放鞭炮作为春节最重要的一项风俗，象征的一年的开端。然因鞭炮生产运输的危险性，及燃放时造成的环境污染，使得我国多个城市禁止燃放烟花爆竹，这也破坏了春节的文化意义与文化习俗。
为了使人们在即保留传统习俗而又不污染环境与人身安全的情况下，成都理工大学信息科学与技术学院任小强等人设计了基于FPGA与WiFi的电子鞭炮系统，能够有效地解决上述问题。研究设计文章发表在汉斯出版社《软件工程与应用》2014年8月的期刊上。
本设计以FPGA的NiosII嵌入式系统为核心，充分利用了FPGA芯片的I/O引脚，采用按键控制与基于Android的操作系统的WiFi控制来实现鞭炮的燃放与控制，SPI总线协议实现了读取SD卡音频文件，并通过音频解码器芯片TLV320AIC23B输出音频，采用LCD对当前的播放状态进行显示，并利用LED指示灯显示音频强度。
文中表示，电子鞭炮硬件的部分电路主要有SD存储卡模块、TLV320AIC23B音频解码器、WiFi模块和FPGA控制器等部分组成，由FPGA控制在LCD上显示SD存储卡播放电子鞭炮的状态，WiFi控制FPGA实现鞭炮的远程的播放，TLV320AIC23B输出音频，电子鞭炮硬件电路结构如图1所示。
该设计的软件主要分为两部分，WiFi控制与按键控制。系统的功能流程图如图4所示。系统在上电以后首先执行初始化操作，初始化完成以后就判断是按键控制还是WiFi控制，进而执行相关功能。自顶向下的设计模式是现在软件编程中的重要思想，自顶向下的方法就是将一个复杂系统分成相对简单的若干个小模块，然后找出每个分模块的关键与重点，分别完成各个小模块的设计，最后将各个模块综合起来完成整个系统的设计，本设计采用自顶向下的设计模式。
任小强他们通过对设计的主要硬件电路和软件进行了探讨，结果表明该系统具有结构简单、污染性少、安全性高、可靠性强等特点，对未来环境保护与人身安全具有一定的积极作用。可以在家里听鞭炮声，妈妈再也不用担心我感觉不到年味啦！
原文链接：https://www.hanspub.org/journal/PaperInformation.aspx?paperID=13935
注：本文由龚珊编译，本文版权属于汉斯出版社，转载请注明出处。
