基于的智能溫控風扇課件

1、基于的智能溫控風扇基于基于FPGA的智能風扇控制系統(tǒng)的智能風扇控制系統(tǒng)基于的智能溫控風扇基于基于FPGA的智能風扇控制系統(tǒng)的智能風扇控制系統(tǒng)l溫控風扇在現(xiàn)代社會中的生產(chǎn)以及人們的日常生活中都有廣泛的應用，如工業(yè)生產(chǎn)中大型機械散熱系統(tǒng)中的風扇、現(xiàn)在筆記本電腦上的廣泛應用的智能CPU風扇等。l該作品設(shè)計了基于Atmel CycloneIV 的智能溫控風扇系統(tǒng)，利用多種傳感器采集環(huán)境信息。系統(tǒng)實現(xiàn)了對室內(nèi)溫度等質(zhì)量信息的采集、LCD顯示、通信、上位機遠程調(diào)節(jié)處理等功能，保證了室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)的實時性、可靠性?；诘闹悄軠乜仫L扇基于基于FPGA的智能風扇控制系統(tǒng)的智能風扇控制系統(tǒng)l該作品具有如下特

2、點：該作品具有如下特點：(1)系統(tǒng)采用FPGA作為數(shù)據(jù)處理的主控器，具有可靠性高、維護、升級方便等特點；(2)同時采用智能手機作為上位機，既利用了手機的便捷性及現(xiàn)階段人們對手機的依賴性，又能夠有效節(jié)約開發(fā)成本。(3)除可以應用于智能家居外，還可以用于辦公場所、蔬菜種植大棚、化工生產(chǎn)車間等需要對空氣質(zhì)量進行評價的場所。 基于的智能溫控風扇基于基于FPGA的智能風扇控制系統(tǒng)的智能風扇控制系統(tǒng) 整體系統(tǒng)設(shè)計方案整體系統(tǒng)設(shè)計方案l系統(tǒng)硬件為Cyclone系列FPGA5開發(fā)平臺，軟件開發(fā)環(huán)境為Quartus II 13.0，采用硬件描述語言VHDL完成數(shù)據(jù)流描述。l主要由傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、藍牙通信模塊

3、、上位機界面顯示控制模塊、FPGA數(shù)據(jù)處理模塊、液晶顯示模塊、調(diào)節(jié)機構(gòu)等組成。l傳感器數(shù)據(jù)采集模塊包含溫度傳感器、煙霧傳感器，其將采集到的溫度、CO、CO2等數(shù)據(jù)信息傳送給FPGA主控單元，F(xiàn)PGA將獲得的數(shù)據(jù)進行處理，送LCD液晶模塊進行顯示，同時通過藍牙無線傳輸將信息發(fā)送給手機，用戶可根據(jù)手機顯示信息，通過手機界面控件對調(diào)節(jié)機構(gòu)發(fā)出調(diào)節(jié)命令，調(diào)節(jié)機構(gòu)將完成比如電風扇的開關(guān)、風速控制、室內(nèi)室外空氣交換等操作?；诘闹悄軠乜仫L扇基于基于FPGA的智能風扇控制系統(tǒng)的智能風扇控制系統(tǒng) 整體系統(tǒng)設(shè)計方案整體系統(tǒng)設(shè)計方案基于的智能溫控風扇基于基于FPGA的智能風扇控制系統(tǒng)的智能風扇控制系統(tǒng) 電路模塊設(shè)

4、計電路模塊設(shè)計l數(shù)據(jù)采集模塊數(shù)據(jù)采集模塊基于的智能溫控風扇基于基于FPGA的智能風扇控制系統(tǒng)的智能風扇控制系統(tǒng) 電路模塊設(shè)計電路模塊設(shè)計l數(shù)據(jù)采集模塊數(shù)據(jù)采集模塊pm2.5基于的智能溫控風扇基于基于FPGA的智能風扇控制系統(tǒng)的智能風扇控制系統(tǒng) 電路模塊設(shè)計電路模塊設(shè)計lFPGA數(shù)據(jù)處理模塊設(shè)計數(shù)據(jù)處理模塊設(shè)計基于的智能溫控風扇基于基于FPGA的智能風扇控制系統(tǒng)的智能風扇控制系統(tǒng) 電路模塊設(shè)計電路模塊設(shè)計lFPGA數(shù)據(jù)處理模塊原理圖數(shù)據(jù)處理模塊原理圖基于的智能溫控風扇基于基于FPGA的智能風扇控制系統(tǒng)的智能風扇控制系統(tǒng) 電路模塊設(shè)計電路模塊設(shè)計l通信模塊通信模塊 通信采用HC-06從機藍牙模塊，

5、主要用于短距離的數(shù)據(jù)無線傳輸領(lǐng)域，可以方便的和PC機或帶藍牙功能的設(shè)備相連，也可以兩個模塊之間的數(shù)據(jù)互通。避免繁瑣的線纜連接，能直接替代串口線，配對后只需當成固定波特率的串口一樣使用即可。系統(tǒng)采用該藍牙模塊實現(xiàn)了手機終端和FPGA之間的通訊?；诘闹悄軠乜仫L扇基于基于FPGA的智能風扇控制系統(tǒng)的智能風扇控制系統(tǒng) 電路模塊設(shè)計電路模塊設(shè)計l通信模塊通信模塊 藍牙模塊和FPGA通信采用串口方式，當沒有數(shù)據(jù)采集和發(fā)送時，狀態(tài)機處于idle（空閑）狀態(tài)，當RXD接收信號引腳接收到低電平時，狀態(tài)機轉(zhuǎn)換至adjust狀態(tài)并判斷此信號是屬于干擾信號還是起始位，如果是起始位，則狀態(tài)進入receive狀態(tài)（接收

6、狀態(tài)），否則轉(zhuǎn)回idle狀態(tài)等待；當進入receive狀態(tài)時，處理完一幀數(shù)據(jù)后將其并行輸出，同時轉(zhuǎn)至發(fā)送狀態(tài)（trans）,將數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機，并轉(zhuǎn)入idle狀態(tài)，等待下一次傳送?；诘闹悄軠乜仫L扇基于基于FPGA的智能風扇控制系統(tǒng)的智能風扇控制系統(tǒng) 電路模塊設(shè)計電路模塊設(shè)計l上位機界面設(shè)計上位機界面設(shè)計基于的智能溫控風扇基于基于FPGA的智能風扇控制系統(tǒng)的智能風扇控制系統(tǒng) 電路模塊設(shè)計電路模塊設(shè)計l步進電機驅(qū)動模塊步進電機驅(qū)動模塊(1)系統(tǒng)通過對步進電機轉(zhuǎn)向的控制來驅(qū)動風扇、濾網(wǎng)等調(diào)節(jié)機構(gòu)完 成室內(nèi)外空氣交換處理，實現(xiàn)改善室內(nèi)空氣質(zhì)量的目的，步進電機的驅(qū)動電路采用硬件描述語言VHDL進行描述

7、。(2)本設(shè)計中將步距角設(shè)置為45度。脈沖的數(shù)量決定了旋轉(zhuǎn)的總角度，脈沖的頻率決定了電動機旋轉(zhuǎn)的速度，改變繞組的通電順序可以改變電機旋轉(zhuǎn)的方向?；诘闹悄軠乜仫L扇基于基于FPGA的智能風扇控制系統(tǒng)的智能風扇控制系統(tǒng) 電路模塊設(shè)計電路模塊設(shè)計l步進電機驅(qū)動模塊流程圖步進電機驅(qū)動模塊流程圖基于的智能溫控風扇基于基于FPGA的智能風扇控制系統(tǒng)的智能風扇控制系統(tǒng) 電路模塊設(shè)計電路模塊設(shè)計l按鍵消抖模塊按鍵消抖模塊 通常的按鍵所用開關(guān)為機械彈性開關(guān)，當機械觸點斷開、閉合時伴隨有一連串的抖動，為了防止這種抖動造成數(shù)據(jù)錯誤或誤操作，設(shè)計了按鍵消抖模塊?；诘闹悄軠乜仫L扇基于基于FPGA的智能風扇控制系統(tǒng)的智

8、能風扇控制系統(tǒng) 電路模塊設(shè)計電路模塊設(shè)計l按鍵消抖模塊按鍵消抖模塊lp1:process(clk)lvariable a:integer range 0 to 250001:=0;lvariable b:std_logic;lbeginlif rising_edge(clk) then l if key=0 thenl if a=250000 thenl key_reg=1;l a:=249999;l elsel a:=a+1;l end if;l elsel key_reg=0;l a:=0;l end if;l end if;l end process;lend architecture；clk為系統(tǒng)時鐘（50MHz）key為按鍵輸入信號Skey_reg為按鍵有效標志位?；诘闹悄軠乜仫L扇基于基于FPGA的智能風扇控制系統(tǒng)的智能風扇控制系統(tǒng) 系統(tǒng)調(diào)試與驗證系統(tǒng)調(diào)試與驗證l系統(tǒng)在實驗室條件下，基