一种自适应调光装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及自适应调光技术领域，尤其涉及一种自适应调光装置。


背景技术：

[0002]
在金融领域中的机器中，红外管应用比较广泛，例如，红外管在走钞过程中可以进行钞票计数，或者在走钞过程中对不同面值的钞票进行分钞，或者在工作过程中对钞票进行判斜，还可以是，在走钞过程中判断系统是否堵钞。但是，有时对射管的发射端发光过强，光会把一张钞票穿通，不能正常判断其状态；有时对射管的发射端发光过弱，也不能正常判断其状态。
[0003]
因此，自适应调光在金融领域的应用是必不可少的。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的在于提供一种自适应调光装置，以解决上述技术背景中提出的问题。
[0005]
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
[0006]
一种自适应调光装置，包括：红外管阵列模块、ad采样模块、自适应控制模块、mcu模块和fpga模块；其中，
[0007]
所述ad采样模块，与所述红外管阵列模块相连接，对所述红外管阵列模块的输出端进行ad采样；
[0008]
所述自适应控制模块，分别与所述ad采样模块、所述mcu模块相连接；
[0009]
所述mcu模块，与所述fpga模块相连接；
[0010]
所述fpga模块，与所述红外管阵列模块相连接。
[0011]
优选地，所述自适应控制模块接收所述ad采样模块输出的ad采样值，将ad采样值变换为相应的pwm信号，并根据预设的转换策略对pww信号的占空比进行调节，将调节后的pwm信号的占空比连同ad采样值输出至所述mcu模块。
[0012]
更优选地，所述预设的转换策略包括：若ad采样值小于第一预设阈值，就增大pwm信号的占空比，若ad采样值大于第二预设阈值，就减小pwm信号的占空比；其中，所述第一预设阈值小于所述第二预设阈值。
[0013]
优选地，所述mcu模块，将所述自适应控制模块输出的pwm信号的占空比写入所述fpga模块的ram核。
[0014]
优选地，所述fpga模块，向所述红外管阵列模块的控制电路输出pwm信号的占空比。
[0015]
优选地，所述自适应调光装置还包括：显示模块，所述显示模块通过rs232通信协议与所述mcu模块通信连接。
[0016]
更优选地，所述显示模块显示所述自适应控制模块获得的ad采样值；和/或，所述显示模块显示所述自适应控制模块输出的pwm信号的占空比。
[0017]
更优选地，所述显示模块使用触摸显示屏。
[0018]
更优选地，所述显示模块为液晶显示屏。
[0019]
优选地，所述ad采样模块采用12位逐次逼近型adc，把所述红外管阵列模块输出的模拟信号转化为数字信号。
[0020]
优选地，所述自适应调光装置还包括为各模块供电的供电模块。
[0021]
本申请上下文内容中，如果没有特别声明，术语mcu模块是microcontroller unit的缩写，即微控制器，又称单片微型计算机(single chip microcomputer)或者单片机。
[0022]
与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下有益效果：
[0023]
本申请提供了一种自适应调光装置，通过自适应控制模块调节pwm信号的占空比来控制红外管阵列模块的发射端的发光强度，从而达到调光效果。本申请的自适应调光装置具有抗干扰能力强、移植性强等优点，在电子应用领域具有良好的应用前景。
附图说明
[0024]
构成本申请的一部分附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0025]
图1是本申请的一种自适应调光装置的结构原理框图。
具体实施方式
[0026]
为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0027]
需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
[0028]
图1为一种自适应调光装置的结构原理框图。如图1所示，一种自适应调光装置，包括：mcu模块、显示模块、fpga模块、红外管阵列模块、ad采样模块、自适应控制模块以及电源模块。所述显示模块通过rs232通信协议与所述mcu模块通信连接，mcu模块与fpga模块连接，fpga模块与红外管阵列连接，红外管阵列模块与ad采样模块连接，ad采样模块与自适应控制模块连接，自适应控制模块与mcu模块连接。
[0029]
所述mcu模块，与fpga模块、显示模块以及自适应控制模块相连，主要作用是：其一，将自适应控制模块得到的ad采样值进一步处理发送给显示模块；其二，将自适应控制模块得到的发射管点亮的占空比写到fpga模块的ram核中。
[0030]
所述显示模块，与mcu模块通信连接，主要作用是：其一，显示mcu模块发送来的红外管接收端的电压值，显示mcu模块发送来的ad采样值；其二，在装置工作过程中，若是遇到故障，则把故障代码显示在液晶屏上，方便技术人员及时排查解决。
[0031]
所述fpga模块，分别与mcu模块和红外管阵列模块相连，主要作用是：读取mcu模块写到ram核中的用于控制红外管亮度的占空比，然后对红外管阵列模块进行pwm控制，调节红外管的亮度，使其能正常工作。
[0032]
所述红外管阵列模块，分别与fpga模块和ad采样模块相连，其分布是8行6列的方式，主要作用是：其一，在走钞过程中进行钞票计数；其二，在走钞过程中对不同面值的钞票进行分钞；其三，在工作过程中对钞票进行判斜；其四，在走钞过程中判断是否存在堵钞。
[0033]
所述ad采样模块，分别与红外管阵列模块和自适应控制模块相连，采用的是12位逐次逼近型adc，主要作用：对红外管阵列模块的输出端进行ad采样。
[0034]
所述自适应控制模块：分别与mcu模块和ad采样模块相连，主要作用是：通过ad采样模块的ad采样值来改变红外管的亮度，若是ad采样值过大，就减小pwm信号的占空比，若是ad采样值过小，就增大pwm信号的占空比，重复以上过程不断地调节直到ad采样值符合要求。
[0035]
上述内容中的pwm就是脉冲宽度调制，也就是占空比可变的脉冲波形。pwm控制技术就是以该结论为理论基础，对半导体开关器件的导通和关断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或其他所需要的波形。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，既可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。
[0036]
本申请利用pwm进行控制，就是通过监控红外管阵列模块的输出端的电压，从而自适应调节pwm信号的占空比，来控制红外管阵列模块中红外管的亮度，从而达到调光效果。
[0037]
本申请的一种自适应调光装置的工作原理如下：
[0038]
首先，ad采样模块周期性地对红外管阵列模块接收端的输出信号进行采样，并将获得的ad采样值反馈给自适应控制模块，如果ad采样值不在正常工作的范围内，若是ad采样值偏大就减小占空比，要是ad采样值偏小就增加占空比，根据ad采样值反复调节直到ad采样值在正常值范围内为止。自适应控制模块实时地把占空比和ad采样值传输给mcu模块，mcu模块将ad采样值进行处理，转换成0～5v之间的电压值发送给显示模块，显示模块收到电压值之后按预设的顺序进行显示；mcu模块将最终的占空比写入fpga模块的ram核中，fpga模块将mcu模块写到ram核中的占空比读出，然后根据占空比的大小对红外管阵列模块发射端的发光强度进行调节，直到发光强度在正常工作范围内占空比保持不变，每次装置上电之后都会自适应地学习一次保证装置的正常运行。
[0039]
综上所述，本申请提供了一种自适应调光装置，通过自适应控制模块调节pwm信号的占空比来控制红外管阵列模块的发射端的发光强度，从而达到调光效果。本申请的自适应调光装置具有抗干扰能力强、移植性强等优点，在电子应用领域具有良好的应用前景。
[0040]
以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本实用新型进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。