基于fpga的温度采集系统工程，max6675驱动源码，可上传到电脑上位机软件绘制温度曲线

基于fpga的温度采集系统工程，max6675驱动源码，可上传到电脑上位机软件绘制温度曲线！ fpga代码、和QT控制软件！是工程代码！

系统概述

本系统实现了一个完整的温度采集与显示解决方案，由FPGA硬件采集模块和PC端上位机软件两部分组成。FPGA负责通过MAX6675温度传感器采集温度数据并驱动数码管显示，上位机软件则通过串口接收数据并实时绘制温度变化曲线。

FPGA硬件系统设计

系统架构

FPGA系统采用模块化设计，主要包含三个核心模块：

顶层模块（max6675_disp）：作为系统主控制器，协调各个子模块的工作，负责时钟分配、复位管理和数据流转。

MAX6675驱动模块（max6675_dri）：专门负责与MAX6675温度传感器的通信，实现SPI协议的数据采集和温度值转换。

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数码管显示模块（seg_led）：处理温度数据的可视化显示，驱动6位数码管动态显示当前温度值。

温度采集核心技术

MAX6675驱动模块采用精密时序控制，确保温度数据的准确采集：

// 关键时序控制逻辑
always@(posedge clk_1us or negedge rst_n)
begin
    if (!rst_n) begin
        T1_CS <= 1'b1;
    end
    else if((T_counter>20'd001)&&(T_counter<20'd35))
    begin 
        T1_CS = 0;
        // 精确的SCK时钟生成
        case(T_counter)
            20'd3:  T1_SCK = 1;
            // ... 其他时钟边沿
            20'd33: T1_SCK = 1;				 
            default: T1_SCK = 0;
        endcase
    end
end

该模块实现了：

• 1MHz精密时钟分频，确保通信时序准确
• 0.5秒采集间隔，符合MAX6675的转换时间要求
• 16位数据移位采集，在SCK下降沿锁存数据
• 多传感器支持，可同时采集三个温度点

温度数据处理

采集到的原始数据经过精密计算转换为实际温度值：

// 温度数据转换
always@(negedge T1_SCK)
begin
    T1_data <= (T1_data << 1);
    T1_data[0] <= T1_MISO;
end

assign T1_multiply100 = (T1_data_wendu * 5'd25);

温度转换算法提取传感器输出的14位数据中的有效位（位14-3），通过乘以25实现温度值的100倍放大，便于数码管显示小数点后两位。

数码管显示系统

显示模块采用动态扫描技术，支持6位数码管显示：

• 自动量程调整：根据温度值大小自动调整显示格式
• 小数点精确定位：支持任意位置小数点显示
• 符号显示：支持正负温度显示
• 消隐处理：自动处理前导零消隐

上位机软件设计

实时曲线绘制

上位机软件基于Qt框架开发，主要功能特点：

多线程架构：采用独立绘图线程，确保界面流畅响应

实时数据可视化：每500ms更新一次温度曲线

坐标系统：自定义绘图坐标系，支持时间-温度二维显示

串口通信机制

软件实现完整的串口通信功能：

void Widget::Read_Data()
{
    QByteArray array = serialAG->readAll();
    QString str = array.toHex();
    int temp_raw = str.toInt(&ok, 16);
    QString temp1 = QString::number(double(temp_raw)/100, 'f', 1);
    emit sendTemp(temp1);
}

通信特性包括：

• 自动检测可用串口
• 支持多种波特率（9600、4800、115200）
• 十六进制数据解析
• 实时温度数据转换

数据记录功能

系统具备完善的数据记录能力：

• 时间戳记录：精确到秒的采集时间记录
• 文件存储：自动保存到xag.txt文件
• 数据管理：支持历史数据清空操作

系统集成特性

硬件软件协同

整个系统展现了良好的硬件软件协同设计：

1. 数据格式统一：FPGA输出标准化温度数据格式
2. 通信协议一致：固定的数据帧格式确保可靠传输
3. 实时性保证：硬件采集与软件显示的时间同步

性能指标

• 温度分辨率：0.1°C
• 采集频率：2Hz（每0.5秒一次）
• 显示更新：500ms刷新周期
• 曲线长度：120个数据点（60秒历史数据）

应用场景

本系统适用于多种温度监测场景：

• 工业过程温度监控
• 实验室温度数据采集
• 环境温度长期监测
• 教育教学演示

系统具有良好的扩展性，可通过修改FPGA代码支持更多温度传感器，或通过调整上位机软件适应不同的显示需求。