基于FPGA的多路信息采集系统及VGA显示
基于FPGA的多路信息采集系统及VGA显示(任务书,开题报告,论文说明书13000字)
摘 要
随着国内外信息领域各种各样技术的发展，数据采集方面的技术也取得了很大的突破[1]。采集数据的信息化是目前社会发展的方向，各种领域都用到了数据采集。数据采集系统是将现场采集到的数据进行处理、传输、显示存储等操作[1]。数据采集系统的主要作用便是把模拟信号变成数字信号，然后对数据进行分析、处理、存储和显示[27]。FPGA以其容量大、速率快等优点已逐步进入信息领域。
多路信息采集系统，将实现信息采集的设计，来实现时间显示、温湿度和烟雾浓度测量等功能。首先将多路信息采集系统分为四部分，时间部分、报警部分、数据采集部分、显示部分。时间部分主要是对时钟模块的实时时间设定，报警部分是设定温湿度临界值并有蜂鸣器进行报警，数据采集部分主要采集温湿度和烟雾浓度，显示部分是将时间、数据采集的值和报警的值利用VGA同步显示在显示屏上。
关键词：数据采集 FPGA VGA
Multi-channel Information Acquisition System and VGA Display Based on FPGA
Abstract
With the development of various technologies in the field of information, great progress has been made in data acquisition technology. Data acquisition informatization is the direction of social development, and data acquisition is used in various fields. Data acquisition system is to process, transmit, display and store the data collected in the field. The main function of data acquisition system is to transform analog signal into digital signal, and to analyze, process, store and display it.With the advantages of large capacity and fast speed, FPGA has gradually entered the field of information.
[来源：http://www.doc163.com]
The multi-channel information acquisition system will realize the design of information acquisition to realize the functions of time display, temperature, humidity and smoke concentration measurement.Firstly, the multi-channel information acquisition system is divided into four parts: time part, alarm part, data acquisition part and display part. The time part is mainly to set the real-time time time of the clock module. The alarm part is to set the critical value of temperature and humidity and alarm with buzzer. The data acquisition part mainly collects temperature and humidity and smoke concentration. The display part is to display the time, data acquisition value and alarm value synchronously on the display screen by VGA.
Key words: Data acquisition；FPGA；VGA
目 录
摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
第一章 绪论 1
1.1 数据采集设备的背景 1
1.2 数据采集设备的技术现状 1
1.3 数据采集设备的发展趋势 1
1.4数据采集系统的设计 2
1.5本文的内容安排 2
第二章 系统方案分析与选择论证 4
2.1 系统方案设计 4
2.1.1 微处理器方案 4
2.1.2 温湿度采集模块方案 4 [资料来源：http://doc163.com]
2.1.3烟雾浓度采集模块方案 5
2.1.4 显示模块方案 5
2.1.5 时钟模块 5
2.2 系统最终方案 6
第三章 数据采集系统的硬件设计 7
3.1 FPGA主控系统电路设计 7
3.2 温湿度传感器模块 8
3.2.1 DHT11特性 8
3.2.2 SHT30特性 9
3.3 烟雾浓度采集模块 10
3.3.1 MQ-2 特性 10
3.4 时钟模块 11
3.4.1 DS1302特性 11
3.5 显示模块 11
3.5.1 VGA接口电路图 12
第四章 数据采集系统的软件设计 13
4.1 软件开发环境 13
4.2 总程序描述和流程图 13
4.2.1 程序流程概述 13
4.2.2 程序流程框图 13
4.3 温湿度采集模块软件设计 14
4.3.1 DHT11通讯协议 14 [来源：http://www.doc163.com]
4.3.2 DHT11 数据接收模式介绍 15
4.3.3 DHT11 程序设计思路 15
4.3.4 SHT30 通讯协议 16
4.3.5 SHT30 数据接收模式介绍 17
4.3.6 SHT30 程序设计思路 19
4.4 烟雾浓度采集模块软件设计 20
4.4.1 MQ-2 程序设计 20
4.5 时钟模块软件设计 20
4.5.1 DS1302 通讯协议 20
4.5.2 DS1302 寄存器 21
4.5.3 DS1302 程序设计思路 23
4.6 显示模块软件设计 24
4.6.1 VGA显示原理 24
4.6.2 VGA程序设计思路 26
第五章 系统调试、分析与结果 29
5.1 硬件电路调试 29
第六章 总结与展望 32
6.1 总结 32
6.2 展望 32
致谢 33
参考文献 34
附录一 硬件实物图 35
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