摘要：随着社会科学技术的发展，农田环境信息采集已经逐渐成为数字化农业的一个基本流程。当今社会，传统的植株培育已经不能满足人们的要求，农田环境采集系统逐渐成为当下农田信息采集的标准设配置。

本文采用EDA技术，以FPGA为核心实现农田环境采集系统设计。环境信息包括温度、光照、土壤湿度等，温度传感器采用数字式传感器DS18B20，光照传感器和土壤湿度传感器输出经调理电路连接至ADC0832。FPGA实现环境参数的采集并显示。FPGA的内部逻辑设计包括四部分：锁相环、ADC0832控制器、DS18B20控制器以及LCD1602液晶控制器。采用Verilog HDL硬件描述语言、自顶向下的设计方法实现各个模块功能，并对各个模块进行仿真。最终利用FPGA实现了对农田环境的信息采集并显示采集的环境参数信息的功能。

经过运行测试，该系统成功将采集信号以数字信号传输至显示模块，并且系统性能稳定，使用方便，具有一定的实用价值。

关键词：农田；FPGA；ADC0832；DS18B20

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题研究背景及意义-1

1.2 国内外发展现状-1

1.3课题的主要研究内容和工作-2

2 基于FPGA的系统设计开发-3

2.1 系统设计流程-3

2.2 设计平台及硬件描述语言-4

3 农田环境采集系统硬件设计-5

3.1 系统设计方案-5

3.2 微处理器-6

3.3 传感器选择-6

3.3.1 DS18B20温度传感器-6

3.3.2光敏电阻-7

3.3.3土壤湿度传感器-8

3.4 ADC0832芯片-9

3.5 LCD1602显示-11

4 FPGA逻辑设计-13

4.1 顶层文件设计-13

4.2 软件设计流程-13

4.3 基于FPGA各模块设计-14

4.3.1锁相环模块设计-14

4.3.2 DS18B20模块-18

4.3.3 ADC0832模块-19

4.3.4 LCD1602液晶模块-21

5 系统调试与测试-24

5.1 系统的调试-24

5.2 实验测试-25

结    论-27

参 考 文 献-28

附录 源程序-29