基于FPGA的光电数据采集和处理采集系统设计(8)

基于FPGA的光电数据采集和处理采集系统设计

一般只有2%，为此需要设计一个精度高成本低的数据采集系统。

1.2 整体设计方案

提出系统整体设计方案，其系统框图如图1. 1所示。

图1-1 整体设计方案

整个系统由传感器模块、模数转换模块、FPGA中心控制模块、显示模块电路组成。 传感器模块是由DAC8571，LD,PIN管构成，形成一个能检测温度等信息的光电转换系统。

模数转换模块由ADS1115构成，由于传感器获得信号是模拟信号，需要转换成数字信号就能够对其进行具体数值的处理。

FPGA中心控制模块由FPGA及其外围电路组成。FPGA是控制模块的核心部分。主要完成A/D转换器的时钟选取、I2C协议的编写以及驱动传感器，ADS1115， DAC8571。以及使获得的数据能够在显示部分能够显示出来。

显示模块用于显示此次设计中数据采集和处理的结果能够以一个可以让人看到的方式接收到。

1.3 论文章节安排

论文首先从硬件系统的设计入手，先把光电数据采集和处理的硬件部分搭建起来，然后利用I2C协议对硬件中的各个器件进行程序的编写，最后对论文工作进行总结分析一下。

基于FPGA的光电数据采集和处理采集系统设计

2 系统硬件设计

上面提到这个设计总共包括三个部分：第一个是传感模块，第二个是模数转换模块，第三个是显示。在这些设计中我们会提到一些部分选择的原因然后再根据这些硬件来讲述怎么用FPGA来驱动和处理整个系统的数据。

2.1 传感模块

传感模块包括三个主要的部分，一个是光源LD，GE薄膜，PIN管。以下就对这三个部分做简要的介绍。

2.1.1 光源器件

在这次设计实验之中我们选择LD，相对于LED而言他有许多的优点。第一，发光谱线窄；第二，与光纤的耦合效率高；第三，它是阈值器件；而光源的驱动是电流驱动的，我们就用DAC8571先进行电压控制，通过MAX4238对电压进行放大，然后通过三极管使电压信号能够变成电流信号，从而能够驱动LD，使我们能够得到比较稳定的光源。

在这个部分我们要用到的DAC8571实现方案图如下：

图2-1 DAC8571驱动电路

此为我们在放大部分用到了MAX4238，对从DAC8571获得的电压信号进行放大

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