專利名稱：紅外感應(yīng)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種感應(yīng)控制裝置，尤其是涉及一種大功率低功耗二線紅外感應(yīng)控制裝置。
背景技術(shù)：
在照明控制領(lǐng)域，目前多采用三線電路的燈控人體感應(yīng)器。若采用二線電路的燈 控感應(yīng)器，由于其使用可控硅來控制燈的開關(guān)，而可控硅自身的功耗較大，從而限制了負載 功率和使用燈具的類型。例如只能用于白熾燈負載而不能用于日光燈、節(jié)能燈負載，因為如 果使用上述負載的燈具類型，則在關(guān)斷電源后，負載燈會出現(xiàn)較明顯的閃爍或微亮現(xiàn)象，從 而極大限制了二線電路的燈控感應(yīng)器的市場規(guī)模。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點與不足，提供一種大功率而低功耗的紅 外感應(yīng)控制裝置。
一種紅外感應(yīng)控制裝置，包括一紅外信號檢測及放大電路、一單片機控制電路和 一脈沖繼電器驅(qū)動電路。該紅外信號檢測及放大電路包括一紅外感應(yīng)器及其信號放大電 路。該單片機控制電路包括一單片機。該繼電器驅(qū)動電路包括一脈沖繼電器和繼電器控制 芯片。所述繼電器驅(qū)動電路與負載串接在交流電源中，紅外感應(yīng)器將檢測到的信號經(jīng)信號 放大電路放大后傳送至單片機，單片機將控制信號傳送至該繼電器驅(qū)動芯片，通過繼電器 驅(qū)動芯片輸出單脈沖信號驅(qū)動脈沖繼電器的吸合與斷開。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明僅需要在脈沖繼電器吸合或斷開的瞬間施加一正向或反 向驅(qū)動脈沖，而在導(dǎo)通或斷開之后即不需要再維持驅(qū)動電流，使得其功耗大大降低，從而可 提高負載功率。
為了能更清晰的理解本發(fā)明，以下將結(jié)合


闡述本發(fā)明的具體實施方式
。

圖1是本發(fā)明紅外感應(yīng)控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本發(fā)明紅外感應(yīng)控制裝置的電路原理圖。
圖3是本發(fā)明紅外感應(yīng)控制裝置的單片機控制電路信號處理流程圖。
具體實施方式
請同時參閱圖1和圖2，圖1是本發(fā)明紅外感應(yīng)控制裝置10的結(jié)構(gòu)框圖，圖2是 圖1所示的具體電路原理圖。本發(fā)明的紅外感應(yīng)控制裝置10包括電源降壓穩(wěn)壓電路11、交 流識別電路12、單片機控制電路13、電池充電電路14、亮度控制電路15、亮燈時間調(diào)節(jié)電路 16、LED指示電路17、紅外信號檢測及放大電路18以及繼電器驅(qū)動電路19。繼電器驅(qū)動電 路19與負載電燈20串聯(lián)在交流電源中；電源降壓穩(wěn)壓電路11、交流識別電路12、單片機控制電路13、電池充電電路14、亮度控制電路15、亮燈時間調(diào)節(jié)電路16、LED指示電路17、紅 外信號檢測及放大電路18混聯(lián)后與繼電器驅(qū)動電路19并聯(lián)。
具體地，電源降壓穩(wěn)壓電路11包括降壓單元112和穩(wěn)壓單元114。降壓單元112 具體由若干個串聯(lián)后再并聯(lián)的電阻對電源進行分壓。穩(wěn)壓單元114包括一穩(wěn)壓芯片115對 電壓進行穩(wěn)壓處理。
該電池充電電路14包括一可充電電池142、第一電感144、第二電感146和一開關(guān) 148?？沙潆婋姵?42與降壓單元112串聯(lián)后與繼電器驅(qū)動電路19并聯(lián)?？沙潆婋姵?42 兩端分別串接第一電感144和第二電感146后與穩(wěn)壓單元114電連接。開關(guān)148與第一電 感144串接，當開關(guān)148閉合時，可充電電池142放電工作；當開關(guān)148斷開時，可充電電池 142處于非工作狀態(tài)。該開關(guān)148的斷開與閉合是由人工控制的，以防止長期不使用紅外感 應(yīng)控制裝置10時耗盡電池。
交流電源經(jīng)過電源降壓穩(wěn)壓電路11的降壓單元112分壓后對電池充電電路14的 可充電電池142進行充電。充電后的可充電電池142經(jīng)過第一電感144和第二電感146以 及一電容的整流后可提供電壓為3. 6V的直流電源。3. 6V的直流電源再通過降壓穩(wěn)壓電路 11的穩(wěn)壓單元114后產(chǎn)生電壓為3V的穩(wěn)定直流電，其后分別為單片機控制電路13、亮度控 制電路15、亮燈時間調(diào)節(jié)電路16、LED指示電路17以及紅外信號檢測及放大電路18提供 電壓為3V的穩(wěn)定直流工作電源。
交流識別電路12檢測是否接通了交流電流，然后將檢測信號傳送給單片機控制 電路13的單片機132。
亮度控制電路15包括串聯(lián)的一亮度調(diào)節(jié)電位器152和一光敏二極管154。通過調(diào) 節(jié)亮度調(diào)節(jié)電位器152的阻值可調(diào)節(jié)OLux 300LUX的有效工作環(huán)境亮度，通過光敏二極 管IM感應(yīng)外界環(huán)境亮度，并將環(huán)境亮度信號傳送至單片機132。
亮燈時間調(diào)節(jié)電路16具體為一亮燈時間調(diào)節(jié)電位器，亮燈時間調(diào)節(jié)電位器將調(diào) 節(jié)信號傳送至單片機132，單片機132根據(jù)該亮燈時間調(diào)節(jié)電位器的調(diào)整信息可改變負載 接通電源的亮燈的時間，當電位器從0歐姆連續(xù)調(diào)節(jié)到最大值時，對應(yīng)亮燈時間為5秒鐘 4分鐘。
LED指示電路17包括串聯(lián)的一電阻和一發(fā)光二極管172，由單片機132控制該發(fā) 光二極管172亮燈或滅燈。具體的，當單片機132進入工作模式時，單片機132輸出信號給 LED指示電路17以控制發(fā)光二極管172閃爍5次；當每次檢測到人體移動的紅外信號時， 單片機132控制發(fā)光二極管172閃爍1次。
紅外信號檢測及放大電路18包括紅外感應(yīng)器182，紅外感應(yīng)器182將檢測到的 信號通過第一信號放大器184和第二信號放大器186及其放大電路放大后，傳送至單片機 132。紅外信號檢測及放大電路18的供電電壓Vcc由單片機132提供，以便當環(huán)境光亮度 高于設(shè)定值時單片機132控制關(guān)斷該紅外信號檢測及放大電路18供電，降低功耗。
繼電器驅(qū)動電路19具體包括一脈沖繼電器192和一繼電器驅(qū)動芯片194。單片機 132將控制信號傳送至該繼電器驅(qū)動芯片194，然后通過繼電器驅(qū)動芯片194驅(qū)動脈沖繼電 器192的閉合與斷開。具體的，繼電器驅(qū)動芯片194將單片機132輸出的單脈沖信號放大 以便驅(qū)動該脈沖繼電器192的吸合或斷開。在該脈沖繼電器192導(dǎo)通或斷開后就不需要驅(qū) 動電流控制該脈沖繼電器192持續(xù)工作。
請參閱圖3，是圖1所示的單片機控制電路13信號處理流程圖。該單片機控制電 路13的信號處理步驟具體如下
Sl 首先進行單片機初始化。
S2 檢測是否有交流電源。如果無交流電源，則進入休眠模式；如果有交流電源， 則進入步驟S3。
S3 讀取可充電電池142的電壓。
S4 判斷可充電電池142的電壓是否正常。若可充電電池142的電壓不正常，則檢 測是否負載電燈20是否為亮；若為是，則控制繼電器192斷開，滅燈；若為否，則返回步驟 S2。若可充電電池142的電壓正常，則進入步驟S5。
S5:讀取光敏感應(yīng)信號。
S6 判斷光敏感應(yīng)信號是否有效。若光敏信號無效，則進入步驟S12 判斷是否亮 燈，若無亮燈，則返回步驟S2，若有亮燈，則判斷亮燈時間到否，如果亮燈時長已到達規(guī)定 值，則控制繼電器192斷開，燈滅，如果亮燈時間未到達規(guī)定值，則返回步驟S2。若光敏信號 有效，則進入步驟S7。
S7:讀取紅外感應(yīng)信號。
S8 判斷紅外感應(yīng)信號是否有效。若紅外感應(yīng)信號無效，則進入步驟S12 判斷是 否亮燈，若無亮燈，則返回步驟S2，若有亮燈，則判斷亮燈時間到否，如果亮燈時長已到達規(guī) 定值，則控制繼電器192斷開，滅燈，如果亮燈時間未到達規(guī)定值，則返回步驟S2。若紅外感 應(yīng)信號有效，則進入步驟S9。
S9 判斷亮燈否。若有亮燈，則進入步驟Sll ；若沒有亮燈，則進入步驟S10。
SlO 控制繼電器192吸合，亮燈。
Sll 復(fù)位亮燈計時器，之后返回步驟S2。
單片機132與交流識別電路12的接口 N具體為IO接口，其被設(shè)置成電平中斷喚 醒模式，當該接口 N為低電平時，該單片機132處于休眠模式，當該接口 N為高電平時，該單 片機132從休眠模式中喚醒，進入工作模式。當單片機132從休眠模式中被喚醒進入工作 模式時，單片機I32同時輸出信號給LED指示電路17，控制發(fā)光二極管172閃爍5次。
紅外感應(yīng)器182產(chǎn)生紅外信號通過信號放大電路放大后傳輸給單片機132，單片 機132通過綜合分析各電路的信號后，發(fā)出控制信號至繼電器驅(qū)動芯片194，然后通過繼電 器驅(qū)動芯片194產(chǎn)生大電流單脈沖信號驅(qū)動脈沖繼電器192的閉合與斷開。
當脈沖繼電器192斷開時，交流電源對可充電電池142進行充電。當脈沖繼電器 192閉合接通時，負載電燈20點亮，而與繼電器驅(qū)動電路19并聯(lián)的其他電路的供電自動轉(zhuǎn) 到由可充電電池142供電，并通過電池電壓監(jiān)測裝置21監(jiān)測可充電電池142的電壓。其中， 該電池電壓監(jiān)測裝置21包括兩個電阻，其串接在由可充電電池142經(jīng)過第一電感144和第 二電感146以及一電容的整流后提供電壓為3. 6V的直流電源與零線之間，單片機132的引 腳D串接在兩電阻之間。當可充電電池142的電壓低于規(guī)定值時，單片機132發(fā)出信號控 制繼電器驅(qū)動電路19切斷脈沖繼電器192，通過交流電源對充電電池充電至少4分鐘，直到 可充電電池142的電壓被監(jiān)測恢復(fù)到規(guī)定值以上。
紅外信號檢測及放大電路18為低功耗放大電路，在白天時，由單片機132控制自 動關(guān)閉第一放大器184和第二放大器186的電源，在晚上則啟動放大電路正常工作。5
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明采用單片機控制脈沖繼電器的吸合和斷開來控制負載電 燈的開關(guān)，僅需要在脈沖繼電器吸合或斷開的瞬間施加一正向或反向驅(qū)動脈沖，而在導(dǎo)通 或斷開之后即不需要再維持驅(qū)動電流，使得其功耗大大降低，從而可提高負載效率。此外， 通過將充電電池與繼電器驅(qū)動電路并聯(lián)，由于采用極低功耗電路，在繼電器斷開后交流電 源只有微弱的充電電流對電池充電，從而避免了負載閃爍或微亮的現(xiàn)象。
本發(fā)明并不局限于上述實施方式，如果對本發(fā)明的各種改動或變形不脫離本發(fā)明 的精神和范圍，倘若這些改動和變形屬于本發(fā)明的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本發(fā) 明也意圖包含這些改動和變形。
權(quán)利要求
1.一種紅外感應(yīng)控制裝置，其特征在于包括一紅外信號檢測及放大電路，包括一紅外感應(yīng)器及其信號放大電路；一單片機控制電路，包括一單片機；以及一繼電器驅(qū)動電路，包括一脈沖繼電器和繼電器控制芯片；所述繼電器驅(qū)動電路與負載串接在交流電源中，紅外感應(yīng)器將檢測到的信號經(jīng)信號放 大電路放大后傳送至單片機，單片機將控制信號傳送至該繼電器驅(qū)動芯片，通過繼電器驅(qū) 動芯片輸出單脈沖信號驅(qū)動脈沖繼電器的吸合與斷開。
2.如權(quán)利要求1所述的紅外感應(yīng)控制裝置，其特征在于還包括一電源降壓穩(wěn)壓電路 和一電池充電電路，所述電池充電電路與繼電器驅(qū)動電路并聯(lián)，交流電源經(jīng)過電源降壓穩(wěn) 壓電路的降壓后對電池充電電路中的可充電電池充電，可充電電池同時為單片機控制電路 提供直流電源。
3.如權(quán)利要求2所述的紅外感應(yīng)控制裝置，其特征在于還包括串接在電源降壓穩(wěn)壓 電路與單片機控制電路之間的一交流識別電路，交流識別電路檢測是否接通了交流電源， 然后將檢測信號傳送給單片機。
4.如權(quán)利要求3所述的紅外感應(yīng)控制裝置，其特征在于還包括由串聯(lián)的一亮度調(diào)節(jié) 電位器和一光敏二極管組成的亮度控制電路，光敏二極管感應(yīng)外界環(huán)境亮度，并將環(huán)境亮 度信號傳送至單片機。
5.如權(quán)利要求3所述的紅外感應(yīng)控制裝置，其特征在于還包括一與單片機相連接的 亮燈時間調(diào)節(jié)電路，用以調(diào)節(jié)負載接通電源的時間。
6.如權(quán)利要求3所述的紅外感應(yīng)控制裝置，其特征在于還包括由一電阻和一發(fā)光二 極管組成的LED指示電路，單片機控制該發(fā)光二極管亮燈或滅燈以指示單片機的工作狀 態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種紅外感應(yīng)控制裝置，包括紅外信號檢測及放大電路、單片機控制電路和脈沖繼電器驅(qū)動電路。該紅外信號檢測及放大電路包括一紅外感應(yīng)器及其信號放大電路。該單片機控制電路包括一單片機。該繼電器驅(qū)動電路包括一脈沖繼電器和繼電器控制芯片。所述繼電器驅(qū)動電路與負載串接在交流電源中，紅外感應(yīng)器將檢測到的信號經(jīng)信號放大電路放大后傳送至單片機，單片機將控制信號傳送至該繼電器驅(qū)動芯片，通過繼電器驅(qū)動芯片輸出單脈沖信號驅(qū)動脈沖繼電器的吸合與斷開。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明僅需要在脈沖繼電器吸合或斷開的瞬間施加一正向或反向驅(qū)動脈沖，而在導(dǎo)通或斷開之后即不需要再維持驅(qū)動電流，使得其功耗大大降低，從而可提高負載效率。
文檔編號H05B37/02GK102036445SQ20101050857
公開日2011年4月27日 申請日期2010年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月15日
發(fā)明者葉全豐, 紀鋼鐵 申請人:廣州市番禺奧萊照明電器有限公司