一种基于FPGA的触屏智能数显仪表的制作方法

本实用新型涉及仪表技术领域，具体是一种基于FPGA的触屏智能数显仪表。

背景技术：

FPGA是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。这些年，由于市场需求对整个FPGA的要求更高，FPGA产品的应用领域已经从原来的通信扩展到消费电子、汽车电子、工业控制、测试测量等广泛的领域。而应用的变化也使FPGA产品近几年的演进趋势越来越明显：一方面，FPGA供应商致力于采用当前最先进的工艺来提升产品的性能，降低产品的成本；另一方面，越来越多的通用IP(知识产权)或客户定制IP被引入FPGA中，以满足客户产品快速上市的要求。此外FPGA企业都在大力降低产品的功耗，满足业界越来越苛刻的低功耗需求。只要FPGA能在功耗方面进行突破，就可以在消费类电子市场找到属于自己的市场，现阶段就有FPGA厂商推出的超低功耗应用在平板电脑的FPGA芯片。

目前在数显仪表技术领域，数显仪表存在内部使用芯片的数量较多，增加了数显仪表所用板卡的体积，进而增大了数显仪表的体积，不符合现在电子产品的整体发展趋势，并且，目前使用的数显仪表的内部设计不够新颖，制造成品的过程复杂，增加了制造成本，降低了数显仪表的市场竞争力。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于FPGA的触屏智能数显仪表。

为解决上述技术问题，本实用新型提供以下技术方案：一种基于FPGA的触屏智能数显仪表，包括数显仪表主体，所述数显仪表主体上设有触摸屏和底座，所述触摸屏位于所述底座的上方，所述触摸屏上设有电源开关，所述底座内部设有控制系统、散热系统和电源模块，所述控制系统包括FPGA主控板、存储器、计量模块、485通讯模块、继电器输出模块、GPRS控制模块和LED驱动控制模块，所述存储器、计量模块、485通讯模块、继电器输出模块、GPRS控制模块和LED驱动控制模块的输出端与所述FPGA主控板的输入端相连，所述计量模块上设有电流采集模块和电压采集模块，所述LED驱动控制模块包括LED数码管，所述LED数码管的输入端连接于所述LED驱动控制模块。

进一步的，所述FPGA主控板上设置有FPGA芯片，所述FPGA芯片包括FPGA逻辑部分和集成在FPGA芯片上的硬核处理器系统，其中硬核处理器系统的内部模块包括触摸屏驱动和帧缓冲驱动。

进一步的，所述触摸屏提供户用参数设置界面、实时数据界面、历史数据界面、数据导出界面和用户安全界面。

进一步的，所述散热系统包括一个或多个风机和多个进风孔，所述风机位于所述数显仪表主体的内侧，所述进风孔位于所述风机的外侧。

进一步的，所述存储器采用EEPROM和Flash ROM存储器。

本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：该实用新型基于FPGA实现的数显仪表的主要特点在于，通过FPGA芯片实现数显仪表多个功能的同时，减少了数显仪表内部使用芯片的数量，同样减小了数显仪表所用板卡的体积，进而缩小了数显仪表的体积，符合现在电子产品的整体发展趋势，并且，该数显仪表基于FPGA芯片来开发设计，由于FPGA芯片自身的优良性能，使得数显仪表的内部设计更加新颖，制造成品的过程更加简单，所需芯片数量减少和板卡体积减小，节约了制造成本，提升了数显仪表的市场竞争力，因此，该基于FPGA实现的数显仪表具有较好的推广使用前景。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型原理框图；

图3为本实用新型内部电路图。

图中标号为：1-数显仪表主体；2-触摸屏；3-底座；4-电源开关；5-进风孔；6-电流采集模块；7-电压采集模块；8-计量模块；9-存储器；10-485通讯模块；11-继电器输出模块；12-LED数码管；13-LED驱动控制模块；14-GPRS控制模块；15-FPGA主控板；16-电源模块。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-3所示的一种基于FPGA的触屏智能数显仪表，包括数显仪表主体1，所述数显仪表主体1上设有触摸屏2和底座3，所述触摸屏2位于所述底座3的上方，所述触摸屏2上设有电源开关4，所述底座3内部设有控制系统、散热系统和电源模块16，所述控制系统包括FPGA主控板15、存储器9、计量模块8、485通讯模块10、继电器输出模块11、GPRS控制模块14和LED驱动控制模块13，所述存储器9、计量模块8、485通讯模块10、继电器输出模块11、GPRS控制模块14和LED驱动控制模块13的输出端与所述FPGA主控板15的输入端相连，所述计量模块8上设有电流采集模块6和电压采集模块7，所述LED驱动控制模块13包括LED数码管12，所述LED数码管12的输入端连接于所述LED驱动控制模块13。

所述FPGA主控板15上设置有FPGA芯片，所述FPGA芯片包括FPGA逻辑部分和集成在FPGA芯片上的硬核处理器系统，其中硬核处理器系统的内部模块包括触摸屏驱动和帧缓冲驱动，所述触摸屏2提供户用参数设置界面、实时数据界面、历史数据界面、数据导出界面和用户安全界面，所述散热系统包括一个或多个风机和多个进风孔5，所述风机位于所述数显仪表主体1的内侧，所述进风孔5位于所述风机的外侧，所述存储器9采用EEPROM和Flash ROM存储器。

本实用新型的原理及优点：本实用新型公开了一种基于FPGA的触屏智能数显仪表，触摸屏2既能作为输入设备也能作为显示器使用；存储器9，用以编程参数的保存，编程参数包括电力计量参数，通过FPGA芯片实现数显仪表多个功能的同时，减少了数显仪表内部使用芯片的数量，同样减小了数显仪表所用板卡的体积，进而缩小了数显仪表的体积，符合现在电子产品的整体发展趋势，并且，该数显仪表基于FPGA芯片来开发设计，由于FPGA芯片自身的优良性能，使得数显仪表的内部设计更加新颖，制造成品的过程更加简单，所需芯片数量减少和板卡体积减小，节约了制造成本，提升了数显仪表的市场竞争力，因此，该基于FPGA实现的数显仪表具有较好的推广使用前景。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。