摘要：光照存在的光污染对当代人的快节奏生活方式有一定的阻碍，同时也对人们的视觉环境和身心健康有一定的影响。因此对于环境光强度的检测变得尤为重要。我们需要设计一种针对于环境光的检测系统让人们对环境光强度有准确的了解，从而去调控环境光的强弱，为人们带来一个好的视觉环境。

本课题主要设计了一种基于FPGA的环境光检测系统。系统以FPGA为控制核心，设计主要包含了顶层模块，IIC驱动模块，AP3216C数据采集模块，LED显示模块以及数码管显示模块。使用FPGA开发板，与AP3216C传感器相连，以实现对环境光强度的检测。使用Verilog HDL语言和Quartus II集成开发工具进行开发，各个模块的功能在软件Modelsim中进行波形仿真，验证了设计的正确性，最后利用FPGA开发板进行硬件测试，基本达到了预期要求，实现了对环境光强度的检测。

关键词：环境光；FPGA；QuartusⅡ

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论-1

1.1 目的及研究意义-1

1.2 国内外的研究现状-1

1.3 研究内容-2

第二章 开发工具和关键技术-3

2.1可编程逻辑器件FPGA的介绍-3

2.2 Verilog HDL语言简介-4

2.3 AP3216C简介-4

2.4开发工具Quartus II简介-5

2.5仿真工具Modelsim简介-5

第三章 系统的设计-6

3.1 总体设计与分析-6

3.2 系统设计框架图-7

第四章 系统调试与结果显示-8

4.1 IIC驱动模块-8

4.1.1 IIC驱动模块代码-8

4.1.2 IIC驱动模块元件图-9

4.1.3 IIC驱动模块仿真波形-9

4.2 AP3216C数据采集模块-10

4.2.1 AP3216C数据采集模块代码-10

4.2.2 AP3216C数据采集模块元件图-12

4.2.3 AP3216C数据采集模块仿真波形-12

4.3 数码管显示模块-13

4.3.1 数码管显示模块代码-13

4.3.2 数码管显示模块元件图-14

4.3.3 数码管显示模块仿真波形-14

4.4 LED显示模块-15

4.4.1 LED显示模块代码-15

4.4.2 LED显示模块元件图-16

4.4.3 LED显示模块仿真波形-16

4.5 总体仿真-16

4.5.1 顶层模块代码-16

4.5.2 顶层模块元件图-18

4.5.3 顶层模块仿真波形-18

4.6 硬件实现图-19

4.7 不足之处-24

结束语-25

参考文献-26

致谢-27