基于FPGA的家居智能遙控

　　為了能使此遙控器控制電腦就須將紅外信號送入主機(jī)內(nèi)，有兩種可行的接口，分別為電視卡的紅外接收頭和串口。

　　3.4.1電視卡的紅外接收頭

　　現(xiàn)在的電視卡很多都帶有紅外遙控器，這樣的遙控器除了可以控制電視的播放外，通過適當(dāng)?shù)能浖?，它還可以控制音頻、視頻播放、圖片瀏覽程序及電腦的關(guān)機(jī)等，實現(xiàn)真正的電腦遙控功能。這種方法的缺點是需要購買電視卡，成本較高，不予采用。

　　3.4.2 串口

　　現(xiàn)在流行的有半軟半硬和全軟兩種方案，半軟半硬方案在紅外接收頭與串口間加入了數(shù)據(jù)預(yù)處理電路，使數(shù)據(jù)符合串口規(guī)范，降低了編程難度，減少了 CPU占用率;而全軟方案則是直接把紅外接收頭收到的數(shù)據(jù)送入串口，完全由軟件處理，其編程難度和CPU占用率偏大，但硬件電路非常簡單。圖5是“軟”方案的硬件電路。

　　圖5.串行紅外接口電路

　　由于目前應(yīng)用串口的技術(shù)比較成熟，網(wǎng)上有很多現(xiàn)成的插件可以借鑒，因此我們決定采用串口的方式實現(xiàn)。

　　4 軟件設(shè)計

　　4.1 液晶（LCD）驅(qū)動程序

　　我們采用89S51單片機(jī)來控制液晶屏，通過不斷循環(huán)讀取FPGA的狀態(tài)編碼來控制液晶顯示器實時地刷新其顯示內(nèi)容，其中包括遙控系統(tǒng)當(dāng)前所處的狀態(tài)（是處于學(xué)習(xí)狀態(tài)還是遙控狀態(tài)）以及當(dāng)前處理的對象類別和編號，防止用戶由于不清楚當(dāng)前遙控的對象而產(chǎn)生誤操作，同時在每一個狀態(tài)液晶屏都要提示用戶下一步該如何操作，為用戶提供一個十分人性化的使用界面，軟件使用Keil C編寫。其程序流程如圖6所示。

　　圖6.LCD顯示軟件流程

　　4.2 Girder程序

　　Girder是一款完全免費的軟件，從本質(zhì)上說它可接收來自任何輸入設(shè)備的指令，識別后做事先定義好的動作，如啟動某個程序或鼠標(biāo)雙擊等。首先要設(shè)置好硬件，從網(wǎng)上下載串口驅(qū)動文件IgorPlug.dll拷貝到Girder目錄下的子目錄Plugins中。Girder軟件的界面如圖7。

　　進(jìn)入“filesettings”，點擊選項卡上的“Plugins”，找到滾動窗口中的“Igor SFH-56 device”，在它前面的小框中打上勾，再點擊左邊的“Setting”， 選擇你所使用的串口，點擊OK就可以通過串口來控制電腦了。

　　圖7.Girder的主界面

　　對于像關(guān)機(jī)，關(guān)閉顯示器等動作，Girder已經(jīng)有設(shè)置好的現(xiàn)成的命令可用，對于一些較復(fù)雜的播放軟件的控制可以通過簡單的設(shè)置來完成。

　　5 關(guān)鍵技術(shù)--對編碼信號的學(xué)習(xí)方法

　　紅外遙控信號的編碼方式多種多樣，例如圖8所示的是一種電視卡自帶的遙控器的編碼波形，它采用的是Space編碼，前面9ms的脈沖加4ms低電平是引導(dǎo)碼，中間是8位地址碼00H、8位地址反碼FFH、8位數(shù)據(jù)碼E8H、8位數(shù)據(jù)反碼17H，從引導(dǎo)碼開始計時發(fā)送108ms后若按鍵仍沒有松開則以后每隔108ms發(fā)送一個9ms高+2ms底+0.5ms高的重復(fù)簡碼，直到按鍵松開為止。

　　圖8. 一種電視卡的遙控器編碼波形

　　如果每一種遙控器都通過解碼后存儲“0”“1”的數(shù)字信號，那么解碼的工作將是非常繁重而且不經(jīng)濟(jì)的，一個簡單的方法是記錄下波形中每個高低電平的寬度，使用時再按照原始形式將波形發(fā)射出去。

　　6 結(jié)語

　　智能家居各類產(chǎn)品的智能化加速必將推動家居產(chǎn)業(yè)發(fā)展，讓我們共同期待，相信智能時代還會創(chuàng)造更多的智能奇跡，智能家居生活終會飛入尋常百姓家，普通百姓也能享受高科技時代下的智慧生活。

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