基于Fusion的无线扩散炉温度自动监控系统

报警声音。硬件电路上包括开发板上提供的蜂鸣器和外挂的发光二极管，来完成报警的功能。
PS2键盘数据输入的设计
　　本设计中控制数据的输入是通过外挂的PS2键盘实现。将键盘直接接到开发版提供的PS2键盘接口上，通过芯片内部的PS2硬件电路驱动和51编程的软件驱动实现键盘数据的输入。
LCD显示的设计与实现
　　本设计我们选用的是640*480点阵的LCD显示屏幕，可以在一个屏幕上同时显示出10路的温度信息以及其他的控制信息。驱动LCD屏幕是通过8051编程实现的。
FPGA内部电路设计与实现
　　FPGA内部硬件电路设计，主要是用Verilog HDL硬件电路描述语言实现的系统硬件的电路的设计，其中有一些模块是调用的IP核实现的（core 8051 模块、锁相环和ADC模块）。FPGA内部电路由ADC模块、信号毛刺去除模块、宽度可调脉冲（PWM）模块、10路PWM控制信号选择模块、PS2硬件驱动模块、50Hz时钟信号产生模块、报警电路模块（FPGA实现）、LCD显示模块和Core8051模块构成。
系统控制软件的设计
　　控制软件部分由主函数、选择通道子函数、设置通道参数子函数、显示设定数据子函数、显示通道温度数据子函数、显示控制数据子函数、PID控制子函数、串行发送子函数和LCD显示子函数构成。软件流程图如图2所示。

图2 系统控制软件流程图
系统实现
　　该控制系统主要完成的功能有各个通道的控制参数的输入、对高温模拟扩散炉的控制、现场温度温度信息的远程监控。图3为现场控制台的显示界面，从图中可以看出10个通道的控制参数，通道状态以及现场的温度信息。图4为远程计算机的监控画面，从远程计算机可以直观的观测现场各个通道的温度信息，并具有查看历史温度信息功能。

图3 系统的主工作界面截图

图4 远程监测计算机界面截图
总结
　　通过3个多月的努力，完成了系统的设计。我们充分的利用了Actel Fusion开发板提供的硬件资源，完成整个系统的搭建。
　　系统实现的是同时对多路温度的控制，充分的利用了芯片的处理多路模拟信号的优点。
　　该系统的核心控制部分采用的是软件实现的增量式PID算法，参数更改方便，可以方便的移植到其他的温度控制系统中。
　　这次竞赛中取得了比较好的成绩。感谢竞赛的主办方ACTEL公司给我们在校大学生提供这么好锻炼自己的机会，让我们在实践中进一步的巩固了自己的知识，学以致用。