基于Android終端和FPGA控制的智能家居系統(tǒng).pdf

1、隨著科技不斷進(jìn)步，智能手機(jī)普及率不斷提高和國(guó)家信息化不斷加快，徹底改變了人們的生活習(xí)慣和品質(zhì)。人們對(duì)于家的概念不斷更新，已不再是一個(gè)單單滿足于住的舒適的住所，人們對(duì)家居的更多的要求是一個(gè)安全、方便、舒適、可控制的智能家居環(huán)境。智能家居也向智能化，無(wú)線和智能手機(jī)控制方向發(fā)展，居住在滿足要求的智能家居環(huán)境中成為人們生活幸福與否的關(guān)鍵。
　　在這樣的新背景下，本文研究了基于 Android終端和 FPGA控制的智能家居系統(tǒng)。該系統(tǒng)以WI

2、FI通信技術(shù)組成無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，滿足無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制要求。以 Android智能手機(jī)作為控制終端，滿足智能手機(jī)控制要求。以FPGA作為硬件控制中心，滿足把家電和傳感器設(shè)備整合到一起，并對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行集中，有效的控制要求。最終組成了一套完整的智能家居系統(tǒng)。
　　本文給出了該智能家居系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法，在分析了系統(tǒng)的功能需求后，詳細(xì)描述了由智能手機(jī)，WIFI通信方式和 FPGA的組成的智能家居系統(tǒng)的背景、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、總體設(shè)計(jì)方案、F

3、PGA設(shè)計(jì)、Android軟件設(shè)計(jì)和實(shí)際測(cè)試等內(nèi)容。具體實(shí)現(xiàn)了手機(jī)遠(yuǎn)程和無(wú)線控制LED燈光功能（開(kāi)關(guān)，調(diào)光和恒定照度控制功能），研究了PWM占空比調(diào)光，自尋最優(yōu)增量式PID算法在恒定照度上的應(yīng)用，能夠快速，精確，穩(wěn)定的達(dá)到用戶(hù)設(shè)定的照度值。家電控制功能主要是對(duì)于具有紅外控制功能的家電（電視，空調(diào)和熱水器）進(jìn)行控制。溫度控制功能是對(duì)室內(nèi)溫度實(shí)時(shí)采集，手機(jī)顯示溫度值，同時(shí)傳送給FPGA與用戶(hù)溫度設(shè)定值比較，從而控制空調(diào)相應(yīng)動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度智能

4、恒溫控制。窗簾控制功能是通過(guò)手機(jī)控制電機(jī)來(lái)開(kāi)關(guān)窗簾。安防報(bào)警功能是通過(guò)熱釋電紅外探測(cè)模塊監(jiān)測(cè)門(mén)窗是否有人經(jīng)過(guò)，如果有人經(jīng)過(guò)蜂鳴器模擬報(bào)警聲報(bào)警并將報(bào)警信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳給用戶(hù)手機(jī)中。這些功能為智能家居系統(tǒng)用戶(hù)提供豐富的功能體驗(yàn)。
　　本系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中，Android APP開(kāi)發(fā)使用了Goggle公司的Android Studio集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，利用 Java語(yǔ)言編程。FPGA開(kāi)發(fā)使用了 Quartus II集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，以及Mode