1、 数字电路课程设计数字电路课程设计 温度采集与发送温度采集与发送 西安电子科技大学自动化西安电子科技大学自动化 0411306804113068 一，一， 任务分析任务分析： 用用 ADC0809 八位集成八位集成 A/D转换器，将测温电路传回的模拟电压信号转化转换器，将测温电路传回的模拟电压信号转化 为为 8位的数字信号，然后将其送入位的数字信号，然后将其送入预先下载好程序的预先下载好程序的 FPGA 进行处理进行处理和发送和发送，从，从 而实现对温度的测量与发送处理。而实现对温度的测量与发送处理。 二，二， 设计思路设计思路： 原理框图 1， 设计相应的温度采集模块的硬件电路；设计相应的温
2、度采集模块的硬件电路； 2， 编写程序：编写程序： 软软件分频，件分频，利用软件将系统给定的频率换算为利用软件将系统给定的频率换算为 ADC0908 的工作的工作 频率；频率； 串行通信，串行通信，将数字信号进行存储和发送。将数字信号进行存储和发送。 编写模拟的输入信号编写模拟的输入信号 sig。 三，三， 系统所用器件：系统所用器件： ， 图图 1-1 图图 1-2 温度传感器温度传感器 ADC0809 FPGA 显示显示 1， 测温电路；如图测温电路；如图 1-1，其中用到电阻，其中用到电阻 8 个个： （： （100k 电阻两个，1k 电阻两个， 10k 电阻两个，12k 电阻一个，最大
3、阻值为 50k 的滑动变阻器一个。 ）。 ）运算放大器运算放大器 两个；两个； AD590 （AD590 是美国 ANALOG DEVICES 公司的单片集成两端感温电流源， 其输出电流与绝对温度成比例。）温度传感器一个；限压二极管一只； （）温度传感器一个；限压二极管一只； （6v） ；） ； 12v 的电压源。传感器传来的温度变化的电流信号经过的电压源。传感器传来的温度变化的电流信号经过 10k 电阻变为电电阻变为电 压信号，经过运算放大器后压信号，经过运算放大器后（V=7.73+T/100）结合电位器结合电位器（V=2.73）的调的调 节节后参与减法器的运算，最终使得后参与减法器的运算，
4、最终使得 V0 的数值和实际温度的数值大小相的数值和实际温度的数值大小相 等等。 2， ADC0809八位集成八位集成A/D转换器转换器（数字电子技术基础 第二版， 西电出版社） ： 使用使用 IN3 端口输入来自测温电路输出的模拟信号端口输入来自测温电路输出的模拟信号（其中 ADDC 设置为 0,ADDB 设置为 1,ADDA 设置为 1） ；） ；时钟由时钟由 FPGA 中软件中软件提供；提供； 3. 显示部分由七段数码管显示。显示部分由七段数码管显示。 四四，程序说明及仿真结果：程序说明及仿真结果： SigSig： （因为在仿真的时候，不加入模拟信号，没法仿真，就设置了（因为在仿真的时候
5、，不加入模拟信号，没法仿真，就设置了 一个信号，在仿真时替换测温电路输入的模拟信号，实际中一个信号，在仿真时替换测温电路输入的模拟信号，实际中 用测温电路传回的信号替代），用测温电路传回的信号替代），在在 128MHz128MHz 下，输出模拟的下，输出模拟的 四十组四十组 0 0 到到 255255 之间的类正弦模拟信号之间的类正弦模拟信号。 Conta:Conta: 此为外部硬件时钟信号产生设备产生此为外部硬件时钟信号产生设备产生 128MHz128MHz 的时钟信号的时钟信号，分分 频后频后向向 sigsig、CONVERTERCONVERTER、ADC0809ADC0809 提供主时钟
6、信号，提供主时钟信号，以及以及向向 ADC0809ADC0809 提供提供 startstart 的信号；的信号； CONVERTER:CONVERTER: 在在 64MHz64MHz 下，控制下，控制 ADC0809ADC0809，以及完成以及完成串行转换。串行转换。 ADC0809ADC0809： 在在 500KHz500KHz 下， 共有五个工作状态 （下， 共有五个工作状态 （st0,st1,st2,st3,st4st0,st1,st2,st3,st4） ，） ， 在在 st0st0 时读入模拟信号，时读入模拟信号，st1st1 时进行逐次逼近计算，时进行逐次逼近计算，st2st2 时时 等待等待 oeoe 信号，信号，st3st3 时输出转换结果，时输出转换结果，st4st4 时无动作然后转回时无动作然后转回 st0st0。 程序：程序： Sig 模块： library ieee; use ie
