摘要：我国的煤矿产量是世界上最高的，自然资源部统计的数据表明，2013年以来，中国煤炭资源储存量在逐年增加，2021年我国的煤炭有效产能将会增加至43.13亿吨。为保证矿山的生产安全，防止酒精爆炸事故的发生，长期以来，国内外采煤科研院所在这一领域研制出多种酒精探测器，但目前的酒精探测器由于过大的尺寸、较为复杂的安装程序、智能化低、操作不便捷等缺点而未广为普及。由此，研究制作便携式、多功能、高精度的酒精探测器，对促进工业安全生产具有重要的现实意义。

本文设计了一款基于FPGA的酒精浓度测量系统，首先介绍了酒精浓度测量系统的工作原理，在此基础上对其显示模块、报警模块、传输模块进行了分析与设计，采用了自顶而下的设计方式，通过Verilog HDL硬件描述语言实现了酒精检测、显示、报警等基本功能，最后通过硬件、QuartusII仿真充分、合理的实验验证了本文的可行性以及工作的稳定性，最终设计出具有酒精检测、报警功能的基于FPGA的酒精浓度测量系统。  

关键词： 酒精检测仪；Verilog HDL；FPGA

目录

摘要

Abstract

第一章 引言-5

1.1 酒精气体概述-5

1.2 研究背景-5

1.3 国内外发展状况-6

1.4研究意义-8

1.5 本章小节-8

第二章 设计方案-9

2.1 系统构成以及工作原理-9

2.2 系统设计原理-10

2.2.1 传感器的选择-10

2.2.2 FPGA芯片、VHDL语言简介-12

2.3 无线数据传输模块的选择-12

2.4 本章小节-13

第三章 系统硬件设计-14

3.1 A/D转换模块-14

3.2 无线传输模块设计-15

3.3 LED显示电路设计-17

3.4 报警电路设计-17

3.5 本章小节-18

第四章 系统软件设计-19

4.1 PTR2000无线传输模块-20

4.2 发射端程序设计-21

4.3 接收端程序设计-21

4.4 A/D转换程序设计-22

4.5 码制转换子程序-23

4.6 比较子程序-24

4.7 显示译码子程序-25

4.7 本章小节-26

第五章 实物的介绍与测试-27

5.1 实物的介绍-27

5.2 实物的测试-27

5.3 本章小节-28

结束语-29

参考文献-30

致-谢-31