江绍兴人,硕士，副教投,研究方向：智能控制。
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万方数据