应用国产FPGA实现智能风扇灯光控制系统

现阶段的家电智能化程度低，无法满足未来智能家居的需求。目前的家电控制系统主要是采用单片机作为主控芯片，虽然有低成本和低功耗的特点，但是单片机的响应速度受限于主频，如果芯片同时控制多个家电时，实时性常常得不到保证。

本设计应用国产FPGA实现一套智能风扇灯光控制系统，京微齐力FPGA CME-M5C06N3Q68逻辑单元最高可达12K，可轻松实现复杂的家电控制功能;用户IO最大数目46可同时控制多个家电如风扇;具有数据存储功能，方便历史数据的回放与分析;能够拥有极高的响应速度;并且国产FPGA目前成本和供货具有天然优势，在满足高性能的同时又能够保证低成本。

风扇、灯光控制系统框图

图中京微齐力FPGA CME-M5C06N3Q68通过读取温度传感器获取环境温度，进而判断是否打开风扇以及风量调节;通过读取亮度传感器获取环境亮度信息，进而判断是否打开照明灯以及亮度控制。

CME-M5C06N3Q68中实现PWM控制器，对执行机构(MOS管等)进行多级调节，使得风速，亮度调节过程更加平滑，增加用户的舒适度。CME-M5C06N3Q68中还可以实现I2C通信总线协议，实现多传感器的读取和写入。此外CME-M5C06N3Q68可以同时对多路传感器数据进行多通道处理，使得多个家电的控制过程相互独立，响应速度得到保证。

应用特性：

以CME-M5C06N3Q68实现高度整合功能：

- 串口扩展- 步进电机中断控制，可实时控制

- 电磁阀驱动管理- 系统状态检测

- 高精度A/D值多通道同时采样

- 可依照FPGA资源内任意配置通道数量

- 有别于MCU的分段控制与非实时性

- 具备低功耗，高速度的优点

- 采用全新的高性能Tile架构，提高系统性能与资源利用率

- SRAM高达128KB，可满足所有8051应用需求

　　审核编辑：汤梓红