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1、兰州工业高等专科学校毕业论文 任务书兰州工业高等专科学校毕业设计（论文）题目 基于FPGA的电话远程控制系统设计 系 别 电子信息工程系专 业 通信技术 班 级 通信09-2班 姓 名 学 号 指导教师（职称） 日 期 2012.02.26 兰州工业高等专科学校毕业设计（论文）任务书 电子信息工程系 2012 届 通信技术 专业毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题目基于FPGA 的电话远程控制系统设计课题内容性质工程设计课题来源性质教师收集的结合生产实际的课题设计/论文校内（外）指导教师职 称工作单位及部门联系方式吴守霞讲师兰州工业高等专科学校15101204655一、题目说明（目的和意义
2、）：随着社会的进步以及科技的进步，人们越来越期望科技能给人们带来更多的便捷。其中在家电领域，为了适应这种时代发展的潮流，家用电器的智能化及可远程控制化越来越受到人们的关注。海尔前几年就提出了智能家居的概念，并且已经研制出了相关的产品。信息家电的产生和发展将对传统家电、计算机和通信业产生深远影响。基于这样的背景，设计了一个电话远程控制系统，本系统可以利用家庭电话，使得用户可以通过电话控制与系统相连的电热水器、空调、电饭锅等各种受控电器的开、关及温度设定等，实现远程控制。二、设计（论文）要求（工作量、内容）：1.设计要求：本设计完成基于公共电话通信网络实现远程控制的智能控制系统。本设计采用FPGA
3、 作为控制器，通过电话网络传输密码与指令操作码，实现有用户权限的远程操作。具有可配置性强，控制信号多，系统可靠稳定等特点。 2.设计内容：本系统主要由以下几个部分组成：(1)铃流检测电路: 负责检测电话呼叫铃流。判断是否摘机；(2)摘/ 挂机电路: 负责电话机接通与挂断。实现系统与远程电话通信连接与断开；(3)DTMF 解码电路: 负责对接收到的DTMF 控制信号解码。并将解码数据传送至FPGA；(4)EEPROM: 基于SPI 协议的存储器，负责存储密码等用户信息；(5)语音提示电路: 主要用来存储及播放语音以提示用户执行相关操作；(6)FPGA: 本系统的控制核心，用来控制电话摘机，接收用
4、户输入，控制语音播放等一系列操作；(7)FPGA 配置芯片: 用来对FPGA 进行上电配置，因为FPGA 是基于RAM的存储结构，数据掉电易失，所以采用基于PROM的FPGA 配置芯片，在系统上电时，对FPGA 进行配置。三、进度表日 期内 容20112012学年第一学期第十五周第十六周第十七周第十八周第十九周第二十周20112012学年第二学期第一周第二周 查阅资料、总体方案论证与选择摘/ 挂机电路、DTMF 解码电路基本原理及电路设计EEPROM、语音提示电路设计FPGA电路设计VHDL程序设计撰写论文提交、修改论文答辩完成日期答辩日期 四、主要参考文献、资料、设备和实习地点及翻译工作量：
5、1.EDA技术实用教程VHDL版 潘松，黄继业 编著 科学出版社 出版时间：2010-6-12.EDA与数字系统设计案例实践 黄科 艾琼龙 李磊编著 清华大学出版社 出版日期：2010-13.基于Quartes 的FPGA/CPLD数字系统设计实例 周润景，图雅，张丽敏编著 电子工业出版社出版时间：2007-8-14.基于FPGA 的电话远程控制系统设计 周毅，陆兆春，王龙伟编 北京工业大学集成电路设计与系统集成实验室指导教师签字教研室主任签字主管系领导签字 年 月 日年 月 日年 月 日注：本任务书要求一式两份，一份系部留存，一份报教务处实践教学科。 摘 要随着科技发展，信息化愈发成为本世纪
6、的发展方向。本文介绍一种基于公共电话通信网络实现远程控制的智能控制系统。本设计采用 作为控制器，通过电话网络传输密码与指令操作码，实现有用户权限的远程操作。具有可配置性强，控制信号多，系统可靠稳定等特点。如何将电话远程控制用于日常生活中正是本文所要研究的课题,本文设计了一种电话远程控制系统,该系统以FPGA和DTMF解码集成电路为核心，借助公共电话网络，通过电话实现对远程设备智能化控制。对“振铃检测、摘挂机控制、DTMF解码、语音提示及家用电器控制”等电路作了详细的说明。用户可通过任意一部手机,根据语音提示,可以对各种电器（如电饭锅、微波炉等电器）进行远程控制。本装置适用于家庭、企事业单位、商
7、店等场所,操作简单方便,系统性能可靠,是未来很有发展前景的科技产品.关键词：远程控制；可编程逻辑阵列；用户权限 Abstract Along with the development of science and technology. Information application has become the way of development in this century.This article describes a kind of intelligent remote control system based on public telephone network. This
8、design use FPGA as controller. to realize remote operation with user jurisdiction. This system uses public telephone network to transmit password and instruction operational code. It has the characteristics of being highly configurable.Controllable and reliable. This is our motive that how to make t
9、he long-distance control system based on telephone network used in our daily life. In this article a long-distance control system based on telephone network is designed. It can also be called intelligence control system. Depend on the network of telephone, some functions of the long-distance control
10、 system become true. In this article the compose of the control system and the principle about the long-distance control system are introduced. To meet the needs of long-distance and management of automation industry equipments based on network of communication. The system about long-distance contro
11、l model and its architecture were put forward, and operation principles of the system were discussed in detail.Key words: Remote Control; FPGA ; User jurisdiction兰州工业高等专科学校毕业论文 目 录 -目 录 第一章 绪 论1第二章 系统设计原理22.1 硬件功能分析2第三章 系统硬件电路设计53.1铃流检测电路53.2 摘/挂机电路63.3 DTMF解码电路73.3.1 DTMF 接受的频率标准73.3.2 DTMF 接受的时间序列
12、标准83.3.3 DTMF 整体设计思想和方法83.1 器件EEPROM的介绍93.1.1 EEPROM简介93.1.2 常用串行EEPROM的简介103.1.3 EEPROM应用中出现问题以及处理的办法103.2 FPGA介绍133.2.1 FPGA的基本特点133.2.2 FPGA配置模式143.2.3 I/O信号分配143.2.4 降低静态功耗简介143.2.5 降低动态功耗153.3 FPGA配置芯片153.3.1 FPGA的配置方式153.3.3 主串模式最常用的FPGA配置模式17第四章 系统工作流程19结 束 语21致 谢22参考文献23兰州工业高等专科学校毕业论文 第二章 系统
13、设计原理 第一章 绪 论随着社会的进步以及科技的进步，人们越来越期望科技能给人们带来更多的便捷。其中在家电领域，为了适应这种时代发展的潮流，家用电器的智能化及可远程控制化越来越受到人们的关注。海尔前几年就提出了智能家居的概念，并且已经研制出了相关的产品。信息家电的产生和发展将对传统家电、计算机和通信业产生深远影响。 电话属双工通信手段。因此，这可以大大体现出利用电话进行遥控的更大优越性。操作者可以通过各种提示音即时了解受控对象的有关信息，从而进行进一步的操作。电话遥控这一课题目前已有涉足者，而距离实际应用，尤其是对于日常生活尚有一定的差距，并不能完全体现出电话遥控方式的双工通信特点。本次设计正是针对这一点进行了较大改进，采取FPGA智能控制，利用不同的提示音达到对于不同操作的提示及对受控方状态的信息反馈，从而使操作者能够及时了解受控方信息，使产品达到交互式与智能化。本设计的各种电器接口、各项标准都严格遵循国家有关标准，为以后的产品化提供了良好的基础。设计为突出电话遥控的信息反馈功能，并使产品达到非常高性价比。故未对电话装置的其他功能进行进一步的扩展，而且所有使用的集成电路和其它元器件都尽量选择廉价的。在该作
