專利名稱：智能遙控觸摸調(diào)光開關的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種開關，具體地說是一種利用單片機控制雙向可控硅實現(xiàn)無觸點控制電源開、關及調(diào)光的智能遙控觸摸調(diào)光開關。
本發(fā)明的技術方案是設計一種智能遙控觸摸調(diào)光開關，包括觸摸片1、遙控發(fā)射裝置，當人體接觸觸摸片1時，人體作為一個導體，在人體和觸摸片1之間產(chǎn)生一個回路，觸摸片1產(chǎn)生弱電信號，遙控發(fā)射裝置包括遙控發(fā)射器和紅外接收頭，其特征在于觸摸片1與門電路2相連，觸摸片1產(chǎn)生的弱電信號經(jīng)門電路2削波、放大、整形后輸出MOS電平，門電路2與單片機3相連；基準信號電路9與單片機3相連，紅外接收頭通過遙控信號接收電路4與單片機3相連，單片機3中固化有一個計算、判斷程序，單片機3在這個程序的控制下，將由門電路2送來的MOS信號或遙控信號接收電路4送來的電信號與基準信號電路9送來的基準信號進行計算后產(chǎn)生一個控制信號，送至與單片機3相連的控制信號放大電路5，控制信號放大電路5與雙向可控硅6的控制極相連，實現(xiàn)對雙向可控硅6的通、斷或相位變化的控制，雙向可控硅6與負載10串接。門電路2、單片機3、遙控信號接收電路4、基準信號電路9、分別與控制電壓變換電路8的+5V輸出端相連，控制信號放大電路5與控制電壓變換電路8的+10V輸出端相連，控制電壓變換電路8還接有一個電源指標燈LED1。
在單片機3和控制信號放大電路5之間并接有LED指示燈7，用以指示相應的觸摸片1的狀態(tài)，燈滅表示該路負載10在工作。
門電路2包括一個非門電路和二個與非門電路輸入端串接的耦合電阻R1、R2，一個與非門電路輸入端并接的電阻R3和一個二極管D1，電阻R3的一端接地，并接點位于電阻R2之后。
控制信號放大電路5包括三極管Q2、Q3，電阻R23、R24、R25和二極管D，從單片機3輸出的控制信號中的一路經(jīng)過電阻R25和二極管D后進入三極管Q3的基極，經(jīng)Q3放大后從集電極輸出，經(jīng)電阻R23后到Q2的基極，進行電平轉(zhuǎn)換后經(jīng)R24送到雙向可控硅6的控制極，實現(xiàn)對雙向可控硅6的通、斷及相位變化的控制，Q3的發(fā)射極與電源零線相接，Q2的集電極與控制電壓變換電路8的+10V輸出端相連。
基準信號電路9包括電阻、二極管、三極管、電容，電阻與變壓器的次級線圈相連，在三極管的基極和發(fā)射極之間并接有二極管和電容，三極管的集電極也接有電阻。三極管的基極通過一個串接的電阻與變壓器的次級線圈相連，發(fā)射極產(chǎn)生一個50Hz的基準信號，該基準信號送到單片機3，單片機3在程序的控制下將該基準信號與門電路2或遙控信號接收電路4送來的信號進行計算后給控制信號放大電路5送出控制信號。
控制電壓變換電路8包括變壓器、全波整流二極管D7、D8、濾波電容E1、E2、C1、智能穩(wěn)壓器、電源指示燈LED1；220V交流電經(jīng)變壓器降壓，再經(jīng)全波整流二極管D7、D8全波整流，濾波電容E1濾波產(chǎn)生+10V直流電源，向電路中的控制信號放大電路5中的三極管供電，再經(jīng)智能穩(wěn)壓器穩(wěn)壓、濾波電容E2及C1的濾波產(chǎn)生直流+5V電源，供基準信號電路9中的晶體管、控制電路及遙控信號接收電路使用。
在若干門電路2中有一個總開關門電路2，當控制路數(shù)較少時，也可不設總開關門電路2，總開關門電路2的結(jié)構(gòu)與其它門電路2的結(jié)構(gòu)相同，當單片機3接收到總開關門電路2的一個持續(xù)時間大于1秒的輸入信號時，單片機3中的相應程序工作，經(jīng)過計算向所有控制信號放大電路5發(fā)出一個關信號；總開關門電路2的輸出腳與單片機3的PD0/PWM腳相連，其余門電路2分別與單片機3上的PA0、PB3/A、PB2/A、PB1/A、PB0/A腳相連，而單片機3上與PA0、PB3/A、PB2/A、PB1/A、PB0/A腳分別相對應的與控制信號放大電路5相連的控制信號輸出腳分別為PA2、PA3/P、PA5/1、PA6、PA7腳；所述的基準信號電路9的輸出端與單片機3的PA1腳相連；遙控信號接收電路4的輸出腳與單片機3的PA4/T腳相連。
本發(fā)明的有益效果1、結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，使用方便。
2、整個電路可采用印刷電路板制造，開、關過程中不會產(chǎn)生打火、拉弧現(xiàn)象，安全性能好，可在禁止明火的場地使用。
3、開關的安裝、接線方式可與傳統(tǒng)的開關相同，家庭使用十分方便。
4、由于無金屬觸點，開關使用壽命長。
5、可實現(xiàn)無級調(diào)光，開關具有記憶功能，不僅節(jié)能，而且可使燈泡的使用壽命成倍增加。
6、每路開關可帶的負載大，單路最大可控600W的負載。
7、解決了現(xiàn)有技術中遙控開關難以家庭化的矛盾。
圖2是本發(fā)明的門電路2的電原理圖。
圖3是本發(fā)明的控制信號放大電路5的電原理圖。
圖4是本發(fā)明的基準信號電路9的電原理圖。
圖5是本發(fā)明的控制電壓變換電路8的電原理圖。
圖6是本發(fā)明的單片機3信號連接示意圖。
圖7是本發(fā)明實施例的電原理圖。
實施例如圖5所示。
本實施例為五路觸摸遙控開關。觸摸片1為六片，其中五片控制五路負載10，另一片為總開關；遙控發(fā)射裝置采用紅外遙控發(fā)射器和TSOP1738型紅外遙控接收頭，紅外遙控發(fā)射器上共有16個按鍵，每路負載10設有開、漸亮、漸暗三個按鍵，五路負載10共有15個按鍵，另有一個總開關按鍵；單片機3采用HT46PR47；雙向可控硅6采用BTA16當人體接觸觸摸片1時，人體作為一個導體，在人體和觸摸片1之間產(chǎn)生一個回路，觸摸片1產(chǎn)生弱電信號。六片觸摸片TOUCH1、TOUCH2、TOUCH3、TOUCH4、TOUCH5、TOUCH6分別與六個門電路UIA、UIB、UIC、UID、UIE、UIF相連，每個觸摸片1產(chǎn)生的弱電信號經(jīng)與之相連的門電路2削波、放大、整形后輸出MOS電平，門電路2與單片機3相連；基準信號電路9與單片機3相連，紅外接收頭通過遙控信號接收電路4與單片機3相連，單片機3中固化有一個計算程序，單片機3在這個程序的控制下，將由門電路2送來的MOS信號或遙控信號接收電路4送來的電信號與基準信號電路9送來的基準信號進行計算后產(chǎn)生一個控制信號，送至與單片機3相連的控制信號放大電路5，控制信號放大電路5與雙向可控硅6的控制極相連，實現(xiàn)對雙向可控硅的通、斷或相位變化的控制，雙向可控硅6與負載10串接。門電路2、單片機3、遙控信號接收電路4、基準信號電路9分別與控制電壓變換電路8的+5V輸出端相連，控制信號放大電路5與控制電壓變換電路8的+10V輸出端相連，控制電壓變換電路8還接有一個電源指標燈LED1。
在單片機3和控制信號放大電路5之間并接有LED指示燈7，用以指示相應的觸摸片1的狀態(tài)，燈滅表示該路負載10在工作。
門電路2包括一個非門電路和二個與非門電路輸入端串接的耦合電阻R1、R2，一個與非門電路輸入端并接的電阻R3和一個二極管D1，電阻R3的一端接地，并接點位于電阻R2之后。
每路控制信號放大電路5包括三極管Q2、Q3，電阻R23、R24、R25和二極管D，從單片機3輸出的控制信號中的一路經(jīng)過電阻R25和二極管D后進入三極管Q3的基極，經(jīng)Q3放大后從集電極輸出，經(jīng)電阻R23后到Q2的基極，進行電平轉(zhuǎn)換后經(jīng)R24送到雙向可控硅6的控制極，實現(xiàn)對雙向可控硅6的通、斷及相位變化的控制，Q3的發(fā)射極與電源零線相接，Q2的集電極與控制電壓變換電路8的+10V輸出端相連。Q2的型號為8550，Q3的型號為9014基準信號電路9包括電阻、二極管、三極管、電容，電阻與變壓器的次級線圈相連，在三極管的基極和發(fā)射極之間并接有二極管和電容，三極管的集電極也接有電阻。三極管的基極通過一個串接的電阻與變壓器的次級線圈相連，發(fā)射極產(chǎn)生一個50Hz的基準信號，該基準信號送到單片機3，單片機3在程序的控制下將該基準信號與門電路2或遙控信號接收電路4送來的信號進行計算、補償后給控制信號放大電路5送出控制信號。其中三極管的型號為9014。
控制電壓變換電路8包括變壓器、全波整流二極管D7、D8、濾波電容E1、E2、C1、IC7805型智能穩(wěn)壓器、電源指示燈LED1；220V交流電經(jīng)變壓器降壓，再經(jīng)全波整流二極管D7、D8全波整流，濾波電容E1濾波產(chǎn)生+10V直流電源，向電路中的三極管供電，再經(jīng)智能穩(wěn)壓器穩(wěn)壓、濾波電容E2及C1的濾波產(chǎn)生直流+5V電源，供晶體管、控制電路及遙控信號接收電路使用。
在六個門電路2中有一個總開關門電路2，當控制路數(shù)較少時，也可不設總開關門電路2，總開關門電路2的結(jié)構(gòu)與其它門電路2的結(jié)構(gòu)相同，當單片機3接收到總開關門電路2的輸入信號時，單片機3中的相應程序工作，經(jīng)過計算向所有控制信號放大電路5發(fā)出一個關信號。
單片機3上各輸入、輸出腳的連接方式為總開關門電路2的輸出腳與單片機3的PD0/PWM腳相連，其余五路門電路2分別與單片機3上的PA0、PB3/A、PB2/A、PB1/A、PB0/A腳相連；單片機3上與PA0、PB3/A、PB2/A、PB1/A、PB0/A腳分別相對應的與控制信號放大電路5相連的控制信號輸出腳分別為PA2、PA3/P、PA5/1、PA6、PA7腳；所述的基準信號電路9的輸出端與單片機3的PA1腳相連；遙控信號接收電路4的輸出腳與單片機3的PA4/T腳相連。
根據(jù)需要，可將本發(fā)明的智能遙控觸摸調(diào)光開關設計成單路或多路，也可不帶遙控功能而僅具有無級調(diào)光功能。在設計成多路控制時，控制負載的雙向可控硅可視控制對象電流容量的大小，采用不同容量的雙向可控硅。
本實施例的工作原理當人體觸摸觸摸片TOUCH1時，根據(jù)觸摸時間的長短不同，產(chǎn)生了相應的電信號。該信號通過R1、R2、R3及門電路UIA進行削波、放大、整形，成為符合單片機3所需的標準MOS電平，送到單片機3的PA0端口。單片機根據(jù)接收到的不同類型的信號在固化在單片機3中的程序控制下，進行運算、轉(zhuǎn)換，從PA2端口輸出相應的控制信號。一路經(jīng)過R25、二極管到Q3的基極，經(jīng)Q3放大后，由Q3的集電極輸出，經(jīng)R23到Q2的基極，進行電平轉(zhuǎn)換后關到雙向可控硅6的控制極，來控制雙向可控硅的通、斷或相位的變化，從而達到負載10的接通、斷開或者是調(diào)節(jié)負載10的亮度；另一路送到LED(指示燈)的負端，經(jīng)R38接+5V電源，用來指標負載是處于接通還是斷開的狀態(tài)。其它四路TOUCH2、TOUCH3、TOUCH4、TOUCH5的工作原理與TOUCH1完全一樣。TOUCH6為總開關一路，當人體觸摸TOUCH6的時間大于1秒時，其產(chǎn)生的觸摸信號經(jīng)R16、R17、R15及門電路UIF進行削波、放大、整形，成為符合單片機3所需的標準MOS電平，送到單片機3的PD0/PWA端口，單片機3接收到一個持續(xù)大于1秒的信號后，通過內(nèi)部的運算，就從5個輸出端口都送出一個關信號，把5路負載10全部關閉；由于單片機3具有記憶功能，各路開關對斷電前的亮度具有記憶功能，再次接通負載10時，自動恢復到上次斷電前的亮度。
遙控信號經(jīng)由紅外接收頭TOP1738接收、放大后，送到單片機的PA4/T端口，單片機3根據(jù)該端口接收到的不同碼值的信號，內(nèi)部進行運算后，產(chǎn)生相應的控制信號送到相應的輸出端口，去控制相關的雙向可控硅的通與斷或相位的變化，雙向可控硅的通與斷就是負載的開與關，相位的變化就是實現(xiàn)調(diào)光的功能。
電路中的直流電源的供給是由220V電源經(jīng)變壓器TF1降壓，再經(jīng)D7、D8全波整流、E1濾波就產(chǎn)生了直流+10V的電源，再經(jīng)智能型穩(wěn)壓器IC7805穩(wěn)壓、E2及C1濾波產(chǎn)生直流+5V電源，分別供各晶體管及電路與遙控接收頭等使用；其中的LED1為電源指示燈。
權(quán)利要求
1.一種智能遙控觸摸調(diào)光開關，包括觸摸片(1)、遙控發(fā)射裝置，觸摸片(1)產(chǎn)生弱電信號，遙控發(fā)射裝置包括遙控發(fā)射器和紅外接收頭，其特征在于觸摸片(1)與門電路(2)相連，觸摸片(1)產(chǎn)生的弱電信號經(jīng)門電路(2)削波、放大、整形后輸出MOS電平，門電路(2)與單片機(3)相連；基準信號電路(9)與單片機(3)相連，紅外接收頭通過遙控信號接收電路(4)與單片機(3)相連，單片機(3)將由門電路(2)送來的MOS信號或遙控信號接收電路(4)送來的電信號與基準信號電路(9)送來的基準信號計算后產(chǎn)生一個控制信號，送至與單片機(3)相連的控制信號放大電路(5)，控制信號放大電路(5)與雙向可控硅(6)的控制極相連，實現(xiàn)對雙向可控硅(6)的通、斷或相位變化的控制，雙向可控硅(6)與負載(10)串接。門電路(2)、單片機(3)、遙控信號接收電路(4)、基準信號電路(9)、分別與控制電壓變換電路(8)的+5V輸出端相連，控制信號放大電路(5)與控制電壓變換電路(8)的+10V輸出端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能遙控觸摸調(diào)光開關，其特征在于在單片機(3)和控制信號放大電路(5)之間并接有LED指示燈(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能遙控觸摸調(diào)光開關，其特征在于所述的門電路(2)包括一個非門電路和二個與非門電路輸入端串接的耦合電阻R1、R2，一個與非門電路輸入端并接的電阻R3和一個二極管D1，電阻R3的一端接地，并接點位于電阻R2之后。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能遙控觸摸調(diào)光開關，其特征在于所述的控制信號放大電路(5)包括三極管Q2、Q3，電阻R23、R24、R25和二極管D，從單片機(3)輸出的控制信號中的一路經(jīng)過電阻R25和二極管D后進入三極管Q3的基極，經(jīng)Q3放大后從集電極輸出，經(jīng)電阻R23后到Q2的基極，進行電平轉(zhuǎn)換后經(jīng)R24送到雙向可控硅(6)的控制極，實現(xiàn)對雙向可控硅(6)的通、斷及相位變化的控制，Q3的發(fā)射極與電源零線相接，Q2的集電極與控制電壓變換電路(8)的+10V輸出端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能遙控觸摸調(diào)光開關，其特征在于所述的基準信號電路(9)包括電阻、二極管、三極管、電容，電阻與變壓器的次級線圈相連，在三極管的基極和發(fā)射極之間并接有二極管和電容，三極管的集電極也接有電阻。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能遙控觸摸調(diào)光開關，其特征在于所述的控制電壓變換電路(8)包括變壓器、全波整流二極管D7、D8、濾波電容E1、E2、C1、智能穩(wěn)壓器、電源指示燈LED1；220V交流電經(jīng)變壓器降壓，再經(jīng)全波整流二極管D7、D8全波整流，濾波電容E1濾波產(chǎn)生+10V直流電源，向電路中的三極管供電，再經(jīng)智能穩(wěn)壓器穩(wěn)壓、濾波電容E2及C1的濾波產(chǎn)生直流+5V電源，供晶體管、控制電路及遙控信號接收電路使用。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能遙控觸摸調(diào)光開關，其特征在于所述的門電路(2)中至少有一個總開關門電路(2)，總開關門電路(2)的輸出腳與單片機(3)的PD0/PWM腳相連，其余門電路(2)分別與單片機(3)上的PA0、PB3/A、PB2/A、PB1/A、PB0/A腳相連，而單片機(3)上與PA0、PB3/A、PB2/A、PB1/A、PB0/A腳分別相對應的與控制信號放大電路(5)相連的控制信號輸出腳分別為PA2、PA3/P、PA5/1、PA6、PA7腳；所述的基準信號電路(9)的輸出端與單片機(3)的PA1腳相連；遙控信號接收電路(4)的輸出腳與單片機(3)的PA4/T腳相連。
全文摘要
本發(fā)明設計了一種智能遙控觸摸調(diào)光開關，其特征在于觸摸片(1)與門電路(2)相連，觸摸片(1)產(chǎn)生的弱電信號經(jīng)門電路(2)削波、放大、整形后輸出MOS電平，門電路(2)與單片機(3)相連；基準信號電路(9)與單片機(3)相連，紅外接收頭通過遙控信號接收電路(4)與單片機(3)相連，單片機(3)將由門電路(2)送來的MOS信號或遙控信號接收電路(4)送來的電信號與基準信號電路(9)送來的基準信號計算后產(chǎn)生一個控制信號，送至與單片機(3)相連的控制信號放大電路(5)，控制信號放大電路(5)與雙向可控硅(6)的控制極相連，實現(xiàn)對雙向可控硅(6)的通、斷或相位變化的控制，雙向可控硅(6)與負載(10)串接?？刂齐妷鹤儞Q電路(8)輸出+5V和+10V的控制電壓。
文檔編號H03K17/94GK1455510SQ0311334
公開日2003年11月12日 申請日期2003年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月30日
發(fā)明者徐成 申請人:徐成