CN103869718A

CN103869718A - 一种实现家用电器零功耗待机的系统装置

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Publication number: CN103869718A
Application number: CN201410063201.6A
Authority: CN
Inventors: 朱金荣; 朱明宇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-02-25
Filing date: 2014-02-25
Publication date: 2014-06-18

Abstract

一种实现家用电器零功耗待机的系统装置，特别涉及家用电器的遥控技术领域，包括遥控器和无线智能插座；在遥控器的壳体上设置键盘，在遥控器的壳体内设置微处理器、无线电信号编码模块、无线电信号发射电路、无线电信号发射天线、红外线信号发射电路等，在无线智能插座的壳体内设置用于接收无线电信号的无线电接收模块、插座微处理器、继电器及驱动电路。本发明既能发射红外线信号遥控家用电器，又能发射无线电信号遥控无线智能插座的通断。无线智能插座能接收遥控器发出的无线电遥控指令，通过继电器智能地接通和断开接插在无线智能插座插孔上的家用电器的电源，能方便地实现家用电器的零功耗待机。

Description

一种实现家用电器零功耗待机的系统装置

技术领域

本发明属于智能化电子电工技术领域，特别涉及家用电器的遥控技术。

背景技术

近年来，遥控技术在家用电器中使用越来越广泛，很多家用电器都有遥控待机功能，比如，电视、空调等家用电器可以用遥控器关机而不必断开电源。目前多数电视机都安装了机顶盒，需分别遥控电视机和机顶盒待机，不但麻烦而且待机功耗高。家用空调遥控关机后，不拔电源插头，空调常年处于待机状态，既不安全而且待机能耗也高。因此这一功能虽给人们带来方便，但家用电器长期待机也引起一些问题：一是能耗浪费严重；二是存在安全隐患，雷击、线路老化等容易引起火灾；三是健康危害，家用电器待机时仍释放电磁辐射；四是加速电器老化，缩短使用寿命。

目前解决家用电器待机问题的方式主要有以下三种方案：1、采用带开关的电源插座。家用电器待机时，手动切断家用电器的插座电源。2、采用一种智能插座。目前使用的家用电器遥控器主要为红外线遥控器，智能插座能学习遥控器的红外信号，因此能用家用电器的遥控器打开智能插座电源，家用电器待机时，智能插座通过检测家用电器功耗的变化，智能切断家用电器电源。3、采用专用的无线电遥控插座。当需要接通家用电器电源时，用专用的无线遥控器打开无线电遥控插座电源，当家用电器待机时，用专用的无线遥控器切断无线电遥控插座电源。

上述方案分别存在以下缺点：1、第一种方式采用人工切断插座电源，虽然安全可靠，但智能化程度不高。2、第二种方式可以用家用电器的遥控器打开智能插座电源，电器待机后，智能插座能自动关闭电源，相对自动化程度较高。但由于目前使用的家用电器遥控器主要为红外遥控器，红外信号方向性强，不能绕过障碍物，因此智能插座上的红外接收头需外置，安装在无遮挡的地方，这样安装既不方便又影响美观。3、第三种方式主要采用专用无线电遥控插座，由于无线电波不受方向性限制，能绕过障碍物，无线电遥控插座可以随意放置。但用户使用时，需配备专用的无线遥控器，给使用带来很大的不便。

发明内容

针对上述现有技术的缺点，本发明设计一种系统装置，通过该系统装置可以方便地用遥控器打开和切断家用电器电源，实现家用电器的零功耗待机。

本发明有两种技术方案：

方案一：本发明包括遥控器和无线智能插座；在遥控器的壳体上设置键盘，在遥控器的壳体内设置微处理器、无线电信号编码模块、无线电信号发射电路、无线电信号发射天线、红外线信号发射电路，以及为微处理器、无线电信号编码模块、无线电信号发射电路、红外线信号发射电路提供电源的电池，微处理器分别与键盘、无线电信号编码模块、红外线信号发射电路连接，无线电信号编码模块的输出端连接在无线电信号发射电路的接收端，无线电信号发射电路的输出端连接在无线电信号发射天线上，所述微处理器完成键盘扫描、红外信号编码和调制载波的功能，所述无线电信号发射电路由信号调制载波电路和无线电信号放大电路组成；在无线智能插座的面板上设置家用电器接插孔，在无线智能插座的壳体内设置用于接收无线电信号的无线电接收模块、插座微处理器、继电器及驱动电路，以及为无线电接收模块、插座微处理器、继电器和驱动电路供电的电源电路，所述电源电路的输入端连接有交流电插头，无线电接收模块对接收的信号放大、解调后输出到插座微处理器，插座微处理器对信号进行解码，解码后与预先存储的信息码比较，并判断是否输出控制信号至驱动电路的输入端，驱动电路的输出端与继电器连接，继电器的输出端分别与交流电源和家用电器接插孔连接；所述无线电接收模块由无线电接收天线、信号放大、信号解调电路组成，插座微处理器完成信号解码、记忆存储、比较判断的功能。

方案二：本发明包括遥控器和无线智能插座；在遥控器的壳体上设置键盘，键盘中设有开关键，在遥控器的壳体内设置微处理器、无线电信号编码模块、无线电信号发射电路、无线电信号发射天线、红外线信号发射电路，以及为微处理器、无线电信号编码模块、无线电信号发射电路、红外线信号发射电路提供电源的电池，微处理器分别与键盘和红外线信号发射电路连接，开关键的输出端连接在无线电信号编码模块的输入端，无线电信号编码模块的输出端连接在无线电信号发射电路的接收端，无线电信号发射电路的输出端连接在无线电信号发射天线上，所述微处理器完成键盘扫描、红外信号编码和调制载波的功能，所述无线电信号发射电路由信号调制载波电路和无线电信号放大电路组成；在无线智能插座的面板上设置家用电器接插孔，在无线智能插座的壳体内设置用于接收无线电信号的无线电接收模块、插座微处理器、继电器及驱动电路，以及为无线电接收模块、插座微处理器、继电器和驱动电路供电的电源电路，所述电源电路的输入端连接有交流电插头，无线电接收模块对接收的信号放大、解调后输出到插座微处理器，插座微处理器对信号进行解码，解码后与预先存储的信息码比较，并判断是否输出控制信号至驱动电路的输入端，驱动电路的输出端与继电器连接，继电器的输出端分别与交流电源和家用电器接插孔连接；所述无线电接收模块由无线电接收天线、信号放大、信号解调电路组成，插座微处理器完成信号解码、记忆存储、比较判断的功能。

本发明以上两种技术方案都是将红外线遥控技术和无线电遥控技术智能的融合在一起，既能发射红外线信号遥控家用电器，又能发射无线电信号遥控无线智能插座的通断。无线智能插座能接收遥控器发出的无线电遥控指令，通过继电器智能地接通和断开接插在无线智能插座插孔上的家用电器的电源。通过本发明能方便地实现家用电器的零功耗待机。

对于本发明方案一，在键盘中还分别设置开按键和关按键。目的是通过对键盘中开按键和关按键的操作，使微处理器能判断出家用电器是否处于工作状态，在通过遥控器的键盘遥控家用电器待机后，微处理器能自动延时发出无线电信号，遥控切断无线插座电源。

遥控器键盘中都设有家用电器的待机按键。平时可将无线智能插座通过其插头始终连接在交流电源上，无线智能插座处于待机工作状态。使用时，先通过遥控器键盘中的开关按键使遥控器发出无线电信号，遥控无线智能插座给家用电器供电，家用电器的电源被接通，再通过遥控器的键盘使遥控器发出红外线信号，遥控家用电器工作。

当无需使用家用电器时，方案一切断家用电器电源有以下二种方式：

1、通过遥控器键盘中的待机按键使遥控器发出红外线信号，遥控家用电器待机，然后遥控器智能的自动延时发出无线电信号，遥控切断无线智能插座至家用电器供电的电源，使家用电器处于完全断电状态。

2、通过遥控器键盘中的关按键使遥控器发出无线电信号，直接遥控切断无线智能插座至家用电器供电的电源，也能使家用电器处于完全断电。

当无需使用家用电器时，方案二切断家用电器电源有以下二种方式：

1、通过遥控器键盘中的开关键使遥控器发出无线电信号，直接遥控切断无线智能插座至家用电器供电的电源，也能使家用电器处于完全断电。

2、先通过遥控器键盘中的待机按键使遥控器发出红外线信号，遥控家用电器处于待机状态，然后用遥控器键盘中的开关键使遥控器发出无线电信号，遥控切断无线智能插座至家用电器供电的电源，使家用电器处于完全断电状态。

由于无线电波不受方向性限制，能绕过障碍物，本发明的遥控器的无线电信号采用不同编码，确保遥控器之间互不干扰，不必担心邻居的遥控器会控制自家的无线智能插座。由于红外线无法穿透墙壁,遥控器的红外线信号可采用相同的编码，遥控器之间不会产生相互干扰。

本发明与现有技术中第二种方案相比，无线智能插座采用无线电技术，遥控距离远，安装无要求，既方便又美观。本发明与现有技术的第三种方案比较，无须采用专用无线电遥控器遥控切断家用电器供电的电源，本发明遥控器既遥控家用电器，又遥控无线智能电源插座，操作更加方便。

本发明红外线信号发射电路由驱动电路和红外发射二极管组成，驱动电路的输入端连接在遥控器的微处理器上，驱动电路的输出端连接在红外发射二极管上。信号经驱动电路发送到红外发射二极管，由红外发射二极管发射出红外脉冲调制信号，从而遥控的家用电器正常工作。

另外，为了便于更换无线智能插座，插座微处理器还具有学习功能，在无线智能插座的面板上设置与插座微处理器连接的学习按键。可使无线智能插座具有学习遥控器无线电信号编码的功能。

无线电信号编码模块、无线电信号调制载波电路和无线电放大电路可以分别单独设置，也可以将无线电信号编码模块设置在遥控器的微处理器中，由微处理器实现无线电信号的编码功能；还可以将无线电信号编码模块、无线电信号调制载波电路和无线电放大电路都设置在遥控器的微处理器中。也可以将无线电信号编码模块、无线电信号调制载波电路和无线电放大电路集成到一个集成芯片上。

附图说明

图1为本发明的一种工作原理图。

图2为本发明的另一种工作原理图。

图3为红外线遥控部分的工作原理图。

图4为无线智能插座的工作原理图。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括遥控器1和无线智能插座2。

在遥控器1的壳体上设置键盘11，键盘11中设有用于无线电遥控的开按键、关按键111和用于红外遥控的按键112。在壳体内设置微处理器13、无线电信号编码模块17、信号调制载波电路14、无线电信号放大电路18、无线电信号发射天线12、红外线信号发射电路15，以及为微处理器13、无线电信号编码模块17、信号调制载波电路14、无线电信号放大电路18、红外线信号发射电路15提供电源的电池16，微处理器13分别与键盘11、无线电信号编码模块17、红外线信号发射电路15连接，无线电信号编码模块17的输出端通过信号调制载波电路14连接无线电信号放大电路18输入端，无线电信号放大电路18的输出端连接在无线电信号发射天线12上。微处理器13完成键盘扫描、红外信号编码和调制载波的功能。

在无线智能插座2的面板上设置用于接插家用电器3的家用电器接插孔21。

图1中，开关键111通过微处理器13连接无线电信号编码模块17，经信号调制载波电路14、无线电信号放大电路18、无线电信号发射天线12发出无线电信号，控制无线智能插座2是否向家用电器供电3。

图1中，通过遥控器的键盘112使遥控器发出红外线信号，遥控家用电器待机，然后微处理器13智能的自动延时发出无线电信号，遥控切断无线智能插座2至家用电器3供电的电源，使家用电器处于完全断电状态。

如图2所示，本发明由遥控器1和无线智能插座2组成。

在遥控器1的壳体上设置键盘11，键盘11中设有用于无线电遥控的开按键、关按键111和用于红外遥控的按键112，在遥控器1的壳体内设置微处理器13、无线电信号编码模块17、由信号调制载波电路14和无线电信号放大电路18组成的无线电信号发射电路、无线电信号发射天线12、红外线信号发射电路15，以及为微处理器13、无线电信号编码模块17、信号调制载波电路14、无线电信号放大电路18、红外线信号发射电路15提供电源的电池16，微处理器13分别与键盘11和红外线信号发射电路15连接，开关键111的输出端连接在无线电信号编码模块17的输入端，无线电信号编码模块17的输出端通过信号调制载波电路14连接无线电信号放大电路18，无线电信号放大电路18的输出端连接在无线电信号发射天线12上。微处理器完成键盘扫描、红外信号编码和调制载波的功能。

图2中，开关键111直接通过无线电信号编码模块17，经信号调制载波电路14、无线电信号放大电路18、无线电信号发射天线12发出无线电信号，控制无线智能插座2是否向家用电器供电3。

遥控器1的微处理器13主要负责键盘扫描、红外线信号编码及红外线信号的调制载波等功能。

如图3所示，红外线信号发射电路15由驱动电路151和红外发射二极管152组成，驱动电路151的输入端连接在遥控器1的微处理器13上，驱动电路151的输出端连接在红外发射二极管152上。

红外线遥控部分原理图如图3所示，当键盘112不同的指令键被按下时，通过微处理器13进行键盘扫描、指令编码，然后调制在载波信号上，形成包含有功能信息的高频脉冲串。高频脉冲串信号由微处理器13输出到红外线发射电路15，从而遥控的家用电器正常工作。

如图4所示，在无线智能插座2的面板上设置家用电器接插孔21，在无线智能插座2的壳体内设置用于接收无线电信号的无线电接收模块22、插座微处理器23、驱动电路24、继电器29，以及为无线电接收模块22、插座微处理器23、继电器29和驱动电路24供电的电源电路25。电源电路25的输入端连接有220V交流电插头，无线电接收模块22对无线电接收模块22内的天线接收到的信号放大、解调后输出到插座微处理器23，插座微处理器23对信号进行解码，插座微处理器23对信号进行解码，解码后与预先存储的信息码比较，并判断是否输出控制信号至驱动电路的输入端，驱动电路24的输出端与继电器29连接，继电器29的输出端分别与220V交流电源和家用电器接插孔21连接。

插座微处理器23完成信号解码、记忆存储、比较判断的功能。

插座微处理器23还具有学习功能，在无线智能插座2的面板上设置与插座微处理器23连接的学习按键26。按下学习按键26，插座微处理器23将已解调的信号解码后记忆存储。

无线智能电源插座2的电源电路25可采用电容分压的方式供电，可使无线智能插座2本身的待机功耗极低，因此，无线智能插座2本身的功耗可忽略不计，以实现家用电器零功耗待机。

无线智能插座原理图如图4所示。微处理器23主要负责信号解码、记忆存储、比较判断及输出控制信号等。无线智能插座首先用对接收进的无线电信号放大、解调，再输入到微处理器23进行解码，解码后根据事先记忆的信息码进行比较判断，控制继电器进行动作。当按下学习按键26时，指示灯27闪烁，微处理器会存储遥控器发出的无线电信号信息码，因此智能电源插座具有学习功能，便于将来更换无线智能插座。

Claims

1.一种实现家用电器零功耗待机的系统装置，其特征在于包括遥控器和无线智能插座；在遥控器的壳体上设置键盘，在遥控器的壳体内设置微处理器、无线电信号编码模块、无线电信号发射电路、无线电信号发射天线、红外线信号发射电路，以及为微处理器、无线电信号编码模块、无线电信号发射电路、红外线信号发射电路提供电源的电池，微处理器分别与键盘、无线电信号编码模块、红外线信号发射电路连接，无线电信号编码模块的输出端连接在无线电信号发射电路的接收端，无线电信号发射电路的输出端连接在无线电信号发射天线上，所述微处理器完成键盘扫描、红外信号编码和调制载波的功能，所述无线电信号发射电路由信号调制载波电路和无线电信号放大电路组成；在无线智能插座的面板上设置家用电器接插孔，在无线智能插座的壳体内设置用于接收无线电信号的无线电接收模块、插座微处理器、继电器及驱动电路，以及为无线电接收模块、插座微处理器、继电器和驱动电路供电的电源电路，所述电源电路的输入端连接有交流电插头，无线电接收模块对接收的信号放大、解调后输出到插座微处理器，插座微处理器对信号进行解码，解码后与预先存储的信息码比较，并判断是否输出控制信号至驱动电路的输入端，驱动电路的输出端与继电器连接，继电器的输出端分别与交流电源和家用电器接插孔连接；所述无线电接收模块由无线电接收天线、信号放大、信号解调电路组成，插座微处理器完成信号解码、记忆存储、比较判断的功能。

2.一种实现家用电器零功耗待机的系统装置，其特征在于包括遥控器和无线智能插座；在遥控器的壳体上设置键盘，键盘中设有开关键，在遥控器的壳体内设置微处理器、无线电信号编码模块、无线电信号发射电路、无线电信号发射天线、红外线信号发射电路，以及为微处理器、无线电信号编码模块、无线电信号发射电路、红外线信号发射电路提供电源的电池，微处理器分别与键盘和红外线信号发射电路连接，开关键的输出端连接在无线电信号编码模块的输入端，无线电信号编码模块的输出端连接在无线电信号发射电路的接收端，无线电信号发射电路的输出端连接在无线电信号发射天线上，所述微处理器完成键盘扫描、红外信号编码和调制载波的功能，所述无线电信号发射电路由信号调制载波电路和无线电信号放大电路组成；在无线智能插座的面板上设置家用电器接插孔，在无线智能插座的壳体内设置用于接收无线电信号的无线电接收模块、插座微处理器、继电器及驱动电路，以及为无线电接收模块、插座微处理器、继电器和驱动电路供电的电源电路，所述电源电路的输入端连接有交流电插头，无线电接收模块对接收的信号放大、解调后输出到插座微处理器，插座微处理器对信号进行解码，解码后与预先存储的信息码比较，并判断是否输出控制信号至驱动电路的输入端，驱动电路的输出端与继电器连接，继电器的输出端分别与交流电源和家用电器接插孔连接；所述无线电接收模块由无线电接收天线、信号放大、信号解调电路组成，插座微处理器完成信号解码、记忆存储、比较判断的功能。

3.根据权利要求1所述实现家用电器零功耗待机的系统装置，其特征在于所述键盘中设置开按键和关按键。

4.根据权利要求1或2所述实现家用电器零功耗待机的系统装置，其特征在于红外线信号发射电路由驱动电路和红外发射二极管组成，驱动电路的输入端连接在遥控器的微处理器上，驱动电路的输出端连接在红外发射二极管上。

5.根据权利要求1或2所述实现家用电器零功耗待机的系统装置，其特征在于插座微处理器还具有学习功能，在无线智能插座的面板上设置与插座微处理器连接的学习按键。