BACnet智能温度传感器的FPGA实现

摘要

智能温度传感器的出现，是计算机、微电子等新技术与传感器技术相结合的结果。它除了具有传统温度传感器的功能外，最大特点就是对现场测量到的温度值进行数据处理和传输，并与上位机进行数据通信。这种智能温度传感器通常由数字传感器、网络接口和数据处理单元组成。BACnet智能温度传感器就是其中一种。 BACnet智能温度传感器是BACnet楼宇自控网络中最常用的设备，可以用于各种楼宇自控系统(BAS)，其功能是测量温度值，并向请求这个温度值的设备发送温度值。按照BACnet标准，BACnet智能温度传感器的基本模型可以由“应用进程”、“配置管理进程”、“通信进程”和“对象实例集”四大模块进行实现(implementation)。在本设计中，根据上述四大模块，其具体实现又细分为五大模块：时钟分频模块（CLK_DIFF）、数据采集及显示模块（ADC0804_CTRL）、存储器模块（TREG32）、请求处理和响应生成模块（BACNETCODE_CTRL）、通用异步收发器模块(UART )。 本文利用EDA技术在FPGA器件上开发出的BACnet智能温度传感器可以实现如下功能：(1) 数据采样、显示和存储；(2) 正确接受请求并进行正确处理；(3)支持重传响应帧。本文对具体实现的五大模块分别进行了实现分析，实现结果仿真验证，最后，进行了实际测试。