FPGA与LM75A结合的温度测量系统实现

"该文介绍了一种基于FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）和LM75A数字温度传感器的测温系统设计。硬件部分，系统采用EP4CE15F17C8N FPGA作为主控芯片，通过LM75A来获取环境温度，并利用其内置的IIC（Inter-Integrated Circuit）总线接口进行数据传输，最终在数码管上实时显示温度读数。软件部分则采取自顶向下的模块化设计方法，构建了IIC通信模块和温度显示模块，并在顶层模块中将两者集成。实验结果显示，该系统具备高精度测温和良好稳定性。" 基于FPGA和LM75A的测温系统设计是一种高效且灵活的温度监测解决方案，它结合了FPGA的可编程性和LM75A传感器的高精度特性。FPGA是电子设计自动化领域中的一种半导体设备，其内部包含可配置的逻辑单元，能够根据需要定制不同的数字电路功能。在这里，EP4CE15F17C8N作为主控芯片，负责整个系统的数据处理和控制。 LM75A是一款数字温度传感器，具有高精度和低功耗的特点。它可以提供摄氏度温度读数，并通过IIC总线与主控芯片进行通信。IIC总线是一种两线制串行通信协议，适合在微控制器和外设之间进行短距离通信，它减少了所需的引脚数量，简化了硬件设计，同时也降低了系统成本。 在软件设计层面，采用自顶向下的模块化设计策略，这有助于提高代码的可读性和可维护性。首先，设计者构建了IIC通信模块，这个模块专门处理与LM75A的通信协议，包括数据的发送和接收。接着，开发了温度显示模块，该模块负责解析接收到的温度数据，并将其转换为适合数码管显示的格式。最后，编写顶层模块，将这两个子模块整合在一起，形成一个完整的温度测量系统。 实验验证了系统的性能，表明该系统不仅能够准确地测量温度，而且在运行过程中表现出良好的稳定性。这种基于FPGA和LM75A的测温系统可以广泛应用于工业自动化、环境监控、智能家居等领域，为温度测量提供了一个可靠且高效的方案。