基于fpga的电话远程控制系统设计

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1、中国集成电路设计CICChinalntegratedCircult基于FPGA的电话远程控制系统设计周毅，陆兆春，王龙伟（北京工业大学集成电路设计与系统集成实验室）摘要：随着科技发展，信息化愈发成为本世纪的发展方向。本文介绍一种基于公共电话通信网络实现远程控制的智能控制系统。本设计采用FPGA作为控制器，通过电话网络传输密码与指令操作码，实现有用户权限的远程操作。具有可配置性强，控制信号多，系统可靠稳定等特点。关键词：远程控制；现场可编程逻辑阵列；用户权限中图分类号：TP27文献标识码：BDesignofPhoneRemoteControlSystemBasedonFPG

2、AAbstract:Alongwiththedevelopmentofscienceandtechnology。informationapplicationhasbecomethewayofdevelopmentinthiscentury.Thisarticledescribesakindofintelligentremotecontrolsystembasedonpublictelephonenetwork.ThisdesignuseFPGAascontroller。torealizeremoteoperationwithuserjurisdiction.Thissys

3、temusespublictelephonenetworktotransmitpasswordandinstructionoperationalcode.Ithasthecharacteristicsofbeinghighlyconfigurable。controllableandreliable.Keywords:RemoteControl;FPGA;Userjurisdiction1引言制系统，本系统可以利用家庭电话，使得用户可以通过电话控制与系统相连的电热水器、空调、电饭锅等随着社会的进步以及科技的进步，人们越来越各种受控电器的开、关及温度设定等，实现远程控期望科技

4、能给人们带来更多的便捷。其中在家电领制。域，为了适应这种时代发展的潮流，家用电器的智能化及可远程控制化越来越受到人们的关注。海尔前2系统硬件介绍几年就提出了智能家居的概念，并且已经研制出了相关的产品。信息家电的产生和发展将对传统家电、本系统的硬件设计框图见图1所示。计算机和通信业产生深远影响。本系统主要由以下几个部分组成：基于这样的背景，本文设计了一个电话远程控铃流检测电路:负责检测电话呼叫铃流。判断38（总第131期）2010·4·http：//www.cicmag.com中国集成电路CIC设计ChinalntegratedCircult（3）DTMF解码电路本电路核心

5、是DTMF解码芯片HT9170，HT9170是HOLTEK公司生产的18脚DIP-SOP封装的DTMF信号接收解码芯片，它具有工作电压低，静态工作电流小，外围电路简单，使用元件少且无需外部滤波器等优点，可对接收到的16种DTMF图1系统硬件设计框图信号进行检测和解码。是否摘机；此电路负责将由本机输入的密码或控制码等摘/挂机电路:负责电话机接通与挂断。实现DTMF信息转变成4位的数字信号，并将其输入到系统与远程电话通信连接与断开；FPGA中，FPGA根据输入信号执行相关操作。DTMF解码电路:负责对接收到的DTMF控制（4）EEPROM信号解码。并将解码数据传送至FPGA；

6、本系统采用的是基于SPI串行通信协议的EEPROM:基于SPI协议的存储器，负责存储密EEPROM芯片:X5045。X5045芯片内含512字节存码等用户信息；储单元，10万次可靠写，数据保持时间100年。对语音提示电路:主要用来存储及播放语音以提X5045的操作是通过4根口线CS、SCK、SI和SO进示用户执行相关操作；行同步串行通信来完成。SCK是外部输入的同步时FPGA:本系统的控制核心，用来控制电话摘钟信号。在对芯片定改指令或数据时，时钟前沿将机，接收用户输入，控制语音播放等一系列操作；SI引脚信号输入；在读取数据时，时钟后沿将数据FPGA配置芯片:用来对FPGA

7、进行上电配置，位输出到SO引脚上。数据的输入/输出都是高位在因为FPGA是基于RAM的存储结构，数据掉电易先。失，所以采用基于PROM的FPGA配置芯片，在系本系统采用EEPROM的用意在于存储密码等统上电时，对FPGA进行配置。用户信息，因为FPGA是基于RAM编程，掉电易失，下面分别介绍各个部分的具体实现，图2所示所以必须将用户密码、电话等信息存储在存储器中。为本系统的关键部分电路原理图（FPGA下载等部当用户输入密码后，FPGA读取EEPROM中的密码分忽略）：信息，与用户输入密码进行比较。如果正确则给用（1）铃流检测电