CN101335515A

CN101335515A - 定时无线遥控多路开关

Info

Publication number: CN101335515A
Application number: CNA2008100414656A
Authority: CN
Inventors: 曾丹; 朱臣元; 马琎劼; 严正
Original assignee: Shanghai Jiaotong University
Current assignee: Shanghai Jiaotong University
Priority date: 2008-08-07
Filing date: 2008-08-07
Publication date: 2008-12-31

Abstract

一种定时无线遥控多路开关，包括：发射电路、接收电路，发射电路中：即时脉冲产生电路产生高电平触发定时脉冲产生电路，定时脉冲产生电路接收到高电平后定时输出高电平作为最终脉冲形成电路的输入信号，最终脉冲形成电路负责触发发射模块，发射模块向接收电路发射信号；接收电路中，电源部分为整个接收电路供电，脉冲接收及电平转化部分负责接收发射电路发射的信号，对信号解调后进行解码，并将解码后的信号传送至驱动电路，驱动电路驱动继电器工作，继电器导通，用电器工作，反之继电器断开，用电器不工作。本发明实现开关多路即时控制、定时控制以及无线射频控制的目标。

Description

定时无线遥控多路开关

技术领域

本发明涉及一种电子器件技术领域的开关装置，具体是一种定时无线遥控多路开关。

背景技术

目前市面有售遥控开关、定时开关，但同时具有遥控定时功能的多路开关并不多见。一路控制的开关，当用户按下遥控器上的按钮时，555构成的震荡电路就会持续输出震荡波。发射头将此震荡波载波输出。接受头接收到信号后，将输出送入LM567通用音调译码器的输入端，由LM567将信号处理，分离出控制信号，进而通过三极管控制继电器。并且此电路有很多缺点，诸如：只能实现一路控制，且在用电器工作过程中遥控器一直在发射信号，很明显，这会造成空间电磁污染且非常耗电。

经对现有技术的文献检索发现，李晓辉等在《现代电子技术》2007年第12期总第251期上发表的“四路无线遥控开关系统的设计与实现”，该文中提出一种四路无线电遥控开关，采用芯片组PT2262/2272进行编解码，PT2262与无线发射模块HS101连接构成遥控发射系统，PT2272与无线接收模块HS201连接构成接收系统。该系统通过发射接收无线电波实现开关的无线遥控。其不足在于：继电器触点与控制电器的连接方式为单控接法，直接用继电器触点控制被控电器，这样只能用遥控发射器控制电器电源的通断。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提出了一种定时无线遥控多路开关，选择双控接法，将继电器的触点与墙壁开关串联相接，这种连接保证遥控器与墙壁开关都能控制同一电器电源的开与关，实现开关多路即时控制、定时控制以及无线射频控制的目标，无线遥控定时开关采用无线射频技术，实现脉冲控制。

本发明是通过如下技术方案实现的，本发明包括：发射电路、接收电路，其中：

发射电路包括：即时脉冲产生电路、定时脉冲产生电路、最终脉冲形成电路和发射模块，其中：即时脉冲产生电路产生高电平触发定时脉冲产生电路，定时脉冲产生电路接收到高电平后定时输出高电平作为最终脉冲形成电路的输入信号，终脉冲形成电路负责触发发射模块，发射模块向接收电路发射信号；

接收电路包括：电源部分、脉冲接收及电平转化部分、驱动电路和继电器，其中：电源部分为整个接收电路供电，脉冲接收及电平转化部分负责接收发射电路发射的信号，对信号解调后进行解码，并将解码后的信号传送至驱动电路，驱动电路驱动继电器工作，继电器导通，用电器工作，反之继电器断开，用电器不工作。

所述即时脉冲产生电路，包括四个支路，每个支路均包括：微动开关、5伏电源和电阻，5伏电源、电阻、微动开关之间串联连接，按动微动开关即产生一个+5V即时脉冲信号；并将4支路即时脉冲产生电路分别作为最终脉冲形成电路中或门的一个输入信号。

所述定时脉冲产生电路，包括：定时模块、单稳电路、或门、4路电压跟随器、4路支路选择开关，其中：定时模块和单稳电路的输入端相连，单稳电路的输出端和或门的输入端相连，或门分别与四路电压跟随器相连，每个电压跟随器和一个支路选择开关相连，定时模块在定时开始和定时结束时会产生电平由低到高和由高到低的跳变，单稳电路将此电平变化转化成5伏定时脉冲信号，通过或门分别输入到4路电压跟随器，选择开关按下，定时脉冲信号送达最终脉冲形成电路。

所述最终脉冲形成电路，包括4路或门和4路放大电路，每一路或门的输入端与定时脉冲产生电路的电压跟随器以及即时脉冲产生电路的电阻相连，每一路或门的输出端与一个放大电路相连，+5V即时脉冲信号或定时脉冲信号通过或门送至放大电路输入端，被放大至+12V，再发送到发射模块的输入端。

所述发射模块，包括：直流供电电源、四路输入部分、地址编码电路，直流供电电源与地址编码电路相连，最终脉冲形成电路输出的四路脉冲作为四路输入支路的输入，并将各支路作为地址编码电路的输入，其中：直流供电电源采用12V直流供电，有四路输入，四路输入为互锁关系，即一路为高时，其他路输入无效，当发射电路某输入端为高时，发射模块对应端输出也为高，地址编码电路要求具有低功耗、省电、并且能够完成无线电或红外线遥控的功能。

所述电源部分，包括：交流电源、变压器、稳压电子芯片，交流电源与变压器相连，变压器与稳压电子芯片相连，变压器将交流电源传输的220V交流进行降压，稳压电子芯片对电流进行整流、滤波后得到+5V直流电，供整个接收电路使用。

所述脉冲接收及电平转化部分，包括接收模块和D锁存器，接收模块接收到发射模块发射的脉冲信号后，发出一相应的脉冲信号输入D锁存器的时钟端，D锁存器的Q非端接D输入端，实现电平状态的翻转。

所述驱动电路，包括一个电阻和一个三极管，电阻和三极管的基极相连，三极管的集电极与继电器相连，电平通过电阻将电流输入三极管的基极，以控制集电极电流，从而控制接在集电极上的继电器，进而控制接在220V交流电上的大功率用电器。三极管的基极和发射极之间上接有LED指示灯，将显示基极是否有电流通过，即显示接收开关的工作状态。

所述继电器，若有电流通过，则继电器导通，接收开关导通，用电器工作，反之继电器断开，接收开关断开，用电器不工作。接收电路的工作电压为5V，当发射模块输入引脚为高时，接收电路输出引脚输出5V高电平，接收电路的任意一路输出为高时，阀值电平(VT)输出为高电平。其中，阀值电平指，数字电路芯片都存在一个阈值电平，就是电路刚刚勉强能翻转动作时的电平，对于CMOS电路的阈值电平，基本上是二分之一的电源电压值。

所述发射电路、接收电路，均采用8位地址码和4位数据码，发射电路对应的编码PT2262和接收电路对应的解码PT2272的第1～8脚为地址设定脚，有三种状态可供选择：悬空、接正电源、接地三种状态，3⁸＝6561，地址编码不重复度为6561组，只有发射电路PT2262和接收电路PT2272的地址编码完全相同，才能配对使用。

本发明工作时，具体过程如下：

按动发射电路中即时脉冲产生电路的微动开关即产生一个+5V即时脉冲信号，并将4支路即时脉冲产生电路分别作为最终脉冲形成电路中或门的一个输入信号，最终脉冲形成电路的每一路或门的输入端与定时脉冲产生电路的电压跟随器以及即时脉冲产生电路的电阻相连，每一路或门的输出端与一个放大电路相连，+5V即时脉冲信号或定时脉冲信号通过或门送至放大电路输入端，被放大至+12V，再发送到发射模块的输入端。将最终脉冲形成电路输出的四路脉冲作为发射模块中四路输入支路的输入，并将各支路作为地址编码电路的输入，其中四路输入为互锁关系，即一路为高时，其他路输入无效，当发射电路某输入端为高时，发射模块对应端输出也为高，发射模块向接收电路发射信号。接收电路中的脉冲接收及电平转化部分负责接收发射电路发射的信号，对信号解调后进行解码，并将解码后的信号传送至驱动电路，D锁存器后接驱动电路驱动继电器工作。D锁存器Q端输出电流通过限流电阻输入三极管的基极，以此控制集电极电流，从而控制接在集电极上的固态继电器(光耦)，进而控制接在220V交流电上的大功率用电器。若电源部分开启，将接收的输入经脉冲接收及电平转化部分转化为信号传递给驱动电路，由驱动电路的显示基极判断是否有电流通过，如果三极管的基极和发射极之间上接有LED指示灯亮，则有电流通过，则继电器导通，用电器工作，反之继电器断开，用电器不工作。

本发明采用多路即时控制时，发射电路置于遥控器中，遥控器可控制四路开关的通断，相互之间不产生干扰，使用时需将被控继电器串入用电器和电源之间，由于接收开关带拖线板，故每一路接收开关又可同时控制多个用电设备。用户只需轻按即时脉冲产生电路中相应的微动开关即可控制任一路接收开关，操作简单。经过相应的地址编码升级后，可实现更多路的控制。

本发明采用定时控制时，由带有液晶显示的定时模块对任一路开关进行控制，使用定时控制时需将与定时模块相连的支路选择开关按下，也可同时选择多个被控支路，如要对1，4接收开关定时控制即按下1，4支路选择开关，然后进行时间设置，定时模块可对一周中任意一天或几天的某一时段设置。如可使一号接收开关在每周一，周二的8:00～11:00开通，其他时间关断。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明实现了一个遥控器可控制四路开关的通断，相互之间不产生干扰。遥控器中带有液晶显示的定时模块，可对任一路开关进行控制；

2、实现了开关同时具有遥控定时多路的功能，具有很好的市场前景；

3、本发明突破了传统的技术特性，同传统的红外遥控相比，采用无线射频技术，无需将遥控器对准接收开关，且控制范围广，约为一百米，可穿透障碍物控制；

4、本发明的电磁污染小：开关采用脉冲信号控制，脉冲产生的电磁波是瞬时的，故可有效防止电磁污染，健康无害；

5、本发明的可靠性高：发射模块编码芯片八位地址编址，每一位有高、低和悬空三种状态，共有四路，每路3⁸＝6561种编址，不容易被外界电磁干扰，可靠性高。

附图说明

图1是本发明中的发射电路的电路图；

图2是本发明中的发射模块的电路图；

图3是本发明中的接收电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本实施例包括：发射电路、接收电路，其中：

如图1所示，发射电路包括：即时脉冲产生电路、定时脉冲产生电路、最终脉冲形成电路和发射模块，其中：即时脉冲产生电路产生高电平触发定时脉冲产生电路，定时脉冲产生电路接收到高电平后定时输出高电平作为最终脉冲形成电路的输入信号，终脉冲形成电路负责触发发射模块，发射模块向接收电路发射信号；定时脉冲产生电路和即时脉冲产生电路均与最终脉冲产生电路的输入端相连，最终脉冲形成电路的输出端和发射模块的电路相连。

如图3所示，接收电路包括：电源部分、脉冲接收及电平转化部分、驱动电路和继电器，其中：电源部分为整个接收电路供电，脉冲接收及电平转化部分负责接收发射电路发射的信号，对信号解调后进行解码，并将解码后的信号传送至驱动电路，驱动电路驱动继电器工作，继电器导通，用电器工作，反之继电器断开，用电器不工作。电源部分和脉冲接收及电平转化部分、驱动电路和继电器均相连，脉冲接收及电平转化部分和驱动电路相连，驱动电路和继电器相连。

所述即时脉冲产生电路，包括四个支路L1、L2、L3、L4，每个支路均包括：微动开关、5伏电源和电阻，5伏电源、电阻、微动开关之间串联连接，按动微动开关即产生一个+5V即时脉冲信号；并将4支路即时脉冲产生电路分别作为最终脉冲形成电路中或门的一个输入信号。

所述定时脉冲产生电路，包括：定时模块T、单稳电路D、或门H、4路电压跟随器Q1、Q2、Q3、Q4、4路支路选择开关W1、W2、W3、W4，其中：单稳电路D的型号为74LS123，定时模块T和单稳电路D的输入端相连，单稳电路D的输出端和或门H的输入端相连，或门H分别与四路电压跟随器Q1、Q2、Q3、Q4相连，每个电压跟随器和一个支路选择开关相连，定时模块T在定时开始和定时结束时会产生电平由低到高和由高到低的跳变，单稳电路D将此电平变化转化成5伏定时脉冲信号，通过或门H分别输入到4路电压跟随器Q1、Q2、Q3、Q4，选择开关按下，定时脉冲信号送达最终脉冲形成电路。74LS123单稳电路D分别将此电平变化转化成峰值为5V宽度为t_w＝KR_xC_x＝0.37*100(kΩ)*3000000(pF)ns＝111ms的脉冲信号，输入到电压跟随器，若该支路选择开关按下，脉冲信号有效。

所述最终脉冲形成电路，包括4路或门H1、H2、H3、H4和4路放大电路S1、S2、S3、S4，每一路或门的输入端与定时脉冲产生电路的电压跟随器以及即时脉冲产生电路的电阻相连，每一路或门的输出端与一个放大电路相连，+5V即时脉冲信号或定时脉冲信号通过或门送至放大电路输入端，被放大至+12V，再发送到发射模块的输入端。

所述地址编码电路，采用SC2262型电子芯片，是CMOS工艺制造的低功耗通用编码电路，电路具有省电模式，负责无线电或红外线遥控应用。

所述电源部分，包括：交流电源P、变压器T、稳压电子芯片W，交流电源P与变压器T相连，变压器T与稳压电子芯片W相连，变压器T将交流电源P传输的220V交流进行降压，稳压电子芯片W对电流进行整流、滤波后得到+5V直流电，供整个接收电路使用。

所述脉冲接收及电平转化部分，包括接收模块J和D锁存器S，接收模块J接收到发射模块通过地址编码电路发送无线信号后，发出一相应的脉冲信号输入D锁存器S的时钟端，D锁存器S的Q非端接D输入端，每来一个脉冲D锁存器Q端电平状态的翻转一次。

所述驱动电路，包括一个电阻R和一个三极管C，电阻R的阻值为1.1kΩ，电阻R和三极管C的基极相连，三极管C的集电极与继电器Q相连，电平通过电阻R将电流输入三极管C的基极，以控制集电极电流，从而控制接在集电极上的继电器，进而控制接在220V交流电上的大功率用电器。三极管C的基极和发射极之间上接有LED指示灯Z，将显示基极是否有电流通过，即显示接收开关的工作状态。

如图4所示，所述继电器，采用光耦合的固态继电器，去掉直流低压侧与高压侧的电耦合，使用CRYDOM的D2410固态继电器，去掉续流二极管，被控用电器对遥控器开关量的响应相当好，未发现误动作现象，很好解决问题。继电器触点与控制电器的连接方式采用双控接法，将继电器的触点与墙壁开关串联相接，这种连接可以保证遥控器与墙壁开关都能控制同一电器电源的开与关。

所述继电器Q，若有电流通过，则继电器导通，接收开关导通，用电器工作，反之继电器断开，接收开关断开，用电器不工作。接收电路的工作电压为5V，当发射模块输入引脚为高时，接收电路输出引脚输出5V高电平，接收电路的任意一路输出为高时，阀值电平(VT)输出为高电平。其中，阀值电平指，数字电路芯片都存在一个阈值电平，就是电路刚刚勉强能翻转动作时的电平，对于CMOS电路的阈值电平，基本上是二分之一的电源电压值。

所述发射电路、接收电路，均采用8位地址码和4位数据码，发射电路对应的编码PT2262和接收电路对应的解码PT2272的第1～8脚为地址设定脚，有三种状态可供选择：悬空、接正电源、接地三种状态，3⁸＝6561，所以地址编码不重复度为6561组，只有发射电路PT2262和接收电路PT2272的地址编码完全相同，才能配对使用。

本实施例采用多路即时控制时，发射电路置于遥控器中，遥控器可控制四路开关的通断，相互之间不产生干扰，使用时需将被控继电器串入用电器和电源之间，由于接收开关带拖线板，故每一路接收开关又可同时控制多个用电设备。用户只需轻按即时脉冲产生电路中相应的微动开关即可控制任一路接收开关，操作简单。经过相应的地址编码升级后，可实现更多路的控制。

本实施例采用定时控制时，由带有液晶显示的定时模块对任一路开关进行控制，使用定时控制时需将与定时模块相连的支路选择开关按下，也可同时选择多个被控支路，如要对1，4接收开关定时控制即按下1，4支路选择开关，然后进行时间设置，定时模块可对一周中任意一天或几天的某一时段设置。如可使一号接收开关在每周一，周二的8:00～11:00开通，其他时间关断。

Claims

1、一种定时无线遥控多路开关，包括：发射电路、接收电路，其特征在于，其中：

发射电路包括：即时脉冲产生电路、定时脉冲产生电路、最终脉冲形成电路和发射模块，其中：即时脉冲产生电路产生高电平触发定时脉冲产生电路，定时脉冲产生电路接收到高电平后定时输出高电平作为最终脉冲形成电路的输入信号，最终脉冲形成电路负责触发发射模块，发射模块向接收电路发射信号；

2、根据权利要求1所述的定时无线遥控多路开关，其特征是，所述即时脉冲产生电路，包括四个支路，每个支路均包括：微动开关、5伏电源和电阻，5伏电源、电阻、微动开关之间串联连接，按动微动开关即产生一个+5V即时脉冲信号；并将四个支路即时脉冲产生电路分别作为最终脉冲形成电路中或门的一个输入信号。

3、根据权利要求1所述的定时无线遥控多路开关，其特征是，所述定时脉冲产生电路，包括：定时模块、单稳电路、或门、4路电压跟随器，4路支路选择开关，其中：定时模块和单稳电路的输入端相连，单稳电路的输出端和或门的输入端相连，或门分别与四路电压跟随器相连，每个电压跟随器和一个支路选择开关相连，定时模块在定时开始和定时结束时会产生电平由低到高和由高到低的跳变，单稳电路将此电平变化转化成5伏定时脉冲信号，通过或门分别输入到4路电压跟随器，选择开关按下，定时脉冲信号送达最终脉冲形成电路。

4、根据权利要求1所述的定时无线遥控多路开关，其特征是，所述最终脉冲形成电路，包括4路或门和4路放大电路，每一路或门的输入端与定时脉冲产生电路的电压跟随器以及即时脉冲产生电路的电阻相连，每一路或门的输出端与一个放大电路相连，+5V即时脉冲信号或定时脉冲信号通过或门送至放大电路输入端，被放大至+12V，再发送到发射模块的输入端。

5、根据权利要求1所述的定时无线遥控多路开关，其特征是，所述发射模块，包括：直流供电电源、四路输入部分、地址编码电路，直流供电电源与地址编码电路相连，最终脉冲形成电路输出的四路脉冲作为四路输入支路的输入，并将各支路作为地址编码电路的输入，其中：直流供电电源采用12V直流供电，有四路输入，四路输入为互锁关系，即一路为高时，其他路输入无效，当发射电路某输入端为高时，发射模块对应端输出也为高。

6、根据权利要求1所述的定时无线遥控多路开关，其特征是，所述电源部分，包括：交流电源、变压器、稳压电子芯片，交流电源与变压器相连，变压器与稳压电子芯片相连，变压器将交流电源传输的220V交流进行降压，稳压电子芯片对电流进行整流、滤波后得到+5V直流电，供整个接收电路使用。

7、根据权利要求1所述的定时无线遥控多路开关，其特征是，所述脉冲接收及电平转化部分，包括接收模块和D锁存器，接收模块接收到发射模块发射的脉冲信号后，发出一相应的脉冲信号输入D锁存器的时钟端，D锁存器的Q非端接D输入端，实现电平状态的翻转。

8、根据权利要求1所述的定时无线遥控多路开关，其特征是，所述驱动电路，包括一个电阻和一个三极管，电阻和三极管的基极相连，三极管的集电极与继电器相连，电平通过电阻将电流输入三极管的基极，控制集电极电流，以控制接在集电极上的继电器，进而控制接在220V交流电上的大功率用电器，三极管的基极和发射极之间上接有LED指示灯，将显示基极是否有电流通过，即显示接收开关的工作状态。

9、根据权利要求1所述的定时无线遥控多路开关，其特征是，发射电路和接收电路，均采用8位地址码和4位数据码。