專利名稱：多功能定時(shí)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種定時(shí)控制裝置。
現(xiàn)有的定時(shí)控制器有兩類，一類定時(shí)控制器利用數(shù)字鐘的一個(gè)報(bào)警輸出信號(hào)去控制受控電器，但由于沒有臺(tái)適的后續(xù)延時(shí)電路，只能在某一個(gè)設(shè)定時(shí)間控制受控電器的接通或關(guān)閉，不能在某一時(shí)間接通受控電器，經(jīng)過一段時(shí)間后在另一設(shè)定時(shí)間關(guān)閉受控電器。另一類定時(shí)控制器有后續(xù)延時(shí)電路解決上述問題，但在應(yīng)用上有很大局限性，現(xiàn)有的后續(xù)延時(shí)電路主要有兩種，一種是簡單的阻容延時(shí)電路，結(jié)果是定時(shí)精度低；另一種是復(fù)雜的數(shù)字延時(shí)電路，結(jié)構(gòu)復(fù)雜導(dǎo)致成本高，使用不方便。特別是上述各種定時(shí)控制器都不能將定時(shí)控制和手動(dòng)即時(shí)控制靈活地相結(jié)臺(tái)，如手動(dòng)接通定時(shí)關(guān)閉或定時(shí)接通手動(dòng)關(guān)閉等，給使用操作帶來不便。
本實(shí)用新型的目的是提供一種不僅能夠在兩個(gè)不同的設(shè)定時(shí)間接通或關(guān)閉受控電器而且能夠隨時(shí)手動(dòng)控制接通或關(guān)閉受控電器的多功能定時(shí)控制器。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，它包括控制電路、機(jī)箱和面板，其核心部分是控制電路。控制電路包括數(shù)字鐘電路、整形電路、雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、手動(dòng)控制裝置和驅(qū)動(dòng)電路。數(shù)字鐘電路的兩個(gè)報(bào)警信號(hào)輸出端分別經(jīng)整形電路與雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的置位信號(hào)輸入端和復(fù)位信號(hào)輸入端相連，手動(dòng)控制裝置的兩個(gè)輸出端分別與雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的直接置位控制端和直接復(fù)位控制端相連，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出端通過驅(qū)動(dòng)電路與受控電器相連。
同現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型利用數(shù)字鐘電路設(shè)定兩路報(bào)警信號(hào)的輸出時(shí)間，通過整形電路將報(bào)警輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為單脈沖信號(hào)在設(shè)定時(shí)間使雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器置位或復(fù)位，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出電平的狀態(tài)(高或低)通過驅(qū)動(dòng)電路控制受控電器的通斷。這樣，通過設(shè)置兩個(gè)不同的報(bào)警輸出時(shí)間(即開機(jī)時(shí)間和關(guān)機(jī)時(shí)間)，即可在一個(gè)設(shè)定時(shí)間接通受控電器，經(jīng)過一段時(shí)間后，在另一設(shè)定時(shí)間關(guān)閉受控電器。利用手動(dòng)控制裝置可以直接使雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器置位或復(fù)位，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出電平通過驅(qū)動(dòng)電路可以控制受控電器的通斷，故通過手動(dòng)控制裝置可以隨時(shí)接通或關(guān)閉受控電器。由于本實(shí)用新型即可以定時(shí)控制受控電器的開或關(guān)，又可用手動(dòng)控制裝置隨時(shí)控制受控電器的開或關(guān)，故使用十分方便，又由于本實(shí)用新型的附加元件和外接控制元件少并充分利用數(shù)字鐘的功能，故成本低，定時(shí)精度高。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。


圖1為本實(shí)用新型的控制電路結(jié)構(gòu)框圖；圖2為數(shù)字鐘電路的原理圖；圖3為整形電路的原理圖；圖4為雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、手動(dòng)控制裝置和驅(qū)動(dòng)電路的原理圖；圖5為單刀三位開關(guān)與雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的另一種聯(lián)接方式的原理圖；圖6為雙按鈕開關(guān)與雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的一種聯(lián)接方式的原理圖；圖7為雙按鈕開關(guān)與雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的另一種聯(lián)接方式的原理圖；圖8為機(jī)箱內(nèi)的安裝布局圖；圖9為前面板安裝布局圖；圖10為后面板安裝布局圖。
見圖2，在數(shù)字鐘電路中，由變壓器B、橋式整流電路Q1、電容C1、C2和集成穩(wěn)壓塊IC1構(gòu)成本實(shí)用新型的電源。由集成振蕩分頻器IC2、石英晶體振蕩器JZ、電阻R1、電容C3和C4構(gòu)成振蕩電路，產(chǎn)生本控制電路所需的時(shí)鐘信號(hào)CLK，其中集成振蕩分頻器的輸出端與大規(guī)模數(shù)字鐘集成電路IC3的時(shí)鐘脈沖輸入端相連，并作為雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器IC6的時(shí)鐘脈沖信號(hào)(見圖4)。大規(guī)模數(shù)字鐘集成電路IC3為數(shù)字鐘電路的核心，可采用LM8365等具有兩個(gè)報(bào)警輸出端的型號(hào)，其輸出的筆段顯示信號(hào)由LED數(shù)碼顯示器顯示。數(shù)字鐘電路還接有開關(guān)S1、按鈕AN1和AN2。開關(guān)S1用于控制顯示器的顯示內(nèi)容，開關(guān)S1置于K端時(shí)顯示開機(jī)時(shí)間(其中一個(gè)報(bào)警信號(hào)的輸出時(shí)間)，開關(guān)S1置于G端時(shí)顯示關(guān)機(jī)時(shí)間(另一個(gè)報(bào)警信號(hào)的輸出時(shí)間)，開關(guān)S1置于Y端時(shí)顯示運(yùn)行時(shí)間(即當(dāng)前時(shí)間)。利用按鈕AN1和AN2可分別對顯示時(shí)間的時(shí)和分進(jìn)行調(diào)校和設(shè)置。達(dá)到設(shè)置的開、關(guān)機(jī)時(shí)間時(shí)，大規(guī)模數(shù)字鐘集成電路IC3對應(yīng)的報(bào)警輸出端輸出報(bào)警信號(hào)。
本實(shí)用新型的控制電路有兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的整形電路分別對數(shù)字鐘電路輸出的兩個(gè)報(bào)警信號(hào)進(jìn)行整形。圖3為其中一個(gè)整形電路的電路圖。整形電路由整流濾波電路、施密特觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器三部分級(jí)聯(lián)構(gòu)成。由二極管D1、電阻R2和電容C5構(gòu)成的整流濾波電路將數(shù)字鐘電路輸出的報(bào)警信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流信號(hào)，由兩個(gè)帶施密特觸發(fā)器的反相器IC4:A和IC4:B為一組對整流濾波電路輸出直流信號(hào)的前沿進(jìn)行邊沿整形，使其變?yōu)檫呇囟盖偷碾A躍信號(hào)，然后由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器IC5將整形電路輸出的階躍信號(hào)的前沿轉(zhuǎn)換為具有一定寬度的單脈沖信號(hào)。與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器IC5相連的電阻R3和電容C6用于確定輸出單脈沖信號(hào)的寬度。
圖4為雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、手動(dòng)控制裝置和驅(qū)動(dòng)電路的原理圖。本例中雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器IC6采用JK雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，其置位信號(hào)輸入端J與一個(gè)整形電路的輸出端相連，其復(fù)位信號(hào)輸入端K與另一個(gè)整形電路的輸出端相連；其時(shí)鐘脈沖輸入端CLK與數(shù)字鐘電路的時(shí)鐘脈沖信號(hào)輸出端相連，以獲得其所需的時(shí)鐘脈沖信號(hào)。圖4所示的手動(dòng)控制裝置采用單刀三位開關(guān)S2，該開關(guān)S2的一個(gè)定片與雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器IC6的直接置位端SD相連，該開關(guān)S2的另一個(gè)定片與雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器IC6的直接復(fù)位端RD相連，該開關(guān)S2還有一個(gè)定片懸空。圖4所示的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器IC6的直接控制端為高電平有效，故將單刀三位開關(guān)S2的動(dòng)片接正電源+V。見圖5，當(dāng)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器IC6的直接控制端為低電平有效時(shí)，則單刀三位開關(guān)S2的動(dòng)片接地。這樣，當(dāng)單刀三位開關(guān)S2置于k端時(shí)，直接使雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器IC6置位；當(dāng)單刀三位開關(guān)S2置于g端時(shí)，直接使雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器IC6復(fù)位；當(dāng)單刀三位開關(guān)S2置于y端時(shí)，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器IC6保持原狀態(tài)。見圖6和圖7，手動(dòng)控制裝置還可以采用雙按鈕開關(guān)AN3和AN4，按鈕AN3的一端接到取穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的IC6的直接置位控制端SD，按鈕AN4的一端接到雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的IC6的直接復(fù)位控制端RD，按鈕AN3和AN4的另一端接到一起為H端。當(dāng)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器IC6的直接控制端為高電平有效時(shí)，H端接到正電源；當(dāng)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器IC6的直接控制端為低電平有效時(shí)，H端接地。通過按下或松開按鈕AN3和AN4則可直接使雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器IC6置位、復(fù)位或保持原狀態(tài)。在圖4到圖7中，為使雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器IC6可靠工作，需要時(shí)其直接置位和直接復(fù)位控制端可通過上拉電阻接正電源+V，或通過下拉電阻接地，如圖中虛線所示。本例中雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器也可以采用RS觸發(fā)器，其置位信號(hào)輸入端S和復(fù)位信號(hào)輸入端R分別與兩個(gè)整形電路的輸出相連，其他端的接法與JK觸發(fā)器相同。
見圖4，驅(qū)動(dòng)電路主要由晶體管Q2、發(fā)光二極管D3、雙向可控硅T以及附加電阻構(gòu)成。當(dāng)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器IC6的輸出端為高電平時(shí)，晶體管Q2導(dǎo)通并觸發(fā)雙向可控硅T導(dǎo)通，接通受控電器FZ的電螺，當(dāng)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器IC6的輸出端為低電平時(shí)，晶體管Q2和雙向可控硅T關(guān)斷，斷開受控電器FZ的電源。發(fā)光二極管D3用于顯示輸出工作狀態(tài)，CZ1和CZ2為外接受控電器的電源插座，F(xiàn)U為保護(hù)雙向可控硅的熔斷器。
圖8為機(jī)箱2內(nèi)的安裝布局圖，主要有印刷電路板1和變壓器B。本實(shí)用新型的控制電路的大部分元件安裝在印刷電路板1上，變壓器與印刷電路板通過導(dǎo)線相連。
圖9為前面板4安裝布局圖，上面安有LED顯示器，用于顯示數(shù)字鐘的工作狀態(tài)；顯示控制開關(guān)S1，用于控制數(shù)字鐘的顯示狀態(tài)；高位調(diào)校按鈕AN1和低位調(diào)校按鈕AN2，用于對數(shù)字鐘進(jìn)行調(diào)校；輸出狀態(tài)顯示二極管D3，用于顯示輸出狀態(tài)；手動(dòng)控制開關(guān)S2，用于直接控制輸出狀態(tài)。顯示和控制元件與印刷電路板通過導(dǎo)線相連。
圖10為后面板5的安裝布局圖，上面安有用于外接受控電器的插座CZ1和CZ2，熔斷器FU的安裝座6和交流電源引出線孔7。后面板上安裝的各元件通過導(dǎo)線與印刷電路板或變壓器相連。
權(quán)利要求1.一種多功能定時(shí)控制器，由控制電路、機(jī)箱和面板組成，其控制電路包括數(shù)字鐘電路、整形電路、雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、手動(dòng)控制裝置和驅(qū)動(dòng)電路，其特征是數(shù)字鐘電路的兩個(gè)報(bào)警信號(hào)輸出端分別經(jīng)整形電路與雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的置位信號(hào)輸入端和復(fù)位信號(hào)輸入端相連，手動(dòng)控制裝置的兩個(gè)輸出端分別與雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的直接置位控制端和直接復(fù)位控制端相連，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出端通過驅(qū)動(dòng)電路與受控電器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能定時(shí)控制器，其特征是所說的整形電路由整流濾波電路、施密特觸發(fā)器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器三部分級(jí)聯(lián)構(gòu)成，由數(shù)字鐘電路輸出的報(bào)警信號(hào)經(jīng)整流濾波電路轉(zhuǎn)換為直流電壓，再經(jīng)施密特觸發(fā)器將直流電壓的前沿進(jìn)行整形，最后經(jīng)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器將直流電壓的前沿轉(zhuǎn)換成單脈沖信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能定時(shí)控制器，其特征是所說的手動(dòng)控制裝置為單刀三位開關(guān)，該開關(guān)的兩個(gè)定片分別與雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的直接置位控制端和直接復(fù)位控制端相連，還有一個(gè)定片懸空；當(dāng)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的直接控制端為高電平有效時(shí)，該開關(guān)的動(dòng)片接正電根；當(dāng)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的直接控制端為低電平有效時(shí)，該開關(guān)的動(dòng)片接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能定時(shí)控制器，其特征是所說的手動(dòng)控制裝置為雙按鈕開關(guān)，其中一個(gè)按鈕開關(guān)的一端接到雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的直接置位控制端，另一個(gè)按鈕開關(guān)的一端接到雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的直接復(fù)位控制端，該兩個(gè)按鈕開關(guān)的另一端接在一起為H端，當(dāng)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的直接控制端為高電平有效時(shí)，H端接正電源；當(dāng)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的直接控制端為低電平有效時(shí)，H端接地。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種多功能定時(shí)控制器,其目的是構(gòu)成一種能夠在兩個(gè)不同的設(shè)定時(shí)間接通或關(guān)閉受控電器并且可以在任何時(shí)間手動(dòng)控制接通或關(guān)閉受控電器的控制裝置。本實(shí)用新型利用數(shù)字鐘電路產(chǎn)生的兩個(gè)報(bào)警輸出信號(hào)分別經(jīng)整形電路整形后使雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器在設(shè)定時(shí)間置位或復(fù)位。手動(dòng)控制裝置直接使雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器置位和復(fù)位。雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出通過驅(qū)動(dòng)電路控制受控電器。本裝置具有使用方便、控制方式靈活、成本低和定時(shí)精度高的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G04G15/00GK2345991SQ98237019
公開日1999年10月27日 申請日期1998年3月24日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月24日
發(fā)明者李方明, 宋雪英 申請人:沈陽大學(xué)