基于CPLD的低功耗爆炸场温度测试系统

路上电后，ONON变为高电平，ONA变为高电平，ONAN变为低电平，电源管理模块的VDD输出有效，AD转换部分和存储模块部分开始工作。由于晶振此时处于工作状态，所以TC为低电平，ONBN也是低电平，电源管理部分的VEE输出有效。当存储器的存储空间存满后，晶振停止工作，TC变为高电平，ONBN也变为高电平，所以VEE输出无效，运算放大器部分关闭。此时电路处于微功耗状态，存储器处于待读数状态。当存储器中的数据被读出后，电路可以关闭。此时除了CPLD，所有器件均被关闭。

图4 电源管理模块逻辑控制图

3 软件设计

温度测试系统的工作流程规划为5个部分：接通电源的初始状态、上电后的循环采样状态、触发后的采样存储状态、采集完后的待读数状态、数据读出及数据处理状态。温度测试系统的状态转换图如图5所示。

图5 系统状态转换图

图6为测试系统的仿真时序图，通过多次软件仿真，得出正确的仿真结果，表明了本次设计的温度测试系统在理论上能够满足测试要求。

图6 系统时序仿真图

图7为实际温度测试结果图，通过VB软件处理得到。在此次实验中温度测试系统采集的数据曲线与所给环境温度的动态变化基本一致，表明本次设计的基于CPLD的温度测试系统能够可靠准确地采集数据信号。

图7 实测数据图

4 结论

本次设计的温度测试系统，采用集成度高、可靠性强、功耗较低的CPLD作为主控单元，运用耐高温高压、响应时间快的热电偶作为温度传感器，匹配先进的电源管理模块实现了测试系统的低功耗，并结合动态存储测试技术，能够应用于环境条件比较差的恶劣环境中，在可靠可信、微功耗的基础上能得到较好的实验数据。