"FPGA实现的温湿度红外循迹检测系统-数字逻辑综合实验报告"

数字逻辑综合实验报告-1651390-刘思源 背景： 轨道式自动引导车 RGV 在流水化生产中起到了相当大的作用，在进行加工清洗作业的时候有时需要进行过热检测。本文实现的基于 FPGA 的检测温湿度红外循迹可变。同济大学计算机系数字逻辑课程综合实验报告。 一、 实验内容 本实验的主要内容是基于 FPGA 设计一个温湿度检测智能小车数字系统，并实现红外循迹可变功能。具体实验要求包括设计系统控制器、建模子系统模块和测试模块等。 二、 温湿度检测智能小车数字系统总框图 实验设计的温湿度检测智能小车数字系统总框图包括温湿度传感器、红外传感器、FPGA 控制器和电机驱动器。温湿度传感器和红外传感器通过信号连接到 FPGA 控制器，控制器负责读取传感器数据并对小车进行控制。 三、 系统控制器设计 在系统控制器的设计中，需要考虑温湿度传感器和红外传感器的输入，以及对小车电机的控制输出。对于温湿度传感器的输入，需要设计适当的接口电路将传感器输出转换为 FPGA 可读取的数字信号；对于红外传感器的输入，需要设计红外循迹算法，并将其集成到 FPGA 控制器中；对于小车电机的控制输出，需要设计驱动器电路将 FPGA 控制信号转换为电机控制信号。 四、 子系统模块建模 在子系统模块建模中，需要设计温湿度传感器模块、红外传感器模块、FPGA 控制器模块和电机驱动器模块。温湿度传感器模块负责读取温湿度数据并将其转换为数字信号；红外传感器模块负责检测地面情况并输出红外信号；FPGA 控制器模块负责接收传感器数据并进行处理，控制小车的运动；电机驱动器模块负责将 FPGA 控制信号转换为电机控制信号。 五、 测试模块建模 测试模块建模包括温湿度传感器测试模块、红外传感器测试模块、FPGA 控制器测试模块和电机驱动器测试模块。在测试模块建模中，需要设计合适的测试接口电路以及测试算法，并将其集成到相应的测试模块中。通过测试模块的建模，可以验证系统各个模块的功能和性能。 六、 实验结果与分析 通过实验，我们成功设计并实现了基于 FPGA 的温湿度检测智能小车数字系统，并实现了红外循迹可变功能。实验结果表明，系统可以准确地检测温湿度情况，并根据红外传感器的反馈对小车进行精确的控制。同时，系统的响应速度和稳定性也得到了良好的验证。 综上所述，本实验通过对温湿度传感器、红外传感器和 FPGA 控制器等模块的设计与建模，并利用测试模块进行验证，成功实现了温湿度检测智能小车数字系统的设计与实现。通过本次实验，我们深刻理解了数字逻辑课程的知识，并对 FPGA 在智能系统设计中的应用有了更深入的认识。这对我们今后的学习与研究具有重要的指导意义。