目的：本次设计基于FPGA温度采集系统以美国Altera公司生产的cyclone系列FPGA芯片作为温度采集控制系统芯片，以DS18B20作为温度传感器，以数码管作为温度显示元件，实现简单的数字化智能温度采集系统的设计。通过对FPGA温度采集系统的设计，不断提升学生的理论水平和思维方法，培养学生的自主探索能力，提高学生分析问题和解决问题的能力。

主要内容：在对各类温度传感器原理介绍的基础上，根据本次毕业设计的实际的任务要求，完成温度传感器芯片的选择，系统芯片的选取，并设计显示接口电路，部分功能电路的程序。系统开始工作后，根据初始条件读取环境温度值，测量所得数据经过数据处理后，经过显示接口电路实时显示系统测得环境温度值。 

选用方案：本次设计的温度采集系统前端采集器件选用数字式温度传感器DS18B20对其所处环境温度值进行采集。DS18B20可以直接将采集到的温度值以数字量的形式输出，无需外部器件，分辨率高，供电方式灵活可选。DS18B20数字温度传感器采用单总线协议，在与核心处理器连接时，仅需要一条接口线即可实现核心处理器与DS18B20的双向通讯。系统核心控制芯片（即微处理器）采用技术成熟、功能强大的Altera公司生产的cyclone系列的FPGA芯片，以便于实现对采集温度值的转化。显示电路由FPGA芯片控制，通过数码管显示读取其所处环境温度值。同时，需要设计电源电路为温度采集系统系统提供稳定工作电压。

设计的工作任务：在对各类温度传感器原理介绍的基础上，根据本次毕业设计实际的任务要求，完成温度传感器芯片、系统核心处理芯片的选择，显示接口电路、电源电路的设计，以及部分功能电路的程序设计。温度采集系统开始工作后，温度传感器输出数字信号，经过核心处理芯片处理传送到四位八段数码管显示最终测得其所处环境温度值，读取温度数据值。

系统的主要性能指标：根据系统温度采集系统的设计需求，设计本产品的主要技术指标为：

（1）测温范围：0~99℃

（2）温度测量精度：±1℃

（3）工作电源工作范围：3～5V

本次设计中，采用现场可编程逻辑阵列FPGA技术，选择Altera公司生产的Cyclone系列的EP1C3T100C8芯片作为核心控制芯片。温度传感器选择美国DALLAS半导体公司生产的一线总线数字式温度传感器DS18B20作为温度采集系统的数据采集器件。温度显示电路采用四位八段数码管实时的显示电路实测值。本设计中软件部分基于FPGA在Quartus II软件下应用Verilog HDL编程语言、自顶向下的设计方法来完成温度采集和温度显示的功能，实现温度采集系统的实时采集和显示，用简单的数字电路实现复杂的温度采集电路。

本设计基于FPGA温度采集系统进行了详细的分析设计，设计了基于FPGA芯片的温度采集系统的硬件电路以及软件电路系统各个模块的设计。结合软硬件的设计，将本次设计完成的程序在实验开发板上调试验证，采取实时测量的方法对灵敏度进行检测，采用对比实验检测采集到温度的准确性。本次设计温度采集系统分辨率高，可以准确有效的采集到0~99℃之间的温度任意值，此设计在未来的应用推广中可能应用到各个行业的产品改造和更新换代中，有广阔的应用前景。