摘要:當今社會，自動控制技術、電子技術、應用感測技術等科學技術水平正在不斷的發(fā)展。而伴隨著各項技術手段的日益成熟，科技開始逐漸步入人們的家居生活當中。近幾年來，隨著人們對居家環(huán)境質(zhì)量的要求越來越高，智能家居是否真的能給人們帶來更舒適、便捷的居住環(huán)境成為了目前市場考究的一個重大問題之一。廣大消費群體也越來越青睞于智能型的家居產(chǎn)品。目前基于這一發(fā)展態(tài)勢以及市場對智能家居的一定需求，本文設計并講述了一種經(jīng)濟適用型的智能窗控制系統(tǒng)。

本設計是基于FPGA的智能窗控制系統(tǒng)，根據(jù)其功能需求，通過對硬件、軟件以及機械等部分的調(diào)節(jié)可將整個控制系統(tǒng)劃分為以下幾個功能模塊：光線檢測模塊、人影檢測模塊，報警模塊等模塊。從而實現(xiàn)一定的功能使該智能窗能更加便利于人們的家居生活。

本設計方案中采用FPGA Cyclone IV系列的EP4CE6E22C8 作為核心控制芯片，由ULN2003作為電機驅(qū)動的四線步進電機來控制窗體完成窗戶打開或關閉的動作。通過ORAP-29044三合一光線傳感器進行相關的環(huán)境參數(shù)的采集，從而使該智能窗能夠?qū)崿F(xiàn)基本功能且具有一定的穩(wěn)定性能。

關鍵詞：FPGA；智能窗控制系統(tǒng)；傳感器

目錄

摘要

Abstract

1 緒論-1

1.1 研究背景-1

1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀-1

1.3 本設計的主要研究內(nèi)容-2

2 研究方案-4

2.1 研究目標-4

2.2 研究內(nèi)容-4

2.3 研究方法及技術路線-5

2.3.1 研究方法-5

2.3.2 技術路線-5

2.4 實驗方案-6

2.5 可行性-6

3 硬件設計-8

3.1 FPGA介紹-8

3.1.1 FPGA的背景-8

3.1.2 FPGA的開發(fā)-8

3.1.3 FPGA的工作原理-9

3.1.4 產(chǎn)品比較與選擇-9

3.2 光線檢測模塊-10

3.2.1 光線傳感器的選擇-10

3.2.2 ORAP-29044的工作狀態(tài)-11

3.3 人影檢測模塊-12

3.3.1 工作原理-12

3.3.2 工作狀態(tài)-13

3.4 電機設備-14

3.5 電源模塊設計-17

4 軟件設計-18

4.1 FPGA的開發(fā)環(huán)境與工具-18

4.1.1 硬件描述語言（HDL）-18

4.1.2 QUARTUS II 開發(fā)軟件-18

4.2 軟件部分的實現(xiàn)-19

結(jié)    論-30

參 考 文 獻-31

附錄A 系統(tǒng)硬件電路原理圖-32

附錄B 系統(tǒng)硬件電路PCB-33

致    謝-34