一种基于FPGA的温度自动控制系统研究设计
温度控制系统应用广泛,温度是一个重要而普遍的热工参数。常规的温度控制方法是设定一个温度范围,超出设定允许范围即进行温度调控。这种方法实现简单、成本低,但控制效果不理想,控制温度精度不高、达到稳定点的时间长,因此,只能用在精度要求不高的场合。而采用PID算法进行温度控制,具有控制精度高、能够克服容量滞后的特点,适用于控制品质要求高的控制系统。
单片机作为控制系统的核心部分,广泛应用。利用单片机控制温度系统,对环境检测具有极高的灵敏度,能够实时实现温度调节,且效率极高。
1 系统总体方案设计
该温度控制系统的前级采用LM35型模拟集成温度传感器来采集温度信号并转化为电压信号,再经过前级放大后送入ADS7886采样输出数字信号,将得到的数字信号送入单片机,单片机通过对采样信号和用户输入信号的分析自动选取合适的PlD系数并计算出相应的加热(或制冷)波形的占空比系数,接着将占空比系数送入FPGA,由FPGA内部构建的DDS读取相应的占空比并转化为波形输出,驱动制冷片工作,从而实现木箱内部温度的自动控制,系统总体设计框图如图1所示。该系统设计采用大屏幕点阵式LCD和按键进行人机交互,使得系统操作简单快捷,同时LCD还可实时显示测量得到的温度值,并绘制出坐标图像,统计信息明确直观。
2 系统硬件设计
2.1 前级采样电路
LM35是电压输出型
评论