基于FPGA的电话远程控制系统设计

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基于FPGA的智能仪器远程控制系统设计

基于FPGA的智能仪器远程控制系统设计目前智能仪器已广泛应用于科研和工业生产当中，但是许多仪器分散在不同的地理位置上，不易操作和维护，并且实时跟踪性能差，人为误差大，数据无法保存，另外大量高档仪表价格相当昂贵。

为解决上述难题，在计算机的提示下完成操作，可以减少人为因素造成的损坏，并提高测试数据的准确度。

由于智能仪器是RS 232 接口，上位机用的是USB 接口，所以还需由FPGA 实现RS232 与USB 之间的接口转换。

由于FPGA 可以并行处理，集成度高，可用资源丰富，所以利用FPGA 进行数据处理，可以减少上位机的工作量，减少数据处理的时间，还可以缩短设计周期，减小板卡体积，以便于集成到其他板卡上。

1 控制系统及接口简介1．1 系统功能在整个系统中，上位机可以实时对系统进行监控，并下发相应的命令。

智能仪器传出的数据通过RS 232 接口传送到FPGA，FPGA 根据上位机下发的命令对这些数据进行判决、处理，然后经过USB 接口上传给上位机，再由上位机对FPGA 处理过的数据进行显示、存储等操作。

1．2 USB 接口芯片简介本设计采用的是CYPRESS 半导体公司的EZ-USBFX2 系列芯片CY7C68013。

CY7C68013 是一款高性能USB 2．0 微控制器，它提供了全面的USB 2．0 外围设备解决方案。

工作模式有Port，Slave FIFO 和GPIFMaster 三种，本方案采用Slave FIFO 模式。

在该模式下，外部控制器(如FPGA)可像对普通FIFO 一样对FX2 中端点为2，4，6，8的数据缓冲区进行读／写。

FX2 内嵌的8051 固件的功能只是配置Slave FIFO 相关的寄存器，以及控制FX2 何时工作在Slave FIFO 模式下。

一旦8051 固件将相关的寄存器配置完毕，且使自身工作在Slave FIFO 模式下后，外部逻辑(如FPGA)即可按照Slave FIFO 的传输时序，高速地与主机进行通信，而在通信过程中不需要8051 固件的参与。

电话远程控制系统的设计与实现

这种设想成为可能。在固定电话，动电话普及的统接收按键信息后执行相应的操作，移如对外部受控今天，利用现有的个人通信终端，实现基于路基移设备发出相应的驱动信号。同时系统能够对按键话远程控制系统，可以节约投资，便于推广。既又
实现方案，对系统的应用前景进行了展望。并
２系统结构及原理
基于上述需求分析，本文所提出的电话远程控
ｌ需求分析
用户功能需求分为控制系统的启动、控制过程、控制结束三个阶段。系统提供给用户的功能应
０引言
即进入远程控制系统。振铃次数可以通过软件进
Байду номын сангаас
行设置。随着社会的不断进步，人们愈来愈追求高效、系统进入控制过程之后，系统通过语音提示与高质的生活。人们～直设想通过一套简单易操作用户进行交互。因此系统须提供语音提示功能和的设备，使得即使出门在外亦能操作家用电器。随对用户按键的信令解释功能。即系统能够播放相着信息事业的快速发展，通信基础设施日臻完善，应的语音提示音，用户根据提示进行按键操作。系
收到本文时间：０６年５月２２０５日
作者简介：汪思敏，，男硕士研究生，主要研究方向为嵌人式系统、计算机系统结构、计算机网络。
维普资讯
１４４
汪思敏等：电话远程控制系统的设计与实现
第３５卷
（单片机）功能单元以及对外部设备的控制态。由于语音信号电压和双音频信号电压远低于等

Actel数模结合FPGA的远程控制器设计

A c t e l数模结合F P G A的远程控制器设计■中国海洋大学刘坚强　李鹏　王永才　王璇　摘　要本设计在基于Actel公司最新数模结合Fusion系列的FPGA内嵌入2个8051IP软核,分别用于系统管理和参数采集、控制。

通过扩展外围设备实现了多种参数设置及数据掉电保护,可测量家庭交流电压和电流、烟雾浓度、燃气浓度检测、温度等,并具有报警功能,可进行多种测量参数打印,通过网络模块和电话模块还可实现对家用电器远程开关控制等功能。

　关键词Fusio n FP GA远程控制家电控制双核MiniISA总线　Act el引　言近年来,随着人们对生活品质的追求,每个家庭都越来越需要一个集控中心把家庭中的各种家电连接起来,并实现远程访问、控制以及自动监测报警功能。

网络技术的发展使这一想法成为了现实,然而大多数管理系统都是基于功能强大的PC机。

近几年,嵌入式技术迅猛发展,逐步开始成熟,尽管无法实现PC机那样强大的功能,但其低成本、低功耗、体积小等优势都是PC机无法比拟的,尤其是价格因素,更是一个便于推广的亮点。

因此,嵌入式产品作为控制终端也将有机会成为发展的趋势。

1Act el数模结合FPG A介绍Actel公司的Fusion系列FP GA是基于Pro ASIC3/E 的系列芯片,具有Flash架构的FPGA所有特点,如高安全性、高可靠性、单芯片、上电即行、非易失性、低功耗等;具有4Mb的用户可用Flash、1Kb的内部Flash、108Kb 的RA M;2个PLL最高频率可达350M Hz;支持多种I/O 电平标准,其中差分的I/O标准有L V PECL、L VDS、BL VDS、M2L VD S;具有A ES、FlashLock加密技术。

另外,集成了独特的模拟部分:◆具有分辨率高达12位、采样率高达600ksp s、30个输入通道、2.56V内部参考源的A/D转换器;◆高达30个模拟的输入I/O,可以承受±12V输入电压,并有10个MO SF ET门驱动输出,驱动能力可调;◆可实现电压、温度、电流检测;◆片内集成100M Hz、精度为1%的RC振荡器;◆外部可接3z～M z的晶振;◆具有可编程的实时计数器(RT C);◆片内具有1.5V稳压源,可提供内核电压,实现睡眠和待机的低功耗模式。

电气类(含自动化)毕设选题

电气类（含自动化）毕设选题在此提供一些本科毕设题目，可供老师出题，或者学生自选题。

1、各类电机调速2、各类整流逆变3、单片机应用4、电压源型逆变器的设计与仿真分析5、基于Z源逆变器的可再生能源系统6、无源电力滤波器的仿真分析与设计7、平稳电力谐波系统分析方法研究8、煤矿地面储装运监控系统设计---上位机监控软件 9、电力电缆故障测距研究及装置实现 10、通风机故障诊断系统设计11、基于VB试题库系统的设计与实现12、基于ARM的煤矿井下电力线载波通讯系统设计 13、电动汽车最优充放电策略研究14、基于电压瞬时值矩阵变换器调制策略的仿真研究 15、煤矿主通风机检测与控制（硬件部分） 16、6-10KV电网无功自动补偿装置 17、煤矿主井提升机装卸载PLC控制系统 18、电压暂降源的检测研究19、三相四线制电网电力有源滤波器APF仿真研究 20、基于神经网络的设备状态评估技术的研究21、电力设备在线监测技术的研究 22、基于暂态分量分析的接地选线设计 23、全光纤式电流互感器研究24、居民小区电网电能质量综合保障技术研究 25、煤矿井下低压组合开关漏电保护的设计 26、变压器故障诊断27、超级电容器储能控制系统的研究28、微电网中的分布式电源及变流器控制研究 29、电力系统电压无功综合自动系统的分析与设计 30、基于IEC61850标准的数字化变电站 31、静止无功补偿器的控制系统设计 32、无刷直流电机调速系统的研究 33、高压电动机综合保护装置的设计34、直流无刷电机电磁设计及其有限元分析 35、DSTATCOM滑模变结构控制系统设计36、随调式消弧线圈接地电网接地选线方法研究 37、基于轨迹球的步进电机控制系统（软件）设计 38、笼型异步电机故障诊断专家系统开发 39、光伏发电能源管理系统研究 40、宽输入电压开关电源的设计41、基于PSoC的无刷直流电机控制器设计42、基于STATCOM的低压无功动态补偿 43、煤矿电网安全稳定运行分析研究44、变速恒频风力发电系统研究45、基于DSP的煤矿井下低压电网监控系统设计 46、电动机故障诊断技术的研究47、基于MATLAB的电机仿真实验研究 48、光伏并网发电系统孤岛检测技术仿真研究 49、预调式消弧线圈接地电网接地选线方法研究 50、基于InTouch的主通风机监控系统 51、半桥LLC谐振变换器研究 52、煤矿电网电能质量测试 53、电缆接头无线测温装置设计54、永磁同步电机矢量控制策略仿真研究 55、改进PR控制器在四桥臂有源滤波装置 56、基于单片机的STATCOM脉冲信号 57、低压有源电力滤波器的设计 58、电气绝缘局部放电测试系统的研究 59、基于单片机的步进电动机控制器的设计 60、双向DC-DC变换器的设计61、基于μPD78F1213单片机的恒温水箱 62、三相四线制有源电力滤波器63、改进的无差拍控制在并联有源滤波器64、煤矿6kV电网接地选线装置设计65、基于70D电动钻机的TSC+TCR的无功补偿 66、煤矿电网防雷技术仿真研究67、基于激光测距仪的机器人设计与自定位算法研究 68、兆瓦级中压风电变流器的拓扑研究及仿真 69、单片机控制的数字直流电机调速系统70、永磁直驱式风力发电系统变流器控制仿真研究 71、基于PLC的矿井通风机监控系统设计 72、光伏发电系统研究73、三相电压型SVPWM整流器研究 74、光伏并网逆变器控制仿真研究 75、永磁同步电动机控制仿真研究76、基于DSP+FPGA的三电平脉冲形成电路设计 77、S7-200PLC用于高层住宅电梯的控制系统设计 78、PWM可控整流控制系统研究 79、架空线绝缘子在线监测系统） 80、基于光导纤维81、开关磁阻电机系统仿真研究82、并联型有源电力滤波器（APF）的研究 83、全数字化UPS设计与实现84、功率理论研究及其在有源电力滤波器中的应用85、多通道数据采集装置设计86、离网型风力发电系统的MPPT控制策略研究 87、双馈电机矢量控制系统研究88、基于单片机的煤炭工业分析仪设计 89、电网不平衡有源治理技术的仿真的研究 90、独立光伏系统中蓄电池管理的研究 91、光伏系统中的最大功率点跟踪92、并网型无刷双馈风力发电机的建模及仿真研究 93、基于SIM900的短信猫设计94、异步电机转子断条故障诊断的FPGA实现 95、基于触摸屏的行车自动控制系统 96、蓄电池能量管理系统研究97、开关磁阻电机DSP控制系统软件研究 98、基于混沌遗传算法的开滦东部电网无功优化 99、基于GPRS的远程电表抄控终端设计100、矿用通风机变频调速系统设计 101、电励磁同步电机矢量控制系统研究 102、开关磁阻电机无速度传感器控制系统研究 103、矿井空压机变频调速系统的设计 104、可控整流电源设计105、基于单片机的数字电能表设计。

基于FPGA的远程监控系统设计有程序

基于FPGA的远程监控系统设计有程序论文题目：基于FPGA的电机远程监控系统专业：微电子1101本科生：李少飞（签名）___________ 指导教师：刘宁庄（签名）___________摘要随着中国经济的迅速发展，工业设备的的应用得到了十足的提高，但是面临许多问题。

人们对工作环境要求越来越高，一些设备不可避免会有一定的身体伤害，但又不可不去监控设备运行；另一个就是现在社会分工越来越细，工业设备提供商跟设备应用者就存在了售后服务不到位的问题，为了避免当下这些现象人们想到了诸多方法，我们想到利用远程监控系统来进行工业设备的远程监控，不仅可以避免在危险的环境下工作，适当利用的话更能实现一个人监控多个现场的工作状况以提高工作效率。

本课题主要是利用FPGA技术，以直流电机为研究对象，首先在对直流电机和FPGA 理论深入研究有了深入了解之后，通过编写特定的程序以PWM脉冲波来控制直流电机的转速并把转速数据进行采集，把采集的数据通过RS-232串口通信技术反馈到PC端的特定界面上，并且可以通过特定PC界面发送控制信号，控制直流电机的启停，速率。

结果我们在把程序载入到芯片后，我们通过PC发送控制信号，使控制信号参与到PWM 波的生成模块中实现对电机供电控制，从而控制电机转速。

电脑PC界面跟数码管同时会将采集的转速显示，我们可以根据自己想要的转速发送相应的代码来实现。

我们用VHDL语言对控制模块，测速模块，通讯模块，进行了功能实现，用FPGA 技术实现了功能仿真及验证，经实验验证本方案可以完美的实现对直流电机的测速及控制，由此证明我们此次的方案可行有效，可应用到一定的工业设备上进行远程控制。

关键词：PWM脉冲调制；FPGA；RS-232串口通信；PC界面；VB串口界面编程Subject: Motor remote monitoring system based on FPGASpecialty: Microelectronics, 1101Name: LiShaoFei (Signature) ___________ Instructor:LiuNingZhuang (Signature) ___________ABSTRACTWith the rapid development of China's economy, the industrial equipment to improve the application of pure, but faces many problems .People is higher and higher requirement for the work environment, some equipment will inevitably have a certain physical harm, but also a must monitor equipment operation; Another is social division of labor is more and more thin now, industrial equipment providers and equipment users existed the problems of the after-sales service does not reach the designated position, in order to avoid the phenomenon of these people came up with many methods, we think about using the remote monitoring system for remote monitoring of industrial equipment, not only can avoid the dangerous work environment, appropriate use of words can achieve more than one monitor the working condition of the scene in order to improve work efficiency.This topic mainly using FPGA technology to dc motor as the research object, first in the theoretical research of dc motor and the FPGA with thorough understanding after, by writing specific programs to PWM pulse wave to control the rotation speed of dc motor and the speed of data acquisition, the acquisition of data through the RS - 232 serial communication technology to feedback to the PC specific interface, and can be sent via a specific PC interface control signals, control of dc motor start-stop, rate. Results we are after the program is loaded into the chip we sent via PC control signal, the control signal to participate in the PWM wave generation module to realize to control the motor power supply, so as to control the motor speed. Computer PC interface with digital tube will gather speed shows at the same time, we can according to the speed they want send code to implement accordingly.We use VHDL language to control module, log module, communication module, the function implementation, with the function of the FPGA technology to achieve thesimulation and verification, by the experimental verification can perfect the scheme implementation of dcmotor speed and control, thus we prove the scheme is feasible and effective, can be applied to industrial equipment on the remote control.KEY WORDS: pwm pulse modulation，field programmable gate array，the rs - 232 serial communication，pc interface，v programming serial interface目录1．绪论 (1)1.1 基于FPGA的远程监控系统的研究背景及意义 (1)1.2 基于FPGA的远程监控系统的研究现状及发展趋势 (2)1.3 本课题的主要研究内容 (4)2．电机监控基础理论及应用工具简介 (4)2.1 基础理论 (4)2.1.1 计数器原理 (4)2.1.2 电机原理 (5)2.1.3 PWM技术 (5)2.1.4 PC机的RS-232接口 (6)2.1.5 数据通信的基础知识 (7)2.1.6状态机的基本结构跟功能 (8)2.1.7 VHDL基本结构 (9)2.2工具简介 (9)2.2.1 Visual Basic 6.0 (9)2.2.2 Quartus II 7.0可编程逻辑器件开发工具 (10)2.3 本章小结 (12)3．具体论述课题实施方案、原理及分析和设计等 (12)3.1总体方案设计 (12)3.2模块化分析 (14)3.2.1 直流电机监视模块 (14)3.2.2直流电机控制模块163.2.3 串口通信模块 (16)3.2.4 VB电机控制界面编程 (18)3.3本章总结 (19)4．具体实施与验证 (19)4.1 Quartus II功能仿真验证 (19)4.2 模块化仿真验证 (20)4.2.1十进制计数器 (20)4.2.2锯齿波发生器 (21)4.2.3比较器 (21)4.2.4电机使能控制仿真 (22)4.2.5电机数码管显示仿真（dispiay单元） (22)4.2.6分频模块仿真（fenpin1） (22)4.2.7串口通信的调试 (23)4.2.8 VB界面编程验证 (25)4.3 整体方案测试 (26)4.4 本章小结 (27)5.结论 (28)5.1 课题研究内容 (28)5.2 课题研究结论 (28)5.3 课题存在问题 (28)5.4 体会 (28)致谢 (30)参考文献 (31)附录 (33)附录一：模块程序 (33)附录二：顶层图 (50)附录三：VB界面及程序 (51)1．绪论1.1 基于FPGA的远程监控系统的研究背景及意义我们不难发现网络控制已经慢慢普及到了我们的生活中，我们可以用手机去控制自己的电脑什么时候去关机，用手机去监控我们的孩子的电脑，车辆的电子锁等等，这些足以看见远程监控在当下重要性及及应用的热度，那么它现如今最值得应用的方向在哪呢，经过资料表明，我国的粗犷的工业生产时代已经过去，现在人民的生活水平提高了，人们渐渐不再接受较大污染的工业环境，但是工业毕竟是这个时代的命脉，为了能够不违背人民的愿望而且能够让时代更好的发展，我国提出了走高新技术发展的道路，对于远程监控系统的研究正好符合当下时代的需要。

基于FPGA的远程控制设计系统

１．１ＦＰＧＡ核心控制模块
核心控制模块采用的是Ａｌｔｅｒａ公司推出的Ｃｙｃｌｏｎｅ系列芯片ＥＰ１Ｃ６Ｆ２５６Ｃ６，芯片有２６０６０￣逻辑单元、６４个存储容量为４ＫＢ的ＲＡＭ块、２个锁相环，最大用户输入输出引脚数为３０１个。芯片具有很
作者简介：陈玲君（１９８３－－－），女，浙江绍兴人，硕士，副教授，研究方向：智能控制。
⑧
设计开发
ｌｌ
… ～
２软件设计
本系统的软件设计采用Ｃ语言编写。
系统启动后，进行初始化工作，初始化程序主要完成初始化ＤＭＡ通道及清ＦＩＦＯ控制接口的ＦＩＦＯ缓冲器等。随后系统进入主循环状态，并检测按键。当检测到ＤＥＴＥＣＴ时，启动ＦＩＦＯ控制接口开始保存数据，当检测到ｄａｔａａｖａｉｂｌｅ有效时，启动一次ＤＭＡ传输。如此循环，直到检测到ＳＡＶＥＤＯＮＥ为止，就实现了图像、温度数据的
本系统采集主要是温度和图像两个关键参数。其中温度传感器
模块是由数字集成传感器ＤＳ１８Ｂ２０和热电偶两部分组成，以满足负
责的温度采集和监控系统的设计需求。其中ＤＳ１８Ｂ２０是一款常用的数字式温度传感器，容易与ＦＰＧＡ控制器接口相连，能够及时迅速地测得环境温度，并且具有很强的电磁抗扰性，能够适应较为复杂和恶劣的工作环境，且具有高可靠性的优点。图像采集模块由ＳＬ８１１ＨＳＵＳＢ主机控制器和ＷＥＢＥＹＥ２０００ＵＳＢ接口摄像头组成。ＵＳＢ控制￣ＳＬ８１１ＨＳ是Ｃｙｐｒｅｓｓ￣司的嵌入１系统硬件设计式ＵＳＢ接口芯片，￣ＵＳＢ１．１的全速和低速设备。提供ｕｓＢ主机的本系统的总体方案如图ｌ所示。主要是由主控ＦＰＧＡ、外围传感硬件接口及总线管理机制，片内集成ＳＩＥ、ＵＳＢ收发器和根Ｈｕｂ，能器、显示模块和存储模块组成。通过数字图像传感器和温度传感器够完成嵌入式ＵｓＢ主机所需的功能。其中ＳＬ８１１ＨＳ工作电压为３Ｖ一获得现场关键设备的图像信号和温度，然后分别通过ＵＳＢ接口和３．６Ｖ。ＳＰＩ接口实时或定时地传送到ＦＰＧＡ中，经过ＦＰＧＡ处理后通过串行１．３电源电路ＲＳ～４８５总线送到监控终端的ＰＣ机上实现监控，最后通过ＬＣＤ显示出来，同时存储数据。

智能电话远程控制系统的设计

智能电话远程控制系统的设计1 引言随着我国信息事业的持续、快速发展,通信基础设施日臻完善,固定电话、移动电话用户总数接近两亿.利用现有的个人通信终端,实现基于PLMN(陆基移动通信网)和PSTN(公用电话交换网)的电话远程控制系统,既可以节约投资,又便于推广.电话远程控制系统(ITRCS),以CCITT及我国标准共同规定的部分标准程控交换信令(DTMF双音多频信号,振铃信号,回铃音信号等)作为系统控制命令,以PLMN与PSTN通信网作为传输介质,使用户可以在远端利用固定电话或移动电话发送DTMF双音多频信号,实现对近端电器设备的远程控制.2 电话远程控制系统的体系结构电话远程控制系统接收远端发送来的DTMF信号,并对其进行解码,解码后的信号再由中央处理单元采集处理;为了方便用户使用,系统设计了语音提示界面;电话远程控制系统一般工作在元人值守环境,所以应具有自动离线、上线、复位功能;为了符合智能化要求,系统采用80日作为中央处理器.同时,电话远程控制系统正常工作还需电源供电电路、驱动电路等辅助电路.智能电话远程控制系统的体系结构如图2所示.可以看出,系统主要由DTMF音频解码电路、语音提示电路、离线/上线/复位电路、中央处理单元、驱动电路、电源电路等组成.3 各部分电路及工作原理3.1 中央控制电路中央控制电路的主要功能是接收铃流检测电路和DTMF解码电路的中断信号,发送对上线/离线/复位电路和受控设备的控制信号,对语音录放电路进行寻址操作,接收DTMF解码电路的四位二进制数据(见图2).3.2 DTMF音频解码电路DTMF(Dual Tone Multi Frequency)双音多频信号解码电路是目前在按键电话(固定电话、移动电话)、程控交换机及无线通信设备中广泛应用的集成电路.它包括DTMF发送器与DTMF接受器,前者主要应用于按键电话作双音频信号发送器,发送一组双音多频信号,从而实现音频拨号.双音多频信号是一组由高频信号与低频信号叠加而成的组合信号,CCITT和我国国家标准都规定了电话键盘按键与双音多频信号的对应关系如表所示.表电话拨号数字对应的高低频率组合关系电话远程控制系统采用MITEL公司生产的MT8870 DTMF接受器作为DTMF信号的解码核心器件.MT8870主要用于程控交换机、遥控、无线通信及通播系统,实现DTMF信号的分离滤波和译码功能,输出相应16种频率组合的四位并行二进制码.MT8870具有拨号音抑制和模拟信号输入可调功能,所以在设计MT8870 DTMF 解码电路时,只需外加一些阻容元件即可.DTMF解码电路如图3所示.远端用户发送的DTMF信号,经搞合电容的隔直流作用后,由MT8870接收并进行译码,输出的四位并行二进制数据直接与8051单片机的P0.0～P0.3连接,MT8870在DTMF信号码变换完成后,由CID端发送中断信号INT1,通知8051数据准备好3.3 语音提示电路电话远程控制系统利用语音提示电路实现用户和系统的交流.语音提示电路预先存储若干段系统提示音,8051中央处理单元电路判断用户发送的DTMF信号后,对语音提示电路进行寻址,播放相应的提示音,从而向用户反馈信息提示下一步该如何操作.本系统选用美国ISD公司的ISD2590单片语音录放集成电路作为语音提示电路的核心部分.ISD2590采用E2PROM存储器,信息可永久保存,零功能存储;它还采用了DA盯直接模拟量存储技术,因而能较好地保留语音信息中的有效成分,提高录放音的清晰度.ISD2590可以存储长达90s的语音,能够实现1～600段语音分段,每段录放音均有一个起始端,该起始端地址选择由A0～A9确定.ISD2590的外围电路也非常简单,只需少许阻容元件即可,并且它易与单片机接口,实现分段寻址功能.ISD2590的内部功能如图4所示.系统在接收远端用户发送的DTMF信号以后,根据软件设定,对语音电路进行寻址放音.例如系统收到用户发出的"1234',用户密码信号时,若密码正确,则寻址播放语音提示"密码正确",否则,寻址播放语音提示"密码错误".需要提出的是,ISD2590".只有A0～A910根地址线,显然不能对480K模拟存储阵列直接寻址,从图4可以知道,ISD2590的地址线是先经过解码器解码后再对480K模拟存储阵列进行寻址的.3.4 系统上线／离线/复位电路当DTMF信号解码电路及语音提示电路与用户电话线连通时,我们称系统处于上线(Odine)状态;反之,当DTMF信号解码电路及语音提示电路与用户电话线断开时,我们称系统处于离线(Offline)状态.只有在电话远程控制系统工作时,系统才应处于上线状态.这样做的目的是避免用户呼叫系统时的高压振铃信号(可达120VMS)及线路上其他高压噪声对DTMF信号解码电路及语音提示电路产生危害.上线/离线/复位功能的实现,也是由系统硬件电路和软件共同实现的.3.4.1 系统上线电路系统上线电路的功能是检测程控交换机发送的振铃铃流信号,然后通过中断方式通知8051单片机,根据软件设定,闭合系统上线/离线/复位开关电路,开启UrMF信号解码电路和语音提示电路与电话用户线的连接.上线电路的主要部分是铃流检测电路.铃流信号是当远端用户呼叫电话远程控制系统时,由程控交换机向电话远程控制系统发送的控制信令.系统采用TCA3385芯片作为铃流检测电路的核心部件.TCA3385是一种性能稳定的振铃信号转换、检测器件,常用于电话机、应答器等仪器仪表.它的PDO端(如图5)是振铃检测输出端,在振铃信号稳定后,此端会变为高电平输出.RDO端可直接与8051单片机相连,作为8051的中断信号INT0.TCA3385的内部功能及外部电路如图5所示.当电话远程控制系统处于离线状态时,只有铃流检测电路与用户电话线相连,而TCA3385能承受较高电压的冲击,保证了系统的完全稳定性.3.4.2 离线/复位电路用户对电话远程控制系统操作完成后,发出结束命令,8051单片机断开系统上线/离线/复位开关电路,系统离线.如果用户出现误操作或忘记发送结束命令时,系统根据软件设定,断开系统上线/离线/复位开关电路,使系统离线,并初始化软件设定.3.5 驱动电路电话远程控制系统对受控设备的控制,要通过8051单片机对继电器的闭合才能实现,因此,在8051单片机与继电器之间必须设置一个继电器驱动电路.本系统采用摩托罗拉公司的MC1413,来关闭与开启继电器开关(图6).4 系统软件如何利用有限的16种DTMF信号实现多样的系统控制功能,是系统成功与否的关键,借助于软件编程,系统可以对16种DTMF信号的任意组合进行解释,从而大大丰富了系统功能.系统软件的流程结构并不复杂,这里只介绍系统软件主要功能要求:(1)系统身份认证功能为了保证只有合法用户才能操作系统,电话远程控制系统上线以后,用户必须输入密码,待系统确认后才具有对系统的操作权限.(2)用户信令解释功能对收到的用户信号,系统按照软件设定加以解释,并决定对语音提示电路寻址,播放相应的系统提示音,实现用户和电话远程控制系统间的交互操作,或者对外部受控设备发出相应的驱动信号.(3)软件定时功能系统软件设定系统自动复位的软件定时器,定时器的设置值规定了系统一次上线工作的最大时间.若一次工作超时,系统自动离线,进入待机状态.5 结束语利用智能电话远程控制系统可以实现固定电话和移动电话对空调器、电灯、电饭策等家用电器设备的远程控制,如可以提前将居室的空调打开,一进家门便享受清凉世界;用户外出旅游或出差时,通过本系统开关居室的电灯、电视,造成有人在家的假象,提高家居安全.另外,本系统也可应用于工农业中,实现对元人值守岗位的远程控制.总之,智能电话远程控制系统设计采用了8051单片机作为系统的中央控制单元,并结合软件编程,实现了语音界面及安全认证机制,丰富了系统功能,符合未来家电的智能化、网络化发展方向..。

基于FPGA的远程终端快速操控系统设计

基于FPGA的远程终端快速操控系统设计
孙云峰;韩跃强;赵不贿
【期刊名称】《信息技术》
【年(卷),期】2016(40)4
【摘要】通过计算机的远程操控进行软件安装、操作指导、机器人控制、手术,不仅提高效率,而且费用降低,在未来的工作和生活中将得到广泛应用.为了克服传统远程控制软件带来的图像返回显示过程中较大的延时问题,设计了基于FPGA的远程终端(机顶盒)快速操控系统,主控制机通过网线与机顶盒连接,被控机主机与机顶盒通过USB相连,被控机显示器与机顶盒通过DVI视频接口相连.通过FPGA对图像进行处理和对屏幕版块进行匹配选择输出,并将输出图像进行压缩处理,大大改善了图像在返回界面显示出现的延时性,提高了远程实时控制的实时性,具有应用推广价值.
【总页数】5页(P175-178,182)
【作者】孙云峰;韩跃强;赵不贿
【作者单位】江苏大学电子信息与电气工程学院,江苏镇江212013;无锡华桑电子科技有限公司,江苏无锡214028;江苏大学电子信息与电气工程学院,江苏镇江212013
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
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1.基于PowerPC与FPGA的雷达天线远程操控系统设计实现 [J], 陈炜浩;王金宁;陈雪峰
2.基于FPGA的快速樱桃缺陷检测与识别系统设计 [J], 裴悦琨;谷宇;连明月
3.基于FPGA的量子通信激光器温度快速控制系统设计 [J], 王维喜
4.基于FPGA的高清目标快速检测系统设计 [J], 郭铮;张起贵
5.基于FPGA的微震信号快速识别系统设计 [J], 贾梦欢;庹先国;沈统;荣文钲;王亚娟
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基于MicroBlaze的多FPGA及DSP远程更新系统设计

FLASH 中的程序，完成了 DSP 的远程更新。
为关闭状态，则继续向下读取数据，这样就把 golden
程更新主要是更新 golden bitstream area 中的配置文
件，步骤如下：
到 I/O 口的默认电平为全高，从而运行 DSP 内部
3 远程更新系统设计
1）擦除关键开关字的块或者扇区，使关键开关
Abstract: In the case of limited equipment environment and equipment status，it is risky and inflexible
to update FPGA and DSP programs by JTAG. The FPGA and DSP remote update system based on
件也包含有远程更新的功能，这样就保证了可以重
新利用上位机下发更新配置文件写入到 FLASH 的
2 远程更新方法
update bitstream area 区域，完成程序的更新，这样的
2.1
2.2
FPGA 远程更新方法
FPGA 的远程更新功能采用了 QuickBoot 的方
图 2 所示，FPGA 中使用了 MicroBlaze 软核，软核中用
4）验证写入的文件是否正确；
的基础上减少了对资源的占用。对于 FPGA 的更
area 区域中；
5）验证通过后，将关键开关字打开。
通过 Xilinx 提供的 TCL 指令和脚本文件，利用要
加载的含有远程更新功能的 bit 文件生成两个文件：

基于FPGA的远程控制设计系统

基于FPGA的远程控制设计系统作者：陈玲君来源：《数字技术与应用》2017年第05期摘要：系统主要研究了一种基于FPGA的远程控制设计系统，以FPGA为基础，结合各种传感器，如温度传感器、图像传感器等，通过FPGA把数据采集过来，然后通过总线将数据传至上位机上。

该系统具有性价比高、稳定性好、体积小等优点，并可以拓展其他传感器满足不同的需要。

关键词：FPGA；传感器；远程控制中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）05-0203-02远程控制是自动测控系统的主要功能之一，广泛应用于生产生活的各个领域，比如智能家居，又能用在环境恶劣的场所，比如矿井、强核磁辐射等。

目前市场上嵌入式远程控制系统大多采用ARM作为控制芯片。

也有采用单片机的，主要是价格低廉等因素。

基于FPGA的嵌入式系统设计融合了单片机和数据处理两者的优点。

单片机的特点决定了其擅长于控制，而数据处理（DSP）的内部结构决定了其较强的数据处理能力。

但是FPGA正处在发展完善阶段，还没有大规模应用到生产生活中，目前经过近几年的发展，已经在数字通信、信号处理等领域有了出色表现。

1 系统硬件设计本系统的总体方案如图1所示。

主要是由主控FPGA、外围传感器、显示模块和存储模块组成。

通过数字图像传感器和温度传感器获得现场关键设备的图像信号和温度，然后分别通过USB接口和SPI接口实时或定时地传送到FPGA中，经过FPGA处理后通过串行RS-485总线送到监控终端的PC机上实现监控，最后通过LCD显示出来，同时存储数据。

1.1 FPGA核心控制模块核心控制模块采用的是Altera公司推出的Cyclone系列芯片EP1C6F256C6，芯片有26060个逻辑单元、64个存储容量为4 KB的RAM块、2个锁相环，最大用户输入输出引脚数为301个。

芯片具有很高的性价比，具有低功耗、高密度和低成本的优势。

它是本系统的核心部分，可以完成系统大部分功能并协调整个系统的工作。

基于FPGA的智能仪器远程控制系统设计

基于FPGA的智能仪器远程控制系统设计谢燕平;郭静;延凤平【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2011(34)4【摘要】为实现智能仪器的远程控制,提高控制系统的速度.采用现场可编程门阵列(FPGA)芯片、USB芯片等实现了智能仪器远程控制系统的设计.重点介绍RS 232与USB的接口转换原理及FPGA程序设计和仿真.系统采用先八先出存储器和有限状态机实现了RS 232与USB的接口转换,并实现上位机的控制、数据处理等功能.系统可大大减少上位机的工作量,不仅可以用于实验室也可应用在工业生产中.%In order to remotely control the intelligent instruments and improve the speed of the control system, a remote control system for intelligent instruments is designed based on FPGA and USB chips.The principle of the interface conversion between RS232 and UBS, as well as the design and simulation of FPGA are introduced emphatically.The interface conversion between RS232 and USB was achieved with FIFO memorizer and state machine.The functions of PC control and data processing was completed.It greatly reduces the workload of the PC, and can be used in the laboratory and industrial production.【总页数】3页(P166-168)【作者】谢燕平;郭静;延凤平【作者单位】北京交通大学,光波技术研究所,北京,100044;北京交通大学,光波技术研究所,北京,100044;北京交通大学,光波技术研究所,北京,100044【正文语种】中文【中图分类】TN710-34;TP971【相关文献】1.基于FPGA的电话远程控制系统设计 [J], 周毅;陆兆春;王龙伟2.基于FPGA和Nios系统设计的智能电子测试仪器 [J], 张良;葛荣骏;张志钊;马义德3.基于嵌入式单片机的智能家居远程控制系统设计 [J], 任远林;徐奇4.基于嵌入式单片机的智能家居远程控制系统设计 [J], 任远林;徐奇5.一种基于LORA的LED智能照明远程控制系统设计 [J], 文海龙;王小华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

电话远程控制系统设计说明

目录第一章引言11.1课题背景11.2课题设计目标2第二章系统方案论证22.1系统整体方案比较32.2模块方案比较42.2.1 DTMF解码42.2.2 语音芯片52.2.3 主控制器选择6第三章系统总体设计和主要芯片选择63.1系统总体设计63.2主要芯片介绍83.2.1 AT89C5183.2.2 DTMF芯片概述10第四章系统硬件设计114.1振铃检测电路114.2模拟摘机电路124.3语音提示电路134.4单片机控制134.5DTMF检测电路144.6继电器控制电路15第五章系统软件设计175.1系统软件设计基本思路175.2定时中断子程序18第六章系统调试196.1采用PROTEUS仿真模拟系统的实物调试原理196.2 PROTEUS调试20第七章毕业设计总结227.1毕业设计过程中遇到问题与解决方法227.2毕业设计过程中有待完善的地方237.3毕业设计过程中感想23致23参考文献24附录A：远程控制器原理图26附录B：远程控制器PCB图27附录C：远程控制器程序28第一章引言1.1 课题背景20世纪90年代初，美国、欧洲等经济比较发达的国家先后提出了“智能住宅”的概念。

基本思想是：将家庭中各种与信息相关的通信设备、家用电器和家庭保安装置通过家庭总线技术连接到一个家庭智能化系统上，以进行集中的或异地的监视控制和家庭事物性管理，并保持这些家庭设备与住宅环境的和谐与协调。

因此，住宅智能化即是通过家庭总线这个通信网络，把住宅的安全防系统，能源管理系统，公共服务系统，信息系统集成起来。

随着经济的发展，人们对生活质量的追求越来越高，在人们快节奏工作和学习的同时，迫切希望在家中有一个灵活自如的，能为人们提供方便的环境。

由于现代家庭中设备或电器越来越多，且通讯线路高速发展，所以利用现有的通讯线路对家中的设备或电器进行控制，已成为未来家居自动化发展的趋势。

远程控制有其优越性，利用进行远程控制不需要专门布线，不占用无线电频率资源，不受距离和环境影响，可跨省市、甚至跨越国家进行远程控制。

电话远程监控制系统设计

电话远程监控制系统设计摘要:电话远程监控系统是利用个人通信终端实现对电器设备的远程控制,本文给出了基于单片机A T89C51及DTMF芯片,实现家用环境下对电器的智能化的控制方案,从而满足人们对现代生活的需求。

文章介绍了该系统的硬件和软件组并给出模块的说明及模块流程图。

关键词:单片机MT8870 APR9600 DTMF1 引言21世纪是信息时代,各种电信新技术推动了人类文明的进步,随着社会信息事业的持续、快速发展,人们对生活的质量要求也随之提高,希望应用新的科技手段来改善自己的生活,所以智能化住宅应运而生,而电话远程监控系统就是其中不可缺少的的一项。

电话远程监控系统,以CCITT及我国标准共同规定的部分标准程控交换信令作为系统控制命令,使用户可以在远端利用固定电话或移动电话发送DTMF双音多频信号,实现对近端电器设备的远程控制。

它使用方便,保密性强,大大提高了人们的生活效率,满足了人们的现代生活节奏。

2电话远程监控系统的硬件设计2.1总体硬件电路设计为了使基于DTMF的电话远程监控系统的设计具有较好的实用性,并且具有较高的性价比,本设计对该系统的硬件电路作了精心的设计。

该系统的硬件设计采用了模块化的设计方法。

按实现的功能来分,可分为以下几个部分。

其中AT89C51单片机是整个电路的核心,它控制其他模块来完成各种复杂的操作。

外围电路包括振铃检测电路、模拟摘挂机控制电路、DTMF信号的解码电路等。

语音芯片采用的是APR9600语音芯片,用来存放语音菜单的提示信息,以及信息查询系统中语音信息,DTMF信号解码电路是系统的关键,它的工作直接决定了系统的可靠性,解码电路采用MT8870芯片,完成远距离的数据传输。

如图1是电话远程监控系统的硬件结构框图。

2.2中央控制器AT89C51和DTMF信号解码本设计的主要芯片中央控制器AT89C51是美国Atmel公司生产的一种低损耗、高性能、CMOS八位处理器,片内有4k字节的在线可重复编程、快速擦除快速写入程序的存储器,能重复写入/擦除1000次。

基于FPGA+DSP远程监控器设计与实现

基于FPGA+DSP远程监控器设计与实现
项目研究的目的和主要研究内容
研究目的
为了远程对现场进行设备管理和环境监控，并简化现场监控设备，有效
地提高整个系统的稳定性和安全性。

拟开发一款远程控制器，简称RCM 远控器。

该远控器将集现场数据采集、多种通信协议转换、故障告警、应急控制、
智能联动、内嵌WEB 配置页等多项功能。

主要研究内容
1.远程监控系统
远程监控系统总体结构(如图1 所示)，其中主要研究内容为RCM 远控器。

图1
远控器通过RJ45 与TCP/IP 网络开放式网络相连;远程浏览站通过远控器的IP 地址和密码浏览并获取信息;远程监控中心则通过网络对远控器实施实时
监控。

在这里，远控器是一台具有数据采集、数据传输和智能处理的微型计算
机系统。

2、RCM 远控器
远程监控系统中的远控器的接口类型如图2 所示，内部框图如图3 所示。

主要分为硬件、软件两部分：硬件设计包括信息采集模块、DSP 信息处理模块
以及FPGA 处理器模块等;软件设计主要包括DSP 子系统软件设计和FPGA 子
系统软件设计等几部分。

基于单片机的电话远程控制系统模块电路设计

基于单片机的电话远程控制系统模块电路设计设计了一种电话远程控制系统，该系统以AT89C2051 单片机和MT8870 双音多频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。

文章介绍了系统的组成、工作原理及程序设计方法。

对振铃检测、模拟摘挂机控制电路作了详细的说明。

用户在户外可通过任意一部双音多频电话（包括手机、电话分机），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。

本装臵适用于家庭、企事业单位、商店等场所，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。

振铃检测电路电路工作原理：振铃检测电路由光耦LE 以及门电路G4 等元件组成。

电话线路没有铃流时，电话交换机提供的线路电压为48V-60V 的直流信号。

当用户呼叫时，电话交换机发来振铃信号，89C2051 单片机驱动摘挂机控制开关电路，DTMF 信号译码电路，铃流检测电路和语音提示电路等电路设备。

此时光耦LE 的发光二极管导通，使光敏晶体管导通，于是+5V 电源通过1K 电阻和二极管向100uF 电容充电。

当电容上电压充到开门电平时，与门G4 输出高电平并由AT89C2051 的P3.5 检测，每振铃一次，门G1 输出一次高电平即一个正脉冲。

振铃信号为25±3V的正弦波，电压有效值为90±15V，振铃以5s 为周期，即1s 送4s 断。

正脉冲信号可以直接输出至单片机的中断计数器输入口，完成整个振铃音检测和计数的过程。

电路摘挂机控制电路电路工作原理：AT89C2051 首先从P3.5 检测与门G4 的输出，G4 每输出一个正脉冲，电话振铃一声；P3.5 必须检测到8 个正脉冲信号时，才从P1.1 送出低电平使三极管T7 导通，于是继电器JK 吸合使两对常开触点JKa 和JKb 闭合，并使500 欧电阻〈与小音频变压器绕组串联〉被接入电话线，实现了模。