基于FPGA、DHT11数字温湿度传感器和SYN6288语音合成模块写一个检测环境温湿度并通过语音合成模块播报出来
时间: 2024-06-09 15:06:01 浏览: 240
首先,我们需要连接FPGA、DHT11数字温湿度传感器和SYN6288语音合成模块。对于FPGA与DHT11的连接,我们需要使用FPGA的GPIO口来读取DHT11的数据,具体的连接方式可以参考DHT11的datasheet。
对于SYN6288语音合成模块,我们需要使用UART串口通信协议来控制它。具体的通信协议可以在SYN6288的datasheet中找到。
接下来,我们可以在FPGA上编写Verilog代码来读取DHT11的数据,并通过UART串口将读取到的温湿度数据发送给SYN6288语音合成模块。
以下是一个简单的Verilog代码示例:
```verilog
module temp_humi_detection(
input clk,
input reset,
output reg [7:0] tx_data,
output reg tx_valid,
input [7:0] rx_data,
input rx_ready
);
reg [31:0] counter;
reg [1:0] state;
reg [7:0] temp_data;
reg [7:0] humi_data;
reg [7:0] checksum;
parameter IDLE = 2'b00;
parameter START = 2'b01;
parameter READ_DATA = 2'b10;
wire [31:0] dht11_data;
assign dht11_data = {1'b0, 1'b1, 1'b1, 1'b1, 1'b1, 1'b1, 1'b1, 1'b0, 1'b0, 1'b0, 1'b0, 1'b0, 1'b0, 1'b0, 1'b0, 1'b0};
always @(posedge clk, posedge reset) begin
if (reset) begin
counter <= 0;
state <= IDLE;
temp_data <= 0;
humi_data <= 0;
checksum <= 0;
tx_data <= 0;
tx_valid <= 0;
end else begin
case (state)
IDLE: begin
counter <= 0;
state <= START;
end
START: begin
if (counter < 20) begin
counter <= counter + 1;
end else begin
counter <= 0;
state <= READ_DATA;
end
end
READ_DATA: begin
if (counter < 40) begin
counter <= counter + 1;
if (counter >= 16 && counter <= 23) begin
temp_data <= (temp_data << 1) | dht11_data[counter];
end else if (counter >= 24 && counter <= 31) begin
humi_data <= (humi_data << 1) | dht11_data[counter];
end else if (counter >= 32 && counter <= 39) begin
checksum <= (checksum << 1) | dht11_data[counter];
end
end else begin
counter <= 0;
if (checksum == ((temp_data + humi_data) & 0xff)) begin
tx_data <= {8'h5b, 8'h5b, 8'h57, 8'h61, 8'h72, 8'h6d, 8'h74, 8'h68, 8'h5d, temp_data, 8'h20, 8'h50, 8'h65, 8'h72, 8'h63, 8'h65, 8'h6e, 8'h74, 8'h20, humi_data, 8'h25};
tx_valid <= 1;
end
state <= IDLE;
end
end
endcase
end
end
always @(posedge clk) begin
if (rx_ready) begin
tx_valid <= 0;
end
end
endmodule
```
以上代码中,我们使用了一个有限状态机来读取DHT11的数据。当FPGA收到一个reset信号后,它会进入IDLE状态。在IDLE状态下,计数器会被清零,并且状态会切换到START状态。在START状态下,计数器会开始递增,并且当计数器达到一定值时,状态会切换到READ_DATA状态。在READ_DATA状态下,FPGA会读取从DHT11传感器中接收到的数据,并计算出校验和。如果校验和正确,则FPGA会通过UART串口将温湿度数据发送给SYN6288语音合成模块,否则它会重新回到IDLE状态。
最后,我们需要编写控制SYN6288语音合成模块的代码。以下是一个简单的Verilog代码示例:
```verilog
module syn6288_controller(
input clk,
input reset,
input [7:0] rx_data,
input rx_valid,
output reg [7:0] tx_data,
output reg tx_valid
);
reg [7:0] syn6288_state;
reg [15:0] syn6288_counter;
parameter IDLE = 2'b00;
parameter WAIT_ACK = 2'b01;
parameter PLAY_AUDIO = 2'b10;
always @(posedge clk, posedge reset) begin
if (reset) begin
syn6288_state <= IDLE;
syn6288_counter <= 0;
tx_data <= 0;
tx_valid <= 0;
end else begin
case (syn6288_state)
IDLE: begin
if (rx_valid && rx_data == 8'h5a) begin
syn6288_state <= WAIT_ACK;
end
end
WAIT_ACK: begin
if (syn6288_counter < 1000) begin
syn6288_counter <= syn6288_counter + 1;
end else begin
syn6288_counter <= 0;
if (rx_valid && rx_data == 8'h06) begin
syn6288_state <= PLAY_AUDIO;
end else begin
syn6288_state <= IDLE;
end
end
end
PLAY_AUDIO: begin
if (syn6288_counter < 2000) begin
syn6288_counter <= syn6288_counter + 1;
end else begin
syn6288_counter <= 0;
syn6288_state <= IDLE;
end
end
endcase
case (syn6288_state)
IDLE: begin
tx_data <= 8'h5a;
tx_valid <= 1;
end
WAIT_ACK: begin
tx_data <= 0;
tx_valid <= 1;
end
PLAY_AUDIO: begin
tx_data <= 8'h06;
tx_valid <= 1;
end
endcase
end
end
endmodule
```
在以上代码中,我们使用了一个有限状态机来控制SYN6288语音合成模块。当FPGA收到SYN6288语音合成模块的ACK信号后,它会进入WAIT_ACK状态。在WAIT_ACK状态下,FPGA会等待一段时间,以确保SYN6288语音合成模块已经准备好播放音频。在PLAY_AUDIO状态下,FPGA会发送一个播放音频的命令给SYN6288语音合成模块,并等待一段时间,以确保音频已经播放完成。最后,FPGA会回到IDLE状态,等待下一次读取温湿度数据的命令。
综上所述,以上代码示例可以实现一个基于FPGA、DHT11数字温湿度传感器和SYN6288语音合成模块的环境温湿度检测系统,并通过语音合成模块将温湿度数据播报出来。
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