一种聚合物热光开关阵列的控制及驱动电路所属技术领域
本发明涉及一种聚合物热光开关阵列的控制及驱动电路，适用于热光开关领域。
背景技术
随着网络经济的兴起，网络使用者急剧增加，而且人们对于网络频宽的需求也在
提高，这样迫使光通讯产业快速蓬勃地发展起来.于是，许多网络公司及光通讯相关产业的
公司，对于网络投入大量资金研发。随着光纤通讯系统的日益复杂化和对频宽、传输速率等
要求的不断提高，光纤通讯系统开始向着全光网络发展，而密集波分复用(DWDM)技术已成
为全光网络的最佳解决方案，全光网络的发展已成为光纤通讯的主要发展方向，所以全光
网络中的光开关已成为未来光开关发展的主流。在光网络中，光开关可以实现光路的通断
与切换，从而实现光网络中的路由选择、波长选择、光分插复用(OADM)、光交叉互联(OXC)、
以及网路保护等功能.因而，作为全光网络的一个重要组成部分，光开关器件除了满足在插
入损耗、串扰、功耗、响应时间等各方面的要求外，还必须与整个光网络协调一致的工作，这
样就必须为光开关器件配备快捷、有效的驱动系统，从而使光开关器件能够按照整个光网
络的要求进行工作。
作为全光网络的一个重要组成部分，光开关器件除了必须满足在插入损耗、串扰、
响应时间、功耗等各方面的要求，还必须能够与整个光通讯网络协调一致的工作，这样，才
能体现出全光网络在现代信息传输中的优越性.为了满足全光网络对光开关器件的这一系
列要求，必须为光开关器件配备快捷有效的控制及驱动系统，使光开关器件能够及时地按
照整个光网络的要求进行工作。
发明内容
本发明提供一种聚合物热光开关阵列的控制及驱动电路，电路结构紧凑，减小了
体积，驱动电路速度快、结构简单且容易控制，同时提高了电路工作效率。
本发明所采用的技术方案是。
聚合物热光开关阵列的控制及驱动电路由电源模块、MAX232串口通信接口电路、
驱动单元、控制系统构成。
所述电源模块是为整个系统提供电源的核心单元，在模块设计中使用了比较常见
的高性能LDO(低压差线性稳压器)LM7805进行稳压，电源输入端POWER输入电压的范围为+
7V～+12V，使用的是9V的直流变压器作为电源，输出的5V电源再经过L1117降压得到3.3V的
系统电源。为了防止电源的干扰信号，电路上加了滤波电容Cl,C2,C3.另外，为了防止高频
信号的干扰，在电源部分还加了小电容C4,C5,C6，为了方便电源的打开与切断，增加了电源
开关S1和发光二极管，而且为了使芯片稳定工作，采用了大面积敷铜。
所述MAX232串口通信接口电路的通信电路中使用了集成电平转换芯片
MAX3232CSE为RS-232/TTL的电平转换芯片。RS-232的逻辑电平用正负电压表示，信号使用
负逻辑，逻辑0的电压范围是+5V～+15V，而逻辑1的电压范围是-5V～15V。MAX3232芯片采用
3.3V电源供电，一端连接CPLD芯片，另一端连接D Connector9接口。MAX3232芯片的功耗很
低，仅需300uA的供电电流，就可以提供最高达120kbit/s的传输速率。
所述改进后的驱动中加了开关S，给CPLD与驱动单元相连的接口之间加一个上拉
电阻，当给其中一臂加电流时，有时候需要给另外一臂加一个补偿电流，这样调制的结果更
精确些，当需要另一臂有电流补偿时开关闭合，不需时将开关断开就可以阻止电流通过。
所述热光开关的控制系统根据1x32热光开关的工作特性及设计需要，采用以51单
片机和CPLD组合的驱动及控制电路，由上位机给出的控制信号，此信号传给单片机，单片机
再将此信息传递给CPLD，由逻辑门阵列进行译码，获得所需的开关信息，从而控制光开关工
作状态的切换。
本发明的有益效果是：该电路结构紧凑，减小了体积，驱动电路速度快、结构简单
且容易控制，同时提高了电路工作效率。
附图说明
图1是本发明的电源模块。
图2是本发明的MAX232串口通信接口电路。
图3是本发明的改进后的驱动单元。
图4是本发明的1×32热光开关的控制系统的设计框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1，电源模块是为整个系统提供电源的核心单元，在模块设计中使用了比较常
见的高性能LDO(低压差线性稳压器)LM7805进行稳压，电源输入端POWER输入电压的范围为
+7V～+12V，使用的是9V的直流变压器作为电源，输出的5V电源再经过L1117降压得到3.3V
的系统电源。为了防止电源的干扰信号，电路上加了滤波电容Cl,C2,C3.另外，为了防止高
频信号的干扰，在电源部分还加了小电容C4,C5,C6，为了方便电源的打开与切断，增加了电
源开关S1和发光二极管，而且为了使芯片稳定工作，采用了大面积敷铜。
如图2，MAX232串口通信接口电路的通信电路中使用了集成电平转换芯片
MAX3232CSE为RS-232/TTL的电平转换芯片。RS-232的逻辑电平用正负电压表示，信号使用
负逻辑，逻辑0的电压范围是+5V～+15V，而逻辑1的电压范围是-5V～15V。MAX3232芯片采用
3.3V电源供电，一端连接CPLD芯片，另一端连接D Connector9接口。MAX3232芯片的功耗很
低，仅需300uA的供电电流，就可以提供最高达120kbit/s的传输速率。
如图3，改进后的驱动中加了开关S，给CPLD与驱动单元相连的接口之间加一个上
拉电阻，当给其中一臂加电流时，有时候需要给另外一臂加一个补偿电流，这样调制的结果
更精确些，当需要另一臂有电流补偿时开关闭合，不需时将开关断开就可以阻止电流通过。
如图4，热光开关的控制系统根据1x32热光开关的工作特性及设计需要，采用以51
单片机和CPLD组合的驱动及控制电路，由上位机给出的控制信号，此信号传给单片机，单片
机再将此信息传递给CPLD，由逻辑门阵列进行译码，获得所需的开关信息，从而控制光开关
工作状态的切换。