CN103617925A - 无线射频感应式继电器装置 - Google Patents

Abstract

一种无线射频感应式继电器装置，其特征在于，该装置包括继电器、射频发射器及射频接收器，所述射频接收器设于继电器内，并与所述继电器连接，所述射频发射器通过射频信号与所述射频接收器无线通信连接，并间歇性或持续性地向该射频接收器发送射频信号，当所述射频发射器位于所述射频接收器的信号接收范围内时，所述射频接收器接收该射频信号并验证该射频信号，若该射频信号与射频接收器预设的验证信息匹配，所述射频接收器联动所述继电器闭合；当所述射频发射器超出射频接收器的信号接收范围内时，所述射频接收器联动所述继电器断开。本发明的无线射频感应式继电器装置具有智能化程度高、模块化程度高、易于实施等特点。

Description

无线射频感应式继电器装置

技术领域

 本发明涉及继电器，特别涉及一种无线射频感应式继电器装置。

背景技术

继电器是一种电控制器件，是一种当输入量的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的电器。继电器具有控制回路和被控制回路，其通常应用于自动化的控制电路中，是一种用小电流去控制大电流运作的“自动开关”，它在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。现有的继电器一般都是通过有线方式与控制回路及被控制回路连接，具有比较多的外围连接线路。而随着时代的发展，电子设备和电子器材越来越小型化及智能化。因此，模块化及智能化也成了现有电子产品和电子器件设计的基本要求。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，而提供一种通过射频方式控制的、智能程度高、模块化程度高的无线射频感应式继电器装置。

    为实现上述目的，本发明提供了一种无线射频感应式继电器装置，其特征在于，该装置包括继电器、射频发射器及射频接收器，所述射频接收器设于继电器内，并与所述继电器连接，所述射频发射器通过射频信号与所述射频接收器无线通信连接，并间歇性或持续性地向该射频接收器发送射频信号，当所述射频发射器位于所述射频接收器的信号接收范围内时，所述射频接收器接收该射频信号并验证该射频信号，若该射频信号与射频接收器预设的验证信息匹配，所述射频接收器联动所述继电器闭合；当所述射频发射器超出射频接收器的信号接收范围内时，所述射频接收器联动所述继电器断开。

    所述射频发射器内设有实时时钟电路、电池、射频发射模块及控制模块，所述实时时钟电路为射频发射器提供时钟脉冲，使得所述射频发射模块可在控制模块的控制下始终间歇性地向所述射频接收器发送射频信号，所述射频发射模块间歇性发送射频信号的周期为1-3秒。

    所述射频接收器包括射频接收模块及控制模块，所述射频接收模块在控制模块的控制下，始终处于持续性地接收所述射频信号的状态下，并在收到与之匹配的射频信号时联动继电器启动。

所述射频发射器发射的射频信号的频率范围为2.4-3G赫兹。

    所述继电器包括集成于基座上的线圈、铁芯、衔铁、动触点、静触点、电源输入端子及用于连接负载的输出端子，所述线圈与所述射频接收器电路连接，并一直保持上电状态。

    所述射频接收器集成设于继电器的基座上，其通过场效应管与所述继电器的线圈连接。

    所述场效应管为MOS型场效应管。

    所述射频发射器发射的射频信号中含有验证信息，当所述射频发射器进入所述射频接收器的信号接收范围内时，所述射频接收器接收该含有验证信息的射频信号，当该验证信息与射频接收器预设的验证信息匹配时，所述射频接收器联动所述继电器立即闭合或延时闭合，并同时向射频发射器发送确认信息，使射频发射器停止发送射频信号或改变与射频接收器的射频通信内容，进而使继电器联动启动成功后不会重复启动；当所述射频发射器离开射频接收器的信号接收范围内时，所述射频接收器联动所述继电器断开。

所述射频信号中含有的验证信息为用户身份证信息或用户设置的密码信息。

    本发明的有益贡献在于，其提供了一种新型的继电器装置。本发明通过将射频接收器集成到继电器内，由射频接收器接收的射频信号来控制继电器的闭合和断开，从而实现了当射频发射器靠近时继电器自动闭合，当射频发射器远离时继电器自动打开的功能，使得继电器的控制更智能化。此外，本发明具有结构新颖、经济实用、易于实施等特点。

附图说明

    图1是本发明的结构框图。

    图2是本发明的结构示意图。

    图3是本发明的线路连接示意图。

具体实施方式

下列实施例是对本发明的进一步解释和补充，对本发明不构成任何限制。

    如图1、图2、图3所示，本发明的无线射频感应式继电器装置，包括继电器10、射频发射器20和射频接收器30，其可用于多种应用领域，如汽车防盗领域。

    具体地说，如图1所示，本发明的射频发射器20内设有实时时钟电路21、电池22、射频发射模块23及控制模块24。为减小射频发射器20的体积，所述实时时钟电路21、射频发射模块23及控制模块24可集成于印制线路板上，且该射频发射器20的元器件均可通过微型贴装技术焊接于该印制线路板上。所述电池22为纽扣电池，其为射频发射器20工作提供电源，本实施例中，其为2032型银锌纽扣电池。为确保所述射频发射器20在多年内稳定使用，所述电池22可通过焊接的方式与印制线路板上的元器件连接，并装设于塑胶外壳中。所述塑胶外壳可根据需要设置成任意形状。所述实时时钟电路21为射频发射器20提供时钟脉冲，使得所述射频发射模块23可在控制模块24的控制下始终间歇性地向所述射频接收器30发送射频信号40。所述射频发射模块23间歇性发送射频信号40的周期为1-3秒，本实施例中，其周期为2秒，在该周期内，射频发射器20的工作电流为3-5毫安。所述射频发射模块23可选用公知的2.4-3G赫兹的射频发射模块，所述控制模块24可选用公知的单片机模块，本实施例中，所示射频发射模块23内嵌于控制模块24内，即该控制模块24同时集成有射频发射模块23的功能。所述控制模块24为NRF24LE1型智能微处理器，该NRF24LE1型智能微处理器内含兼容8051的单片机、非易失性存储器及2.4G赫兹的射频发射模块，其空中速率可达2M，为超低功耗的微处理器芯片。由于射频发射器20内设有电池22，且本实施例中的控制模块及射频发射模块23均为低功耗模块，因此，即使所述射频发射器20一直处于间歇性地发射射频信号40，该射频发射器20也可持续工作5年以上，完全可满足稳定使用的需求。

    所述射频接收器30包括射频接收模块31及控制模块32，所述射频接收模块31在控制模块32的控制下，始终处于持续性地接收射频信号40的状态下。所述射频接收模块31可选用与射频发射模块23相对应的接收模块，所述控制模块32也可选用公知的可控制射频接收模块31的控制模块。本实施例中，所述射频接收模块31内嵌于控制模块32内，该控制模块同为超低功耗的NRF24LE1型智能微处理器。为使本发明的装置更小型化、模块化，所述射频接收器30的所有元器件通过微型贴装技术焊接于4平方厘米的印制线路板上。由于所述射频接收器30处于持续接收2.4G赫兹射频信号40的工作模式下，而使用2.4G赫兹频段通信的设备很多，如WIFI、蓝牙等设备，为防止其他同频段信号的设备对本发明的射频接收器30造成干扰，导致继电器10误动作，本实施例中，该射频发射器20发射的射频信号40还包含有验证信息，所述射频接收器30还设有相应的验证模块33。当射频信号40中所包含的验证信息与射频接收器验证模块33预设的验证信息匹配时，所述射频接收器30根据相应的指令进行动作，从而联动所述继电器10闭合；所述验证信息可以根据实际使用需要而设定，其可以是使用者的身份证信息，也可以是使用者设置的密码信息。当射频接收器30接收到与之匹配的射频信号40后，其会联动继电器10闭合。由于射频发射器20在电池22有电的情况下始终会间歇性发射射频信号40，且射频发射器20上并没有设置任何按键可以改变该射频发射器20发射的射频信号40，为防止射频接收器30持续响应该射频信号40，所述射频接收器30在第一次收到包含正确验证信息的射频信号40后，其会给射频发射器20发送相关的确认信息，射频发射器20在收到由射频接收器30反馈过来的确认信息后，该射频发射器20可停止发送射频信号40或改变射频信息内容，使之不能再次被通过验证而造成继电器10频繁动作。至于射频发射器20如何具体响应其收到的由射频接收器30反馈过来的确认信息，可根据实际需要而预设好相应的模式（该部分可由本领域的技术人员通过软件编码而实现）。本实施例中，所述射频接收器30在收到与之匹配的射频信号40后，其联动继电器10按照以下三种工作模式中的一种模式进行动作：立即开启、延时开启、立即吸合。需说明的是，本实施例的射频接收器30可识别多种不同发射器的射频信号40，只要能通过验证与之匹配上即可，而本实施例中射频发射器20是没有设置按键，只能发送固定射频信息，只能使射频接收器30收到信号后执行某一种具体地工作模式，如立即吸合。而若有其他相应的射频发射器，如设有三种工作模式选择按键的射频发射器，所述射频接收器30可联动继电器10按照三种模式中相应的模式执行动作。

   如图2所示，所述继电器10包括集成于基座上的线圈11、铁芯、衔铁、动触点、静触点、电源输入端子及用于连接负载的输出端子。所述继电器10的铁芯、衔铁、动触点、静触点、电源输入端子及用于连接负载的输出端子均可按公知技术进行设置，该继电器10与公知继电器10的区别点在于，该继电器10的线圈11与射频接收器30连接，并一直保持上电状态。为保证本装置小型化、模块化，所述射频接收器30固定设于继电器10的基座上而与线圈11连接。由于继电器10的使用场合不同，其驱动电流和电压的范围应比较宽。为保证继电器10能使用于各种不同电源范围场合内，可采用开关电源作为射频接收器30的供电电源，通过控制该开关电源的开关管开通和关断的时间比率，从而为继电器10提供3-30V的宽输入电压范围。此外，由于继电器10的驱动电路和电源范围较宽，并且射频接收器30的工作驱动电源为2.5-3.3V，故在射频接收器30与继电器10的线圈11之间设置微型MOS场效应器件作为继电器10的驱动开关。

    藉此，本发明通过将射频接收器30集成到继电器10内，由射频接收器30根据其接收的与之匹配的射频信号40来控制继电器10的闭合和打开，从而实现了当射频发射器20进入射频接收器30信号接收范围内时继电器10自动闭合，而当射频发射器20离开射频接收器30的信号接收范围内时继电器10自动断开的功能，使得继电器10的控制更智能化。同时由于射频信号40是以非接触、无视觉、高可靠的方式传递特定的识别信息，因此可大大减少相应外围电路的数量，进而减少本发明装置的体积，使本发明的装置更加小型化。此外，通过射频信号进行控制还可提高继电器10的响应速度。本发明具有结构新颖、经济实用、易于实施等特点。

Claims (9)

1.一种无线射频感应式继电器装置，其特征在于，该装置包括继电器（10）、射频发射器（20）及射频接收器（30），所述射频接收器（30）设于继电器（10）内，并与所述继电器（10）连接，所述射频发射器（20）通过射频信号（40）与所述射频接收器（30）无线通信连接，并间歇性或持续性地向该射频接收器（30）发送射频信号（40），当所述射频发射器（20）位于所述射频接收器（30）的信号接收范围内时，所述射频接收器（30）接收该射频信号（40）并验证该射频信号（40），若该射频信号（40）与射频接收器（30）预设的验证信息匹配，所述射频接收器（30）联动所述继电器（10）闭合；当所述射频发射器（20）超出射频接收器（30）的信号接收范围内时，所述射频接收器（30）联动所述继电器（10）断开。

2.如权利要求1所述的无线射频感应式继电器装置，其特征在于，所述射频发射器（20）内设有实时时钟电路（21）、电池（22）、射频发射模块（23）及控制模块（24），所述实时时钟电路（21）为射频发射器（20）提供时钟脉冲，使得所述射频发射模块（23）可在控制模块（24）的控制下始终间歇性地向所述射频接收器（30）发送射频信号（40），所述射频发射模块（23）间歇性发送射频信号（40）的周期为1-3秒。

3.如权利要求2所述的无线射频感应式继电器装置，其特征在于，所述射频接收器（30）包括射频接收模块（31）及控制模块（32），所述射频接收模块（31）在控制模块（32）的控制下，始终处于持续性地接收所述射频信号（40）的状态下。

4.如权利要求3所述的无线射频感应式继电器装置，其特征在于，所述射频发射器（20）发射的射频信号（40）的频率范围为2.4-3G赫兹。

5.如权利要求4所述的无线射频感应式继电器装置，其特征在于，所述继电器（10）包括集成设于基座上的线圈（11）、铁芯、衔铁、动触点、静触点、电源输入端子及用于连接负载的输出端子，所述线圈（11）与所述射频接收器（30）电路连接，并一直保持上电状态。

6.如权利要求5所述的无线射频感应式继电器装置，其特征在于，所述射频接收器（30）集成设于继电器（10）的基座上，其通过场效应管（50）与所述继电器（10）的线圈（11）连接。

7.如权利要求6所述的无线射频感应式继电器装置，其特征在于，所述场效应管（50）为MOS型场效应管。

8.如权利要求1～7任一项所述的无线射频感应式继电器装置，其特征在于，所述射频发射器（20）发射的射频信号（40）中含有验证信息，当所述射频发射器（20）进入所述射频接收器（30）的信号接收范围内时，所述射频接收器（30）接收该含有验证信息的射频信号（40），当该验证信息与射频接收器（30）预设的验证信息匹配时，所述射频接收器（30）联动所述继电器（10）立即闭合或延时闭合，并同时向射频发射器（20）发送确认信息，使射频发射器（20）停止发送射频信号（40）或改变与射频接收器（30）的射频通信内容，进而使继电器（10）联动启动成功后不会重复启动；当所述射频发射器（20）离开射频接收器（30）的信号接收范围内时，所述射频接收器（30）联动所述继电器（10）断开。

9.如权利要求8所述的无线射频感应式继电器装置，其特征在于，所述射频信号（40）中含有的验证信息为用户身份证信息或用户设置的密码信息。

Images