基于fpga的病房环境监测系统(说明书)本科毕设论文
毕业设计(论文)-基于fpga的数据采集器[管理资料]
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引言数据采集是获取信息的基本手段。
数据采集技术作为信息科学的一个重要分支，是以传感器、信号测量与处理、微型计算机等技术为基础而形成的一门综合应用型技术。
数据采集作为现代测控技术的基础，己经广泛应用于工业生产、科学研究的诸多领域。
在工业生产中，应用数据采集系统可以得到工业现场的温度、湿度、电压、电流等技术参数，所得结果可以反馈给用户和控制系统，为提高产品质量、降低成本提供信息；在科学研究方面，数据采集可以提供大量的现场信息，成为探索科学奥秘的重要手段[1]。
如何对信号进行实时采集、实时存储，保证信号不丢失，以满足工业现场的需要，一直是数据采集系统研究的一个重要方向。
国外方面[2][3][4]，随着国外微电子技术、计数机技术、测控技术和数字通信技术的发展，目前国外数据采集技术已经较初期有了很大的发展。
从近来国外公司展示的新产品可以看出，主要的发展可以概括为功能多样，体积减小和使用方便等三个方面。
国外在研制和使用数据采集系统方面发展迅速，基于MedWin技术的数据采集器也发展较深，在体积和性能具有很大优势得采集器多以FPGA为平台，但价格相对来说就不具有竞争力。
成本较低的数据采集系统多以单片机为主芯片，但是在性能和速度方面就不具有优势。
目前国外的数据采集方面的研究主要着重于传感器，高精度、高速度的传感器层出不穷而且在价格上有了很大进步。
比如美国尼高力仪器技术公司08年生产的2700型数据采集器，完美地将数据记录仪、程控开关与数字表的优势集于一身，是一款高精度、多功能、使用方便的多路数据采集器。
同年惠普公司生产的HP34970A 型数据采集器具有6／12位分辨率，0．004％基本直流精确度和高达250通道／秒的扫描率，非易失性存储器可保存多达50000个带有时间标记的读书，可测包括直流电压、交流电压等等数据。
虽然这些数据采集器的功能无比强大，但是成本都较昂贵。
国内方面[5][6][7]，国内数据采集器与目前国外数据采集器相比，在技术上仍然存在着一定的差距，主要表现在：①由于受国内振动等传感器水平的限制，分析频率范围不宽，在工业方面给一些低速的机器或轴承的诊断等带来了一定的困难；②由于数据采集器的内存不大，数据采集器本身的信号处理功能不强，在现场只能做一些简单诊断，精密诊断需要离线到计算机上去做，现场精密诊断功能较弱；○3设备的软件水平，仍在设备维修管理和基本频谱分析上徘徊，机器故障诊断专家系统还需完善，软件人机界面有待改进④设备的性能与成本的协调还缺乏一定的优势。
《基于FPGA的边缘检测系统设计》范文
《基于FPGA的边缘检测系统设计》篇一一、引言随着人工智能和计算机视觉技术的快速发展，边缘检测作为图像处理中的关键技术，被广泛应用于众多领域。
然而，传统的边缘检测方法通常需要大量的计算资源和时间，难以满足实时性和高效性的要求。
因此，基于FPGA（现场可编程门阵列）的边缘检测系统设计成为了研究的热点。
本文旨在探讨基于FPGA的边缘检测系统设计，以提高图像处理的效率和准确性。
二、系统设计概述本系统设计以FPGA为核心，通过硬件加速的方式实现边缘检测算法。
系统主要包括图像输入、预处理、边缘检测、后处理和图像输出等模块。
其中，预处理模块对输入图像进行去噪、平滑等处理，以提高边缘检测的准确性；边缘检测模块采用高效的边缘检测算法，如Sobel、Canny等；后处理模块对检测到的边缘进行平滑、连接等处理，以得到更完整的边缘信息。
三、FPGA硬件加速设计FPGA具有并行计算、高带宽和低功耗等优点，非常适合用于加速图像处理算法。
在边缘检测系统中，我们通过设计专门的硬件电路，将边缘检测算法映射到FPGA上，实现并行计算和高速数据处理。
具体而言，我们采用了流水线设计，将边缘检测算法分解为多个模块，每个模块负责一部分计算任务，并通过数据流水线的方式实现高速数据处理。
此外，我们还优化了算法的硬件实现方式，降低了功耗和硬件资源消耗。
四、边缘检测算法设计在边缘检测算法设计中，我们采用了Canny算法作为主要算法。
Canny算法具有高准确性和鲁棒性，能够有效地检测出图像中的边缘信息。
在FPGA上实现Canny算法时，我们采用了分级处理的思路，将算法分解为多个级联的模块，每个模块负责一部分计算任务。
通过优化算法的硬件实现方式，我们提高了系统的处理速度和准确性。
五、系统实现与测试我们采用Verilog HDL语言编写了FPGA的程序代码，并通过仿真和实际测试验证了系统的可行性和性能。
在测试中，我们使用了多种不同的图像数据，包括自然场景、人像等。
基于单片机的室内环境监测仪的设计毕业设计论文
基于单片机的室环境监测仪的设计毕业设计论文目录前言 (1)第1章室环境的监控系统 (2)1.1课题涵义 (2)1.2 方案设计 (2)1.2.1 硬件设计 (3)1.2.2 软件设计 (4)第2章硬件电路设计 (6)2.1 CPU模块 (6)2.1.1 芯片管脚连接 (6)2.1.2 芯片管脚说明 (6)2.1.3 晶振和复位电路 (8)2.2 气体传感器与模数转换模块 (9)2.2.1 气敏传感器的特点和使用 (10)2.2.2 气敏传感器的连接 (11)2.3 温度湿度传感器模块设计 (12)2.3.1 SHT11温湿度简介 (12)2.3.2 SHT11的引脚功能 (13)2.3.3 SHT11的部结构和工作原理 (13)2.3.4 SHT11应用与连接电路 (14)2.3.5 温度和湿度值的计算 (15)2.4 LCD显示模块设计 (16)2.4.1 LCD特点 (17)2.4.2 LCD的管脚 (18)2.4.3 LCD的连接电路 (18)2.5 按键电路块 (19)2.6 报警电路模块设计 (20)第3章软件设计 (21)3.1软件系统设计 (21)3.2 主程序设计 (22)3.3 LCD1602显示模块程序设计 (23)3.4 SHT11温湿度测量模块程序设计 (24)3.5 系统程序设计 (24)结论 (25)谢辞 (26)参考文献 (27)附录 (28)附录1:系统硬件仿真电路图 (28)附录2:程序代码 (29)外文资料翻译 (42)前言随着微电子技术的发展，传感器的性能和种类的不断提高和丰富，使得基于微电脑芯片控制的室环境实时分析监测系统成为可能。
该设计通过传感器引入数字化的环境信息，通过微电脑的数据分析，如加上控制系统与室空调、加湿器、照明系统和电动窗帘门窗系统等家居电器配合使用，不仅能给人们带来舒适的生活环境，还能最大程度的节约能源使用。
显然在节能减排深入人心，建筑节能和智能化发展得到大力提倡的今天，其不仅能为人们的生活带来便利，更符合可持续发展理念，无论是经济学角度还是社会学角度来看，设计和研究基于数字化的室环境监测系统辅助家居智能化和节能环保的设备有着重要的现实意义和经济价值。
《基于FPGA的边缘检测系统设计》范文
《基于FPGA的边缘检测系统设计》篇一一、引言随着计算机视觉技术的飞速发展，边缘检测已成为图像处理领域中一个重要的研究方向。
边缘检测可以有效地提取图像中的轮廓信息，为后续的图像处理和分析提供重要的依据。
传统的边缘检测系统通常基于通用处理器（如CPU）实现，但面对复杂的图像处理任务时，其处理速度和效率往往无法满足实时性的要求。
因此，本文提出了一种基于FPGA（现场可编程门阵列）的边缘检测系统设计，旨在提高边缘检测的效率和速度。
二、系统设计概述本系统设计以FPGA为核心，通过硬件加速的方式实现边缘检测算法。
系统主要包括图像输入模块、预处理模块、边缘检测模块、后处理模块和图像输出模块。
其中，FPGA负责协调各模块的工作，实现图像的实时处理和输出。
三、模块设计1. 图像输入模块：负责接收原始图像数据。
该模块可以通过相机、网络等方式获取图像数据，并将其转换为FPGA可以处理的格式。
2. 预处理模块：对原始图像进行预处理，包括去噪、灰度化等操作，为后续的边缘检测提供良好的输入数据。
3. 边缘检测模块：本系统的核心模块，采用硬件加速的方式实现边缘检测算法。
该模块可以根据具体的算法需求，定制硬件逻辑，实现高效的边缘检测。
4. 后处理模块：对检测到的边缘信息进行后处理，包括阈值处理、连通域分析等操作，以提高边缘检测的准确性和鲁棒性。
5. 图像输出模块：将处理后的图像数据输出，可以通过显示器、网络等方式进行展示和传输。
四、FPGA实现在FPGA实现方面，本系统采用硬件描述语言（HDL）进行电路设计。
首先，根据边缘检测算法的需求，设计相应的硬件逻辑电路。
然后，通过FPGA开发工具进行电路编译、综合和布局布线等操作，生成可在FPGA上运行的二进制文件。
最后，将二进制文件烧录到FPGA芯片中，实现边缘检测系统的硬件加速。
五、实验与分析为了验证本系统的性能和效果，我们进行了大量的实验。
实验结果表明，基于FPGA的边缘检测系统具有以下优点：1. 高效率：由于采用硬件加速的方式实现边缘检测算法，本系统的处理速度远高于传统的CPU实现方式。
基于FPGA的环境测试仪系统的设计
基于FPGA的环境测试仪系统的设计基于FPGA的环境测试仪系统的设计 THE ANALYSIS AND DESIGN OF ENVIRONMENTAL TEST SYSTEMSBASED ON FPGA专业：电气工程及其自动化姓名：李征指导教师：申请学位级别：学士论文提交日期： 2021年 6 月10日学位授予单位：天津科技大学摘要温度是生活中最基本的环境参数。
温度环境的监测与控制，对于生物生存生长，工业生产发展都有着非同一般的意义。
温度传感器的应用涉及机械制造、工业过程控制、汽车电子产品、消费电子产品和专用设备等各个领域。
传统的常用温度传感器有热电偶、电阻温度监测仪RTD和NTC热敏电阻等。
但信号调理，模数转换及恒温器等功能全都会增加成本。
现代集成温度传感器通常包含这些功能，并以其低廉的价格迅速地占据了市场。
基于FPGA的环境测试仪采用数字式温度传感器DS1820采用数字化一线总线技术具有许多优异特性。
其一，它将控制线、地址线、数据线合为一根导线，允许在同一根导线上挂接多个控制对象，形成多点一线总线测控系统。
布线施工方便，成本低廉。
其二，线路上传送的是数字信号，所受干扰和损耗小，性能好。
目前基于智能温度传感器DS18B20的测温设计大多是单片机程序。
本课题尝试使用FPGA芯片进行设计。
FPGA内部有丰富的触发器和I/O引脚，同时具有静态可重复编程和动态在系统重构的特性，极大的提高了设计的灵活性和通用性，更适合电子系统的开发。
鉴于此，本课题使用硬件描述语言设计FPGA控制器来实现传感器控制。
关键词：一线总线；串口；异步通讯；握手； FPGA； DS18B20； MSCOMMIABSTRACTTemperature is one of the most essential Parameters in our life.. The monitor and control of the temperature have phenomenal importance to the growth of creatures and Industries .The temperature sensors apply to all kinds of field like mechanic manufacture, process control, automobile electrics, electronic consumer goods and other special facilities. Traditional temperature sensors include thermocouples，resistance temperature detectors, negative temperature coefficient Thermistors, etc. However，peripheries such as signal modulation，A/D conversion，Thermostat adds to the Cost. Modem integrated temperature sensors including all these functions occupy the market quickly. Digital temperature sensors DS18B20 promoted by Dallas Semiconductor Company has its distinguishing characteristics due to its the digitalized one-wire technology. First of all, it merges the control line, address line and data line into one wire， allowing muli-drop on one same wire to form a mult point temperature control system. Secondly，digital signals transmit on the bus instead of analog ones to insure small derogation and less distribution. This project aims at the design and analysis of a temperature acquisiton and control system based on the digitalized one-wire technology・Keyword: One-wire bus； Serial Ports； Asynchronous communication；Handshake；FPGA； DS18B20； MSCOMMII目录1 绪论 ................................................... 1 1.1 电子设计自动化(EDA) ................................. 1 1.2 硬件描述语言(HOL) ................................... 1 1.3现场可编程逻辑器件(FPGA) ............................. 1 1.4论文选题背景 ......................................... 3 1.5论文安排 ............................................. 4 2 智能温度采集控制器关键技术分析 ......................... 7 2.1温度传感器 ........................................... 7 2.2智能数字温度传感器 .................................... 9 3 系统的硬件设计 ......................................... 9 3.1体系架构框图 ........................................ 11 3.2 Control Block的设计 .................................. 12 3.3 Data Path的设计 ..................................... 15 3.4 系统开发环境 ........................................ 15 3.5 控制器设计方案 (16)3.5.1初始方案 (23)3.6控制器逻辑功能流程图 ................................. 23 3.7 控制器逻辑功能模块 . (23)3.7.1模块的层次结构 ....................................... 23 3.7.2时钟分频模块的设计 .................................... 23 3.7.3 Data Path的设计 (24)III3.8界面的功能介绍....................................... 26 4 系统的软件设计 ........................................ 274.1 MSCOMM串口通信控件 .............................. 27 4.2 解码温度数据 ....................................... 27 4.3 程序设计关键点 ...................................... 28 5 结论及展望 ........................................... 30 5.1 结论 ................................................ 30 5.2 进一步的工作 ........................................ 30 参考文献 ................................................ 31 致谢 (32)IV感谢您的阅读，祝您生活愉快。
基于FPGA的车内环境监测系统设计
基于FPGA的车内环境监测系统设计车内环境监测系统是一种通过使用可编程逻辑门阵列（FPGA）来实现的技术，用于监测和控制车辆内部的环境参数。
该系统可以检测车内温度、湿度、氧气浓度等参数，并根据预设的阈值进行报警或采取控制措施，以保证车内环境的安全和舒适。
设计该系统需要考虑以下几个方面：1.硬件设计：选择合适的FPGA芯片、传感器和外设接口。
FPGA芯片应当具有足够的计算和存储能力，并支持各种通信接口，如SPI、I2C和UART。
传感器应当能够准确地检测车内环境参数，并输出数字信号给FPGA芯片进行处理。
外设接口可以用于连接显示屏、喇叭等设备，用于提醒驾驶员。
2.软件设计：编写FPGA芯片上的逻辑代码，用于实现车内环境参数的检测和控制。
首先，需要设置传感器的工作模式和采样频率，以确保得到准确的环境参数。
然后，通过FPGA芯片的通信接口，读取传感器的输出信号，并对其进行处理和分析。
最后，根据预设的阈值，判断当前环境是否正常并做出相应的控制决策。
3.数据处理和存储：FPGA芯片可以用于处理传感器的原始数据，并将结果存储在内部存储器中。
同时，可以使用外部存储设备，如SD卡或EEPROM，将数据保存起来，以备后续分析和研究。
此外，可以使用无线通信模块将数据上传到云端，实现远程监测和控制。
4.用户界面：该系统应当具备友好的用户界面，方便驾驶员进行操作和监测。
可以设计一个液晶显示屏，显示当前环境参数，并提供报警功能。
此外，可以配置一个触摸屏，让驾驶员可以对系统进行设置和修改。
5.安全性设计：在设计车内环境监测系统时，要考虑到安全性问题。
例如，可以设置密码来防止未经授权的访问或控制，以防止系统被恶意攻击或滥用。
另外，要确保系统的稳定性和可靠性，以防止误判或控制失效。
总之，基于FPGA的车内环境监测系统是一种有前景的技术，可以提供重要的车内环境参数，并实时监测和控制。
通过合理的硬件设计、软件编程和安全性设计，可以使该系统在车辆行驶过程中起到关键的作用，提高驾驶员的舒适度和安全性。
fpga的毕业设计
fpga的毕业设计FPGA的毕业设计在现代科技的快速发展下，人们对于电子产品的需求也越来越高。
而在电子产品的设计与开发中，FPGA（Field-Programmable Gate Array）作为一种可编程逻辑器件，扮演着重要的角色。
FPGA的毕业设计则是对学生在校期间所学知识的综合应用与实践，也是对其能力与创新思维的一次考验。
一、FPGA的基本概念与应用FPGA是一种可编程逻辑器件，其内部由大量的逻辑门、寄存器和存储单元组成。
相比于传统的固定功能集成电路，FPGA具有更高的灵活性和可编程性，可以根据设计需求进行重新配置。
因此，FPGA在众多领域中得到了广泛的应用，如数字信号处理、通信系统、图像处理等。
二、FPGA的毕业设计意义1. 实践能力的检验：FPGA的毕业设计是对学生在课堂上所学知识的实践应用，通过设计与实现一个完整的FPGA项目，学生可以检验自己的实际动手能力，培养解决实际问题的能力。
2. 创新思维的培养：在FPGA的毕业设计中，学生需要进行自主思考，从设计的角度出发，提出创新的解决方案。
这样的过程能够培养学生的创新思维和问题解决能力。
3. 团队合作的锻炼：FPGA的毕业设计通常需要团队合作完成，学生需要与团队成员进行密切的沟通与协作。
这样的经历可以提高学生的团队合作能力和沟通技巧。
三、FPGA的毕业设计案例1. 基于FPGA的图像处理系统设计：该设计通过FPGA实现对图像的处理和分析，如边缘检测、图像增强等。
学生可以选择不同的图像处理算法，并通过FPGA的编程实现，使其能够在实时性要求较高的场景中进行图像处理。
2. 基于FPGA的音频处理系统设计：该设计通过FPGA实现对音频信号的处理和分析，如音频滤波、音频合成等。
学生可以设计不同的音频处理算法，并通过FPGA的编程实现，使其能够应用于音频设备或音乐制作中。
3. 基于FPGA的嵌入式系统设计：该设计通过FPGA实现对嵌入式系统的设计与开发，如数字电路控制、数据采集与处理等。
毕业设计(论文)-基于fpga的序列检测器的设计[管理资料]
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1 绪论序列检测是指将一个指定的序列从数字流中识别出来或在主串中查询相应子串，脉冲序列检测器广泛应用于现代数字通信系统中，在数字通信时，为了保证信息的可靠传输，一般需要在发送端加入固定的同步码组，而在接收端则需要检测该同步码组，保证信息的可靠接收。
接收端的同步码检测器就是用来检测同步码组的电路，中间用到的码型检测电路部分实际上就是一个脉冲序列信号检测器。
序列检测器广泛应用于数据通讯、雷达和遥测等领域。
传统的脉冲序列检测器，它的实现方法是把一个算法转化为一个实际数字逻辑电路的过程。
在这个过程中，我们所得到的结果大概一致，但是在具体设计方法和性价比上存在着一定的差异，存在电路设计复杂,体积大,抗干扰能力差以及设计困难、设计周期长等缺点。
而利用FPGA作为硬件电路，采用VHDL等硬件描述语言对硬件的功能进行编程，加快了系统的研发进程，采用数字化的控制方式，大幅度提高了逻辑控制的精确度，实时控制效果好，实践证明，FPGA芯片可以代替传统的复杂的电路，而且可以大比例地缩小了电路的硬件规模，提高了集成度，降低开发成本，提高系统的可靠性，为脉冲序列检测器电路的设计开辟了新的天地。
脉冲序列检测器在现代数字通信系统中发挥着重要的作用，通过中小规模的数字集成电路构成的传统脉冲序列检测器电路往往存在电路设计复杂、体积大、抗干扰能力差以及设计困难、设计周期长等缺点。
因此脉冲序列检测器电路的模块化、、重量减轻且功耗降低,同时可使系统的可靠性大大提高。
随着电子技术的发展,特别是专用集成电路(ASIC)设计技术的日趋完善，数字化的电子自动化设计(EDA)工具[1]给电子设计带来了巨大变革,尤其是硬件描述语言的出现,解决了传统电路原理图设计系统工程的诸多不便。
随着ASIC技术、EDA技术的不断完善和发展以及VHDL、HDL等通用性好、移植性强的硬件描述语言的普及，FPGA等可编程逻辑器件必将在现代数字应用系统中得到广泛的应用，发挥越来越重要的作用。
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题目：基于FPGA的病房环境监测系统毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
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作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
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涉密论文按学校规定处理。
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3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它基于FPGA的病房环境监测系统摘要病房环境舒适度是现代医院整体服务质量的重要评价指标之一，而病房环境参数的有效测量，则是评价病房环境的必要前提。
早期对于病房环境监测的方式比较简单，检测的方法主要是对室内温度、湿度等环境参数的单一测量，数据记录也仅限于手工抄写，这种方式不便于数据的统计和分析。
本文提出了一种基于FPGA病房环境检测系统，实现对病房环境多种参数的有效监测。
系统可以有效提高病房环境监测的效率，为提高现代医院的服务质量和水平提供了一种有效的实现途径。
本系统设计分为本地检测终端和远程上位机信息管理两大部分。
本地检测终端采用Actel公司的Fusion系列FPGA作为控制核心，外围选用先进的传感器，实现对温度、湿度、光照等室内环境参数的数据监测。
本地系统功能还包括数据的实时显示、数据通信、超限报警以及病人呼叫服务等。
上位机监控画面采用LabVIEW搭建，主要实现数据存储、趋势曲线显示、历史数据查询等功能。
论文首先介绍了国内外相关技术的发展概况与测量的相关知识，然后详细论述了系统的硬件设计过程和软件设计流程，最后给出了系统的调试结果，并对在设计中常遇到的一些问题的解决方法及经验体会进行了总结。
关键字：FPGA；病房环境；温度、湿度、光照监测；LabVIEWThe hospital ward environmental monitoringsystem Based on FPGAAbstractThe hospital ward environment comfort level is one of modern hospital whole grade of service important evaluating indicators, but hospital ward environment parameter effective survey, is appraises the hospital ward environment the prerequisite. The early time is quite simple regarding the hospital ward environmental monitoring's way, the examination method is mainly to environment parameter and so on indoor temperature, humidity sole surveys, the data record also is only restricted in the manual transcription, this way is not advantageous for the data the statistics and the analysis. This article proposed one kind based on the FPGA hospital ward environment examination system, realizes to the hospital ward environment many kinds of parameter effective monitors. The system may enhance the hospital ward environmental monitoring effectively the efficiency, to enhance the modern hospital the grade of service and the level provides one kind effectively to realize the way. this system design divides into local examines the terminal and the long-distance superior machine information management two major parts. This locality examines the terminal to use Actel Corporation's Fusion series FPGA to take the control core, the periphery selects the advanced sensor, realizes to indoor environment parameter and so on temperature, humidity, illumination data monitors. The local system function also includes the data the real time display, the data communication, ultra to limit the warning as well as the patient calls the service and so on. The superior machine monitoring meets uses the LabVIEW build, mainly realizes functions and so on data storage, trend curve demonstration, historical data inquiry. the paper first introduced the domestic and foreign correlation technique's development survey and the survey related knowledge, then elaborated system's hardware design process and the software design flow in detail, finally has given system's debugging result, and to some question solution which and the experience often meets in the design realized that has carried on the summary.Key words: FPGA；hospital ward environment ；Humiture、Light monitor ；LabVIEW目录摘要 .......................................................................................................................................... I V Abstract .. (V)第一章引言 (1)1.1系统设计的目的和意义 (1)1.2研究的内容及实现手段 (1)1.2.1 Verilog语言的特点 (1)1.2.2 EDA工具的选择及实现手段 (2)1.2.3 LabVIEW的特点 (2)1.3本章小结 (3)第二章测量原理 (4)2.1温湿度以及光照度的相关知识 (4)2.2温湿度、光照度的测量方法 (4)2.2.1温度的测量方法 (4)2.2.2湿度的测量方法 (5)2.2.3光照度的测量方法 (5)2.3本章小结 (6)第三章FPGA的设计流程 (7)3.1 设计输入 (7)3.2 设计综合 (8)3.3 仿真验证 (9)3.4 布局布线 (9)3.6 本章小结 (10)第四章硬件系统的设计 (11)4.1 设计思想 (11)4.2 设计过程 (12)4.2.1 FPGA开发板简介 (12)4.2.2 传感器的选型 (13)4.2.3 传感器的电路设计 (19)4.2.4 系统时钟芯片 (20)4.2.5 请求信息 (24)4.2.6 信息存储 (26)4.2.7 液晶显示 (26)4.2.8 通信传输 (28)4.3本章小结 (30)第五章下位机程序设计 (31)5.1 系统的总体程序设计 (31)5.2 温度传感器DS18B20的程序设计 (31)5.3 湿度传感器DHT11的程序设计 (32)5.4 AD模块的程序设计 (33)5.5 时钟芯片DS1302的程序设计 (34)5.6 LCD显示程序设计 (35)5.7 请求信息的程序设计 (35)5.9 本章小结 (37)第六章上位机程序设计 (38)6.1 虚拟仪器概述 (38)6.2 数据库测试系统简介 (38)6.3 数据库的连接 (39)6.3.1 利用DSN连接数据库 (40)6.3.2 利用UDL连接数据库 (41)6.4 系统程序的实现 (42)6.4.1 串口采集程序 (42)6.4.2 系统登录 (44)6.4.3 帐户管理 (44)6.4.4 数据查询 (44)6.4.5 报表输出 (45)6.4.6 UDP发送 (46)6.5 程序的运行 (47)6.5.1 用户登录 (47)6.5.2 帐户管理 (48)6.5.3 采集系统 (48)6.5.4 查询系统 (49)6.5.5 报表输出 (50)6.5.6 UDP输出 (51)6.5.7 帮助文件 (52)6.6 本章小结 (53)参考文献 (54)附录 (55)致谢 (64)第一章引言1.1系统设计的目的和意义随着医疗服务的发展，“以病人为中心”的医疗服务模式已经成为现代医院改革与发展的主题。