基于FPGA的温度控制器设计

温度采集器的原理实现温度采集有多种方法，例如用传统的二位模拟控制方法选用模拟电路，用电位器设定固定值，经采样放大的信号将反馈的温度值与给定的温度值比较后，根据比较结果控制当前温度显示，以确定加热或者不加热。其特点是电路简单、易于实现。但是系统所得结果的精度不高且调节动作频繁、系统不稳定，受环统的控制及对温度的显示，人机交换性能差。而且选用模拟电路将反馈的温度值与给定的温度值比较决定是否加热，从输入采样到输出控制的各种误差产生因素较多，精度难以达到要求。另一种方法是采用EDA对系统进行智能化控制，采用FPGA芯片为核心控制器，使用温度传感器ADS90采集温度变化信号，并通过FPGA芯片处理后去控制温度使其达到稳定。该方法具有编程灵活、控制简单的优点，使系统能简单实现温度的控制及显示。采用FPGA实现温度采集，FPGA具有运行速度快，内部集成锁相环且能将外部晶振倍频到更高频率，其管脚多，易实现大规模系统，FPGA内部程序可并行运行，有处理更复杂功能的能力。

温度传感器模块采用温度传感器ADS90。ADS90具有体积小、质量轻、线性度好、性能稳定的优点。其测量范围在-50～+150℃，满刻度范围误差为±0．01℃，其性能可满足此系统的设计要求。另外ADS90为温度／电流传感器，对于提高系统抗干扰能力有较大帮助。
加热控制部分采用继电器作为控制，使用继电器易实现对电路的控制，在正常条件下，工作可靠。继电器无需外加电耦，自身即可实现电气隔离。该类型电路无法精确实现电热丝功率控制，电热丝只能工作在最大功率或零功率，对控制精度将造成影响。但可以多路加热丝功率控制，由FPGA芯片对温差的处理实现分级功率控制，提高系统动态性能。
采用两位LED七段数码管分别显示十位、个位，数码管具有低能耗、低损耗、低压、寿命长、耐老化、对外界环境要求低等优点，另外数码管采用BED编码显示数字，编程容易，资源占用少。

基于FPGA的温度控制器设计

基于FPGA的温度控制器设计