專利名稱：遙控電燈開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
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本實用新型涉及電氣開關(guān)產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，特別是單線進(jìn)出接線方式和高頻收發(fā)信息編碼 的遙控電燈開關(guān)，主要用于電燈的遙控開關(guān)。
技術(shù)背景
現(xiàn)有的電燈開關(guān)多為機械式觸點開關(guān)，不具備遙控功能。目前，市場出現(xiàn)了某些類型的 遙控電燈開關(guān)，這些類型的產(chǎn)品雖然也能以單一火線或單一零線控制技術(shù)，能夠直接替代現(xiàn)
有的機械式開關(guān)，但其缺點較多，使用不方便，難以推廣，如1、需要在負(fù)載兩端并接電容 補償配件，安裝不方便；2、無用戶編碼，無法分別控制兩個以上開關(guān)，無法集中控制；3、 沒有手動控制按鈕，用戶一時找不到按鍵將不知所措；4、 一個控制器僅控制一個負(fù)載，如果 需要控制多個負(fù)載則需要使用多個控制器，這樣不僅造成了控制器裝置的體積大，難以安裝， 且不便于使用者操作；5、取電方式是通過串聯(lián)接在交流220V的二極管、電阻、電容、穩(wěn)壓 管等來獲得穩(wěn)壓電源，其電源跟交流220V強電并沒有實現(xiàn)隔離，電源受市電交流220V的供 電電壓、電流等因素的影響，容易受到干擾，且容易遭受雷擊而損壞；6、適用的負(fù)載少，有 的產(chǎn)品僅適用于白熾燈。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種遙控電燈開關(guān)，該開關(guān)的控制器采用單線進(jìn)出接線方式， 遙控器與控制器通過高頻信號進(jìn)行收發(fā)通訊，采用單片機進(jìn)行用戶編碼，具有按鍵控制開關(guān) 功能，抗雷性能強，可直接替換傳統(tǒng)的機械式開關(guān)，即串聯(lián)在單根火線(或零線)上使用，無 需任何配件，設(shè)來電自熄功能，適用范圍廣，如日光燈、節(jié)能燈、白熾燈等各類負(fù)載。
本實用新型的實現(xiàn)方式是其由控制器和遙控器兩部分構(gòu)成。其中控制器由電子變壓器、 電流互感器、電子開關(guān)、整流穩(wěn)壓電路、驅(qū)動電路、單片機(MCU)、高頻接收電路、按鍵以及
指示燈等組成；遙控器由單片機(MCU)、按鍵、電池、電源管理電路、高頻發(fā)射電路和指示燈 組成。


以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的說明
圖1是本實用新型的總體電路原理框圖
圖2是本實用新型的遙控器部分的電路原理示意圖
圖3是本實用新型的控制器部分的電路原理示意圖
圖4是本實用新型的控制器部分的多通道(多個負(fù)載)的電路實施原理示意圖 圖5是本實用新型的控制器部分的高頻接收電路模塊的電路原理示意圖具體實施方式
如圖l、圖2所示，本實用新型的遙控器部分由單片機(MCU)、按鍵、電池、電源管理電 路、高頻發(fā)射電路和指示燈組成。其電源管理電路是由電池(B1)提供電源，經(jīng)保護二極管(D1)
3連接到三端穩(wěn)壓管(VR1)的輸入端，三端穩(wěn)壓管(VR1)的輸出端與單片機(U1)的VDD端連接。 其中，保護二極管(D1)的作用是防止電池(B1)接反而燒毀電路，電池的電壓是12伏，由三端 穩(wěn)壓管(VR1)轉(zhuǎn)為單片機(U1)適用的電壓，由于使用電池供電，三端穩(wěn)壓管(VR1)采用的是低 功耗的低壓差線性穩(wěn)壓管(LDO)，且單片機也是采用具有低功耗技術(shù)的MICROCHIP單片機 PIC12C508，當(dāng)沒有按鍵按下時，其處于睡眠狀態(tài)，所耗電能極少。電池(B1)的電源通過三極 管(Q1)連接到高頻發(fā)射電路的電源端(電感L2)和指示燈(LED1)的正極端，而三極管(Q1)是由 單片機(U1)發(fā)出的控制信號經(jīng)過三極管(Q2)來控制開關(guān)的，這樣，在沒有按鍵按下的情況下， 單片機(U1)發(fā)出控制信號關(guān)閉高頻發(fā)射電路的電源和指示燈(LED1)，在掃描到相應(yīng)的按鍵按 下時，才打開電源，通過上述處理，采用單節(jié)電池就能夠維持長時間的使用。
遙控器設(shè)有四個按鍵，單片機(U1)的GP0 GP2腳分別連接到按鍵S1 S3的信號輸出端和 二極管D2 D4的負(fù)極，單片機(U1)的GP3腳連接到按鍵S4的信號輸出端和三極管(Q5)的集 電極，二極管D2 D4的正極連接在一起，并通過一個電阻(R2)連接到三極管(Q6)的基極，三 極管(Q6)的集電極通過一個電阻(R1)連接到三極管(Q5)的基極和分壓電阻(R3)，經(jīng)上述電路， 當(dāng)沒有按鍵按下時，單片機(Ul)的引腳GPO GP3上是高電平，這時，二極管(D2 D4)不導(dǎo)通， 三極管Q6、 Q5也不導(dǎo)通，單片機平時處于睡眠狀態(tài)。當(dāng)按鍵S4按下時，單片機(U1)的GP3 跳變?yōu)榈碗娖?，觸發(fā)信號使單片機(U1)從睡眠狀態(tài)醒過來，然后進(jìn)行按鍵掃描，進(jìn)行相應(yīng)的 控制操作。當(dāng)按鍵S1 S3的任一按鍵按下時，相應(yīng)的單片機(Ul)引腳GPO GP2有一為低電 平，相應(yīng)的二極管D2 D4有一個導(dǎo)通，則三極管Q6導(dǎo)通，三極管Q5因而也導(dǎo)通，這樣就 把GP3拉為低電平，促使單片機(U1)從睡眠狀態(tài)蘇醒過來，進(jìn)行按鍵掃描，進(jìn)行相應(yīng)的控制 操作。
遙控器通過高頻電路發(fā)射的數(shù)字信號，由地址編碼和命令編碼組成，在每個單片機(U1) 的程序里，都設(shè)有一個固定的地址編碼，編碼采用5個字節(jié)，這樣不同地址編碼的遙控器可 達(dá)到2"8 =1099511627776(個)，命令編碼則由1個字節(jié)組成，這個命令編碼是根據(jù)相應(yīng)的按 鍵來編碼的，以構(gòu)成對應(yīng)按鍵的相應(yīng)數(shù)字編碼。高頻發(fā)射電路采用通用的315MHz或433MHz 發(fā)射電路，這個電路的數(shù)據(jù)輸入端是接到單片機(U1)的GP4引腳上。
如圖l、圖3所示，本實用新型的控制器部分由電子變壓器、電流互感器、電子開關(guān)、整 流穩(wěn)壓電路、驅(qū)動電路、單片機(MCU)、高頻接收電路、按鍵以及指示燈等組成。其電路連接 實施方式是市電交流220V的一根A線連接到電子變壓器(T1)初級線圈的一端，并和電流 互感器(T2)的一個輸入端連在一起，電流互感器(T2)的另一輸入端連接到交流可控硅(BCR1) 的MT2端，交流可控硅(BCR1)的MT1端連接到電子變壓器初級線圈的另一端，并和電燈(LP1) 的一端連在一起，電燈(LP1)的另一端連接到市電交流220V的另一根B線，由上述連接方式， 當(dāng)電燈(LP1)不亮?xí)r(交流控制硅關(guān)閉)，電子變壓器(T1)和電燈(LP1)串聯(lián)工作，這時因為電子 變壓器的初級形成的阻抗很大，絕大部分電壓落在電子變壓器上，這時電流才幾毫安，電燈 (LP1)不發(fā)光，而電子變壓器(T1)處于工作狀態(tài)，向控制器提供所需的電源；當(dāng)電燈(LP1)受控 點亮?xí)r(交流可控硅導(dǎo)通)，電流互感器(T2)、交流可控硅(BCR1)、電燈(LP1)串聯(lián)工作，由于 電流互感器和交流可控硅上幾乎不存在阻抗，絕大部分電壓落在電燈(LP1)上，電燈發(fā)光，這 時，電流互感器通過感應(yīng)流過其初級線圈上的電流而提供控制器所需的電源。由于電源采用電子變壓器和電流互感器，實現(xiàn)了控制器的電源與強電的完全隔離，使本控制器的抗干擾和 抗雷能力得到極大的提高。
控制器的整流穩(wěn)壓電路是這樣實現(xiàn)的，由電子變壓器(T1)的輸出端連接到全橋整流器 (XD1)的交流輸入端，電流互感器(T2)的輸出端連接到全橋整流器(XD2)的交流輸入端，全橋 整流器(XD1)的正極輸出端與全橋整流器(XD2)的正極輸出端連接并連接到電容(C1)的正極、 電阻(R1)的一端，電阻(R1)的另一端連接到穩(wěn)壓管二極管(ZD1)的負(fù)極、電容(C2)的正極以及 三端穩(wěn)壓管(VR1)的輸入端，全橋整流器(XD1)的負(fù)極輸出端與全橋整流器(XD2)的負(fù)極輸出 端相連接并作為控制器的電源地，三端穩(wěn)壓管(VR1)的輸出端連接到單片機(U1)的VDD端。 由上述電路，電子變壓器(T1)和電流互感器(T2)輸出的電源，經(jīng)過整流、濾波、穩(wěn)壓等措施后， 能得到一個穩(wěn)定的工作電源。
控制器中單片機(U1)的GP0引腳連接到按鍵(S1)的信號輸出端，單片機(U1)的GP1、 GP2 引腳連接到數(shù)據(jù)存儲器EEPROM(U2)的SDA、 SCL引腳，單片機(U1)的GP3引腳連接到高 頻接收電路模塊(M1)的數(shù)據(jù)輸出端，單片機(U1)的GP4引腳連接一個指示燈(LED1)。驅(qū)動電 路是由驅(qū)動芯片(U3)和交流可控硅(BCR1)組成，單片機(U1)的GP5引腳發(fā)出控制信號輸送到 驅(qū)動芯片(U3)，驅(qū)動芯片(U3)接收到控制信號后，輸出驅(qū)動電平到交流可控硅(BCR1)的觸發(fā) 極G，從而控制交流可控硅(BCR1)的導(dǎo)通。山上述電路，控制器的操作首先可以用按鍵(S1) 來進(jìn)行，從而避免了丟失遙控器吋無法操作的缺點，每當(dāng)按鍵(S1)按下時，單片機將控制輸 出的引腳GP5取反，這樣能實現(xiàn)按鍵和遙控器交替控制的目的；單片機(U1)上還連接有數(shù)據(jù) 存儲器(U2)，可以用來存儲相應(yīng)遙控器的地址編碼和命令編碼的數(shù)據(jù)，避免停電時數(shù)據(jù)的丟 失；單片機(U1)的GP3引腳用來接收高頻接收電路模塊(M1)解調(diào)得來的數(shù)字信號，經(jīng)單片機 內(nèi)部程序運算解碼，得到相應(yīng)的地址編碼和命令編碼的數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行相應(yīng)的控制操作。當(dāng) 單片機(U1)的GP5引腳產(chǎn)生低電平時，驅(qū)動芯片(U3)導(dǎo)通，從而使交流可控硅(BCR1)導(dǎo)通， 電燈點亮；單片機(U1)的GP4引腳控制指示燈(LED1)，該指示燈在電燈(LP1)點亮?xí)r熄滅，在 電燈(LP1)關(guān)閉時點亮，在夜里時，能起到指示位置的作用。
如圖4所示，本實用新型的控制器部分可以實現(xiàn)多通道(多個負(fù)載)的控制，其增加多個 負(fù)載控制的電路很簡單，只需要將對應(yīng)的單片機改換成MICROCHIP系列的或其他低功耗的單 片機，并在其上增加多個的驅(qū)動芯片。
如圖5所示，是本實用新型控制器部分高頻接收電路模塊的電路原理示意圖，其采用通 用的315MHz或433MHz的高頻接收電路。
本實用新型由控制器和遙控器兩部分組成，其相應(yīng)的控制方法是這樣的當(dāng)遙控器上有 按鍵按下時，遙控器打開高頻發(fā)射電路電源，發(fā)射三次相同的由相應(yīng)按鍵的地址編碼和命令 編碼組成的高頻信號，控制器接收到連續(xù)兩次相同的高頻信號即認(rèn)為接收數(shù)據(jù)成功，進(jìn)行相 應(yīng)的開關(guān)燈操作；控制器上的按鍵(S1)，每單按一次，即可實現(xiàn)電燈的開或關(guān)，當(dāng)長按下該 按鍵達(dá)三秒時，指示燈(LED1)開始閃爍，這時，控制器變成學(xué)習(xí)狀態(tài)，在該狀態(tài)下，可接收 任意由本實用新型制作的遙控器發(fā)射的高頻信號，控制器收到連續(xù)兩次相同的數(shù)據(jù)即認(rèn)為學(xué) 習(xí)成功，指示燈(LED1)停止閃爍，并將當(dāng)前遙控器的信號與相應(yīng)通道的電燈對應(yīng)起來進(jìn)行開 關(guān)燈操作，控制器上的數(shù)據(jù)存儲器EEPROM(U2)用來存儲對應(yīng)的遙控器的地址編碼和命令編碼，以防斷電數(shù)據(jù)丟失，每一個電燈最多可用六個遙控器來控制，方便用戶使用；當(dāng)控制器 上的按鍵(S1)連續(xù)按下6秒時，指示燈(LED1)快速閃爍六秒，然后清除數(shù)據(jù)存儲器 EEPROM(U2)的地址數(shù)據(jù)和命令數(shù)據(jù)，即控制器恢復(fù)初始狀態(tài)，不受任何遙控器控制，這時， 可再通過學(xué)習(xí)的方法，輸入要使用的遙控器信號。當(dāng)控制器掉電時(停電狀態(tài))，再來電后， 控制器將保持電燈熄滅狀態(tài)，防止浪費電能。
權(quán)利要求1、一種遙控電燈開關(guān)，其特征在于由控制器和遙控器兩部分構(gòu)成，控制器由電子變壓器和電流互感器經(jīng)整流穩(wěn)壓電路后給電路提供電源，單片機連接高頻接收電路、按鍵以及指示燈，并控制驅(qū)動電路進(jìn)行開關(guān)燈操作；遙控器由電池經(jīng)過電源管理電路后給電路提供電源，單片機連接高頻發(fā)射電路、按鍵以及指示燈。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙控電燈開關(guān)，其特征在于控制器部分的電路連接實施方式 是市電交流220V的一根A線連接到電子變壓器(T1)初級線圉的一端，并和電流互感器(T2) 的一個輸入端連在一起，電流互感器(T2)的另一輸入端連接到交流可控硅(BCR1)的MT2端， 交流可控硅(BCR1)的MT1端連接到電子變壓器初級線圈的另一端，并和電燈(LP1)的一端連 在一起，電燈(LP1)的另一端連接到市電交流220V的另一根B線。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙控電燈開關(guān)，其特征在于控制器部分的整流穩(wěn)壓電路是電 子變壓器(T1)的輸出端連接到全橋整流器(XD1)的交流輸入端，電流互感器(T2)的輸出端連接 到全橋整流器(XD2)的交流輸入端，全橋整流器(XD1)的正極輸出端與全橋整流器(XD2)的正 極輸出端連接并連接到電容(C1)的正極、電阻(R1)的一端，電阻(R1)的另一端連接到穩(wěn)壓管二 極管(ZD1)的負(fù)極、電容(C2)的正極以及三端穩(wěn)壓管(VR1)的輸入端，全橋整流器(XD1)的負(fù)極 輸出端與全橋整流器(XD2)的負(fù)極輸出端相連接并作為控制器的電源地，三端穩(wěn)壓管(VR1)的 輸出端連接到單片機(U1)的VDD端。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙控電燈開關(guān)，其特征在于控制器部分的單片機(U1)的GP0 引腳連接到按鍵(S1)的信號輸出端，單片機(U1)的GP1、 GP2引腳連接到數(shù)據(jù)存儲器 EEPROM(U2)的SDA、 SCL引腳，單片機(U1)的GP3引腳連接到高頻接收電路模塊(M1)的數(shù) 據(jù)輸出端，單片機(U1)的GP4引腳連接一個指示燈(LED1)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙控電燈開關(guān)，其特征在于控制器部分的驅(qū)動電路是由驅(qū)動 芯片(U3沐交流可控硅(BCR1)組成，單片機(U1撥出的控制信號輸送到驅(qū)動芯片(U3)，驅(qū)動 芯片(U3)接收到控制信號后，輸出驅(qū)動電平到交流可控硅(BCR1)的觸發(fā)極G,從而控制交流 可控硅(BCR1)的導(dǎo)通。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的遙控電燈開關(guān)，其特征在于電子變壓器(T1)與 電流互感器(T2)既可以是兩個分立的電子元器件，也可以將這兩個電子元器件封裝成一個新 的元器件。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙控電燈開關(guān)，其特征在于遙控器部分的電源管理電路是由 電池(B1)提供電源，經(jīng)保護二極管(D1)連接到三端穩(wěn)壓管(VR1)的輸入端，三端穩(wěn)壓管(VR1) 的輸出端與單片機(U1)的VDD端連接，電池(B1)的電源還通過三極管(Q1)連接到高頻發(fā)射電 路的電源端(電感L2)和指示燈(LED1)的正極端，而三極管(Q1)是由單片機(U1)發(fā)出的控制信 號通過三極管(Q2)來控制開關(guān)的。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的遙控電燈開關(guān)，其特征在于遙控器部分的按鍵電路是單片機 (U1)的GP(^GP2腳分別連接到按鍵S1 S3的信號輸出端和二極管D2 D4的負(fù)極，單片機(U1) 的GP3腳連接到按鍵S4的信號輸出端和三極管(Q5)的集電極，二極管D2~D4的正極連接在 一起，并通過電阻(R2)連接到三極斷Q6)的基極，三極斷Q6)的集電極通過電阻(R1)連接到三 極管(Q5)的基極和分壓電阻(R3),三極管(Q6)的發(fā)射極連到三端穩(wěn)壓管VR1的輸出端。
專利摘要本實用新型涉及電氣開關(guān)產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，特別是單線進(jìn)出接線方式和高頻收發(fā)信息編碼的遙控電燈開關(guān)，主要用于電燈的遙控開關(guān)。其特征在于其由控制器和遙控器兩部分構(gòu)成，其中控制器由電子變壓器、電流互感器、電子開關(guān)、整流穩(wěn)壓電路、驅(qū)動電路、單片機(MCU)、高頻接收電路、按鍵以及指示燈等組成；遙控器由單片機(MCU)、按鍵、電池、電源管理電路、高頻發(fā)射電路和指示燈組成。經(jīng)采用上述電路，相比目前同類產(chǎn)品，本實用新型具有安裝容易、操作簡單、適用范圍廣、電路抗雷抗干擾能力強、使用可靠安全等優(yōu)點。
文檔編號H05B37/02GK201260254SQ2008200444
公開日2009年6月17日 申請日期2008年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月27日
發(fā)明者意 楊, 陳建教 申請人:陳建教