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基于FPGA的智能家具之PM2.5传感器,温湿度传感器驱动设计

一、设计要求

1、使用FPGA完成PM2.5传感器驱动;

2、使用FPGA完成温湿度传感器的驱动;

3、获取PM2.液晶1602上实时显示5的数据和温湿度传感器的数据;

二、硬件描述

1、FPGA普通使用IO本设计的开发板如下图所示。开发板可输出5V供电方便传感器供电;可以有专门的液晶接口;鉴于囊中的害羞,我在这里用的液晶是LCD液晶显示模块1602。

2、PM2.5传感器采用ZPH02 粉尘传感器,实物图如下,可以买到宝藏。传感器的使用uart串口协议可以驱动,电平TTL。使用开发板开发时,必须确定FPGA的IO电平属性。

3.温湿度传感器使用实物图如下,数据传输协议如下uart协议,电平TTL。选择传感器的时候要结合开发板的引出的IO选择管脚电平。

4.使用液晶模块lcd带字库的1602液晶模块,实物图如下,

三、FPGA结构设计

1、顶层设计如下:

内部结构如下:

主要包括三个模块,lcd1602显示模块,PM2.5驱动模块,温湿度传感器驱动模块;

四、FPGA程序设计

1、PM2.5模块设计

1、根据PM2.可以看出传感器的数据传输协议和工作原理,FPGA只需通过串口接收传感器的数据,无需发送指令PM2.由于传感器会间隔1秒主动发送一帧数据信息,FPGA波特率默认为9600,传感器非常简单。

2、FPGA接收数据的处理部分代码如下,通过通信命令格式,将接收到的数据取第4个字节,

2、温湿度传感器设计

1.温湿度传感器的默认参数如下。

获取温湿度数据的命令如下图所示,

2、FPGA发送指令的实现部分,如下图所示,

3、FPGA如下图所示,第3、4字节为温度值,第5、6字节为湿度值。

显示时将数据分开。

3、LCD1602驱动显示

1、LCD1602这种液晶很常用,这里就不详细说明了,有疑问请参见下面的源码。

五、功能展示

1.下图显示液晶PM2.5的值为0.5%,室温25.6℃,湿度68.2%。

使用打火机靠近,温度有提升至30.6℃。

六、总结

该系统比较基础,需要注意以下几点:

1、uart匹配波特率;

2.传感器的电平属性必须和谐FPGA开发板的IO选型时一定要注意匹配。

七、附录

工程源码链接如下,

https://download.csdn.net/download/FDL_AQ/85291940https://download.csdn.net/download/FDL_AQ/85291940

标签: 顶驱传感器

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