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Android终端及FPGA控制的智能家居系统

分类:加盟合作 作者:微甄智能 来源:网络
摘要:  针对智能家居的应用需要和智能手机的日益普及,设计并实现了一个以Android手机作为遥控终端及FPGA为主控中心的智能家居系统,该系统利用蓝牙进行通信,应用多种传感器,实现视

  针对智能家居的应用需要和智能手机的日益普及,设计并实现了一个以Android手机作为遥控终端及FPGA为主控中心的智能家居系统,该系统利用蓝牙进行通信,应用多种传感器,实现视频监控、学习型红外遥控、温湿度采集、振动检测以及GSM远程报警等功能,从而满足用户的需求并达到一种智能控制的效果。该系统使用方便、操作简单、易于扩展。

  智能家居是以住宅为平台,利用通信技术、自动控制技术等新技术,将各种家电安防设施进行集成,组成住宅设施管理系统,造就一个安全便利舒适环保的家居生活环境。近年随计算机技术、通信技术和网络技术的发展,智能家居逐渐成为未来家居生活的发展方向。

  在智能家居的控制系统中,控制终端是其核心设备,目前主要有以下几种方案:第一种是采用键盘、LCD显示器和红外遥控器等设备对各种家用设备进行控制,这种方式需要对终端的软件和硬件分别进行设计,因而设计复杂且成本高。第二种是采用PC作为控制终端,使用这种方式的缺陷是只能在固定的位置进行控制。第三种是采用智能手机作为控制终端,通过WiFi、蓝牙、GSM等无线网络对家居系统进行控制,此方案使用方便、快捷。

  随着Android智能终端日益普及,其作为控制终端将成为未来智能家居系统发展的趋势。本系统以Android智能设备作为遥控终端,以FPGA作为主控中心处理器,通过蓝牙与手机端进行通信并对数据进行处理,实现视频监控、红外遥控、温湿度检测、振动检测、GSM远程报警等功能。FPGA内部资源丰富,接口方便,还可实现脸部识别、指纹识别等功能。

  1 系统结构

  系统结构框图如图1所示,首先在Android平台下开发一个应用程序,数据通过蓝牙发送给主控中心,当FPGA接收处理完数据后通过串口给相应的功能模块发送指令,各功能模块执行相应任务后也会将数据通过主控中心返回给智能终端并显示,其中采用串口通信可让通信方式多样化,如485总线、蓝牙模块、WiFi模块、ZigBee模块等都可用串口进行收发数据。这种结构使得用户只需用手机、平板电脑等Android终端就能任意控制各种家用设备并实时掌握周围的环境情况,使用非常简单快捷。

Android终端及FPGA控制的智能家居系统

  2 主控中心FPGA设计

  本系统采用FPGA作为中间控制部分的处理器主要基于以下两点考虑,首先整个系统中用到多个串口,普通单片机内部不超过3个串口,而FPGA可以根据需求搭建多个UART接口;其次FPGA可以采用平行以及流水线处理,可以完成视频数据采集、VGA接口输出等高速处理,还可完成脸部识别、指纹识别等复杂运算。设计中采用的FPGA芯片型号是Altera公司CycloneII系列EP2C8Q208C8,在QuartusII平台下用Verilog语言进行开发。

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