基于 FPGA 读取 AHT10 温湿度数据及 OLED 显示详细工程

一、前言

1.1 开发环境

• FPGA开发板参数：
  型号：EP4CE6F17C8
  器件库：Cyclone IV
  
• AHT10
  
• OLED 器件参数：
  0.96寸
  分辨率128×64
  I2C协议
  芯片SSD1306
  

1.2 功能阐述

• 温度值需要以十进制形式的摄氏温度显示在 OLED 屏，并且保留两位小
  数，显示形式如 xx.xx℃
• 湿度值需要以百分数的形式显示显示在 OLED 屏，并且保留两位小数，
  显示形式如：xx.xx%
• 可以使用串口将温湿度值打印到上位机界面显示，以 ASCII 码的形式显
  示为 xx.xx℃
• 可以在数码管上显示时间，如 xx:xx:xx
• 当温度值或湿度值超过设定的界限时，控制蜂鸣器报警
• 可以使用按键设置温、湿度报警界限

1.3 器件解析

这是我根据厂家提供的手册写的总结笔记，不是特别详细，但是可以参考一下

• aht10 解析手册：https://pan.baidu.com/s/1AaiJc69zr2vRefLnBJHXNQ?pwd=hb90
  提取码：hb90
• oled 解析手册：https://pan.baidu.com/s/1D8KgQbPr36oMiK326GvCYw?pwd=yc3b
  提取码：yc3b

二、系统设计

2.1 模块设计

• 工程模块说明书：https://pan.baidu.com/s/1Dw-qiLsP3E89kWcRGwQ0QQ?pwd=4cdo
  提取码：4cdo
• 系统模块框图（看不太清楚没事，工程模块说明书有每一部分的详细介绍以及端口信号解释）
  
• 模块层次结构
  

2.2 状态机设计

• 状态转移说明书：https://pan.baidu.com/s/1x1nFaCCGgPedIZIgJWJ70g?pwd=zztz
  提取码：zztz
• aht10部分状态机
  
• oled部分状态机
  
• extras额外器件部分状态机
  

2.3 代码实现

• 工程文件：https://pan.baidu.com/s/1eXbAeH29dY2kwKJySTNdpA?pwd=lazt
  提取码：lazt
• prj 文件夹下的 pin.tcl 脚本中就是管教配置表
  
  
• 模块较多，但是每个模块代码量较少，相应的注释也有
  
• 在 tb 文件夹中，存放着 testbench 文件，直接双击 bat 文件即可仿真，不用在 Quartus 中点击仿真
• 例如，想对 AHT10 部分仿真，只需要双击【aht10部分仿真.bat】即可
  
• 仿真截图如下（数据进制已经设置好了，易看）：
  

三、验证分析

• 验证分析手册：https://pan.baidu.com/s/1aHfWObnWLBSgvOEqPNjHpw?pwd=dc3n
  提取码：dc3n
• 其中包含仿真截图、设计过程中的问题、解决方法、资源消耗等
• 板上验证：
  

  AHT10与OLED工程

• 效果还可以，成功实现