[发明专利]一种利用FPGA控制光控开关产生脉冲信号的方法

说明书

技术领域

本发明属于电子技术领域，尤其是一种利用FPGA控制光控开关 产生脉冲信号的方法。

背景技术

光控开关是一种内无接触点，在特定环境光线下采用声响效果激 发拾音器进行声电转换来控制用电器的开启，并经过延时后能自动断 开电源的节能电子开关。广泛用于楼道、建筑走廊、洗漱室、厕所、 厂房、庭院等场所，是现代极理想的新颖绿色照明开关，并延长灯泡 使用寿命。

随着科学技术的发展，公共场所照明控制手段也将逐步更新，除 现在已有的声光控开关外，还有微波感应开关和热释远红外感应开 关.目前，微波感应开关的抗干扰性能尚不理想，红外感应开关在性 能上较为理想，但安装复杂，比较娇气，价格也偏高，比较适合在一 些管理完善的场所如宾馆、大饭店楼道及居家庭走廊应用，在普通住 宅楼、办公楼道等场所的照明控制考虑到价格、管理及安装方便等因 素，根据我国国情，可以预计在相当一段时期内，光控延时开关将是 首选的主流产品，但在家庭走廊、宾馆等场所，光控延时开关的性能 并不是很理想。

究其原因，是因为现有技术中采用的光控开关控制器敏锐度和精确 性不高，采用的系统的控制器和单片机由于集成度高，使其成本偏高， 同时由于采用芯片的引脚较多，实物硬件电路板布线复杂，在控制过程 中干扰很多，容易错误开关。

本发明选择用单片机和FPGA组成的控制电路，具有所需器件少，性 能参数稳定，电源受控制器件参数变化影响较小等特点，此外，由于FPGA 系统时钟速率非常快，且其内部进程是并列的，即采用并行输入输出方 式，使得系统的处理速度大为提高，有效的克服了模拟控制系统中因延 迟带来的电源精度和稳定度问题，使开关电源的整体性能得到较大提高。

采用FPGA器件，充分发挥了其特有的大规模、高速度、可灵活 配置以及价格低等有点，设计出具有高精度、高稳定性的数字化开关 电源，其优异的性能是模拟系统所不及的。与基于DSP控制的昂贵的 开关电源相比，也具有明显的性价比优势。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中元件集成度不高，电路复杂，光 感元件不够敏锐，容易受干扰的问题。

为此，本发明提供了一种利用FPGA控制光控开关产生脉冲信号 的方法，包括闭合延时回路；数字控制电路；功率转换电路；开关电 路；

所述闭合延时回路输出端与数字控制电路输入端电连接；所述功 率转换电路输出端与开关电路输入端电连接；所述开关电路输出端与 闭合延时回路输入端电连接。

所述数字控制电路包括FPGA控制电路；单片机；

所述FPGA控制电路输出端与单片机输入端电连接；所述单片机 输出端与功率转换电路输入端电连接。

所述闭合延时回路包括光感传感元件，信号放大电路和555定时电路；

所述光感传感元件输出端与信号放大电路输入端电连接；所述信 号放大电路输出端与555定时电路输入端电连接；所述555定时电路输 出端与光感传感元件输入端电连接。

所述功率转换电路还包括整流滤波电路，所述整流滤波电路输出 端与功率转换电路输入端电连接。

所述开关电路还包括电源电路，所述电源电路输出端与开关电路 输入端电连接。

本发明具有以下优点：

本发明选择用单片机和FPGA组成的控制电路，具有所需器件少，性 能参数稳定，电源受控制器件参数变化影响较小等特点，此外，由于FPGA 系统时钟速率非常快，且其内部进程是并列的，即采用并行输入输出方 式，使得系统的处理速度大为提高，有效的克服了模拟控制系统中因延 迟带来的电源精度和稳定度问题，使开关电源的整体性能得到较大提高。

采用FPGA器件，充分发挥了其特有的大规模、高速度、可灵活 配置以及价格低等有点，设计出具有高精度、高稳定性的数字化开关 电源，其优异的性能是模拟系统所不及的。与基于DSP控制的昂贵的 开关电源相比，也具有明显的性价比优势。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中，1、光感传感元件；2、信号放大电路；3、555定时电路； 4、FPGA控制电路；5、单片机；6、功率转换电路；7、开关电路。

具体实施方式