Thiết kế mạch đo nhiệt độ, độ ẩm sử dụng FPGA, gửi dữ liệu hiển thị lên máy tính và điều khiển tốc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN

-----



-----

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN

Đề tài: Thiết kế mạch đo nhiệt độ, độ ẩm sử dụng FPGA, gửi

dữ liệu hiển thị lên máy tính và điều khiển tốc độ động cơ

theo nhiệt độ hoặc nhập từ máy tính bằng phương pháp PWM

Môn học FPGA và ứng dụng

Giảng viên hướng dẫn TS. Nguyễn Đại Dương

Nhóm sinh viên thực hiện Nhóm 5

Nguyễn Đăng Tuấn

Bùi Thọ Thiện

Nguyễn Trung Kiên

Nguyễn Đức Huy

Hà Nội, 01/2022

20186314

20177033

20181561

20181527

MỤC LỤC

PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC....................................................................................................4

DANH MỤC HÌNH ẢNH.........................................................................................................5

CHƯƠNG 1. YÊU CẦU THIẾT KẾ.......................................................................................6

ĐẶT VẤN ĐỀ....................................................................................................................6

CƠ SỞ LÝ THUYẾT............................................................................................................6

Tổng quan về FPGA................................................................................................6

Ngôn ngữ VHDL.....................................................................................................7

Cấu trúc chương trình VHDL..................................................................................8

MỤC TIÊU THIẾT KẾ.........................................................................................................8

CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ MẠCH ĐO......................................................................................9

SƠ ĐỒ KHỐI VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG.........................................................................9

LỰA CHỌN PHẦN CỨNG....................................................................................................9

Kit FPGA EPM240..................................................................................................9

Module cảm biến nhiệt độ, độ ẩm DHT11.............................................................10

Quạt 5V Q5015-5..................................................................................................11

Module USB-TTL UART CP2102..........................................................................11

CHƯƠNG 3. LẬP TRÌNH......................................................................................................12

K HỐI GIAO TIẾP DHT11.................................................................................................12

Nguyên lý hoạt động..............................................................................................12

Chương trình giao tiếp DHT11..............................................................................14

L ẬP TRÌNH KHỐI TRUYỀN NHẬN UART..........................................................................15

Giới thiệu về giao tiếp UART................................................................................15

Chương trình giao tiếp UART...............................................................................16

K HỐI ĐIỀU CHẾ XUNG PWM..........................................................................................19

K HỐI T OP ENTITY..........................................................................................................19

CHƯƠNG 4. THỰC NGHIỆM VÀ KẾT LUẬN..................................................................22

THỬ NGHIỆM..................................................................................................................22

KẾT LUẬN......................................................................................................................24

2