專(zhuān)利名稱(chēng)：超聲波遙控開(kāi)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及了電子控制開(kāi)關(guān)領(lǐng)域，具體的說(shuō)為一種超聲波遙控開(kāi)關(guān)，適用于各種家用電器的開(kāi)關(guān)控制，也可用于電動(dòng)玩具的遙控。
現(xiàn)今，隨著各種家用電器、燈具的普遍使用，各種形式的離線控制開(kāi)關(guān)也應(yīng)運(yùn)而生，如紅外控制開(kāi)關(guān)、無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)、超聲波遙控開(kāi)關(guān)等，其中超聲遙控以其對(duì)方向性要求不高，不受電磁干擾而受到用戶的歡迎。但是，這種遙控開(kāi)關(guān)存在的一個(gè)不足是當(dāng)控制開(kāi)關(guān)的電源、電路出現(xiàn)電脈沖干擾時(shí)，會(huì)改變電路的輸出狀態(tài)，產(chǎn)生誤動(dòng)作，對(duì)外界的聲音干擾也不是唯一的，因而給使用帶來(lái)不便。
本實(shí)用新型的目的在于推出一種不易受電路和外界干擾的、操作使用靈活方便的、能夠準(zhǔn)確有效的實(shí)現(xiàn)遙控的超聲遙控開(kāi)關(guān)，方便用戶使用。
本實(shí)用新型的任務(wù)是由一個(gè)超聲波發(fā)生器和一個(gè)能接超聲波的超聲控制器來(lái)完成的。
超聲波發(fā)生器由氣囊和發(fā)聲元件構(gòu)成氣囊上有一氣孔，發(fā)聲元件裝在氣囊上，氣囊突然受壓時(shí)，囊中的空氣會(huì)通過(guò)發(fā)聲元件向外發(fā)出超聲波。發(fā)聲元件為一個(gè)園筒型音哨，音哨上開(kāi)有氣嘴，哨筒內(nèi)有一用以造成氣隙的堵塞。超聲接受控制器由基座和控制電路兩部分組成，基座實(shí)為一電源插座盒，盒內(nèi)裝有一塊控制電路板，在插座盒上除開(kāi)有1至2對(duì)電源插孔外，還開(kāi)有一個(gè)超聲接受孔和一個(gè)電源顯示孔。為了使控制開(kāi)關(guān)在具有實(shí)用性的同時(shí)，還具有一定的裝飾性和美觀性，插座盒(基座)的外形可以制成小汽車(chē)等新穎別致的造型?？刂齐娐钒逵沙暯邮軗Q能器、信號(hào)處理電路、開(kāi)關(guān)執(zhí)行電路和整流電源電路組成。本實(shí)用新型中，超聲接受換能器采用的是一個(gè)駐極體話筒，信號(hào)處理電路是由一塊SK－6專(zhuān)用集成電路片、一個(gè)反饋封門(mén)電路和一個(gè)調(diào)頻電阻來(lái)實(shí)現(xiàn)的，整流電源作為超聲接受換能器和信號(hào)處理電路工作電源。SK－6專(zhuān)用集成電路片為本實(shí)用新型的關(guān)鍵部件，它除了具有聲控電路應(yīng)具有的選頻放大、雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)、輸出放大電路外，還包含了一個(gè)計(jì)數(shù)器、一個(gè)頻率檢測(cè)電路和一個(gè)時(shí)基電路，保證了集成電路只有在輸入信號(hào)的頻率在SK－6的選通頻率范圍之內(nèi)，且輸入信號(hào)的連續(xù)脈沖數(shù)累計(jì)達(dá)到256個(gè)脈沖時(shí)，SK－6電路才會(huì)有輸出，輸出高電平或低電平，使開(kāi)關(guān)執(zhí)行電路工作，控制接受控制器的接通或斷開(kāi)。由于超聲發(fā)聲器在瞬間是連續(xù)發(fā)出超聲波，故輸入電路的脈沖也是連續(xù)的，為了防止電路工作時(shí)連續(xù)的脈沖積累使得SK－6集成電路觸發(fā)器連續(xù)翻轉(zhuǎn)，交替輸出高、低電平，使接受控制器處于不穩(wěn)定工作狀態(tài)，本實(shí)用新型在信號(hào)控制電路中還設(shè)置有一個(gè)反饋封門(mén)電路加到SK－6電路上，當(dāng)信號(hào)處理電路的未級(jí)輸出有高電平(或低電平時(shí))，反饋封門(mén)電路可使得控制電路的輸出電平在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)(1～3秒)保持不變，從而使得開(kāi)關(guān)執(zhí)行電路有一個(gè)確定的工作狀態(tài)(按通或斷開(kāi))，保證接受控制器有效可靠的工作。本實(shí)用新型在開(kāi)關(guān)執(zhí)行電路中，采用了一個(gè)超小型繼電器，繼電器的工作線卷接在處理電路未級(jí)的一個(gè)開(kāi)關(guān)放大管的輸出端上，其一對(duì)常開(kāi)工作觸頭并接在220伏交流電源的兩端，用以控制串接在同一條支路上的控制開(kāi)關(guān)的接通與斷開(kāi)(即電源插座盒的得電與失電)。
使用時(shí)，將接受控制器(插座盒)的電源線接到室內(nèi)的220伏交流電源上，將用電器的電源插頭插到接受控制器的電源插孔中，在規(guī)定的距離內(nèi)(15米)用手快速捏壓超聲發(fā)生器的氣囊，即可遙控接受控制器(電源插座)上電源的通斷，實(shí)現(xiàn)超聲遙控用電器。
本實(shí)用新型的超聲遙控頻率為(15～25KH)，最大遙控距離為15米。本實(shí)用新型由于采用了具有選通頻率與256個(gè)脈沖計(jì)數(shù)雙重控制功能的SK－6專(zhuān)用集成電路及設(shè)置了反饋封門(mén)電路，從而使得超聲遙控關(guān)關(guān)具有控制穩(wěn)定可靠、抗干擾能力強(qiáng)、操作靈活方便等優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型的具體實(shí)施例由以下的附圖給出

圖1為本實(shí)用新型超聲發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型接受控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型接受控制器的電路邏輯框圖。
圖4為本實(shí)用新型接受控制器的電路原理圖。
下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述。
如圖1超聲發(fā)聲器由氣囊(1)和發(fā)聲元件(2)組成，氣囊(1)為一用橡膠成的具有一定美觀造型的中空薄壁橡皮塊(如扁園形、方園形等)，在氣囊上開(kāi)有兩個(gè)氣孔(圖中未畫(huà)出)，發(fā)聲元件(2)為一用塑料制做的音哨，裝在氣囊的兩個(gè)氣孔之間，在音哨上開(kāi)有一氣嘴(3)。氣囊突然受壓時(shí)，氣囊中的空氣由一邊的氣孔進(jìn)入音哨內(nèi)，經(jīng)發(fā)聲氣隙(圖中未畫(huà)出)由氣嘴(3)排出，產(chǎn)生超聲波，超聲波的頻率與氣隙和氣嘴的形狀及大小有關(guān)，本實(shí)用新型的超聲發(fā)生器可發(fā)出15－25KHz的超聲波。
如圖2，接受控制器為一具有小汽車(chē)造型的電源插座盒(4)，盒內(nèi)裝有控制電路板，在插座盒的一端接有一組電源線(8)，外接220伏交流電，在插座上設(shè)置有1－2組電源插孔，一組插孔(5)可設(shè)在小汽車(chē)前車(chē)燈位置上，另一組插孔可設(shè)在小汽車(chē)頂部或后車(chē)燈位置上(圖中未畫(huà)出)，在插座的車(chē)頂部開(kāi)有用于顯露駐極體話筒和電源指示燈的裝配顯示孔(6)、(7)。
如圖3，超聲信號(hào)經(jīng)超聲換能器(駐極體話筒)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，送入專(zhuān)用集成電路(9)專(zhuān)用集成電路(9)為一聲頻解碼電路，含有模擬信號(hào)放大器、比較器、頻率檢測(cè)、脈沖計(jì)數(shù)和控制邏輯等單元電路，放大器將信號(hào)放大后由比較器整形成限幅方波送入低通濾波器。選通頻率決定于振蕩器的頻率，該解碼電路的選通頻率為振蕩頻率的1／10～1／15，頻率檢測(cè)電路將振蕩器的選通頻率和由低通送入的輸入信號(hào)頻率進(jìn)行比較鑒別后輸出；計(jì)數(shù)器在接受輸入信號(hào)的同時(shí)接受頻率檢測(cè)電路發(fā)出的指令，在輸入信號(hào)頻率等于設(shè)定的選通頻率時(shí)開(kāi)始計(jì)數(shù)，記錄輸入信號(hào)的脈沖數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器連續(xù)記錄的脈沖個(gè)數(shù)達(dá)256個(gè)時(shí)，時(shí)基發(fā)生器在頻率檢測(cè)電路監(jiān)控下發(fā)出信號(hào)給計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器輸出一個(gè)脈沖給觸發(fā)電路，使觸發(fā)電路翻轉(zhuǎn)輸出高電平或低電平，經(jīng)一放大執(zhí)行電路控制接在遙控開(kāi)關(guān)電源電路中的開(kāi)關(guān)和指示燈。反饋封門(mén)電路將輸出的高電平(或低電平)信號(hào)反饋到觸發(fā)電路，用以限制觸發(fā)電路在一旦有輸出后在連續(xù)脈沖輸入信號(hào)下不再翻轉(zhuǎn)輸出，保證輸出信號(hào)的穩(wěn)定和可靠。
如圖4，接受器的控制電路包含有整流電源電路，超聲接受換能器、信號(hào)處理電路、開(kāi)關(guān)執(zhí)行電路和反饋封門(mén)電路。220伏交流電經(jīng)整流電路(10)濾波穩(wěn)壓后，12伏電作為超聲接受換能器(RT)和開(kāi)關(guān)執(zhí)行電路(11)的工作電源，4伏電供給信號(hào)處理電路(9)。超聲接受換能器(RT)為一駐極體話筒，信號(hào)處理電路(9)是由專(zhuān)用集成電路片SK－6來(lái)實(shí)現(xiàn)的，SK－6實(shí)為一聲頻率解碼器，為八腳塑封結(jié)構(gòu)，1腳接輸入信號(hào)，2、3腳接外接調(diào)頻電阻R5，4、5腳接外部反饋電路，6、7腳接工作電源，8腳輸出。超聲信號(hào)經(jīng)SK－6集成電路片處理(選頻整理，累計(jì)一定的脈沖數(shù))后送入開(kāi)關(guān)執(zhí)行電路控制開(kāi)關(guān)的通斷，開(kāi)關(guān)執(zhí)行電路(11)由開(kāi)關(guān)放大管BG和繼電器J組成，繼電器選用JRC－21F超小型繼電器，其工作線圈接在開(kāi)關(guān)放大管BG的輸出端，工作觸點(diǎn)K接在接受控制器(插座盒)(4)的電源電路上，當(dāng)接通外部電源但無(wú)輸入信號(hào)時(shí)，SK－6集成電路輸出低電平，開(kāi)關(guān)管BG截止、C點(diǎn)呈高電位，繼電器J失電，觸點(diǎn)K斷開(kāi)，接受控制器(4)斷電、電源指示燈滅；當(dāng)有超聲輸入信號(hào)時(shí)，SK－6集成電路工作輸出高電平，BG導(dǎo)通、繼電器J得電、觸點(diǎn)K閉合、接通電源電路、接受控制器(插座盒)(4)得電接通。
本實(shí)用新型中，接受控制器的控制電路在滿足下面兩個(gè)條件時(shí)方可工作有輸出。
a、輸入信號(hào)的頻率為控制器電路的選通頻率；b、輸入信號(hào)的連續(xù)脈沖累計(jì)達(dá)256個(gè)。
從而避免了外界或電路的干擾信號(hào)對(duì)電路工作的影響，保證了控制開(kāi)關(guān)工作的準(zhǔn)確性。為了防止SK－6集成電路觸發(fā)器的輸出狀態(tài)在連續(xù)輸入信號(hào)下的不斷翻轉(zhuǎn)，影響控制開(kāi)關(guān)工作的穩(wěn)定性和可靠性，在控制電路中引入了反饋封門(mén)電路(12)，反饋封門(mén)電路由電阻R7、R8和電容C4組成，接在SK－6集成電路芯片的4腳5腳上，反饋封門(mén)電路的功能在于當(dāng)在輸入信號(hào)的控制下，接受控制器的控制電路輸出有高電平(或低電平)、控制開(kāi)關(guān)接通(或斷開(kāi))時(shí)，反饋電路可使SK－6電路的4腳(或5腳)呈現(xiàn)高電平(正負(fù)脈沖信號(hào))，將輸入信號(hào)暫短封閉，失去對(duì)輸出信號(hào)的控制作用，從而保證了電路有一穩(wěn)定的輸出(工作)狀態(tài)，開(kāi)關(guān)可靠的接通或斷開(kāi)。本實(shí)用新型中反饋封門(mén)電路的封門(mén)延時(shí)時(shí)間為1至3秒，足可以保證控制開(kāi)關(guān)的有效工作。
權(quán)利要求1.一種由超聲波發(fā)生器和超聲波接受控制器組成的超聲波遙控開(kāi)關(guān)，超聲波發(fā)生器為一上面裝有發(fā)聲元件的氣囊，接受控制器由基座和控制電路兩部分組成，基座為一電源插座盒，盒內(nèi)裝有控制電路板，控制電路由整流電源電路、超聲接受換能器、信號(hào)處理電路和開(kāi)關(guān)執(zhí)行電路組成，超聲波接受換能器為一駐極體話筒，其特征在于接受控制器的信號(hào)處理電路是由專(zhuān)用集成電路片SK-6來(lái)實(shí)現(xiàn)的，SK-6為8腳塑封結(jié)構(gòu)其中1腳接入信號(hào)，6、7腳接工作電源，8腳輸出，在SK-6的2、3腳上外接有一個(gè)調(diào)頻電阻R5，SK-6的4腳，5腳與外部的一個(gè)穩(wěn)定電路輸出狀態(tài)反饋封門(mén)電路(12)連通。
2.如權(quán)利要求1所述的遙控開(kāi)關(guān)，其特征在于控制電路中的反饋封門(mén)電路是由電阻R7、R8和電容C4組成，接在SK－6集成電路片的4腳5腳上。
3.如權(quán)利要求1所述的遙控開(kāi)關(guān)，其特征在于在開(kāi)關(guān)執(zhí)行電路中采用了超小型繼電器JRC－21F。
4.如權(quán)利要求1所述的遙控開(kāi)關(guān)，其特征在于接受控制器的基座是用彩色工程塑料澆鑄而成，基座(電源插座盒)的外部形狀為一小汽車(chē)造型。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型推出了一種結(jié)構(gòu)新穎、抗干擾能力強(qiáng)的超聲波遙控開(kāi)關(guān)。該遙控開(kāi)關(guān)由一氣囊式超聲發(fā)聲器和一超聲接受器組成，接受器為一具有小汽車(chē)造型的電源插座盒，盒內(nèi)裝有控制電路。該遙控開(kāi)關(guān)的控制電路是選用了一個(gè)具有選通頻率和256個(gè)連續(xù)脈沖雙重控制功能的SK—6專(zhuān)用集成電路和一個(gè)反饋封門(mén)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的，可有效的保證開(kāi)關(guān)不受外界和電路干擾信號(hào)的影響而穩(wěn)定可靠的工作。
文檔編號(hào)H03K17/94GK2126481SQ92208168
公開(kāi)日1992年12月30日 申請(qǐng)日期1992年4月29日 優(yōu)先權(quán)日1992年4月29日
發(fā)明者張祥志, 張弘, 凌肇元 申請(qǐng)人:張家口市低壓電器廠