專利名稱：微電腦多功能遙控開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種微電腦多功能遙控開關(guān)，特別是一種可直接代換傳統(tǒng)照明燈開關(guān)的、由微電腦控制的多功能遙控開關(guān)。
背景技術(shù)：
目前廣泛使用的傳統(tǒng)照明燈開關(guān)，直接用手撥動開關(guān)的柄或者拉動拉線來進行照明燈的開或關(guān)，使用時并不是特別方便。而且功能單一，只能進行照明燈的或開通或關(guān)閉控制。
為了使照明燈的控制更加方便，CN2479596Y公開了一種電腦遙控照明燈開關(guān)器，它可用遙控器控制照明燈的開或關(guān)，還可根據(jù)需要對照明燈進行調(diào)光操作，大大地方便了使用者。但是，該電腦遙控照明燈開關(guān)器要求將市電電源線引入，與傳統(tǒng)的照明燈開關(guān)接線方式不一致，這就使得該開關(guān)器的使用受到一定的限制。CN2321169Y公開了另一種遙控照明燈開關(guān)，它的連接是與照明燈串聯(lián)再接入市電，與傳統(tǒng)開關(guān)的連接方式完全一致，可直接代換傳統(tǒng)照明燈開關(guān)。其缺點是在照明燈關(guān)閉時，它內(nèi)部電路的供電是通過R3降壓供給，因R3上的電壓降很大，哪怕其上只流過較小的電流，所產(chǎn)生的功耗也是很可觀的。這一來白白消耗了電能，二來電路內(nèi)部增加了發(fā)熱元件，降低了可靠性。而且它的功能單一，只能對照明燈進行或開通或關(guān)閉的控制。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的，就是要提供一種由微電腦控制的多功能遙控開關(guān)，可使用手持遙控器對所控制的照明燈實現(xiàn)開通、關(guān)閉、調(diào)光、延時熄燈等功能，也可通過手動操作實現(xiàn)上述功能。此外，該遙控開關(guān)還具有軟啟動功能，減小了開燈時的電流沖擊。同時，該遙控開關(guān)的連接方式與傳統(tǒng)開關(guān)完全一樣。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采取的技術(shù)方案如下微電腦多功能遙控開關(guān)，由多功能遙控開關(guān)器和手持遙控器組成。將多功能遙控開關(guān)器的兩引線端X、Y中的任一端與照明燈串聯(lián)接到AC220V交流市電上，即可對照明燈進行遙控或開或關(guān)，也可對照明燈進行遙控調(diào)光使之變暗或變亮，還可遙控使照明燈在延時一段時間后自動熄滅。該裝置的優(yōu)選方案是遙控開關(guān)包括整流全橋、主控開關(guān)、輔助開關(guān)、供電控制電路、微電腦控制電路、相位檢測電路、手動按鈕、遙控接收電路和手持遙控器。遙控開關(guān)的兩個輸入端X、Y的任一端與照明燈串聯(lián)后接入市電。主控開關(guān)的入端與整流全橋的正端A相連，出端與輔助開關(guān)的入端串連，輔助開關(guān)的出端與整流全橋的負端B連接，以此構(gòu)成了該遙控開關(guān)的照明燈電流主回路。主控開關(guān)控制端C與微電腦控制電路的輸出端OUT相連接，輔助開關(guān)控制端D與供電控制電路的控制端E相連接，相位檢測電路的輸出端G與微電腦控制電路的輸入端IN1相連接。供電控制電路負責給內(nèi)部電路提供電源，同時通過控制輔助開關(guān)的開/關(guān)來控制內(nèi)部儲能電容充電電流的大小。微電腦控制電路是整個遙控開關(guān)的核心，它的作用是1、對主控開關(guān)的導通角進行精確的控制，以產(chǎn)生開燈、關(guān)燈、調(diào)節(jié)燈光亮度、延時熄燈等效果；2、接收來自遙控接收電路的控制信號并產(chǎn)生相應的動作；3、接收來自手動按鈕的控制信號并產(chǎn)生相應的動作；4、根據(jù)遙控開關(guān)的工作狀態(tài)給出相應的指示信號。
相位檢測電路由三極管Q2、電阻R3、R4、電容C1、二極管D5連接構(gòu)成。相位檢測電路為微電腦控制電路提供一個交流市電零電壓參考時刻基準；手動按鈕為一個手動控制的輸入部件；遙控接收電路則將接收到的遙控信號進行放大、解調(diào)，將其輸出信號送往微電腦控制電路；手持遙控器的作用是操作者根據(jù)需要按動相應的按鈕，發(fā)出相應的遙控信號，令多功能遙控開關(guān)產(chǎn)生規(guī)定的動作。
微電腦控制電路由微電腦控制單元IC2(即MCU)、石英振蕩器X1、狀態(tài)指示燈LED1和電阻R7、R8、電容C4、C5和C6連接構(gòu)成。主控開關(guān)由可控硅SCR1、電阻R1和R2、三極管Q1連接構(gòu)成，輔助開關(guān)由可控硅SCR2和限流電阻R5連接構(gòu)成。
微電腦多功能遙控開關(guān)，構(gòu)思巧妙、電路簡潔，設計合理，其接線方式與傳統(tǒng)開關(guān)完全一樣。此外，該遙控開關(guān)具有的軟啟動功能，能大大減輕開燈時的沖擊電流，延長照明燈的使用壽命。而且，該遙控開關(guān)還具有成本低、易于批量生產(chǎn)、便于安裝等特點。


圖1為微電腦多功能遙控開關(guān)原理方框圖圖2為多功能遙控開關(guān)器電原理圖圖1中1——多功能遙控開關(guān)器，2——整流全橋，3——主控開關(guān)，4——輔助開關(guān)，5——供電控制電路，6——微電腦控制電路，7——相位檢測電路，8——手動按鈕，9——遙控接收電路，10——手持遙控器，11——照明燈具體實施方式
微電腦多功能遙控開關(guān)，由多功能遙控開關(guān)器1和手持遙控器10組成。將多功能遙控開關(guān)器1的兩引線端X、Y中的任一端與照明燈11串聯(lián)接到AC220V交流市電上，即可對照明燈11進行遙控或開或關(guān)，也可對照明燈11進行遙控調(diào)光使之變暗或變亮，還可遙控使照明燈11在延時一段時間后自動熄滅。該裝置的優(yōu)選方案是多功能遙控開關(guān)器1內(nèi)包括整流全橋2、主控開關(guān)3、輔助開關(guān)3、供電控制電路5、微電腦控制電路6、相位檢測電路7、手動按鈕8和遙控接收電路9，主控開關(guān)3的入端與整流全橋2的正端A相連，出端與輔助開關(guān)3的入端串聯(lián)，輔助開關(guān)的出端與整流全橋2的負端B連接，主控開關(guān)3控制端C與微電腦控制電路6的輸出端OUT相連接，輔助開關(guān)4控制端D與供電控制電路5的控制端E相連接，相位檢測電路7的輸出端G與微電腦控制電路6的輸入端IN1相連接。微電腦控制電路6由微電腦控制單元IC2(即MCU)、石英振蕩器X1、狀態(tài)指示燈LED和電阻R7、R8、電容C4、C5和C6連接構(gòu)成。相位檢測電路7由三極管Q2、電阻R3、R4、電容C1、二極管D5連接構(gòu)成。主控開關(guān)3由可控硅SCR1、電阻R1和R2、三極管Q1構(gòu)成，受控于C點電位。輔助開關(guān)4由可控硅SCR2和限流電阻R5構(gòu)成，受控于D點電位。
所述的遙控開關(guān)是這樣工作的；遙控接收電路9將來自手持遙控器10的遙控信號進行放大、解調(diào)，將其輸出信號送往微電腦控制電路6。微電腦控制電路6將該信號譯碼并解釋為相應的功能要求，如開燈、關(guān)燈、調(diào)光等。手動操作時則以手動按鈕8被按動的時間長短、次數(shù)等特征來判別相應的功能要求。此后，在每一個交流半波周期內(nèi)，以相位檢測電路7提供的交流市電零電壓參考時刻基準來精確地控制主控開關(guān)3的導通時刻，即可實現(xiàn)遙控開關(guān)的全部功能。該開關(guān)的最佳方案是1、主控開關(guān)3——它由可控硅SCR1、電阻R1和R2、三極管Q1構(gòu)成。不難看出，可控硅SCR1導通即主控開關(guān)3導通。它與輔助開關(guān)4串行聯(lián)接，為負載電流的主控通道。當A點的控制電平為低電平時，Q1截止，R1為可控硅SCR1提供觸發(fā)電流，SCR1導通(即主控開關(guān)導通)；當C點的控制電平為高電平時，Q1導通，則由于SCR1失去了觸發(fā)電流，關(guān)斷后不能再次導通。通過控制C點的高低電平的變化時刻，即可控制SCR1的導通角，從而實現(xiàn)對受控照明燈的亮度控制。
2、輔助開關(guān)4——它與主控開關(guān)串聯(lián)，共同構(gòu)成負載電流的主通道。由可控硅SCR2和限流電阻R5構(gòu)成，受控于D點電位，可控硅SCR2導通也即輔助開關(guān)4導通。當D點電位為低，可控硅SCR2得不到觸發(fā)電流，處于關(guān)斷狀態(tài)；當D點電位為高時，觸發(fā)電流由D點經(jīng)限流電阻R5進入SCR2的控制極，可控硅SCR2則立即導通。
3、供電控制電路5——其作用是為內(nèi)部電路提供電源。它由回流隔離二極管D6、穩(wěn)壓管DW1、R6、蓄能電容C2、穩(wěn)壓集成電路IC1及高頻退偶電容C3構(gòu)成。SCR1導通時，負載電流流經(jīng)D6對C2進行充電，當C2上的電壓超過DW1的擊穿電壓時，DW1擊穿，引起D點的電位升高，導致輔助開關(guān)4導通，使負載電流分流，停止對電容C2充電。
4、微電腦控制電路6——該電路由IC2(即MCU)、電阻R7和R8、電容C4、C5和C6、石英振蕩器X1及發(fā)光二極管LED1構(gòu)成。其中，C4為退偶電容，R7和R8為限流電阻，C5、C6及X1構(gòu)成IC2的時鐘電路，LED1則給出工作狀態(tài)的顯示信息。當接收到由遙控接收電路IC2傳來的控制信號時，經(jīng)過譯碼，將操作者的操作指令轉(zhuǎn)換為相應的控制動作。即根據(jù)操作指令改變SCR1的導通角，以實現(xiàn)開燈、關(guān)燈、調(diào)節(jié)燈光亮度、延遲熄燈(睡眠模式)等功能。同理，在接收到按鈕控制信號時，該電路也會產(chǎn)生相應的控制動作。
下面按功能對其工作原理進行分別闡述1.初始化及內(nèi)部供電遙控開關(guān)主回路(參見圖2)為市電—受控照明燈11—整流全橋2—主控開關(guān)3—輔助開關(guān)4—整流全橋2—市電。其中，主控開關(guān)3受控于微電腦控制電路6。當首次接通電源時，由于供電控制電路5及微電腦控制電路6均尚未工作，晶體管Q1截止，則主控開關(guān)3開通，此時通過主控開關(guān)3進來的電流則對供電控制電路5內(nèi)的電容C2充電，電壓升高至額定值時輔助開關(guān)4自動開通，使得該電流直接通過整流全橋2流回市電。由于微電腦控制電路6得電開始啟動，運行預定程序，自動將工作狀態(tài)置于”關(guān)燈”狀態(tài)，此時主控開關(guān)3處于小導通角狀態(tài)。由于流經(jīng)整個電路的電流較小，遠不足以點亮受控照明燈11，站在使用者的角度來說，這就是”關(guān)燈”狀態(tài)。
首次接通電源，該遙控開關(guān)將其工作狀態(tài)初始化為”關(guān)燈”狀態(tài)、主控開關(guān)3處于小導通角的狀態(tài)，設定亮度值為最亮、指示燈LED1亮(關(guān)燈狀態(tài)的指示)。
從電路的結(jié)構(gòu)不難看出，流經(jīng)主控開關(guān)3的電流首先必須對蓄能電容C2進行充電，對C2損失的電能進行補充，到達額定值時輔助開關(guān)4才開通。因為只需C2保持一定的電能，即可保證內(nèi)部電路的供電，所以只要通過控制主控開關(guān)3的導通角，使流經(jīng)負載的平均電流大于等于內(nèi)部工作電流，就可保證該遙控開關(guān)能正常運行。2.開燈/關(guān)燈由于遙控開關(guān)內(nèi)部的蓄能電容C2容量較小(內(nèi)部電路的功耗也相當小)，而充電電流就等于負載電流，故其充電過程幾乎在瞬間即可完成，而只要C2上有足夠的電壓，輔助開關(guān)4就是導通的，所以可將輔助開關(guān)4視為是隨時開通的。由此可見，只需通過控制主控開關(guān)3的導通角，即可實現(xiàn)遙控開關(guān)對受控照明燈11的開通、關(guān)閉、調(diào)光等操作。
當按動手持遙控器10上“開/關(guān)”的按鈕時，手持遙控器10即發(fā)出一連串的遙控指令信號，該信號經(jīng)遙控接收電路9解調(diào)后送往微電腦控制電路6內(nèi)的MCU，MCU則將導通角由原來的小導通角調(diào)整為設定值，受控照明燈即被點亮。與此同時，指示燈LED1熄滅，表示燈亮狀態(tài)。如短按(小于0.8秒)手動按鈕8，其效果相同。
當再次按動手持遙控器10上“開/關(guān)”的按鈕時，手持遙控器10即又發(fā)出一連串的遙控指令信號，該信號經(jīng)遙控接收電路9解調(diào)后送往微電腦控制電路6內(nèi)的MCU，MCU將導通角改變?yōu)樾ń?。此時，受控照明燈熄滅。與此同時，指示燈LED1被點亮，表示處于”關(guān)燈”狀態(tài)。如短按(小于0.8秒)手動按鈕8，其效果相同。3.調(diào)光及軟啟動在工作狀態(tài)為”開燈”時，按動手持遙控器10上“調(diào)光”的按鈕，手持遙控器10即發(fā)出與之對應的遙控指令信號，經(jīng)遙控接收電路9解調(diào)后送往微電腦控制電路6內(nèi)的MCU，MCU在系統(tǒng)軟件的支持下，令主控開關(guān)3的導通角將在最大至最小之間往復變化，受控照明燈11的亮度也隨之改變，直至操作者按動手持遙控器10上的任一鍵后為止。此后，MCU將與該亮度相對應的編碼值保存，以備下次開燈時使用。在受控照明燈11亮時，按下手動按鈕8并保持不動，也將進入調(diào)光工作狀態(tài)。此時，受控照明燈11的亮度也將發(fā)生“亮—暗—亮”的往復變化(與按動了手持遙控器10上“調(diào)光”的按鈕后效果完全相同)，放手后其亮度將固定(與操作者按動手持遙控器10上的任一鍵后的情形相同)。
為了減少開燈時的電流沖擊(冷態(tài)時受控照明燈的燈絲電阻僅為熱態(tài)的十幾分之一)，延長受控照明燈11的使用壽命，本遙控開關(guān)使用了軟啟動技術(shù)在開燈時讓導通角從微導通逐次增加，直至設定值為止。這樣，流過受控照明燈11的電流逐次遞增，大大減輕了沖擊電流，延長了受控照明燈11的使用壽命。4.設定亮度為最大值在工作狀態(tài)為”開燈”時，按動手持遙控器10上“最大”的按鈕，手持遙控器10即發(fā)出與之對應的遙控指令信號，經(jīng)遙控接收電路9解調(diào)后送往微電腦控制電路6內(nèi)的MCU，MCU隨之將設定值改寫為最大，同時將主控開關(guān)3的導通角變?yōu)樽畲笾担瑒t受控照明燈11的亮度也隨之變?yōu)樽盍?。在工作狀態(tài)為”關(guān)燈”時，按下手動按鈕8并保持1.5秒以上，則該遙控開關(guān)在開燈的同時，也將受控照明燈11的亮度設定值置為最大，與按動了手持遙控器10上“最大”的按鈕后的效果相同。5.睡眠模式在工作狀態(tài)為”開燈”時，按動手持遙控器10上“睡眠”的按鈕，手持遙控器10即發(fā)出與之對應的遙控指令信號，經(jīng)遙控接收電路9解調(diào)后送往微電腦控制電路6內(nèi)的MCU，MCU則將啟動內(nèi)部5分鐘倒計時器(由內(nèi)部軟件構(gòu)成)，同時將狀態(tài)指示燈LED1設置為閃爍狀態(tài)，此時即進入“睡眠”狀態(tài)。5分鐘倒計時結(jié)束后，MCU將緩慢地將導通角逐次減小，直至小導通角狀態(tài)。相對應的受控照明燈11的亮度也將由現(xiàn)行的亮度逐次遞減，直至熄滅，進入”關(guān)燈”狀態(tài)。在工作狀態(tài)為”開燈”時，雙擊(即在2秒內(nèi)連續(xù)按動兩次)手動按鈕8，即可進入“睡眠”狀態(tài)，與按動手持遙控器10的“睡眠”鍵效果相同。在5分鐘倒計時延時期間，按動手持遙控器10上的任何按鍵或按動手動按鈕8，均可退出“睡眠”狀態(tài)，恢復工作狀態(tài)為”開燈”。
權(quán)利要求1.一種微電腦多功能遙控開關(guān)，由多功能遙控開關(guān)器(1)和手持遙控器(10)組成。其特征在于將多功能遙控開關(guān)器(1)的兩引線端X、Y中的任一端與照明燈(11)串聯(lián)接到AC220V交流市電上，即可對照明燈(11)進行遙控或開或關(guān)，也可對照明燈(11)進行遙控調(diào)光使之變暗或變亮，還可遙控使照明燈(11)在延時一段時間后自動熄滅。
2.如權(quán)利要求1所述的微電腦多功能遙控開關(guān)，其特征是多功能遙控開關(guān)器(1)內(nèi)包括整流全橋(2)、主控開關(guān)(3)、輔助開關(guān)(4)、供電控制電路(5)、微電腦控制電路(6)、相位檢測電路(7)、手動按鈕(8)、遙控接收電路(9)，主控開關(guān)(3)的入端與整流全橋(2)的正端A相連，出端與輔助開關(guān)(4)的入端串聯(lián)，輔助開關(guān)的出端與整流全橋(2)的負端B連接，主控開關(guān)(3)控制端C與微電腦控制電路(6)的輸出端OUT相連接，輔助開關(guān)(4)控制端D與供電控制電路(6)的控制端E相連接，相位檢測電路(7)的輸出端G與微電腦控制電路(6)的輸入端IN1相連接。
3.如權(quán)利要求1所述的微電腦多功能遙控開關(guān)，其特征是所述的微電腦控制電路(6)由微電腦控制單元IC2，即MCU、石英振蕩器X1、指示燈LED1、電阻R7、R8、電容C4、C5和C6連接構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的微電腦多功能遙控開關(guān)，其特征是所述的相位檢測電路(7)由三極管Q2、電阻R3、R4、電容C1、二極管D5連接構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1或2所述的微電腦多功能遙控開關(guān)，其特征是主控開關(guān)(3)由可控硅SCR1、電阻R1和R2、三極管Q1構(gòu)成，輔助開關(guān)(4)由可控硅SCR2和限流電阻R5構(gòu)成。
專利摘要本實用新型公開了一種微電腦多功能遙控開關(guān)，特別是一種可直接代換傳統(tǒng)照明燈開關(guān)的、由微電腦控制的多功能遙控開關(guān)。由多功能遙控開關(guān)器(1)和手持遙控器(10)組成。將多功能遙控開關(guān)器(1)的兩引線端X、Y中的任一端與照明燈(11)串聯(lián)接到AC220V交流市電上，即可對照明燈(11)進行遙控或開或關(guān)，也可對照明燈(11)進行遙控調(diào)光使之變暗或變亮，還可遙控使照明燈(11)在延時一段時間后自動熄滅。同時，該遙控開關(guān)的連接方式與傳統(tǒng)開關(guān)完全一樣。
文檔編號G08C17/00GK2571120SQ02276738
公開日2003年9月3日 申請日期2002年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月28日
發(fā)明者方錫林 申請人:方錫林