基于FPGA控制的溫度檢測無線發射接收系統

摘要：本文介紹基于FPGA控制的溫度檢測無線發射接收系統。本系統采甩EPlKl000C208-3作為控制核心，系統比較溫度是否超出人體最佳溫度范圍，如果過高則發出降溫信號，如果過低則發出升溫信號；得出需要加溫還是降溫的信號后通過無線將信號發射到接收電路，接收電路接收到編碼過的信號后對信號解碼，最終再得到加溫還是降溫信號，再將此信號加上驅動放大后則可以驅動步進電機等(本設計用發光二極管代替步進電機)。本設計應用了FPGA技術、溫度傳感技術、無線發射和接收技術，具有集成度高，測量數據精度高、性價比高等特點。具有較強的實用價值和廣闊的市場前景。
關鍵詞：現場可編程門陣列；數字溫度傳感器；無線收發

O 前言
隨著社會節能環保意識的增強，人們越來越重視能源的利用效率。傳統的暖氣控制都是利用鍋爐燒出蒸汽或熱水，通過管道輸送到建筑物內的散熱器中，散出熱量，使室溫增高。但是這種設備控制中心和客戶端不在同一個地方，這樣就存在著一種控制中心不了解客戶的情況。存在著暖氣開得過大或者過小，從而導致客戶溫度過低或過高而浪費了能源!
以前大多溫度控制系統都是用單片機控制的，但是隨著FPGA的迅速發展，應用也越來越廣。本人將設計出一套由FPGA獨立控制的、智能化的遠程溫度控制系統。由一個放置于客戶端的溫度采集系統采集到客戶端溫度(可排除工程中熱損失)，當大于或小于人體最佳溫度區時發出報警信號，由控制端去控制是應該加溫還是降溫，從而達到節能的作用。

1 數字溫度傳感技術
1．1 數字溫度傳感器原理
數字溫度傳感器LM75A是一個使用了內置帶隙溫度傳感器和∑-△模數轉換技術的溫度-數字轉換器。簡化框圖如圖1所示。

它也是一個溫度檢測器，可提供一個過熱檢測輸出。LM75A包含許多數據寄存器：配置寄存器(Conf)，用來存儲器件的某些配置，如器件的工作模式、OS工作模式、OS極性和0S故障隊列等；溫度寄存器(Temp)，用來存儲讀取的數字溫度，器件通過2線的串行I2C總線接口與控制器通信。LM75A還包含一個開漏輸出(OS)，當溫度超過編程限制的值時該輸出有效。LM75A有3個可選的邏輯地址管腳，使得同一總線上可同時連接8個器件而不發生地址沖突。
LM75A可配置成不同的工作條件。它可設置成在正常工作模式下周期性地對環境溫度進行監控或進入關斷模式來將器件功耗降至最低。OS輸出有2種可選的工作模式：OS比較器模式和OS中斷模式。OS輸出可選擇高電平或低電平有效。故障隊列和設定點限制可編程，為了激活OS輸出，故障隊列定義了許多連續的故障。