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基于FPGA的烤烟自动控制系统的研究与设计.rar

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标签: 基于FPGA的烤烟自动控制系统的研究与设计

烟叶烘烤是烟叶生产中一个非常重要的环节,为保证烟叶烘烤的质量,需要有效的控制温度和湿度让其按照“三段式”工艺曲线进行变化。本文通过对三段式工艺的分析,构建了以FPGA为控制核心,采用数字式温湿度传感器进行温湿度测量的烤烟自动控制系统。 整个系统的实现是基于CYCLONEⅡ系列的FPGA器件EP2C8Q208C8进行的。同时对系统的配置电路、驱动电路、显示控制电路、语音提示和温湿度测量电路进行了设计,并给出了各个模块的电路原理图。由于温湿度测量是系统设计实现的重要部分,所以本文重点讨论了温度传感器DS18820和湿度传感器HS1101的性能特点、工作原理、处理次序和设计流程。针对烟叶烘烤过程中烤房温湿度的测量和控制中,存在的强时变、大时滞、非线性的问题,采用了模糊控制算法进行控制,并给出了模糊控制器设计的方法。另外,为方便用户调用烟叶烘烤中经验曲线,提出了使用EEPROM对烘烤经验曲线参数进行处理。而且讨论了如何通过I2C总线与EEPROM进行读写操作进而实现参数的保存和读取。系统的测试结果表明烤烟自动控制系统基本上达到了实际的要求,具有一定的先进性。

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