现阶段的家电智能化程度低,无法满足未来智能家居的需求。目前的家电控制系统主要是采用单片机作为主控芯片,虽然有低成本和低功耗的特点,但是单片机的响应速度受限于主频,如果芯片同时控制多个家电时,实时性常常得不到保证。
本设计应用国产FPGA实现一套智能风扇灯光控制系统,京微齐力FPGA CME-M5C06N3Q68逻辑单元最高可达12K,可轻松实现复杂的家电控制功能;用户IO最大数目46可同时控制多个家电如风扇;具有数据存储功能,方便历史数据的回放与分析;能够拥有极高的响应速度;并且国产FPGA目前成本和供货具有天然优势,在满足高性能的同时又能够保证低成本。
风扇、灯光控制系统框图
图中京微齐力FPGA CME-M5C06N3Q68通过读取温度传感器获取环境温度,进而判断是否打开风扇以及风量调节;通过读取亮度传感器获取环境亮度信息,进而判断是否打开照明灯以及亮度控制。
CME-M5C06N3Q68中实现PWM控制器,对执行机构(MOS管等)进行多级调节,使得风速,亮度调节过程更加平滑,增加用户的舒适度。CME-M5C06N3Q68中还可以实现I2C通信总线协议,实现多传感器的读取和写入。此外CME-M5C06N3Q68可以同时对多路传感器数据进行多通道处理,使得多个家电的控制过程相互独立,响应速度得到保证。
应用特性:
以CME-M5C06N3Q68实现高度整合功能:
- 串口扩展- 步进电机中断控制,可实时控制
- 电磁阀驱动管理- 系统状态检测
- 高精度A/D值多通道同时采样
- 可依照FPGA资源内任意配置通道数量
- 有别于MCU的分段控制与非实时性
- 具备低功耗,高速度的优点
- 采用全新的高性能Tile架构,提高系统性能与资源利用率
- SRAM高达128KB,可满足所有8051应用需求
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