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基于FPGA和DS18B20温度传感器的通信实现代码及设计文档资料(含原理).zip

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简介:
本资源包含基于FPGA与DS18B20温度传感器通信的详细实现代码及设计文档,涵盖系统工作原理、硬件连接方式以及软件编程指导。 设计文件说明: 1. 电路板:包括数码管、FPGA、电源及晶振。 2. DS18B20传感器连接与配置。 3. 操作步骤: - 安装下载器驱动程序; - 上电并开启电源开关; - 接上下载器,打开工程文件; - 数码管显示数据。

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  • FPGADS18B20).zip
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    本资源包含基于FPGA与DS18B20温度传感器通信的详细实现代码及设计文档,涵盖系统工作原理、硬件连接方式以及软件编程指导。 设计文件说明: 1. 电路板:包括数码管、FPGA、电源及晶振。 2. DS18B20传感器连接与配置。 3. 操作步骤: - 安装下载器驱动程序; - 上电并开启电源开关; - 接上下载器,打开工程文件; - 数码管显示数据。
  • FPGADS18B20说明】.rar
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    本资源提供了一个利用FPGA与DS18B20温度传感器进行有效通信的设计方案,包含详尽的设计源代码、电路原理图和使用说明文档。适合电子工程爱好者和技术研究人员深入学习和实践。 本项目涉及基于FPGA(Field-Programmable Gate Array)的系统设计,该设计实现了与DS18B20数字温度传感器通信的功能。DS18B20是一款单总线设备,能够直接输出与温度成正比的数字信号,在各种温度监测场景中广泛应用。 以下是本项目的关键知识点: 1. **FPGA基础**:FPGA是一种可编程逻辑器件,允许用户根据需求自定义硬件电路。在本项目中,使用FPGA作为核心处理器处理来自DS18B20的温度数据,并可能完成相应的控制和显示任务。 2. **DS18B20传感器**:这款单总线设备只需一条数据线即可实现电源、数据传输及时钟同步功能。它具有高精度(±0.5°C)与宽测量范围(-55°C至+125°C),并能存储校准数据,适用于多种环境下的温度监测。 3. **单总线通信协议**:这是DS18B20和FPGA交互的关键。该协议由Dallas Semiconductor提出,仅需一根数据线即可实现双向通信,并包括片选、读写操作及数据传输等步骤,需要精确的时序控制。 4. **FPGA编程**:项目中使用Verilog或VHDL编写硬件描述语言来配置FPGA。主要任务是定义与DS18B20交互的时序逻辑以及可能的数据处理和存储模块。 5. **原理图设计**:该文件详细描绘了包括FPGA、DS18B20及电源、时钟源等在内的硬件连接,理解这些信息有助于分析整个系统的硬件架构。 6. **设计源码**:使用硬件描述语言编写的源代码实现了FPGA中的逻辑功能,例如初始化DS18B20读取温度数据以及任何必要的处理或控制逻辑。 7. **说明文档**:该文件通常包含项目目标、系统工作流程、接口细节及测试结果等内容,是理解和复现设计的重要参考资料。 8. **系统集成与测试**:在实际应用中,需要将FPGA设计连接到DS18B20并通过实验验证其功能以确保温度数据的正确读取和处理。 9. **毕业设计**:作为学生的学习项目,这个任务涵盖了从理论学习到实践运用的过程,并旨在培养解决现实问题的专业技能。 此项目不仅涉及了FPGA的基本原理与编程知识还包括数字传感器的应用、硬件设计及通信协议的理解实现。对于学习嵌入式系统和数字电子技术的学生而言,这是一份宝贵的实践经验案例。
  • FPGADS18B20.rar
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    本资源探讨了利用FPGA与DS18B20温度传感器进行通信的设计方案,包含硬件连接、程序编写及测试结果分析。 在电子工程领域,FPGA(现场可编程门阵列)是一种允许用户根据需求定制硬件电路的可编程逻辑器件。DS18B20是Dallas Semiconductor公司生产的一种数字温度传感器,能够提供精确的温度测量,并通过单线接口与微控制器或FPGA通信。本项目将详细介绍如何使用FPGA与DS18B20进行数据交换以实现实时采集和处理温度信息。 **一、DS18B20 温度传感器** 该芯片集成了一个数字转换器,支持精确的温度测量,并且只需要一条电源线即可完成所有通信。其测温范围为-55°C到+125°C,分辨率可选择9位至12位不等,精度最高可达±0.5°C。 **二、单线通信协议** DS18B20通过一根数据线实现发送和接收功能的统一操作,大大简化了硬件设计。然而这种通讯方式需要精确的时间控制。由于FPGA具有高度灵活的特点,因此它成为执行此协议的理想选择。 **三、FPGA 设计** 在构建与DS18B20通信的应用时,在FPGA内部需设计一个状态机来管理整个通信过程中的各个阶段,并使用定时器和触发器实现精确的时间控制。此外还需编写用于解析从传感器接收的温度数据的相关逻辑代码。 **四、时间控制** 为了确保准确无误地与DS18B20进行交互,FPGA需要严格控制信号线上的电平变化及其持续时间。这通常涉及到使用D型触发器、计数器和比较器等基本组件来完成具体操作的实现。 **五、地址识别** 每个DS18B20传感器都具有独一无二的身份标识符(64位序列号),使得在同一系统中可以区分不同的设备。在设计FPGA时,需要包含能够正确读取并处理这些唯一身份信息的功能模块以确保对特定目标发送指令和接收数据。 **六、数据分析** 从DS18B20获取温度值后,必须对其进行解码及进一步的数据分析与处理工作,比如进行校验计算转换成实际的摄氏度数值,并存储或显示在指定位置。此外还可以利用FPGA执行更复杂的算法如设定报警阈值等操作。 **七、硬件实现** 当把理论设计转化为实践时,在连接DS18B20传感器和FPGA之间,需要考虑电源线、数据通信线路以及可能的中断信号线路的设计细节问题。为了确保良好的兼容性,FPGA的输入输出端口应当被配置为合适的电平驱动模式。 **八、软件支持** 尽管大部分工作由硬件完成,但仍然需要一个配套的应用程序来协助进行一些额外的功能操作如设置温度阈值或者查看实时数据等任务。这类应用通常通过串行通信接口(例如UART或SPI)与FPGA交互实现其功能需求。 综上所述,基于FPGA的DS18B20温控系统不仅能够提供高效的数据采集能力,还能根据不同场景灵活地调整自身配置以满足不同的使用要求。这对于学习FPGA设计和数字信号处理技术的人来说是一个非常有价值的实践项目。
  • FPGADS18B20
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    本项目基于FPGA平台实现了对DS18B20数字温度传感器的数据采集与处理功能,通过硬件描述语言编写代码,优化了温度测量系统的性能。 利用FPGA实现DS18B20温度传感器的温度读取,并在数码管上显示温度。
  • FPGADS18B20Verilog
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    本项目采用Verilog硬件描述语言在FPGA平台上实现了DS18B20温度传感器的数据读取和处理功能,为精确测温提供了一种高效解决方案。 本段落介绍了一种基于数字温度传感器DS18B20的Verilog设计方法,使用FPGA作为控制器来严格控制DS18B20的时序,在单总线上实现读写功能以完成测量数字温度的任务。同时,该系统将测得的二进制数转换为BCD码并通过数码管显示出来。整个设计采用的是Verilog语言编写。
  • DS18B20.zip
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    本资源包包含DS18B20数字温度传感器的详细实验文档和代码示例,适用于初学者进行温度测量项目开发。 开发板采用GD32F103RBT6型号MCU,与STM32F103完全兼容,并使用DS28B20进行温度采集。
  • DS18B20数字.zip
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    本资源包包含DS18B20数字温度传感器的详细技术文档和应用指南,帮助用户快速掌握其使用方法及编程技巧,适用于各类温度监测项目。 使用DS18B20温度传感器通过TFT显示屏实时显示温度。
  • DS18B20中英
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    《DS18B20温度传感器中英文资料》是一份详尽的技术文档,包含了DS18B20数字温度传感器的操作指南、应用说明及参数规格等信息,适合初学者和专业工程师参考。 这里提供了一份非常全面且规范的关于DS18B20的中文和英文资料。
  • DS18B20PCB
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    本项目提供基于DS18B20数字温度传感器的详细电路设计资料,包括PCB布局与电气原理图,旨在帮助用户快速实现精准测温应用。 这段文字描述了DS18B20温度计的PCB与原理图的相关内容,包括简单的原理图及PCB设计。