基于wifi智能家居控制系统的设计

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1、智能计算机与应用INTELUGENTCOMPUTERANDAPPLICATIONS基于WIFI智能家居技制糸统的设计朱欣颖，陈曜（周口师范学院徇理与机电工程学院，河南周口466000）播要：针对人们对智能家居的要求，对智能家居控制系统进行分析和研究，提出一种低成本、易扩展、方便实用的家居控制系统。采用Android智能手机作为家居控制终瑞，并利用FPGA构建NIOSII软核，建立智能家居硬件控制平台。该系统可用于普通的住宅家庭用户，实现了家用电器的win无线控制。关11词：Andeid；FPGA；智能家居；WIFI中图分类号：TP39文

2、献标识码：A文章编号：2095-2163(2014)06-0080-03TheDesignofIntelligentHomeControlSystembasedonWIFIZHUXinying,CHENXi(SchoolofPhysicsandMechanicaJ&ElectricalEngineering.ZhoukouNormalUniversity.ZhoukouHenan466000、China)Abstract:Forpeople'srequirementofintelligenthousehold,thepapermakes

3、ananalysisandresearchtothecontrolsystemofsmarthome,andputsforwardakindoflowcost,easyextension,convenientandpracticalhomecontrolsystem.TakingAndroidsmartphonesashouseholdcontrolterminal,andbyusingFPGAbuildNIOSIIsoftcore,intelligenthouse・holdhardwarecontrolplatformisestab

4、lished・systemcanbeusedforordinaryresidentialhomeusers,andhasrealizedtheWIFIcontrolofhouseholdappliances.Keywords：Android；FPGA；SmartHome；WIFI电视继

5、电灯匸i

6、«图1系统磽件设计图Fig.1Systemhardwareblockdiagram收稿日期：2014.10-16基金项目：周口师范学院校青年科研基金（zknuc0208）。作者简介:朱欣颖（1986■几女■河南周口人■硕士，助教，主要研究方向:

7、智能信息处理。0引言随着社会的不断进步和信息技术的迅猛发展，自动控制技术和信息家电相结合的智能家居系统正悄然走进人们的日常生活。智能家居主要是通过物联网技术将各种家电连接到一起,可对家庭照明、窗帘、暖通进行遥控，同时还具有防盗报警、环境状况监测和定时控制等高端功能⑴。近年来WIFI技术的日趋成熟，决定了基于Android平台的智能手机获得了大规模的普及与推广⑴，这就使得通过智能手机作为控制终端对家电进行无线控制进入了现实可行阶段,而且在相当程度上还可使智能家居系统更加方便灵活。与此同时,SOPC片上系统也因其具有的较高设计效率和较强灵活

8、性,而被业界称为“半导体产业的未来”。若利用FPGA构建SOPC片上系统，鉴于FPGA具有的较强复杂逻辑控制能力和强大的并行执行优势⑶，利用FPGA构建嵌入式硬件平台进行系统设计也随之表现了良好的应用前景和广阔的市场价值。本文即以Android智能手机作为家居控制终端，在FPGA开发板上设计基于NIOSII的片上系统作为网络互联接口，并在其基础上通过WIFI无线通信方式实现了智能家居终端与家电的成功互联⑷。1系统整体设计本课题以CycloneIII系列芯片为核心的FPGA硬件控制平台开展研发和设计，其中包括了按键、蜂鸣器、数码管等基本外

9、设。实现过程是:通过在FPGA芯片内部嵌入NIOSII软核作为通信和控制核心，从而构建SOPC片上系统。同时,又利用Eclipse开发平台设计基于Android的客户端软件，手机客户端则通过Socket套接字向处于同一WIFI网络下的硬件控制平台发送信息，硬件平台将根据接受的信息对家电进行控制。另外，控制平台还可以监测家电的工作状态及室内的环境条件,而且将相关信息传递给手机客户端，使用户对室内状况保持良好的信息透明度。2系统硬件平台设计硬件平台是系统具有良好稳定性的基础和前提。考虑到现实的实际需求，硬件需由FPGA控制平台、WIFI模块

10、、继电器模块组成，具体如图1所示。由图1可见,手机通过无线WIFI将控制信息传递给位于同一AP热点下的WIFI模块。WIFI模块将接收到的控制信号由串口传递给FPCA.FPGA则根据接收到的指令控制相应的继