CN204734760U - 一种基于fpga的紫外线消毒灯控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于FPGA的紫外线消毒灯控制系统，包括：无线数据发射端和无线数据接收端。无线数据发射端设置在消毒区域之外，无线数据发射端包括：FPGA模块、键盘输入模块、设置时间显示模块和无线数据发射模块。键盘输入模块、设置时间显示模块和无线数据发射模块与FPGA模块相应管脚相连接，无线数据发射端采用三端稳压集成电路将9V电池的电压降至5V为FPGA模块、键盘输入模块无线数据发射模块提供5V直流电源。无线数据接收端设置在消毒区域内，消毒时间显示模块、无线数据接收模块、热释电红外检测模块、语音提示模块、消毒灯控制模块分别与FPGA控制模块的相应管脚相连接，无线数据接收模块和无线数据发射模块形成无线数据连接，消毒灯和消毒灯控制模块连接。

Description

一种基于FPGA的紫外线消毒灯控制系统

技术领域

本实用新型涉及消毒技术领域，具体而言，涉及一种基于FPGA的紫外线消毒灯控制系统。

背景技术

随着科学的进步，人们对物体的消毒方法也发生了一些变化，从传统的84消毒液、过氧乙酸、熏香等化学方法逐渐过渡到以紫外线消毒等为主的物理方法。应用紫外线灯消毒不但可以避免出现因使用化学消毒剂而产生的头疼、恶心、咽痛、呛咳、胸闷等症状，而且不伤及物体、衣物，安全环保无污染。

但是紫外线消毒在使用过程中，不能使紫外线光源直接照射到人体，以免引起损伤。为了避免紫外线对人体的危害，要采用保护措施。

实用新型内容

本实用新型提供一种基于FPGA的紫外线消毒灯控制系统，用以在紫外线消毒的使用过程中避免紫外线对人体造成危害。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种基于FPGA的紫外线消毒灯控制系统，包括：无线数据发射端和无线数据接收端，其中：

无线数据发射端设置在消毒区域之外，包括FPGA模块、键盘输入模块、设置时间显示模块和无线数据发射模块，键盘输入模块、设置时间显示模块和无线数据发射模块分别与FPGA模块相应管脚相连接，无线数据发射端采用三端稳压集成电路将9V电池的电压降至5V为FPGA模块、键盘输入模块无线数据发射模块提供5V直流电源，通过与三端稳压集成电路相连的第一有源晶振为FPGA模块提供时钟信号；

无线数据接收端设置在消毒区域内，包括FPGA控制模块、消毒时间显示模块、无线数据接收模块、热释电红外检测模块、语音提示模块、消毒灯控制模块和消毒灯，消毒时间显示模块、无线数据接收模块、热释电红外检测模块、语音提示模块、消毒灯控制模块分别与FPGA控制模块的相应管脚相连接，无线数据接收模块和无线数据发射模块形成无线数据连接，消毒灯和消毒灯控制模块连接，第二有源晶振与FPGA控制模块相连，为FPGA控制模块提供时钟信号。

进一步地，所述消毒灯控制模块为继电器。

进一步地，所述设置时间显示模块由两个独立的8段共阴极数码管组成。

进一步地，所述热释电红外检测模块包括相连接的热释电红外传感器LHI778与红外信号处理集成电路BISS0001芯片，当热释电红外传感器LHI778检测到有人员在消毒区域活动时，红外信号处理集成电路BISS0001芯片向FPGA控制模块发出高电平信号。

进一步地，所述语音提示模块包括依次相连的语音录放芯片ISD2590、功率放大器LM386和音箱，当热释电红外检测模块检测到有人的时候，FPGA控制模块向语音录放芯片ISD2590发送使能信号，驱动语音录放芯片ISD2590放出提前录制好的报警语音信息。

进一步地，所述消毒时间显示模块采用一个共阴极的四位数码管CL5461AS。

进一步地，在无线数据接收端，由依次相连接的整流器、滤波、稳压块组成一个直流稳压电源，将220V交流电转换成5V直流电。

为了保证控制人员的安全，上述实施例采用了无线收发模块进行数据传输，可保证操作人员远距离消毒区域。同时，在消毒过程中，如果有人突然闯进消毒区域，为了保证其安全，系统采用了热释电红外传感器。当探测到人员闯进时，立即断电，停止消毒，并驱动语音芯片报警提示人员离开。

本实用新型的基于FPGA的紫外线消毒灯控制系统适用于医院、学校以及公共区域的水房、厨房的消毒。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一个实施例的无线数据发射端的模块示意图；

图2为本实用新型一个实施例的无线数据接收端的模块示意图；

图3为本实用新型一个实施例的无线数据发射端的硬件电路结构图；

图4a为本实用新型一个实施例的无线数据接收端的硬件电路结构图；

图4b为本实用新型一个实施例的无线数据接收端的直流电源电路结构图；

图4c为本实用新型一个实施例的无线数据接收端的语音提示模块电路结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型一个实施例的无线数据发射端的模块示意图；图2为本实用新型一个实施例的无线数据接收端的模块示意图；如图所示，基于FPGA的紫外线消毒灯控制系统包括：无线数据发射端和无线数据接收端，其中：

无线数据发射端设置在消毒区域之外，包括FPGA模块、键盘输入模块、设置时间显示模块和无线数据发射模块。键盘输入模块、设置时间显示模块和无线数据发射模块分别与FPGA模块相应管脚相连接，无线数据发射端采用三端稳压集成电路将9V电池的电压降至5V为FPGA模块、键盘输入模块无线数据发射模块提供5V直流电源，通过与三端稳压集成电路相连的第一有源晶振为FPGA模块提供时钟信号；

无线数据接收端设置在消毒区域内，包括FPGA控制模块、消毒时间显示模块、无线数据接收模块、热释电红外检测模块、语音提示模块、消毒灯控制模块和消毒灯，消毒时间显示模块、无线数据接收模块、热释电红外检测模块、语音提示模块、消毒灯控制模块分别与FPGA控制模块的相应管脚相连接，无线数据接收模块和无线数据发射模块形成无线数据连接，消毒灯和消毒灯控制模块连接，第二有源晶振与FPGA控制模块相连，为FPGA控制模块提供时钟信号。

图3为本实用新型一个实施例的无线数据发射端的硬件电路结构图；如图所示，无线数据发射端的结构如下：

(1)设置时间显示模块

设置时间显示模块由两个独立的8段共阴极数码管组成，显示的是设置的消毒时间，时间单位为分。

(2)键盘输入模块

使用一个4×4键盘作为数据的输入部分，设置的消毒时间就是由这个键盘输入的。

(3)无线数据发射模块

由键盘输入的数据经过FPGA发送到无线发射模块，由无线发射模块将数据发送出去。

(4)供电模块

采用9V电池供电，用三端稳压块7805，将9V电压降至5V，供FPGA控制芯片、键盘输入模块、设置时间显示模块以及无线数据发射模块使用。

图4a为本实用新型一个实施例的无线数据接收端的硬件电路结构图；图4b为本实用新型一个实施例的无线数据接收端的直流电源电路结构图；图4c为本实用新型一个实施例的无线数据接收端的语音提示模块电路结构图；如图所示，无线数据接收端的结构如下：

(1)无线数据接收模块

由无线数据接收模块将数据接收，串行传输给FPGA控制核心。

(2)热释电红外检测模块(人体检测模块)

由热释电红外传感器LHI778、红外信号处理集成电路BISS0001芯片以及外围电路组成。这部分电路检测到有人员在消毒区域活动时，向FPGA控制核心发出高电平信号。

(3)语音提示模块

由语音录放芯片ISD2590、功率放大器LM386以及外围电路组成。当人体检测电路检测到有人的时候，FPGA控制核心向语音提示电路发送使能信号，驱动语音芯片放出提前录制好的报警语音信息。功率放大器是为了增加输出功率，提高音量用的。

(4)消毒时间显示模块

采用一个共阴极的四位数码管CL5461AS。显示的是余下的消毒时间，倒计时计数，后两位单位为秒，前两位单位为分。由FPGA控制核心给出相应的数据。

(5)消毒灯控制模块

由FPGA控制核心给出控制信号，驱动继电器电路，对消毒灯进行开关控制。

(6)供电系统

由整流、滤波、稳压块组成一个直流稳压电源，将220V交流电转换成5V直流电。供整个系统使用。紫外线消毒灯由220V交流电供电，其开关由上述继电器控制。

为了保证控制人员的安全，上述实施例采用了无线收发模块进行数据传输，可保证操作人员远距离消毒区域。同时，在消毒过程中，如果有人突然闯进消毒区域，为了保证其安全，系统采用了热释电红外传感器。当探测到人员闯进时，立即断电，停止消毒，并驱动语音芯片报警提示人员离开。

本实用新型的基于FPGA的紫外线消毒灯控制系统适用于医院、学校以及公共区域的水房、厨房的消毒。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种基于FPGA的紫外线消毒灯控制系统，其特征在于，包括：无线数据发射端和无线数据接收端，其中：

无线数据发射端设置在消毒区域之外，包括FPGA模块、键盘输入模块、设置时间显示模块和无线数据发射模块，键盘输入模块、设置时间显示模块和无线数据发射模块分别与FPGA模块相应管脚相连接，无线数据发射端采用三端稳压集成电路将9V电池的电压降至5V为FPGA模块、键盘输入模块无线数据发射模块提供5V直流电源，通过与三端稳压集成电路相连的第一有源晶振为FPGA模块提供时钟信号；

无线数据接收端设置在消毒区域内，包括FPGA控制模块、消毒时间显示模块、无线数据接收模块、热释电红外检测模块、语音提示模块、消毒灯控制模块和消毒灯，消毒时间显示模块、无线数据接收模块、热释电红外检测模块、语音提示模块、消毒灯控制模块分别与FPGA控制模块的相应管脚相连接，无线数据接收模块和无线数据发射模块形成无线数据连接，消毒灯和消毒灯控制模块连接，第二有源晶振与FPGA控制模块相连，为FPGA控制模块提供时钟信号。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA的紫外线消毒灯控制系统，其特征在于，所述消毒灯控制模块为继电器。

3.根据权利要求1所述的基于FPGA的紫外线消毒灯控制系统，其特征在于，所述设置时间显示模块由两个独立的8段共阴极数码管组成。

4.根据权利要求1所述的基于FPGA的紫外线消毒灯控制系统，其特征在于，所述热释电红外检测模块包括相连接的热释电红外传感器LHI778与红外信号处理集成电路BISS0001芯片，当热释电红外传感器LHI778检测到有人员在消毒区域活动时，红外信号处理集成电路BISS0001芯片向FPGA控制模块发出高电平信号。

5.根据权利要求1所述的基于FPGA的紫外线消毒灯控制系统，其特征在于，所述语音提示模块包括依次相连的语音录放芯片ISD2590、功率放大器LM386和音箱，当热释电红外检测模块检测到有人的时候，FPGA控制模块向语音录放芯片ISD2590发送使能信号，驱动语音录放芯片ISD2590放出提前录制好的报警语音信息。

6.根据权利要求1所述的基于FPGA的紫外线消毒灯控制系统，其特征在于，所述消毒时间显示模块采用一个共阴极的四位数码管CL5461AS。

7.根据权利要求1所述的基于FPGA的紫外线消毒灯控制系统，其特征在于，在无线数据接收端，由依次相连接的整流器、滤波、稳压块组成一个直流稳压电源，将220V交流电转换成5V直流电。