基于FPGA的温度采集系统工程：Max6675驱动源码与QT控制软件工程代码
基于fpga的温度采集系统工程，max6675驱动源码，可上传到电脑上位机软件绘制温度曲线！ fpga代码、和QT控制软件！是工程代码！
该工程包含FPGA端硬件驱动代码与PC端上位机软件代码两大部分，实现了温度采集、实时显示、数据存储及温度曲线绘制功能，核心围绕MAX6675温度传感器展开，适配Cyclone IV E系列FPGA芯片，采用Qt框架开发上位机界面。
一、FPGA端代码（max6675_disp目录）
1. 工程配置文件
- max6675disp.qpf：Quartus II项目配置文件，记录工程基础信息，包括使用Quartus II 13.1版本，项目创建时间为2020年2月29日，项目版本标识为“max6675disp”，明确版权归属Altera Corporation，限定工具仅用于Altera生产的逻辑器件编程。
- max6675_disp.qsf：项目设置文件，定义硬件参数与文件依赖，关键配置如下表：
| 配置项 | 具体参数 | 说明 |
|---|---|---|
| FPGA芯片型号 | Cyclone IV E系列EP4CE10F17C8 | 确定硬件适配的核心芯片 |
| 顶层模块 | max6675_disp | 工程逻辑入口模块 |
| 输入输出引脚分配 | 如sysclk（时钟）接PINE1，sysrstn（复位）接PIN_M1 | 定义FPGA与外部硬件的物理连接 |
| 核心文件依赖 | max6675disp.v、segled.v、max6675_dri.v | 指定工程所需的3个Verilog逻辑文件 |
| 工作温度范围 | 0°C~85°C | 限定芯片正常工作的核心结温 |
| 输出目录 | output_files | 编译生成文件（如.sof）的存储路径 |
2. 核心逻辑模块（Verilog代码）
（1）顶层模块：max6675_disp.v
- 功能：整合温度驱动模块与数码管显示模块，实现信号转发与模块间数据交互。
- 端口定义：
- 输入：sysclk（系统时钟）、sysrst_n（系统复位，低电平有效）、miso1（MAX6675的SPI从机输出信号）；
- 输出：cs1（MAX6675片选信号）、sck1（MAX6675时钟信号）、sel[5:0]（数码管位选信号）、seg_led[7:0]（数码管段选信号）。
- 模块例化：
- 数码管驱动模块（seg_led）：接收温度数据，控制6位数码管显示；
- MAX6675驱动模块（max6675_dri）：生成传感器控制信号，采集并转换温度数据。
（2）温度驱动模块：max6675_dri.v
- 核心功能：实现3路MAX6675传感器的SPI通信控制、温度数据采集与转换，支持0.5秒间隔的周期性采集。
- 关键逻辑：
- 时钟分频：将50MHz系统时钟分频为1MHz（clk_1us），用于传感器时序控制；
- 采集时序：通过T_counter计数器控制片选（CS）与时钟（SCK）信号，3路传感器分时采集（避免信号冲突），在SCK下降沿读取16位原始数据；
- 数据处理：提取原始数据中12位有效温度数据（bit14~bit3），通过“×25”运算（等效于“÷4×100”）将温度值放大100倍，便于数码管显示小数（如25.5°C转换为2550）；
- 输出：3路温度数据（tempdata、tempdata2、temp_data3），均为20位宽（适配数码管模块输入）。
（3）数码管显示模块：seg_led.v
- 功能：将20位温度数据（放大100倍后）转换为6位数码管的动态显示信号，支持小数点位置控制与正负符号显示。
- 关键逻辑：
- 数据转换：将20位二进制数拆分为6个4位BCD码（对应十万位、万位、千位、百位、十位、个位）；
- 动态扫描：通过1ms周期的计数器（cnt0）与状态切换（cnt），实现6位数码管轮流点亮（消影）；
- 显示控制：支持小数点位置自定义（point端口）、显示使能（en端口）、正负符号（sign端口，高电平显示“-”），通过seg_led端口输出段选信号（含小数点），sel端口输出位选信号。
二、PC端上位机代码（xAG目录）
基于Qt框架开发，实现串口通信、温度数据接收、实时曲线绘制与数据存储功能，包含5个文件，核心逻辑集中在Widget类与myThread线程类。
1. 核心文件与功能
| 文件 | 功能 |
|---|---|
| main.cpp | 程序入口，创建QApplication与Widget窗口实例，启动应用消息循环 |
| widget.h/.cpp | 主窗口逻辑，负责串口配置、数据接收、数据存储与UI交互 |
| mythread.h/.cpp | 绘图线程，独立于主线程运行，负责温度曲线绘制与画布更新 |
2. 关键功能实现
（1）串口通信（widget.cpp）
- 串口配置：支持自动枚举可用串口，波特率可选（9600、4800、115200），数据位8位、停止位1位、无校验、无流控；
- 数据接收：通过
Read_Data()函数读取串口数据（十六进制格式），转换为温度值（原始值÷100，保留1位小数），并通过sendTemp信号转发至绘图线程与存储模块； - UI控制：通过单选按钮（radioButton）切换串口“打开/关闭”状态，关闭时释放串口资源。
（2）温度曲线绘制（mythread.cpp）
- 独立线程：继承QThread，通过
run()函数启动绘图循环，避免阻塞主UI线程； - 画布初始化：创建810×610像素的RGB32格式画布，绘制坐标轴（X轴为时间，单位秒，范围0~60s；Y轴为温度，单位°C，范围0~100°C），包含刻度、数值与箭头标识；
- 数据缓存：使用
array0[121]数组缓存121个温度数据（对应0~60s，每0.5s一个点），数据满后自动左移（丢弃最旧数据）； - 曲线绘制：每500ms更新一次画布，用蓝色点（4像素宽）标记温度数据，红色线（2像素宽）连接相邻点，通过
updateImage信号将画布发送至主窗口显示。
（3）数据存储（widget.cpp）
- 存储路径：默认存储至“../xag.txt”文件，记录格式为“时间（yyyy.MM.dd hh:mm:ss ddd）+ 温度（Temp=XX.X）”；
- 文件控制：支持通过“清空”按钮（pushButton）删除文件历史数据（通过
flag标记控制文件清空），存储时自动追加新数据，不覆盖历史记录。
三、系统整体工作流程
- FPGA端：
- 系统上电后，sysrstn复位信号释放，max6675_dri模块开始分频生成1MHz时钟；
- 每0.5秒分时采集3路MAX6675传感器数据，转换为放大100倍的温度值；
- 数码管模块接收温度数据，动态扫描显示（如25.5°C显示为“25.5”）。 - PC端：
- 上位机启动后，自动枚举可用串口，用户选择串口与波特率并打开；
- 串口接收FPGA发送的十六进制温度数据，转换为实际温度值；
- 绘图线程实时绘制温度曲线，主窗口显示曲线并将数据写入文本文件；
- 用户可通过按钮清空历史数据，关闭窗口时自动停止绘图线程与串口通信。
四、核心特点与适配性
- 多通道采集：FPGA端支持3路MAX6675，可同时采集多个点位温度；
- 实时性：0.5秒采集间隔，500ms曲线更新，满足中低速温度监测场景；
- 兼容性：FPGA适配Cyclone IV E系列芯片，上位机支持Windows系统（Qt跨平台特性可扩展至Linux）；
- 易用性：上位机自动枚举串口，支持数据可视化与历史记录，操作简洁。
基于fpga的温度采集系统工程，max6675驱动源码，可上传到电脑上位机软件绘制温度曲线！ fpga代码、和QT控制软件！是工程代码！