[發明專利]一種MOFs電致變色材料的自適應控制系統及方法

有效

• 申請號: 201911020472.2
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN110806669B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 李策;朱毅萌;李然
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: G02F1/163
• 分類號: G02F1/163
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐俊;柏子雵

1.一種MOFs電致變色材料的自適應控制系統，基于MOFs電致變色材料，利用SOPC技術實現材料光學特性參數與環境光學特征達到高度的匹配，其特征在于，所述自適應控制系統包括前端調整電路、數據采集模塊、數據處理模塊和自適應控制模塊，其中：

不同顏色的光照射在MOFs電致變色材料上時，MOFs電致變色材料產生相對應的微小電流信號，前端調整電路用于采集該微小電流信號，前端調整電路將微小電流信號放大后，消除極化電壓以及噪聲的干擾，再將電流信號轉換為模擬電壓信號；

數據采集模塊，用于將前端調整電路輸出的模擬電壓信號轉換成數字信號；

數據處理模塊，利用現場可編程門陣列FPGA集成的數字信號處理器DSP乘加模塊定制卷積運算單元，生成脈動陣列結構的有限長單位沖激響應FIR濾波器，FIR濾波器對接收到的數字信號進行實時濾波處理；

自適應控制模塊，將經過數據處理模塊濾波處理后的數字信號和預留的采樣數據進行分析比對，當通過前端調整電路及數據采集模塊采集到的數據達到預期范圍，控制輸出相應額定電壓反饋于MOFs電致變色材料，使MOFs電致變色材料的光學特性參數與環境光學特征達到高度的匹配。

2.如權利要求1所述的一種MOFs電致變色材料的自適應控制系統，其特征在于，所述前端調整電路采用AD8421放大器實現所述微小電流信號的放大，通過二級低通濾波器消除所述極化電壓以及所述噪聲的干擾，利用MAX4081芯片將電流信號轉換為所述模擬電壓信號。

3.如權利要求1所述的一種MOFs電致變色材料的自適應控制系統，其特征在于，所述數據采集模塊采用AD7621作為轉換器件，AD7621的最高采樣率為3Mbps，量化位數為16位，最高分辨率為62.5μV。

4.如權利要求1所述的一種MOFs電致變色材料的自適應控制系統，其特征在于，所述數據處理模塊以FPGA作為硬件平臺，應用SOPC技術搭載NIOSⅡ軟核。

5.如權利要求1所述的一種MOFs電致變色材料的自適應控制系統，其特征在于，所述MOFs電致變色材料為溶劑熱反應在導電玻璃基片上制備的卟啉基MOFs薄膜。

6.一種MOFs電致變色材料的自適應控制方法，其特征在于，采用如權利要求1所述的自適應控制系統，MOFs電致變色材料在不同色彩的光照下產生不同的電流信號，由如權利要求1所述的自適應控制系統對電流信號進行采集分析，利用Quartus Ⅱ與ModelSim軟件進行編譯和仿真，得到仿真波形，經過處理的信號符合設計預期采集信號，控制輸出相應額定電壓反饋于MOFs電致變色材料，使MOFs電致變色材料實現從透明到紅、綠、藍三色之間的轉換。