[发明专利]一种基于FPGA的电子盘远程智能供电控制装置

说明书

技术领域

本发明属于电子技术领域，尤其是一种基于FPGA的电子盘远程智能供电控制装置。

背景技术

FPGA(Field-ProgrammableGateArray)，即现场可编程门阵列，他是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。

特点介绍

1)采用FPGA设计ASIC电路(专用集成电路)，用户不需要投片生产，就能得到合用的芯片。

2)FPGA可做其它全定制或半定制ASIC电路的中试样片。

3)FPGA内部有丰富的触发器和I/O引脚。

4)FPGA是ASIC电路中设计周期最短、开发费用最低、风险最小的器件之一。

5)FPGA采用高速CMOS工艺，功耗低，可以与CMOS、TTL电平兼容。可以说，FPGA芯片是小批量系统提高系统集成度、可靠性的最佳选择之一。FPGA是由存放在片内RAM中的程序来设置其工作状态的，因此，工作时需要对片内的RAM进行编程。用户可以根据不同的配置模式，采用不同的编程方式。

加电时，FPGA芯片将EPROM中数据读入片内编程RAM中，配置完成后，FPGA进入工作状态。掉电后，FPGA恢复成白片，内部逻辑关系消失，因此，FPGA能够反复使用。FPGA的编程无须专用的FPGA编程器，只须用通用的EPROM、PROM编程器即可。当需要修改FPGA功能时，只需换一片EPROM即可。这样，同一片FPGA，不同的编程数据，可以产生不同的电路功能。因此，FPGA的使用非常灵活。

随着物联网技术的发展，“智能家居”已逐渐进入人们的日常生活，一个普通家庭对若干家用电器的通/断电需要进行实时、统一的管理。在现有技术中，供电控制装置一端与市电连接，另一端与若干家用电器连接，用户通过手机、遥控器等远程控制装置与供电控制装置进行交互，达到控制家用电器通/断电的目的。然而，当家用电器数量较多时，其同时工作的瞬时功率可能较大，轻则烧坏插座与家用电器，重则引起火灾。因此，对家用电器工作状态的监控以及智能控制是当前物联网技术中待解决的难题之一。

然而，现有的远程智能供电控制装置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，加重了电路设计和实际焊接的工作。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中成度高，使其成本偏高，同时由于现有芯片的引脚较多，实物硬件电路板布线复杂，加重了电路设计和实际焊接的工作的缺点。

为此，本发明提供了一种基于FPGA的电子盘远程智能供电控制装置，其包括电子盘远程智能供电控制装置，所述电子盘远程智能供电控制装置包括远程控制器、无线通信模块、FPGA控制模块、传感器；

所述远程控制器输出端通过无线网络与无线通信模块输入端电连接，向无线通信模块发送控制信号；所述无线通信模块输出端与FPGA控制模块输入端电连接，向FPGA控制模块发送控制信号；所述FPGA控制模块输出端分别与无线通信模块输入端、显示模块输入端电连接，所述传感器输出端与FPGA控制模块输入端电连接。

所述电子盘远程智能供电控制装置还包括开关模块，所述开关模块输入端与FPGA控制模块输入端电连接。

所述电子盘远程智能供电控制装置还包括显示模块和键盘输入；键盘输入输出端与FPGA控制模块输入端电连接，显示模块输入端与FPGA控制模块输出端电连接。

所述电子盘远程智能供电控制装置还包括电源模块，所述电源模块输出端与开关模块输入端电连接。

所述FPGA控制模块还包括A/D转换电路，所述A/D转换电路根据当前所述用电设备的工作电压值以及电流值计算出能耗值，并将所述能耗值转换为脉冲信号，所述FPGA控制模块将所述脉冲信号还原为所述能耗值，并将所述能耗值与所述上限阈值与下限阈值进行比较，从而控制用电设备的通/断电。

本发明具有以下优点：

本发明提出的智能供电控制装置可以实现对用电设备的能耗进行实时监控，在同时工作的用电设备数量较多、瞬时功率较大或者装置温度过高时，所述智能供电控制装置可对所述用电设备断电，确保了居民的用电安全。此外，当用电设备长时间处于待机状态时，所述智能供电控制装置也可对所述用电设备断电，节省了居民的用电量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。