FPGA的智能温度控制设计、仿真及调试

　　一、设计要求

　　通过前向温度采集电路，采集当前孵化器内部的温度信号，将采集到的模拟信号通过ADC0809模数转换芯片，转变为FPGA可控的数字信号，FPGA芯片根据输入的当前实际温度，控制输出合理的数字信号，再由DAC0832转换为模拟信号，输入到后向加热执行电路，以此来完成对整个孵化器的温度控制。整个系统中，带有温度传感器的前向温度采集电路作为系统的反馈环节，实时反映当前环境的具体温度。

　　二、设计思想

　　1.基本原理

　　工程生产中，模拟的建立应该尽量简化，我们将温度控制中的各个参数当作置于温度有关的函数来处理。热量的传播方向总是从高温物体传向低温物体，就算在同一个问题内部进行热传导，也是从高温部分传向低温部分。电热杯加热系统中，主要是通过电热丝产生即通过气体的相互碰撞产生热量进行热传递。温度在传递过程中一定存在时间延时，这个延时时间可能是由于体积的大小产生的。

　　2.系统总体设计

　　温度，是一种具有惯性大、滞后性大、非线性和时变性强等等特点，因此传统的控制方法想达到很高的控制要求使很难实现的。在控制过程中，在温度不断变化的过程中，环境在不断的变化，同时随着加热和降温，加热器件的特性也会变化，这些都是导致温度时变的原因；温度升高外界环境对加热系统吸收热量的程度不同，直接导致了温度的非线性变化。但是随着科学创新，工业发展的强烈需求，各行各业对温度控制的适应性、精度、稳定性方面都提出了更高层次的要求，同时使温度控制进入了智能化的阶段。

　　DAC0832温度传感器是数字型的温度传感器。在温度采集时，不需要通过模数转换器对温度值进行转换，而且在使用时不需要温度标准，就可以直接连接到电路中，因此为硬件电路搭建提供了很大的方便，可以使硬件电路结构简化。同时，DAC0832温度传感器还具有速度快，精度高，成本低的有点。

　　FPGA有丰富的I/O引脚和触发器的资源，同时还具有动态重构、可反复编程的特点，并且可以利用计算机对器件进行功能仿真。仿真过程中如果出现问题，可以及时调整设计方案，极大的提高了FPGA的灵活性和通用性。FPGA还具有体积小、集成度高、结构标准化、可移植性好和并行运算的有点。