CN103746682A - 多控开关电路及安装有该电路的多控开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多控开关电路及安装有该电路的多控开关，涉及电子电路技术领域，包括：触发器，所述触发器具有翻转功能，所述触发器的输入信号端电连接有电源，所述触发器的脉冲信号端同时电连接多个按键；多个所述按键，多个所述按键均为自复位按键，其一端均电连接所述触发器的脉冲信号端，另一端均电连接所述电源或接地；电阻，所述电阻的一端同时电连接所述触发器的脉冲信号端和多个所述按键电连接所述触发器的一端，所述电阻的另一端接地或电连接所述电源；用于接通用电设备电路的开关元器件，所述开关元器件电连接所述触发器的输出端。本发明可实现多个按键控制一个用电设备的功能，且成本更低。

Description

多控开关电路及安装有该电路的多控开关

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，特别涉及一种多个按键控制同一用电设备的多控开关电路及安装有该电路的多控开关。

背景技术

多控开关就是用多个开关按键对一个用电设备进行控制，其主要实现对家庭、酒店、办公场所等应用环境中的照明回路、电动设备控制及红外电器的控制及监控。多控开关应用在家庭照明中时，将其安装在家门口或卧室门口等，可以方便地打开或关闭客厅、餐厅、厨房和卫生间等的灯，解决生活中的摸黑问题。

多控开关虽然会给人们的生活带来很多方便，也有利于减少能源的浪费，但是目前市场上的多控开关还是以双路为主，要做到三路或三路以上就需要在开关电路中增加MCU（Micro Control Unit），这就大大的增加了开关的成本，从而严重的制约了多控开关在人们生活中的广泛应用。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种多控开关电路，此多控开关电路可以实现多个开关按键控制同一用电设备的功能，且成本低廉，适宜推广应用。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种多控开关，此多控开关可以实现多个开关按键控制同一用电设备的功能，且成本低廉，适宜推广应用。

为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：

一种多控开关电路，包括：触发器，所述触发器具有翻转功能，所述触发器的输入信号端电连接有电源，所述触发器的脉冲信号端同时电连接多个按键；多个所述按键，多个所述按键均为自复位按键，其一端均电连接所述触发器的脉冲信号端，另一端均电连接所述电源或接地；电阻，所述电阻的一端同时电连接所述触发器的脉冲信号端和多个所述按键电连接所述触发器的一端，所述电阻的另一端接地或电连接所述电源；用于接通用电设备电路的开关元器件，所述开关元器件电连接所述触发器的输出端。

其中，所述触发器为JK触发器，所述触发器的输入信号端J和K同时电连接所述电源，所述触发器的脉冲信号端CP同时电连接所述电阻和多个所述按键，所述触发器的输出端电连接所述开关元器件。

其中，所述触发器为T触发器，所述触发器的输入信号端T电连接所述电源，所述触发器的脉冲信号端CP同时电连接所述电阻和多个所述按键，所述触发器的输出端Q电连接所述开关元器件。

其中，所述开关元器件为MOS管、三极管或继电器。

作为一种实施方式，所述电阻与所述触发器的脉冲信号端之间串接有电平匹配电路。

作为另一种实施方式，多个所述按键在电连接所述电阻之前均分别电连接一滤波元件，多个所述滤波元件均接地；和/或所述电平匹配电路的输出端与所述触发器的脉冲信号端同时电连接有滤波元件，所述滤波元件接地。

作为再一种实施方式，所述触发器的输入信号端通过辅助按键开关接地。

其中，所述触发器的输入信号端还通过上拉电阻与所述电源连接。

作为再一种实施方式，所述开关器件并联有一备用开关，和/或所述开关器件的输出端串联有一备用开关。

为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：一种多控开关，所述多控开关内安装有上述之一的多控开关电路。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

由于本发明多控开关电路包括有翻转功能的触发器，触发器的输入信号端电连接有电源，触发器的脉冲信号端同时电连接多个自复位按键，触发器的输出端电连接有用于接通用电设备电路的开关元器件。触发器的信号输入端接电源，即其信号输入端始终为高电平，则此时触发器具有翻转功能；其脉冲信号端同时连接多个可自复位的按键，即当给按键施一下按的作用力时，按键闭合接通电路，当下按的作用力撤离时，按键自动复位断开电路，故无论哪个按键被按下一次，都相当于给触发器的脉冲信号端输入一个脉冲信号。当一个按键按下后，触发器输出高电平接通开关元器件，开关元器件接通用电设备的电路，用电设备开始工作（如电灯点亮）；当再一个按键被按下后，触发器的输出翻转，即输出低电平关断开关元器件，用电设备停止工作（如电灯熄灭），如此反复，实现多个按键控制一个用电设备的功能。由于触发器的价格比MCU低很多，故本发明多控开关电路在实现多个按键控制一个用电设备的同时成本更低，更适宜推广应用。

附图说明

图1是本发明多控开关电路实施例一的原理图；

图2是本发明多控开关电路实施例二的原理图；

图3是本发明多控开关电路实施例三的原理图；

图4是本发明多控开关电路实施例四的原理图；

图5是本发明多控开关电路实施例四的电平匹配电路的原理图；

图6是本发明多控开关电路实施例五的原理图；

图7是本发明多控开关电路中的T触发器的管脚图；

图8是本发明多控开关电路实施例六的原理图；

图9是本发明多控开关电路实施例七的原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。

实施例一：

如图1所示，一种多控开关电路，包括一JK触发器，JK触发器的输入信号端J和K同时电连接电源VCC，当JK触发器的输入信号端J和K同时接高电平时，JK触发器具有翻转功能，即当JK触发器的脉冲信号端CP接收到一个脉冲时，JK触发器输出高/低电平，当JK触发器的脉冲信号端CP再接收到一个脉冲时，JK触发器输出低/高电平。本实施方式中JK触发器的脉冲信号端同时电连接有电阻R的一端以及四个按键SW1、SW2、SW3和SW4，四个按键SW1、SW2、SW3和SW4均电连接电源VCC，四个按键SW1、SW2、SW3和SW4为自复位按键，即当给按键施一下按的作用力时，按键闭合接通电路；当下按的作用力撤离时，按键自动复位断开电路。电阻R的另一端接地，为下拉电阻，在无按键按下时，可以把JK触发器的脉冲信号端CP稳定在低电平。

如图1所示，JK触发器的输出端

电连接有用于接通用电设备电路的开关元器件，本实施方式中开关元器件为MOS管Q1。JK触发器的输出端电连接MOS管Q1的栅极，MOS管Q1的漏极和源极分别电连接端子11和端子12，端子11和端子12串接于用电设备的电路中，用于接通或断开用电设备的电路。

本实施方式多控开关电路的工作原理如下:

当JK触发器的输出端

为低电平时，MOS管Q1的漏极和源极之间不导通，则用电设备不工作，此时按下四个按键SW1、SW2、SW3和SW4中的任一个，JK触发器的脉冲信号端CP都会接收到一个脉冲信号，则JK触发器的输出端

会反向，由低电平变为高电平，此时MOS管Q1的漏极和源极之间会导通，接通用电设备的电路，用电设备开始工作（如电灯点亮）。此时再按下四个按键SW1、SW2、SW3和SW4中的任一个，JK触发器再次接收到一个脉冲信号，则JK触发器的输出端再次反向，由高电平变为低电平，此时MOS管Q1关断，断开用电设备的电路，用电设备停止工作（如电灯熄灭）。

本实施方式中按键的数量为四个，这只是发明人为了阐述本发明而举的一个具体例子，实际应用中，按键的数量可以根据具体需要设定为两个、三个、四个、五个，甚至更多，理论上按键的数量可以增加至无限个。

由上述可知，本发明多控开关电路不需要增加MCU就可以实现多个按键控制同一用电设备的功能，且本发明多控开关电路与设有MCU的多控开关电路相比成本更为低廉，更适合于推广应用。

实施例二：

如图2所示，本实施方式与实施例一基本相同，其不同之处在于：

四个按键SW1、SW2、SW3和SW4在电连接电阻R之前均分别电连接一滤波元件，四个滤波元件分别为电容C1、C2、C3和C4，四个电容C1、C2、C3和C4均接地。

本实施方式与实施例一相比，滤波元件可以滤掉电源中的干扰信号，电路功能更为稳定。

实施例三：

如图3所示，本实施方式与实施例一基本相同，其不同之处在于：

四个按键SW1、SW2、SW3和SW4电连接电源VCC的一端改为接地，电阻R接地的一端改为电连接电源VCC。此时电阻R为上拉电阻，在无按键被按下时，可以把JK触发器的脉冲信号端CP稳定在高电平。

实施例四：

如图4所示，本实施方式与实施例三基本相同，其不同之处在于：

在电阻R与JK触发器的脉冲信号端CP之间串接有一电平匹配电路LV，电平匹配电路LV为一反相器，如图5所示，包括一个P-MOS管Q11和一个N-MOS管Q12，P-MOS管Q11和N-MOS管Q12的栅极短接并电连接输入端子INPUT，输入端子INPUT同时电连接电阻R及四个按键SW1、SW2、SW3和SW4；P-MOS管Q11和N-MOS管Q12的漏极短接并电连接输出端子OUTPUT,输出端子OUTPUT电连接JK触发器的脉冲信号端CP；P-MOS管Q11的源极电连接电源VCC，N-MOS管Q12的源极接地。

增加了电平匹配电路LV后，在无按键被按下时，N-MOS管Q12导通，可以将JK触发器的脉冲信号端CP稳定在低电平；在有按键被按下时，P-MOS管Q11导通，将低电平脉冲信号转换为高电平脉冲信号，更能符合“有输入时为高电平，无输入时为低电平”的行业习惯。

实施例五：

如图6所示，本实施方式与实施例四基本相同，其不同之处在于：

电平匹配电路LV的输出端子OUTPUT与JK触发器的脉冲信号端CP同时电连接有滤波元件，滤波元件为电容C，电容C接地。

本实施方式与实施例四相比，滤波电容元件可以滤掉电源中的干扰信号，电路功能更为稳定。

实施例六：

如图8所示，本实施方式与实施例二基本相同，其不同之处在于：

JK触发器的输入信号端J与电源VCC之间串接有上拉电阻R2，上拉电阻R2与输入信号端J同时电连接一辅助按键开关SB2的一端，辅助按键开关SB2的另一端接地。JK触发器的输入信号端K与电源VCC之间串接有上拉电阻R3，上拉电阻R3与输入信号端K同时电连接一辅助按键开关SB3的一端，辅助按键开关SB3的另一端接地。

MOS管Q1的漏极和源极分别电连接一辅助按键开关SB4的两端，MOS管Q1的漏极与辅助按键开关SB4的一端电连接端子11，MOS管Q1的源极与辅助按键开关SB4的另一端电连接另一辅助按键开关SB5的一端，辅助按键开关SB5的另一端电连接端子12。

本实施方式与实施例二相比，增加了上拉电阻R2和R3，还增加了辅助按键开关SB2、SB3、SB4和SB5，增加了这些元件后，本实施方式的多控开关电路与实施例二相比增加了三种工作模式：

当辅助按键开关SB2和SB3都断开时，JK触发器具有翻转功能，此时电路处于第一种工作模式，此工作模式与实施例二的工作模式相同；

当辅助按键开关SB2接通，SB3断开时，JK触发器具有置0的功能，此时电路处于第二种工作模式，当按键SW1、SW2、SW3和SW4中的一个被按下一次时，JK触发器会输出0，使得开关处于常开或常关状态；

当辅助按键开关SB2断开，SB3接通时，JK触发器具有置1的功能，此时电路处于第三种工作模式，当按键SW1、SW2、SW3和SW4中的一个被按下一次时，JK触发器会输出1，使得开关处于常开或常关状态；此工作模式与第二种工作模式是相反的两种状态，一个是常开状态，一个是常关状态，这由MOS管的形式决定；

当辅助按键开关SB2和SB3均接通时，JK触发器保持现有状态不变，此时电路处于第四种工作模式，无论按键SW1、SW2、SW3和SW4中的哪一个被按下，JK触发器都会保持原有输出状态不变。

辅助按键开关SB4和SB5是备用开关，当前面的电路功能失效或特殊情况时可以使用备用开关。

实施例七：

如图9所示，本实施方式与实施例六基本相同，其不同之处在于：

四个按键SW1、SW2、SW3和SW4电连接电源VCC的一端改为接地，电阻R接地的一端改为电连接电源VCC。

电阻R与JK触发器的脉冲信号端CP之间串接有一电平匹配电路LV，电平匹配电路LV为一反相器，其结构在实施例四中已做了详述，故在此不再赘述。

本实施方式的工作模式与实施例六的工作模式相一致，故在此不再赘述。

上述各实施例中均是以用于接通用电设备的开关元器件为MOS管为例进行阐述的，实际应用中还可以用三极管或继电器来代替MOS管，同样可以起到接通用电设备的电路或断开用电设备的电路的功能。如果开关无器件采用MOS管或三极管，则该电路应用在弱电领域中；如果开关元器件采用继电器，则该电路可以应用在强电和弱电领域。由于这只是元器件简单的替代，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动就可以实现，故对于开关元器件为三极管或继电器的实施方式在此不再赘述。

上述的各实施例均是以JK触发器为例进行阐述的，实际应用中还有一种T触发器也具有信号翻转的功能，T触发器的管脚图如图7所示，T触发器应用在本发明中时需要将T触发器的输入信号端T电连接电源VCC，其脉冲信号端CP同时电连接电阻R和各按键，用于接收各按键发出的脉冲信号；T触发器的输出端Q电连接开关元器件。本领域的技术人员根据本说明书的上述说明不需要付出创造性的劳动就可以将T触发器替换到上述的各实施例中，故关于T触发器应用在本发明中的具体实施方式在此不再详述。由于T触发器的翻转功能的工作过程与JK触发器的翻转功能的工作过程一致，故关于T触发器应用在本发明中的工作原理不再赘述。

实施例八：

一种多控开关，此多控开关内安装有上述各实施例所述的多控开关电路中的一种，能够实现多个按键控制一个用电设备的功能，且成本低廉，适用于推广应用，可大大的提高人们生活上的便利，同时也助于减少能源的浪费。

本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.多控开关电路，其特征在于，包括：

触发器，所述触发器具有翻转功能，所述触发器的输入信号端电连接有电源，所述触发器的脉冲信号端同时电连接多个按键；

多个所述按键，多个所述按键均为自复位按键，其一端均电连接所述触发器的脉冲信号端，另一端均电连接所述电源或接地；

电阻，所述电阻的一端同时电连接所述触发器的脉冲信号端和多个所述按键电连接所述触发器的一端，所述电阻的另一端接地或电连接所述电源；

用于接通用电设备电路的开关元器件，所述开关元器件电连接所述触发器的输出端。

2.根据权利要求1所述的多控开关电路，其特征在于，所述触发器为JK触发器，所述触发器的输入信号端J和K同时电连接所述电源，所述触发器的脉冲信号端CP同时电连接所述电阻和多个所述按键，所述触发器的输出端

电连接所述开关元器件。

3.根据权利要求1所述的多控开关电路，其特征在于，所述触发器为T触发器，所述触发器的输入信号端T电连接所述电源，所述触发器的脉冲信号端CP同时电连接所述电阻和多个所述按键，所述触发器的输出端Q电连接所述开关元器件。

4.采用权利要求1所述的多控开关电路，其特征在于，所述开关元器件为MOS管、三极管或继电器。

5.根据权利要求1至4任一项所述的多控开关电路，其特征在于，所述电阻与所述触发器的脉冲信号端之间串接有电平匹配电路。

6.根据权利要求5所述的多控开关电路，其特征在于，多个所述按键在电连接所述电阻之前均分别电连接一滤波元件，多个所述滤波元件均接地；和/或所述电平匹配电路的输出端与所述触发器的脉冲信号端同时电连接有滤波元件，所述滤波元件接地。

7.根据权利要求1至4任一项所述的多控开关电路，其特征在于，所述触发器的输入信号端通过辅助按键开关接地。

8.根据权利要求7所述的多控开关电路，其特征在于，所述触发器的输入信号端还通过上拉电阻与所述电源连接。

9.根据权利要求1至4任一项所述的多控开关电路，其特征在于，所述开关器件并联有一备用开关，和/或所述开关器件的输出端串联有一备用开关。

10.多控开关，其特征在于，所述多控开关内安装有权利要求1至9任一项所述的多控开关电路。

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