基于FPGA的冷藏車空調控制系統的研究與設計.pdf

1、隨著科學技術的飛速進步，人生人們生活質量得到了極大的提高，消費者對于食品、藥品的關注重點已經從供應量轉變到其質量和安全方面上來。冷鏈運輸成為保障品、藥品質量的重要方法，而冷鏈運輸中冷藏車車廂溫度的控制又成為冷鏈運輸的關鍵問題之一。因此實現運輸過程中對冷藏車車廂溫度的實時監(jiān)控和自動調節(jié)對保證食品、藥品安全，減少運輸過程中的損耗有著重要意義。
　　本文采用FPGA技術和自頂向下的設計理念，在一片FPGA芯片中嵌入NiosII軟核處理器

2、、JTAG下載控制、SDRAM控制器、Flash控制器、PIO接口、溫度采集控制器、顯示控制器等模塊?；赟OPC技術設計開發(fā)了一種冷藏車空調控制系統，實現了冷藏車車廂溫度的實時監(jiān)測、工作模式設定、故障自動檢測，并能夠將相關數據、工作模式以及故障代碼等進行顯示。本研究的主要研究內容及結果如下：
　　(1)根據廠家給出的系統功能和相關控制參數要求確定控制系統總體設計方案，合理選取FPGA芯片、FLAH芯片、SDRAM芯片、顯示器和溫

3、度傳感器等主要器件。
　　(2)采用E_Play-SOPC EP4CE40開發(fā)板為硬件開發(fā)平臺，對整個系統進行了硬件設計：溫度采集、終端顯示、控制面板輸入、負載隔離與驅動等電路。
　　(3)利用QuartusII開發(fā)工具，對NiosII軟核CPU、SDRAM存儲器、FLASH控制器、JTAG控制器、顯示控制器、溫度數據采集接口等模塊進行了硬件配置。
　　(4)完成了系統軟件設計。利用NiosII IDE9.0軟件開發(fā)工

4、具，結合C/C++語言，開發(fā)出滿足系統工藝要求的控制程序，完成模塊控制程序的編輯與編譯，并將其下載到硬件系統進行了模擬調試。
　　(5)調試結果表明，該控制器滿足系統工藝要求，實現了廠家要求的全部功能，在循環(huán)-監(jiān)測工作模式和連續(xù)工作模式兩種工作模式下，均能滿足溫度控制范圍，此外還實現了高速鎖定，智能除霜、手動除霜和顯示等功能。
　　(6)本文以FPGA為載體設計的冷藏車空調控制系統，具有片上可編程特性、可移植性強、設計周期短