基于FPGA的温湿度测量仪设计

基于FPGA的温湿度测量仪设计(论文11000字)
摘要：温湿度测量在生活中随处可见。本次的设计目标是利用FPGA硬件来进行设计一种温湿度测量仪，可对外界进行温湿度测量。该系统采用数字温湿度模块DHT11，对温湿度数据进行采集，并将采集的信号传给FPGA来处理，通过LCD1602将温湿度数据进行实时显示。并且采用蓝牙通信模块HC-05，在一定范围内进行无线数据发送，并可以在电脑和手机上进行实时的监测。在Quartus II软件应用下，采用Verilog HDL语言编写程序,并采用ALTERA公司Cyclone IV系列的EP4CE6E22C8N芯片进行系统的设计。根据实际硬件所测数据，验证得出本设计能够实现对环境下温湿度数据的测量。
关键词:温湿度测量；FPGA；Verilog HDL ；Quartus II；

Design of temperature and humidity measuring instrument based on FPGA
Abstract:Temperature and humidity measurements are everywhere in life. This design objective is to use FPGA hardware to design a temperature and humidity measuring instrument, which can measure the temperature and humidity of the outside world. The system adopts the digital temperature and humidity module DHT11 to collect temperature and humidity data and transmit the collected signal to FPGA for processing. The temperature and humidity data are displayed in real time through LCD1602. In addition, HC-05 Bluetooth communication module is adopted to send wireless data within a certain range, and real-time monitoring can be carried out on computers and mobile phones. In the Quartus II software application, Verilog HDL language is adopted to write the program, and the system design is carried out by using the EP4CE6E22C8N chip of Cyclone IV series of ALTERA company. According to the data measured by the actual hardware, it is verified that this design can realize the measurement of temperature and humidity data in the environment.
Key words: Temperature And Humidity Measurement ; FPGA; Verilog HDL ; Quartus II；

目录
1绪论    1
1.1  课题背景及国内外研究概况    1
1.2 课题相关技术发展    1
1.3 课题研究的必要性    1
1.4 课题研究的主要内容    2
1.5  论文主体安排    2
2 系统总体方案    2
2.1 方案的选择    2
2.1.1 数据处理方案比较    2
2.1.2 温湿度传感器选择    3
2.2 Quartus II介绍    3
2.2.1 Quartus II的设计流程    4
2.3 本章小结    4
3 硬件电路设计    4
3.1 系统总体设计    4
3.2 数据处理模块    5
3.3  DHT11温湿度检测模块    6
3.3.1 产品概述    6
3.3.2 单总线接口定义    6
3.3.3DHT11读取数据流程    7
3.4蓝牙通信模块HC-05    9
3.4.1产品概述    9
3.4.2 产品特性    10
3.5液晶显示电路    10
3.5.1 LCD1602液晶简介    10
3.5.2液晶引脚说明    11
3.5.3 液晶指令说明    11
3.6本章小结    12
4 系统软件设计    13
4.1系统主程序设计方法    13
4.2 LCD1602显示程序    13
4.3 DHT11温湿度采集程序    14
4.4 蓝牙模块程序简述    14
4.5本章小结    15
5 系统实验结果与分析    15
5.1 系统软件编译    15
5.2 程序的下载调试    16
5.3 设计过程中遇到的问题及分析    18
6 结论    18
参考文献    20
致谢    21