本文關(guān)鍵詞：基于FPGA的功放遙控控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著科技的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高,智能、舒適、便捷以及高效的生活模式越來越被認(rèn)可。作為家用電器的重要組成部分,音頻功放也逐漸向智能化、小型化、模塊化發(fā)展。紅外線遙控作為非接觸控制的主要方式,廣泛應(yīng)用于家用電器的智能控制。論文首先對課題背景、智能家居、音頻功放遙控控制的國內(nèi)外發(fā)展以及本課題研究意義進(jìn)行簡要的闡述,其次對功放系統(tǒng)的基本理論、功放的發(fā)展歷程及分類、音頻功放控制系統(tǒng)、紅外遙控技術(shù)的基本理論進(jìn)行詳細(xì)分析與論述,然后結(jié)合相關(guān)理論分別設(shè)計了基于FPGA(Field-Programmable Gate Array)的功放遙控控制系統(tǒng)的硬件電路系統(tǒng)和軟件控制,并對功放遙控控制系統(tǒng)的軟硬件相關(guān)模塊進(jìn)行仿真測試。本文設(shè)計的功放遙控控制系統(tǒng),結(jié)合軟件和硬件的優(yōu)勢,利用FPGA的硬件編程控制能力,實現(xiàn)功放控制的智能化。設(shè)計的功放遙控控制系統(tǒng)包括遙控發(fā)射器、遙控接收器、遙控接收輸出控制三部分。遙控發(fā)射器與遙控接收器采用FPGA代替紅外遙控專用集成電路,結(jié)合紅外編碼和紅外傳輸規(guī)則,通過硬件編程的方式來實現(xiàn)紅外遙控功能。遙控發(fā)射器以指令鍵、FPGA編碼控制、紅外發(fā)射驅(qū)動為核心,能完成全定制的專用集成發(fā)射電路所不能實現(xiàn)復(fù)雜的紅外遙控發(fā)射功能。遙控接收器包括紅外接收電路、以及電源電路、顯示電路、時鐘電路、復(fù)位電路、配置電路、輸出驅(qū)動等FPGA外圍電路,實現(xiàn)紅外信號的解碼和輸出驅(qū)動功能。遙控接收輸出控制電路包括電源開關(guān)遙控控制、靜音遙控控制、音源切換遙控控制、3D環(huán)繞聲遙控控制、等響度遙控控制、音調(diào)音量加減遙控控制以及音量音調(diào)調(diào)控顯示,遙控接收器FPGA控制中心在程序控制下通過IO端口輸出脈沖信號使控制電路執(zhí)行相應(yīng)指令。本論文使用Verilog硬件編程語言,以proteus、quartusII作為開發(fā)平臺和軟件仿真測試工具,借助FPGA開發(fā)板進(jìn)行相關(guān)模塊測試,并使用proteus、saber、Altium Designer等工具對輸出控制相關(guān)電路進(jìn)行仿真優(yōu)化和功放遙控控制系統(tǒng)性能測試,最后完成“基于FPGA的功放遙控控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)”的碩士論文撰寫。通過一系列模塊仿真和系統(tǒng)整體測試,仿真和測試結(jié)果顯示該方案實現(xiàn)了功放的基于FPGA的紅外遙控控制。
【關(guān)鍵詞】：音頻功放 紅外遙控 FPGA 硬件編程
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP872
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 課題研究背景11
• 1.2 智能家居概述11-12
• 1.3 功放遙控系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀13
• 1.4 課題研究意義13-14
• 1.5 課題研究內(nèi)容及安排14-15
• 1.6 本章小結(jié)15-16
• 第二章 音頻功放與紅外線遙控技術(shù)16-27
• 2.1 音頻功放系統(tǒng)基本理論16
• 2.2 音頻功放發(fā)展歷程及分類16-20
• 2.3 音頻功放系統(tǒng)控制電路20-22
• 2.3.1 控制電路基本結(jié)構(gòu)20
• 2.3.2 音調(diào)控制電路20-21
• 2.3.3 音量、響度、平衡控制電路21-22
• 2.4 紅外遙控技術(shù)概論22-26
• 2.4.1 遙控技術(shù)基本概念與工作原理22-25
• 2.4.2 紅外遙控特點25
• 2.4.3 紅外遙控系統(tǒng)分類及編碼方式25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第三章 功放遙控控制系統(tǒng)硬件設(shè)計與實現(xiàn)27-58
• 3.1 系統(tǒng)總體要求與方案設(shè)計27-29
• 3.1.1 功放機(jī)功能簡介27-28
• 3.1.2 系統(tǒng)總體方案28-29
• 3.2 遙控發(fā)射器電路設(shè)計29-39
• 3.2.1 FPGA遙控發(fā)射器原理框圖設(shè)計29-30
• 3.2.2 Cyclone系列FPGA特點及應(yīng)用30-33
• 3.2.3 遙控發(fā)射器電源與時鐘電路33-36
• 3.2.4 遙控發(fā)射器按鍵電路36-38
• 3.2.5 紅外線發(fā)射與指示燈電路38-39
• 3.2.6 紅外發(fā)射器核心電路39
• 3.3 遙控接收器電路設(shè)計39-45
• 3.3.1 遙控接收器原理框圖設(shè)計40
• 3.3.2 遙控接收器獨立電源電路40-41
• 3.3.3 遙控接收器復(fù)位與顯示電路41-43
• 3.3.4 遙控接收器紅外線接收電路43-44
• 3.3.5 FPGA端口分配44-45
• 3.4 FPGA配置電路設(shè)計45-50
• 3.4.1 FPGA配置連接結(jié)構(gòu)45-46
• 3.4.2 配置器件電路46-47
• 3.4.3 FPGA配置模式47-50
• 3.5 遙控接收輸出控制電路50-57
• 3.5.1 功放電源開關(guān)與靜音遙控控制電路50-51
• 3.5.2 功放音源切換遙控控制電路51-54
• 3.5.3 功放環(huán)繞聲和等響度遙控控制電路54
• 3.5.4 功放音量、音調(diào)及平衡控制電路54-56
• 3.5.5 功放音量、音調(diào)、平衡顯示控制電路56-57
• 3.6 本章小結(jié)57-58
• 第四章 功放遙控控制系統(tǒng)軟件設(shè)計與實現(xiàn)58-68
• 4.1 功放遙控發(fā)射器軟件設(shè)計58-62
• 4.1.1 遙控發(fā)射器總體軟件結(jié)構(gòu)58-59
• 4.1.2 紅外遙控發(fā)射器編碼原理59-60
• 4.1.3 遙控發(fā)射器編碼思路及端口定義60
• 4.1.4 按鍵掃描電路設(shè)計60-61
• 4.1.5 數(shù)據(jù)編碼及調(diào)制器設(shè)計61-62
• 4.2 遙控接收器軟件設(shè)計與實現(xiàn)62-67
• 4.2.1 遙控接收器總體軟件結(jié)構(gòu)62-64
• 4.2.2 紅外解碼電路設(shè)計64-66
• 4.2.3 輸出驅(qū)動軟件設(shè)計66
• 4.2.4 LED顯示驅(qū)動軟件設(shè)計66-67
• 4.3 本著小結(jié)67-68
• 第五章 功放遙控控制系統(tǒng)仿真與測試68-78
• 5.1 功放遙控控制硬件系統(tǒng)仿真68-70
• 5.2 功放遙控控制系統(tǒng)軟件仿真70-72
• 5.2.1 功放遙控發(fā)射器軟件仿真70-71
• 5.2.2 功放遙控接收器軟件仿真71-72
• 5.3 功放遙控系統(tǒng)測試72-77
• 5.3.1 功放遙控系統(tǒng)測試平臺及工具72-73
• 5.3.2 功放遙控系統(tǒng)電源及時鐘測試73-74
• 5.3.3 功放遙控控制系統(tǒng)紅外編碼解碼綜合測試74-77
• 5.4 本章小結(jié)77-78
• 第六章 總結(jié)與展望78-80
• 6.1 論文總結(jié)78-79
• 6.2 展望79-80
• 致謝80-81
• 參考文獻(xiàn)81-84
• 攻碩期間取得的研究成果84-85

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本文編號：325162