專利名稱：多通道遙控按鍵機械手的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電子技術領域。用于民用及工業(yè)用按鍵開關的搖控以及遙控切斷被控電器電源。
目前市場上沒有多通道遙控按鍵機械手。對于某些用按鍵開關操作、不帶遙控功能的家用電器和工業(yè)設備要增加其遙控的功能，一般都需要改變原有的電路和結構，或增加一套復雜的遙控裝置，制造成本很高。
本實用新型的目的，在于提供一種廉價的能夠模擬人手操作的多通道遙控按鍵機械手來實現(xiàn)對多個被控按鍵開關的遙控。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了由發(fā)射器、接收器和機械手構成的方式。通過發(fā)射器發(fā)出相應不同的指令，經接收器接收，識別后控制機械手代替人手對相應的被控按鍵開關完成按壓動作。接收器與機械手之間有導線相連。機械手由微型直線電機陣列組成。機械手與被控電器的外殼連接，固定于被控按鍵的正面，使每個微型直線電機的推桿與被控按鍵接近，并在位置上一一對應，推桿的施力方向與被控按鍵的動作方向一致。可根據(jù)被控按鍵的數(shù)量、間隔和排列形式確定陣列中微型直線電機的數(shù)量，間距和排列形式。


圖1示出了本實用新型用于單列八鍵式電視機遙控選臺及遙控關機的實施例。其中，
圖1a為安裝位置的側視圖，
圖1b為其正面視圖，
圖1c為
圖1a中A部局部放大視圖，
圖1d為發(fā)射器示意圖。
圖1中，電視(16)的電源線(17)插于接收器(2)尾部的插座，再將接收器電源線(13)接于市電電源。打開電視機開關，啟動接收器的按鈕開關(5)即可進行工作。其工作過程是這樣的用戶根據(jù)不同的頻道選擇需要，按壓發(fā)射器(1)上相應的按鍵(14)，發(fā)射器即通過發(fā)射窗(15)發(fā)射出相應不同的編碼信號。該編碼信號的傳輸方式可以采用紅外線的或超聲波的等。接收器通過接收窗(4)接收到發(fā)射器送來的編碼信號，即進行處理和識別，根據(jù)不同的編碼信號通過導線束(6)向機械手(3)送出相應不同的執(zhí)行信號，從而驅動機械手(3)上相應不同的直線電機推桿運動，實現(xiàn)對相應的按鍵完成按壓動作。此外，發(fā)射器上還設有關機按鍵，當此鍵按下時，接收器識別后即完全切斷接收器和電視機的電源。若要重新開機，需再次啟動接收器上的啟動開關(5)，從而實現(xiàn)了對電視機的遙控選臺和遙控關機。
圖1C示出了本實用新型中微型直線電機結構的實施例。圖中，機械手外殼(7)固定于電視機(16)的面板上。當線圈(9)中通過電流時，在軛鐵(10)閉合磁場的作用下，鐵芯(8)向電視機按鍵方向運動，通過推桿(12)完成按鍵動作。當線圈電流斷開后，彈簧(11)使其復位。
圖2示出了本實用新型發(fā)射器的電原理圖。圖中K1－9為發(fā)射器選擇按鍵。IC3是通用十進制時序譯碼器集成電路，D3是指示用發(fā)光二極管，D4是紅外發(fā)光二極管。集成門電路IC1(A)、IC1(B)及電阻R2、R3，電容C2構成高頻振蕩器。門電路IC2(C)、IC2(D)及電阻R9、R10，電容C4構成低頻振蕩器。IC2(A)、IC2(B)、及電阻R7、R8構成施密特觸發(fā)器。其電路的工作過程是這樣的當按鍵開關K1－9處于常開狀態(tài)時，電池DC的正極通過保護二極管D1、電阻R1使IC1(A)1腳、IC2(D)12腳處于高電位；同時正電源通過電阻R6向電容C3充電，再通過R7使IC2(A)1腳處于高電位。此時兩個振蕩器均不工作，施密特觸發(fā)器通過IC2(B)4腳輸出高電位使IC3置“0”，IC3的Q0端輸出高電位，其余Q端均輸出低電位，IC1(C)10腳輸出低電位，晶體管T1、T2均不導通，D3、D4均不發(fā)光。當K1－9任一按鍵開關按下接通時，由于IC1(A)1腳、IC2(D)12腳處于低電位，從而使得由IC1(A)和IC1(B)組成的高頻振蕩器振蕩，同時IC1(C)9腳處于低電位，高頻振蕩脈沖經IC1(C)、R4加到T1的基極上，于是D3、D4以脈沖的方式發(fā)光。此時，電容器C3經電阻R6、R1(0＜i≤9)向IC3的Qi(0＜i≤9)端放電。當C3放電低于某一閾值時，由IC2(A)、(B)構成的施密特觸發(fā)器反轉IC3的R端解除置“0”，同時由IC2(C)、(D)構成的低頻振蕩器開始振蕩，其低頻振蕩脈沖，一路經IC1(D)、IC1(C)調制高頻振蕩脈沖，一路送IC3的CP端計數(shù)。當計數(shù)到與按下的K相連的Q端輸出高電位時，由于IC1(A)1腳，與IC2(D)12腳為高電位，兩個振蕩器均停振，計數(shù)停止，發(fā)光管無輸出。于是IC3處于高電位的Q端經電阻Ri(0＜i≤9)及R6向C3充電，當充電至某一閾值時，施密特觸發(fā)器再次反轉使得IC3R端置“0”，此時與按下的K相連的Q端再次變?yōu)榈碗娢?，于是又開始了前述的過程，不斷循環(huán)直至按鍵松開為止。
圖1中D2為保護二級管，C1為濾波電容，R5、R20為限流電阻。
圖4示出了發(fā)光二極管輸出的光波形圖，圖中L為光強座標，t為時間座標。
圖3是接收器與機械手的電原理圖。圖中插座CZ接被控電器插頭，本機插頭CT接市電電源。當按下啟動開關K，市電交流電源經電容C24降壓后，再經二極管D11－14、電容器C25構成的整流濾波網(wǎng)絡向接收器提供低壓直流電源，使得繼電器J9吸合并形成自保。同時市電電源經二極管D15整流后由電阻R34，穩(wěn)壓二極管D16降壓、穩(wěn)壓后向儲能電容C26充電。圖3的工作過程如下由發(fā)射器紅外發(fā)光管D4發(fā)射來的編碼信號到達接收窗，由光電二極管D2接收。D1將光信號變?yōu)殡娦盘柡髠鬏數(shù)竭\算放大器IC1的輸入端(7腳)。IC1將此微弱的信號放大、選頻、檢波、整形后由輸出端(1腳)輸出。圖3中，電容C3和電感L構成了IC1的選頻網(wǎng)絡，電阻R3、電容C4、C5以及電阻R4、電容C6為IC1的外接濾波網(wǎng)絡。IC1輸出的波形如圖5所示，該脈沖信號經電容C27藕合送給由晶體管T1、T1，電阻R5、R6、R7，電容C7、C9組成的放大整形網(wǎng)絡進行放大整形。然后經反相器IC2(C)倒相后一路送給計數(shù)門IC2(D)，另一路經二極管D4到達由IC2(A)、(B)組成的R－S觸發(fā)器。顯然，該觸發(fā)器的初始狀態(tài)是IC2(A)輸出高，IC2(B)輸出低，從而計數(shù)門IC2(D)封鎖。當有信號到達IC2(A)的1腳時，由電阻R8、電容C8及二極管D4組成的識別網(wǎng)絡首先對信號的前段進行識別。當信號的前段有足夠的時間使電容C8充電至某一電壓值，則R－S觸發(fā)器反轉，計數(shù)門IC2(D)解鎖。同時由于IC2(A)輸出低電位，二極管D2使得電阻R10的一端接地，則IC2(B)輸出的正跳變經電容C10、電阻R10微分后送至十進制時序譯碼器IC3的R端清“0”。此時計數(shù)脈沖通過計數(shù)門IC2(D)送到IC3的CP端計數(shù)。由電阻R9、電容C11及二極管D5組成的脈沖展寬網(wǎng)絡在計數(shù)脈沖期間使IC2(B)6腳處于低電位，待計數(shù)完成后，電容C11上的電壓上升使R－S觸發(fā)器反轉，回復至初始的狀態(tài)。如是循環(huán)，直至信號結束。由電阻R11，電容C12及二極管D2組成的脈沖展寬網(wǎng)絡使IC3在無信號時強迫置“0”，有信號時則解除。由于發(fā)射器的編碼信號是循環(huán)重復的，因此，IC3則不斷重復清“0”－－計數(shù)的過程。從而在與編碼信號相對應的輸出端Qi(0＜i＜9)輸出占空比較大的執(zhí)行信號。該執(zhí)行信號經電阻Rj(12≤j＜20)，電容C1(13≤K＜21)積分后，再經電阻R1(21＜l≤29)使晶體管Tm(3＜m≤11)導通，從而使繼電器Jn(1≤n≤8)吸合。顯然在IC3的Qi端之前的輸出端Qh(O≤h＜i)因其輸出波形的占空比很小，積分后不至使與其相連的晶體管導通，因此除繼電器Jn外，其余繼電器均不吸合。Jn吸合后其常開觸點Jn閉合，儲能電容C26向直線電機Mp(1≤P≤8)放電，于是直線電機Mp動作，動鐵向被控按鍵方向運動，從而完成了一次按鍵動作。當編碼信號消失后，繼電器Jn的常閉觸點閉合使得電容C26再次充電，為下一次動作作準備，圖3中IC3的Q9端設作關機輸出端，當發(fā)射器按下關機按鍵K9時，IC3的Q9端輸出的關機信號使晶體管T3導通，于是，繼電器J9兩端短路，J9失保，從而切斷了本機及插座CZ的交流電源，圖3中電阻R1、R2、R31及電容C1、C2、C22組成電源濾波網(wǎng)絡，D6是穩(wěn)壓二極管，D7是電源指示二極管，R30、R32是限流電阻，R33、R35是關機放電電阻，W是限力電位器。
若將本實用新型中的紅外發(fā)光二極管(圖2D4)和紅外接收二極管(圖3D1)分別換成超聲波發(fā)射、接收探頭或其它發(fā)射接收元件則工作原理相同。
本實用新型的優(yōu)點在于可用來實現(xiàn)對多個電量或非電量按鍵開關的遙控，且不改變被控電器原有的電路和結構，制造成本低廉。
權利要求1.一種多通道遙控按鍵機械手，它是由發(fā)射器、接收器及機械手組成，接收器與機械手通過導線相連，其特征在于機械手與被控電器的外殼連接，固定于被控按鍵的正面，機械手由微型直線電機陣列組成，每個微型直線電機的推桿與被控按鍵接近，并在位置上一一對應，推桿的施力方向與被控按鍵的按壓方向一致。
2.根據(jù)權利要求1所述的多通道搖控按鍵機械手，其特征在于微型直線電機的電源方式為儲能電容器放電供電方式。
專利摘要一種由發(fā)射器、接收器及機械手組成的多通道遙控按鍵機械手，主要用于民用及工業(yè)用按鍵開關的遙控及遙控切斷被控電器電源。本實用新型的技術特征在于通過發(fā)射器發(fā)出相應不同的指令，經接收器接收、識別后控制機械手代替人手對相應的被控按鍵開關完成按壓動作，機械手與被控電器的外殼相連，固定于被控按鍵的正面，機械手由直線電機陣列組成，每個直線電機的推桿與被控按鍵接近，并在位置上一一對應，推桿的施力方向與被控按鍵的按壓方向一致。
文檔編號B25J11/00GK2066376SQ9021167
公開日1990年11月28日 申請日期1990年3月5日 優(yōu)先權日1990年3月5日
發(fā)明者翟曉明 申請人:翟曉明