專利名稱：串行口查詢管理分離式家用電器自動化無線接線座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于應(yīng)用電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種實(shí)現(xiàn)家用電子與電器自動化運(yùn)行的計(jì)算機(jī)與家用電子和電器的接口裝置。
背景技術(shù)：
同時提交審查的實(shí)用新型“串行口查詢管理分離式家用電器自動化接線座”把“串行口查詢管理的家用電子電器自動化接線座”(ZL 2010 2 0531787. 1)分解成接口與終端兩部分，接口負(fù)責(zé)與計(jì)算機(jī)串行口的聯(lián)絡(luò)，把計(jì)算機(jī)T)(D 口線輸出的串行指令傳遞給各個終端，將自身或終端上連接的傳感器的狀態(tài)傳送入計(jì)算機(jī)，每一個終端包含一塊固態(tài)繼電器，管理一路家用電器，方便了使用，利于終端散熱，而且，其接口與終端之間采用了集電極開路技術(shù)以電纜聯(lián)系，增強(qiáng)了傳輸信息的能力。不過，有線聯(lián)系畢竟不如無線聯(lián)系那樣自
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種串行口查詢管理分離式家用電器自動化無線接線座，它由接口與終端兩部分組成。接口部分以電纜“雙向”(即既可以發(fā)送，又可以接收) 聯(lián)系計(jì)算機(jī)，接收自計(jì)算機(jī)串行口的發(fā)送數(shù)據(jù)線T)(D傳輸出的串行數(shù)據(jù)指令，將其譯碼成 3bit 二進(jìn)制數(shù)，并由串行口的輸入聯(lián)絡(luò)線CTS、DSR與⑶傳送該!Bbit指令數(shù)據(jù)以及三個傳感器的狀態(tài)入計(jì)算機(jī)，把經(jīng)過校正的指令數(shù)據(jù)通過無線發(fā)射電路發(fā)射出去，包括9針 RS232C接口、RS232<->TTL/CM0S電平轉(zhuǎn)換電路、兩組4bit三態(tài)門電路、4對傳感器接線端、 2-4譯碼器、二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、無線發(fā)射電路、+6V與+12V穩(wěn)壓電源電路、防雷擊和浪涌電路以及市電電源線及其插頭；終端接收接口部分以無線電波的方式發(fā)射出的:3bit指令數(shù)據(jù)，執(zhí)行指令，管理四路家用電器，包括無線接收電路、3-8譯碼器、四個RS觸發(fā)器、四路固態(tài)繼電器及其電子開關(guān)電路以及+5V穩(wěn)壓電源電路。接口與終端兩部分以無線電波實(shí)施聯(lián)絡(luò)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在接口部分，RS232C接口的第四針DTR、第七針RTS、第三針 )分別連接到各自的RS232<->TTL/CM0S電平轉(zhuǎn)換電路的三個RS232C電平信號輸入端，該電平轉(zhuǎn)換電路相應(yīng)的三個TTL/CM0S電平信號輸出端分別連接到2-4譯碼器的兩個信號輸入端與二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的時鐘信號輸入端；兩組4bit三態(tài)門電路各自的四個信號輸出端兩兩并聯(lián)，構(gòu)成四個公共的信號輸出端，每個公共的信號輸出端串聯(lián)一個上拉電阻到電源正極，還連接到 RS232<->TTL/CM0S電平轉(zhuǎn)換電路的四個TTL/CM0S電平信號輸入端之一，該電平轉(zhuǎn)換電路相應(yīng)的四個RS232C電平信號輸出端分別連接到RS232C接口的第一針⑶、第六針DSR、第八針CTS與第九針RI ；—組4bit三態(tài)門電路的四個信號輸入端分別連接到二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的四個計(jì)數(shù)信號輸出端，另一組4bit三態(tài)門電路的四個信號輸入端分別與電源負(fù)極構(gòu)成了 4對傳感器接線端；2-4譯碼器的四個譯碼信號輸出端之/Y0、/Yl與Λ3分別連接到兩組 4bit三態(tài)門電路與無線發(fā)射電路各自的(低電平有效)輸出使能端；2-4譯碼器由74HC139組成，其低電平有效的使能端接電源負(fù)極；二進(jìn)制計(jì)數(shù)器由⑶4516組成，其復(fù)位端、預(yù)置數(shù)使能端、進(jìn)位輸入端都接電源負(fù)極，計(jì)數(shù)模式端接電源正極，其計(jì)數(shù)信號輸出端中的低三位分別連接到無線發(fā)射電路的三個發(fā)射數(shù)據(jù)輸入端；+6V與+12V穩(wěn)壓電源電路的交流輸入端與防雷擊和浪涌電路并聯(lián)，通過市電電源線及其插頭接到市電，+6V與+12V穩(wěn)壓電源電路的輸出負(fù)極與RS232C接口的第五針GND相連。在接口部分，無線發(fā)射電路由編碼電路HS2262-R6、六位地址設(shè)置電路以及發(fā)射模塊9912組成；其中，編碼電路HS2262-R6的三個數(shù)據(jù)輸入端D2D1D0構(gòu)成無線發(fā)射電路的三個發(fā)射數(shù)據(jù)輸入端，其余的三個數(shù)據(jù)輸入端接到電源正極，編碼電路HS2262-R6的發(fā)射使能端/TE構(gòu)成無線發(fā)射電路的輸出使能端，其數(shù)據(jù)輸出端Dout連接到發(fā)射模塊9912的發(fā)射信號輸入端，六位地址設(shè)置電路由六個單刀三擲開關(guān)組成，每個單刀三擲開關(guān)的單刀端與編碼電路HS2262-R6的一個地址輸入端相接，每個單刀三擲開關(guān)另一端的三個電極分別連接到電源的正極、負(fù)極或懸空。接口部分的+6V與+12V穩(wěn)壓電源電路由電源變壓器、二極管橋式整流電路、電容濾波電路以及三端穩(wěn)壓集成電路7806與7812組成，7806的兩個輸出端分別構(gòu)成了本裝置的電源正極與電源負(fù)極，7812提供無線發(fā)射電路中發(fā)射模塊9912的工作電源。在接口部分，防雷擊和浪涌電路由一只熔斷器和一個壓敏電阻串聯(lián)組成。在接口部分，RS232<->TTL/CM0S電平轉(zhuǎn)換電路由兩塊MAX232結(jié)合四只電解電容組成。在終端部分，無線接收電路由譯碼電路HS2272-L6、六位地址設(shè)置電路以及接收模塊9921組成；其中，接收模塊9921的信號輸出端連接到譯碼電路HS2272-L6的數(shù)據(jù)輸入端，六位地址設(shè)置電路由六個單刀三擲開關(guān)組成，每個單刀三擲開關(guān)的單刀端與譯碼電路 HS2272-L6的一個地址輸入端相接，每個單刀三擲開關(guān)另一端的三個電極分別連接到電源的正極、負(fù)極或懸空。無線接收電路中譯碼電路HS2272-L6的六個數(shù)據(jù)輸出端中的三個D2D1D0與無線發(fā)射電路的三個發(fā)射數(shù)據(jù)輸入端、無線發(fā)射電路中編碼電路HS2262-R6的三個數(shù)據(jù)輸入端 D2D1D0以及二進(jìn)制計(jì)數(shù)器其計(jì)數(shù)信號輸出端中的低三位相互對應(yīng)，分別連接到3-8譯碼器的三個信號輸入端；無線接收電路中譯碼電路HS2272-L6的接收數(shù)據(jù)有效端VT連接到3_8 譯碼器的高電平有效使能端E3，還串聯(lián)一個下拉電阻到電源負(fù)極，3-8譯碼器的低電平有效的使能端都接到電源負(fù)極，其8個譯碼信號輸出端分別串聯(lián)一個下拉電阻到電源負(fù)極， 并依序連接到四個RS觸發(fā)器的四對R、S控制端，四個RS觸發(fā)器的輸出端分別連接到四路固態(tài)繼電器及其電子開關(guān)電路的信號輸入端。在終端部分，固態(tài)繼電器及其電子開關(guān)電路包括一個基極電阻、一個基極偏置電阻、一個NPN三極管、一塊固態(tài)繼電器、一個發(fā)光二極管以及一個單相插座；其中，基極電阻與基極偏置電阻的一端并聯(lián)，作為固態(tài)繼電器及其電子開關(guān)電路的信號輸入端，它倆的另一端分別連接到三極管的基極與電源負(fù)極，電源正極、固態(tài)繼電器的正極性輸入端及其負(fù)極性輸入端、發(fā)光二極管、三極管的集電極及其發(fā)射極以及電源負(fù)極組成串聯(lián)回路，固態(tài)繼電器的兩個交流輸出端并聯(lián)有金屬氧化物壓敏電阻，其中的一個交流輸出端連接到單相插座的一個電極，另一個交流輸出端連接到市電的火線。終端中的+5V穩(wěn)壓電源電路由電源變壓器、二極管橋式整流電路、電容濾波電路以及三端穩(wěn)壓集成電路7805組成，7805的兩個輸出端分別構(gòu)成了終端的電源正極與電源負(fù)極。本實(shí)用新型構(gòu)成了計(jì)算機(jī)的串行口與家用電子電器之間的接口，在計(jì)算機(jī)軟件的管理下，通過DTR\RTS的組合，分別選通兩組4bit三態(tài)門電路與編碼電路HS2^2-R6的發(fā)射使能端/TE之一，或者獲取三個傳感器的狀態(tài)，或者校驗(yàn)串行口發(fā)送數(shù)據(jù)端T)(D輸出的串行指令，或者以無線電發(fā)射出該指令的:3bit數(shù)據(jù)，而終端無線接收到該!Bbit指令數(shù)據(jù)以后經(jīng)過3-8譯碼管理4塊固態(tài)繼電器。本實(shí)用新型繼承“串行口查詢管理分離式家用電器自動化接線座”的技術(shù)，把4組固態(tài)繼電器及其電子開關(guān)電路從接口裝置中分離出去，獨(dú)立安排成一個終端，便于終端就近結(jié)合家用電器使用。兩者的不同之處在于“串行口查詢管理分離式家用電器自動化接線座”的終端只管理一路電器，可以配合1-3個傳感器使用，其接口最多配合四個終端；而本實(shí)用新型的終端管理四路電器，不可以配合傳感器，傳感器只能配合接口部分應(yīng)用。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)還表現(xiàn)在由于接口部分的無線發(fā)射電路與終端上的無線接收電路分別安排有六位地址設(shè)置電路，因而其接口部分在理論上可以配合36個終端使用；而且，由于接口部分與終端以無線電方式傳遞指令，讓終端脫離電纜的約束，真正自由地使用。
以下結(jié)合附圖，進(jìn)一步說明本實(shí)用新型。

圖1是本實(shí)用新型接口部分的原理圖(I)，包括9針RS232C接口、RS232<->TTL/ CMOS電平轉(zhuǎn)換電路、兩組4bit三態(tài)門電路、傳感器RSI、RS2、RS3與RS4、2_4譯碼電路、二進(jìn)制計(jì)數(shù)器以及+6V與+12V穩(wěn)壓電源電路。圖2是本實(shí)用新型接口部分的原理圖(II)，包括二進(jìn)制計(jì)數(shù)器與無線發(fā)射電路， 后者由編碼電路HS2262-R6、六位地址設(shè)置電路以及發(fā)射模塊9912組成。圖3是本實(shí)用新型終端部分的原理圖，包括無線接收電路、3-8譯碼器、四個RS 觸發(fā)器以及四路固態(tài)繼電器及其電子開關(guān)電路。圖中，略去了+5V穩(wěn)壓電源電路，無線接收電路由接收模塊9921、譯碼電路HS2272-L6以及六位地址設(shè)置電路組成。圖4是本實(shí)用新型終端部分的原理圖之一路固態(tài)繼電器及其電子開關(guān)電路。圖1中，5. +6V與+12V穩(wěn)壓電源電路，51.防雷擊和浪涌電路，8. RS232C接口， 11·- 12. RS232<->TTL/CM0S電平轉(zhuǎn)換電路，13.兩組4bit三態(tài)門電路，14. 2-4譯碼電路， 21. 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。圖2中，21. 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，22.編碼電路HS2262-R6，221.六位地址設(shè)置電路， 23.發(fā)射模塊9912。圖3中，24.接收模塊9921,25.譯碼電路HS2272-L6，251.六位地址設(shè)置電路， 沈.3-8譯碼器，27.四個RS觸發(fā)器，1.- 4.固態(tài)繼電器及其電子開關(guān)電路。圖4中，91.固態(tài)繼電器SSR。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的電路如圖1、圖2、圖3與圖4所表示。從計(jì)算機(jī)串行口的T)(D 口線傳送操作電子開關(guān)動作的指令、計(jì)算機(jī)使用串行口的輸入聯(lián)絡(luò)線CTS、DSR與CD檢測;3bit指令數(shù)據(jù)以及三個傳感器的狀態(tài)都用到串行通信控件MSComm32. OCX的事件屬性，此處不再敘述。圖1中涉及到口線RI的傳感器RSl以及兩組4bit三態(tài)門電路(13)中的某Ibit 實(shí)際上用不上，屬于多余。如圖2所示，編碼電路HS2^2_R6 (22)輸出經(jīng)過地址編碼以后的數(shù)據(jù)的條件是 1)六個數(shù)據(jù)輸入端中出現(xiàn)一個高電平，2)使能端/TE有效。因此，它閑余的數(shù)據(jù)輸入端D5、 D4與D3都接電源正極，一旦指令數(shù)據(jù)被校正，片選信號Λ3有效，編碼電路HS2^2-R6(22) 就會輸出經(jīng)過地址編碼的數(shù)據(jù)給發(fā)射模塊9912 (23)，把指令信息發(fā)射出去。如圖3所示，譯碼電路HS2272-L6 (25) —旦接收到符合其六位地址設(shè)置電路 (251)編碼的無線電信號，其接收有效輸出端VT就會由低電平變成高電平，其數(shù)據(jù)輸出端 D5D4D3D2D1D0輸出經(jīng)過地址譯碼以后的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)與編碼電路HS2262-R6 (22)的輸入數(shù)據(jù)D5D4D3D2D1D0、無線發(fā)射電路的三個發(fā)射數(shù)據(jù)輸入端、二進(jìn)制計(jì)數(shù)器(21)其計(jì)數(shù)信號輸出端中的低三位相互對應(yīng)。因此，當(dāng)接收到符合六位地址設(shè)置電路(251)規(guī)定的地址編碼的信息，譯碼電路HS2272-L6 (25)的VT信號便選通3_8譯碼器(26)，把經(jīng)過地址譯碼以后的數(shù)據(jù)輸出給四個RS觸發(fā)器(27)，管理四路固態(tài)繼電器及其電子開關(guān)電路(1)- (4)。
權(quán)利要求1.串行口查詢管理分離式家用電器自動化無線接線座，其特征是它由接口與終端兩部分組成，接口部分包括9針RS232C接口、RS232<->TTL/CM0S電平轉(zhuǎn)換電路、兩組4bit三態(tài)門電路、4對傳感器接線端、2-4譯碼器、二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、無線發(fā)射電路、+6V與+12V穩(wěn)壓電源電路、防雷擊和浪涌電路以及市電電源線及其插頭；其中，RS232C接口的第四針DTR、 第七針RTS、第三針T)(D分別連接到各自的RS232<->TTL/CM0S電平轉(zhuǎn)換電路的三個RS232C 電平信號輸入端，該電平轉(zhuǎn)換電路相應(yīng)的三個TTL/CM0S電平信號輸出端分別連接到2-4譯碼器的兩個信號輸入端與二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的時鐘信號輸入端；兩組4bit三態(tài)門電路各自的四個信號輸出端兩兩并聯(lián)，構(gòu)成四個公共的信號輸出端，每個公共的信號輸出端串聯(lián)一個上拉電阻到電源正極，還連接到RS232<->TTL/CM0S電平轉(zhuǎn)換電路的四個TTL/CM0S電平信號輸入端之一，該電平轉(zhuǎn)換電路相應(yīng)的四個RS232C電平信號輸出端分別連接到RS232C接口的第一針⑶、第六針DSR、第八針CTS與第九針RI ；—組4bit三態(tài)門電路的四個信號輸入端分別連接到二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的四個計(jì)數(shù)信號輸出端，另一組4bit三態(tài)門電路的四個信號輸入端分別與電源負(fù)極構(gòu)成了 4對傳感器接線端；2-4譯碼器的四個譯碼信號輸出端之/ Y0、/Yl與Λ3分別連接到兩組4bit三態(tài)門電路與無線發(fā)射電路各自的輸出使能端；二進(jìn)制計(jì)數(shù)器其計(jì)數(shù)信號輸出端中的低三位分別連接到無線發(fā)射電路的三個發(fā)射數(shù)據(jù)輸入端； +6V與+12V穩(wěn)壓電源電路的交流輸入端與防雷擊和浪涌電路并聯(lián)，通過市電電源線及其插頭接到市電，+6V與+12V穩(wěn)壓電源電路的輸出負(fù)極與RS232C接口的第五針GND相連；終端包括無線接收電路、3-8譯碼器、四個RS觸發(fā)器、四路固態(tài)繼電器及其電子開關(guān)電路以及+5V穩(wěn)壓電源電路，其中，無線接收電路由譯碼電路HS2272-L6、六位地址設(shè)置電路以及接收模塊9921組成，接收模塊9921的信號輸出端連接到譯碼電路HS2272-L6的數(shù)據(jù)輸入端，六位地址設(shè)置電路由六個單刀三擲開關(guān)組成，每個單刀三擲開關(guān)的單刀端與譯碼電路 HS2272-L6的一個地址輸入端相接，每個單刀三擲開關(guān)另一端的三個電極分別連接到電源的正極、負(fù)極或懸空，譯碼電路HS2272-L6的六個數(shù)據(jù)輸出端中的三個D2D1D0分別連接到 3-8譯碼器的三個信號輸入端，譯碼電路HS2272-L6的接收數(shù)據(jù)有效端VT連接到3_8譯碼器的高電平有效使能端E3，還串聯(lián)一個下拉電阻到電源負(fù)極，3-8譯碼器的低電平有效的使能端都接到電源負(fù)極，其8個譯碼信號輸出端分別串聯(lián)一個下拉電阻到電源負(fù)極，并依序連接到四個RS觸發(fā)器的四對R、S控制端，四個RS觸發(fā)器的輸出端分別連接到四路固態(tài)繼電器及其電子開關(guān)電路的信號輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串行口查詢管理分離式家用電器自動化無線接線座，其特征是在接口部分，無線發(fā)射電路由編碼電路HS2262-R6、六位地址設(shè)置電路以及發(fā)射模塊 9912組成；其中，編碼電路HS2262-R6的三個數(shù)據(jù)輸入端D2D1D0構(gòu)成無線發(fā)射電路的三個發(fā)射數(shù)據(jù)輸入端，其余的三個數(shù)據(jù)輸入端接到電源正極，編碼電路HS2262-R6的發(fā)射使能端/TE構(gòu)成無線發(fā)射電路的輸出使能端，其數(shù)據(jù)輸出端Dout連接到發(fā)射模塊9912的發(fā)射信號輸入端，六位地址設(shè)置電路由六個單刀三擲開關(guān)組成，每個單刀三擲開關(guān)的單刀端與編碼電路HS2262-R6的一個地址輸入端相接，每個單刀三擲開關(guān)另一端的三個電極分別連接到電源的正極、負(fù)極或懸空。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串行口查詢管理分離式家用電器自動化無線接線座，其特征是在終端部分，每一路固態(tài)繼電器及其電子開關(guān)電路包括一個基極電阻、一個基極偏置電阻、一個NPN三極管、一塊固態(tài)繼電器、一個發(fā)光二極管以及一個單相插座；其中，基極電阻與基極偏置電阻的一端并聯(lián)，作為固態(tài)繼電器及其電子開關(guān)電路的信號輸入端，它倆的另一端分別連接到三極管的基極與電源負(fù)極，電源正極、固態(tài)繼電器的正極性輸入端及其負(fù)極性輸入端、發(fā)光二極管、三極管的集電極及其發(fā)射極以及電源負(fù)極組成串聯(lián)回路，固態(tài)繼電器的兩個交流輸出端并聯(lián)有金屬氧化物壓敏電阻，其中的一個交流輸出端連接到單相插座的一個電極，另一個交流輸出端連接到市電的火線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串行口查詢管理分離式家用電器自動化無線接線座，其特征是接口部分的+6V與+12V穩(wěn)壓電源電路由電源變壓器、二極管橋式整流電路、電容濾波電路以及三端穩(wěn)壓集成電路7806與7812組成，7806的兩個輸出端分別構(gòu)成了本裝置的電源正極與電源負(fù)極，7812提供無線發(fā)射電路中發(fā)射模塊9912的工作電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串行口查詢管理分離式家用電器自動化無線接線座，其特征是終端中的+5V穩(wěn)壓電源電路由電源變壓器、二極管橋式整流電路、電容濾波電路以及三端穩(wěn)壓集成電路7805組成，7805的兩個輸出端分別構(gòu)成了終端的電源正極與電源負(fù)極。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串行口查詢管理分離式家用電器自動化無線接線座，其特征是在接口部分，所述防雷擊和浪涌電路由一只熔斷器和一個壓敏電阻串聯(lián)組成。
專利摘要串行口查詢管理分離式家用電器自動化無線接線座屬于計(jì)算機(jī)與電子電器間的接口裝置，由接口與終端兩部分組成。接口部分接收串行口TXD線輸出的指令，由CTS、DSR與CD回傳3bit指令以及三個傳感器的狀態(tài)入計(jì)算機(jī)，無線發(fā)射經(jīng)過校正的3bit指令，包括RS232C接口及其電平轉(zhuǎn)換電路、兩組4bit三態(tài)門電路、4對傳感器接線端、2-4譯碼器、二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、無線發(fā)射電路以及+6V與+12V穩(wěn)壓電源。終端無線接收3bit指令，管理四路電器，包括無線接收電路、3-8譯碼器、四個RS觸發(fā)器、四路固態(tài)繼電器及其電子開關(guān)電路以及+5V穩(wěn)壓電源。發(fā)射、接收涉及六位地址設(shè)置電路，因而接口可以無線配合36個終端。
文檔編號H03K19/0175GK202206369SQ20112024866
公開日2012年4月25日 申請日期2011年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月14日
發(fā)明者張文娟, 曾藝, 杜娟 申請人:周于麟