CN113837327A - 集成电路芯片及控制系统 - Google Patents

Abstract

一种集成电路芯片及控制系统。所述集成电路芯片包括：第一电路，适于获取第一参数的最大值信息；所述第一参数的最大值信息是通过非接触通信的方式输入的；第二电路，适于获取所述第一参数的调节信息；所述第一参数的调节信息是通过接触接口输入的；第三电路，适于基于所述第一参数的最大值信息，及所述第一参数的调节信息，生成与所述第一参数对应的脉冲宽度调制信号，以控制所述受控设备基于所述第一参数进行工作。应用上述方案，在通过近场射频通信接收第一参数的最大值信息后，通过接触接口，即可改变第一参数对应的脉冲宽度调制信号，使用便利。并且，还可以改变第一参数的最大值信息，便于调节受控设备的参数。

Description

集成电路芯片及控制系统

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，具体涉及一种集成电路芯片及控制系统。

背景技术

实际应用中，可以采用多种方法，对受控设备(如LED灯，电机)进行控制，实现对受控设备的参数设定。比如，可以对受控设备的功率，色彩，转速等进行设定。

一种方法中，可以使用带(Near Field Communication，NFC)的手机，通过非接触式接口芯片(简称非接接口芯片)对受控设备(如LED灯，电机)进行控制，实现对受控设备的参数设定。

但是，使用该方法时，如果要再次调节受控设备的参数，则需要再次用手机靠近受控设备进行通信，非常不便。

另一种方法中，可以利用有线调节器(比如旋钮)，通过接触式接口，直接向受控设备发送可变占空比的脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号，实现对受控设备进行参数设定。

但是，该方法发送的脉冲宽度调制信号的特征(如频率和占空比)是在一个固定范围内的，无法更改范围，这限制了受控设备的适用范围，使用仍然不便。

由于终端用户需要的最大量程配置有很多种类，很难通过设计对应的多种产品型号来满足，因此需要一款通用可配置的产品，在出厂的时候或者各级经销商处通过非接触接口进行方便的配置。

发明内容

本发明要解决的问题为：如何更加便于调节受控设备的参数。

为解决上述问题，本发明实施例提供了一种集成电路芯片，与受控设备连接，包括：

第一电路，适于获取第一参数的最大值信息；所述第一参数的最大值信息是通过非接触通信的方式输入的；

第二电路，适于获取所述第一参数的调节信息；所述第一参数的调节信息是通过接触接口的方式输入的；

第三电路，适于基于所述第一参数的最大值信息，及与所述第一参数的最大值信息对应的第一参数的调节信息，生成对应的脉冲宽度调制信号，使得所述受控设备在所述脉冲宽度调制信号的控制下进行工作。

可选地，所述第一参数的最大值信息，包括以下至少一种：所述第一参数对应的脉冲宽度调制信号的周期；所述第一参数对应的脉冲宽度调制信号的占空比；所述第一参数对应的脉冲宽度调制信号的相位。

可选地，所述第三电路，基于所述第一参数的最大值与所述第一参数的调节信息的进行运算，确定所述第一参数对应的脉冲宽度调制信号的占空比。

可选地，当所述第一参数的最大值信息或所述第一参数的调节信息，发生更新时，重新生成与所述第一参数对应的脉冲宽度调制信号。

可选地，所述第一参数的最大值信息的数量为两个以上。

可选地，所述第一参数的调节信息的数量为至少一个。

可选地，所述第一参数的脉冲宽度调制信号的数量为两个以上。

可选地，所述第一参数的调节信息是模拟信号。

可选地，所述第一参数的调节信息是数字的脉冲宽度调制信号。

可选地，所述非接触通信方式是近场射频通信NFC。

可选地，所述非接触通信方式是超高频RFID。

可选地，所述集成电路芯片还包括：

非易失性存储器，适于存储所述第一参数。

可选地，所述集成电路芯片还包括：

第四电路，适于控制所述第一电路和所述第三电路对所述非易失性存储器的访问，使得同一时刻，仅所述第一电路和所述第三电路中的一个，访问所述非易失性存储器。

可选地，所述第四电路还适于控制所述第一电路以写模式或读模式访问所述非易失性存储器，以及控制所述第三电路以读模式访问所述非易失性存储器。

可选地，所述第一电路由所述非接触接口的射频场供电。

可选地，所述第二电路及第三电路，由所述受控设备的电源电压供电。

可选地，所述第一电路、第二电路及第三电路，均在布线逻辑中实现。

本发明实施例还提供了一种控制系统，所述控制系统包括：

非接触通信控制器；

及受控装置，所述受控装置包括：上述任一种所述的集成电路芯片，及受控设备；

其中，所述受控装置与所述非接触通信控制器进行非接触通信，接收所述第一参数的最大值信息；所述受控装置上设置有接触接口，通过接触接口，接收所述第一参数的调节信息；所述受控装置基于第一参数的最大值信息和调节信息，产生脉冲宽度调制信号用于控制所述受控设备。

可选地，所述受控设备为LED灯或电机。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：

应用本发明的方案，由于第三电路可以同时基于所述第一参数的最大值信息，及所述第一参数的调节信息，生成与所述第一参数对应的脉冲宽度调制信号，因此，在通过非接触通信接收第一参数的最大值信息后，通过接触接口，即可改变第一参数对应的脉冲宽度调制信号，使用更加便利。并且，本发明的方案，还可以改变第一参数的最大值信息，更加便于调节受控设备的参数。

附图说明

图1是本发明的一种集成电路芯片的结构示意图；

图2是本发明的一种控制系统的结构示意图。

具体实施方式

现有的集成电路芯片，在用于调整受控设备(如LED灯，电机)的参数时，要么使用带NFC的手机进行参数调整，要么通过在受控设备设设置有线调节器进行参数调整。

若使用带NFC的手机进行参数调整，每次调整均需要再次用手机靠近受控设备进行通信，非常不便。每次调整的均是参数的当前值。调整后，受控设备即按照该当前值进行工作。

若在受控设备设设置有线调节器，通过接触式接口，来调整受控设备到的参数时，仅仅适用最大参数值固定的受控设备，而无法更改受控设备的最大参数值。

一种解决方案是提供由NFC控制器形成的电子标签，该NFC控制器关联于可再编程的非易失性存储器以及微控制器或微处理器。非易失性存储器用于存储控制和配置数据。微控制器或微处理器通过接触式接口，一直或间歇性的捕捉调节信号转换为调节参数，同时基于从电子标签的存储器中读取的数据与调节参数进行运算，生成用于控制设备的电信号。然而，这样的解决方案特别昂贵，并且要求微控制器被编程以管理与电子标签的通信、捕捉调节信号转换为调节参数、并与数据进行实时运算生成最终电信号。

针对该问题，本发明提供了一种集成电路芯片，所述集成电路芯片不仅可以通过非接触通信接收第一参数的最大值信息，还可以通过接触接口，接收所述第一参数的调节信息，第三电路最终可以基于所述第一参数的最大值信息，及所述第一参数的调节信息，生成与所述第一参数对应的脉冲宽度调制信号。相对于仅基于非接触通信接收的信息，或者通过接触接口接收的信息，来对受控设备进行调整，可以在通过非接触通信接收第一参数的最大值信息后，直接通过接触接口，即可改变第一参数对应的脉冲宽度调制信号，使用更加便利。并且，本发明的方案，还可以改变第一参数的最大值信息，更加便于调节受控设备的参数。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例作详细地说明。

参照图1，本发明实施例提供了一种集成电路芯片1，与受控设备连接，所述集成电路芯片1可以包括：第一电路11，第二电路12及第三电路13。其中：

所述第一电路11，适于获取第一参数的最大值信息；所述第一参数的最大值信息是通过非接触通信的方式输入的；

所述第二电路12，适于获取所述第一参数的调节信息；所述第一参数的调节信息是通过接触接口的方式输入的；

所述第三电路13，适于基于所述第一参数的最大值信息，及所述第一参数的调节信息，生成与所述第一参数对应的脉冲宽度调制信号，以控制所述受控设备基于所述第一参数进行工作。

在具体实施中，所述集成电路芯片1，可以设置在受控装置内，也可以设置在受控装置外，具体如何设置，均不构成对本发明的限制，且均在本发明的保护范围之内。仅通过单个集成电路芯片1，对受控装置的参数进行调整，可以减少了芯片之间连线，占用更少的硬件电路板空间，最小化成本。

在具体实施中，所述非接触通信方式可以是近场射频通信NFC，也可以是超高频射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)，当然还可以是其它非接触通信方式，具体不作限制。

在具体实施中，受控设备可以是任何能够通过脉冲宽度调制信号，被直接或间接控制的设备。比如，受控设备可以为照明装置或电路(例如，包括LED)，也可以是电机(例如，线性电机或步进电机)、流体循环控制阀、伺服电机。

在具体实施中，所述第一参数，可以为功率或转速等参数对应的脉冲宽度调制信号(周期、相位和占空比)。相应地，所述第一参数的最大值，可以为最大功率或最大转速等。所述第一参数的调节信息，可以是对功率的调节信息，以在最大功率范围内，降低或增大受控设备的当前功率；也可以是对转速的调节信息，以在最大转速的范围内，减小或增大受控设备的当前转速。

比如，当所述受控设备为LED灯时，所述第一参数可以为LED灯的功率参数对应的脉冲宽度调制信号(周期、相位和占空比)。用户在接触接口输入对LED灯当前功率的调节比例，可以调整调亮或调暗LED灯。

当所述受控设备为电机时，所述第一参数可以为电机的转速参数对应的脉冲宽度调制信号(周期、相位和占空比)。用户在接触接口输入对电机当前转速的调节比例，可以调快或调慢电机的转速。

在具体实施中，用户可以通过非接触通信的方式，输入第一参数的最大值信息。但无论直接接收所述第一参数的最大值信息的设备如何，第一电路11均可以获取到所述第一参数的最大值信息。

在具体实施中，所述第一电路11的电路结构不作限制，只要可以接收到第一参数的最大值信息即可。

在本发明的一实施例中，第一参数的最大值信息可以包括以下至少一种：所述第一参数对应的脉冲宽度调制信号的周期；所述第一参数对应的脉冲宽度调制信号的占空比；所述第一参数对应的脉冲宽度调制信号的相位。

其中，所述第一参数对应的脉冲宽度调制信号的占空比，可以为脉冲宽度调制信号每个周期内的上升沿位置及下降沿位置。基于第一参数对应的最大占空比的脉冲宽度调制信号，在每个周期内的上升沿位置及下降沿位置，可以确定所述第一参数对应的最大占空比的脉冲宽度调制信号中，高电平信号或低电平信号的持续时间，进而可以确定所述第一参数对应脉冲宽度调制信号的最大占空比。

可以理解的是，在具体实施中，第一参数的最大值信息可以包括以上三种信息，也可以仅包括其中的一种或两种。当仅包括其中的一种或两种时，可以将剩余一种信息作为默认信息，而无须输入。比如，所述第一参数的最大值信息可以仅包括第一参数对应的脉冲宽度调制信号的周期，而将所述第一参数对应的脉冲宽度调制信号的占空比，以及第一参数对应的脉冲宽度调制信号的相位，作为默认信息。

在具体实施中，用户可以通过接触接口，输入第一参数的调节信息。直接接收所述第一参数的调节信息的设备，可以为受控设备，也可以为其它设备。但无论直接接收所述第一参数的调节信息的设备如何，第二电路12均可以获取到第一参数的调节信息。携带所述第一参数的调节信息的信号，可以为脉冲宽度调制信号，第二电路12可以通过测量携带第一参数的调节信息的脉冲宽度调制信号的占空比，确定所述第一参数的调节。

同样地，所述第二电路12的电路结构不作限制，只要可以接收到第一参数的调节信息即可。

在具体实施中，所述第三电路13，可以采用多种电路结构实现，具体不作限制。比如，所述第三电路13可以通过乘法器实现。所述第三电路13可以对所述第一参数的最大值与所述第一参数的调节信息的进行运算，确定所述第一参数对应的脉冲宽度调制信号的占空比。当输出至受控设备时，受控设备可以识别该脉冲宽度调制信号，进而可以基于所述脉冲宽度调制信号实时更新工作状态。

在一种实施例中，所述第三电路13可以通过乘法器实现，即对第一参数的最大值与所述第一参数的调节信息进行乘法运算，得到第一参数对应的脉冲宽度调制信号的占空比。在另一种实施例中，所述第三电路13可以通过减法器实现，即对第一参数的最大值与所述第一参数的调节信息进行减法运算，得到第一参数对应的脉冲宽度调制信号的占空比。

可选地，在其它实施例中，所述第三电路13也可以基于接触接口输入的第一参数的调节信息，开启或关闭脉冲宽度调制信号的输出。

在具体实施中，当所述第一参数的最大值信息或所述第一参数的调节信息，发生更新时，重新生成与所述第一参数对应的脉冲宽度调制信号。也就是说，二者中的任一信息发生变化时，第三电路13均需要重新生成相应的脉冲宽度调制信号，以更新受控设备的工作状态。

需要说明的是，在具体实施中，为了减少延迟，第二电路12可以自动不间断地测量接触接口输入的信号的占空比，以获知第一参数的调节比例。同时，第三电路13可以自动不间断地进行乘法运算，得到所要输出的脉冲宽度调制信号的占空比，最终使得集成电路芯片1的整个工作过程，几乎没有或仅有很小的延迟。

在具体实施中，所述第一参数对应的脉冲宽度调制信号可能存在多路，即所述集成电路芯片1可以同时输出多路脉冲宽度调制信号，比如，在受控设备为电机时。每个脉冲宽度调制信号可能具有相同的最大值，也可能具有不同的最大值。通过接触接口输入的第一参照的调节信息，可以对各路脉冲宽度调制信号均作相同幅度的调节，也可以分别对各路脉冲宽度调制信号均作不同幅度的调节。

因此，本发明的实施例中，所述第一参数的脉冲宽度调制信号的数量为两个以上。为了满足多路脉冲宽度调制信号需求，所述第一参数的最大值信息的数量为两个以上。其中，部分或全部脉冲宽度调制信号可以对应同一最大值。

此时，所述第一参数的调节信息的数量可以为至少一个，部分或全部脉冲宽度调制信号对应的最大值，可以进行相同幅度的调节。

比如，所述第一参数的脉冲宽度调制信号的数量可以为两个，分别为第一脉冲宽度调制信号，及第二脉冲宽度调制信号，二者对应的最大值不同，但可以采用相同的调节比例进行调节。

在具体实施中，参照图1，在受控设备发送请求时，或者受控设备通电、打开或初始化时，需要所述集成电路芯片1来存储第一参数的最大值信息，为此，本发明的实施例中，所述集成电路芯片1还可以包括：非易失性存储器14，适于存储所述第一参数的最大值信息。

在本发明的一实施例中，为了所述集成电路芯片1还可以包括：第四电路15。通过所述第四电路15，可以控制所述第一电路11和所述第三电路13对所述非易失性存储器14的访问，使得同一时刻，仅所述第一电路11和所述第三电路13中的一个，访问所述非易失性存储器14。

通过设置第四电路15，可以避免第一电路11及第三电路13同时访问非易失性存储器14，防止第一电路11更新非易失性存储器14中信息的同时，第三电路13获取到更新之前的第一参数最大值信息，进而输出不准确的脉冲宽度调制信号。设置第四电路15后，第一电路11访问非易失性存储器14的同时，可以禁止第三电路13访问非易失性存储器14，防止第三电路13基于更新之前的信息输出脉冲宽度调制信号。

在具体实施中，第四电路15还适于控制所述第一电路11以写模式或读模式访问所述非易失性存储器14，以及控制所述第三电路13以读模式访问所述非易失性存储器14。也就是说，所述第一电路11既可以对非易失性存储器14执行读操作，也可以对非易失性存储器14执行写操作，而所述第三电路13仅可以对非易失性存储器14执行读操作。

在本发明的实施例中，为了减少布线，简化电路结构，可以由所述非接触通信的射频场为所述第一电路11供电。

进一步地，可以由受控设备的电源电压，为所述第二电路12及第三电路13供电。

在本发明的实施例中，所述第一电路11、第二电路12及第三电路13，可以均在布线逻辑中实现。换言之，所述第一电路11、第二电路12及第三电路13可以均由逻辑电路及连接线构成，固化于集成电路芯片1内，而无须用户只需额外的编程操作，更加便于用户使用。

所描述的实施例的优点是：它们使得能够相对于微处理器或微控制器所必需的表面面积，而减小由集成电路占用的表面面积。

另一优点是：采用布线逻辑以状态机的形式的实施例，避免了归因于程序执行错误的故障风险(如微处理器或微控制器将会有的情况)。

参照图2，本发明实施例还提供了一种控制系统3，所述控制系统3可以包括：

非接触通信控制器31；

及受控装置32，所述受控装置32包括：上述实施例中任一种的集成电路芯片1，及所述受控设备2；

其中，所述受控装置32包括天线21，可与所述非接触通信控制器31进行非接触通信，接收所述第一参数的最大值信息；所述受控装置32包括有接触接口22，通过接触接口，接收所述第一参数的调节信息。

在具体实施中，接触接口22可以是输出模拟电信号的模拟旋钮或输出可变脉冲宽度调制信号的数字旋钮等，也可以为其它可输出模拟电信号或脉冲宽度调制信号的电路。

在具体实施中，所述受控设备2可以为LED灯或电机。

在具体实施中，受控装置32内会设置有天线21。天线21与集成电路芯片1中的第一电路11配合，可以与非接触通信控制器31进行非接触通信，获得第一参数的最大值信息。所述非接触通信控制器31可以为带NFC的手机。

另外，受控装置32的接触接口22可以接收所述第一参数的调节信息。集成电路芯片1基于所述第一参数的最大值信息及调节信息，输出相应的脉冲宽度调制信号。集成电路芯片1可以设置于受控装置32内，也可以设置于受控装置32外。

第一参数的调节信息可以是数字的脉冲宽度调制信号，由第二电路12通过采样方式转换为占空比信息；也可以是一个模拟信号，由第二电路12通过模数转换方式转换为占空比信息。

由上述内容可知，使用本发明实施例中的集成电路芯片1，来调整受控设备2的参数时，即可以随时改变第一参数的最大值信息，而且可以通过接触接口，在最大值限定的范围内，改变第一参数的当前值，更加便于实际使用。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (19)

1.一种集成电路芯片，与受控设备连接，其特征在于，包括：

第一电路，适于获取第一参数的最大值信息；所述第一参数的最大值信息是通过非接触通信的方式输入的；

第二电路，适于获取所述第一参数的调节信息；所述第一参数的调节信息是通过接触接口输入的；

第三电路，适于基于所述第一参数的最大值信息，及与所述第一参数的最大值信息对应的第一参数的调节信息，生成对应的脉冲宽度调制信号，使得所述受控设备在所述脉冲宽度调制信号的控制下进行工作。

2.如权利要求1所述的集成电路芯片，其特征在于，所述第一参数的最大值信息，包括以下至少一种：所述第一参数对应的脉冲宽度调制信号的周期；所述第一参数对应的脉冲宽度调制信号的占空比；所述第一参数对应的脉冲宽度调制信号的相位。

3.如权利要求1所述的集成电路芯片，其特征在于，所述第三电路，基于所述第一参数的最大值与所述第一参数的调节信息的进行运算，确定所述第一参数对应的脉冲宽度调制信号的占空比。

4.如权利要求1所述的集成电路芯片，其特征在于，当所述第一参数的最大值信息或所述第一参数的调节信息，发生更新时，重新生成与所述第一参数对应的脉冲宽度调制信号。

5.如权利要求1所述的集成电路芯片，其特征在于，所述第一参数的最大值信息的数量为两个以上。

6.如权利要求5所述的集成电路芯片，其特征在于，所述第一参数的调节信息的数量为至少一个。

7.如权利要求6所述的集成电路芯片，其特征在于，所述第一参数的脉冲宽度调制信号的数量为两个以上。

8.如权利要求5所述的集成电路芯片，其特征在于，所述第一参数的调节信息是模拟信号。

9.如权利要求5所述的集成电路芯片，其特征在于，所述第一参数的调节信息是数字的脉冲宽度调制信号。

10.如权利要求1所述的集成电路芯片，其特征在于，所述非接触通信方式是近场射频通信NFC。

11.如权利要求1所述的集成电路芯片，其特征在于，所述非接触通信方式是超高频RFID。

12.如权利要求1所述的集成电路芯片，其特征在于，还包括：

非易失性存储器，适于存储所述第一参数。

13.如权利要求12所述的集成电路芯片，其特征在于，还包括：

第四电路，适于控制所述第一电路和所述第三电路对所述非易失性存储器的访问，使得同一时刻，仅所述第一电路和所述第三电路中的一个，访问所述非易失性存储器。

14.如权利要求13所述的集成电路芯片，其特征在于，所述第四电路还适于控制所述第一电路以写模式或读模式访问所述非易失性存储器，以及控制所述第三电路以读模式访问所述非易失性存储器。

15.如权利要求1所述的集成电路芯片，其特征在于，所述第一电路由所述非接触接口的射频场供电。

16.如权利要求1所述的集成电路芯片，其特征在于，所述第二电路及第三电路，由所述受控设备的电源电压供电。

17.如权利要求1所述的集成电路芯片，其特征在于，所述第一电路、第二电路及第三电路，均在布线逻辑中实现。

18.一种控制系统，其特征在于，包括：

非接触通信控制器；

及受控装置，所述受控装置包括：权利要求1至17任一项所述的集成电路芯片，及受控设备；

其中，所述受控装置与所述非接触通信控制器进行非接触通信，接收所述第一参数的最大值信息；所述受控装置上设置有接触接口，通过接触接口，接收所述第一参数的调节信息；所述受控装置基于第一参数的最大值信息和调节信息，产生脉冲宽度调制信号用于控制所述受控设备。

19.如权利要求18所述的控制系统，其特征在于，所述受控设备为LED灯或电机。

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