CN112187248A - 一种智能电子式控制按钮装置 - Google Patents

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CN112187248A CN202011171894.2A CN202011171894A CN112187248A CN 112187248 A CN112187248 A CN 112187248A CN 202011171894 A CN202011171894 A CN 202011171894A CN 112187248 A CN112187248 A CN 112187248A
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Abstract

本发明提出一种智能电子式控制按钮装置，包括指纹传感器启动开关或按键启动开关，指纹传感器停止开关或按键停止开关，电源指示灯，故障指示灯，工作指示灯，停止指示灯，以及附加指纹传感器。通过本发明可以采用集成电路自分析故障及停止信号；能够从传统的6线制控制简化到了3线制控制，大大节省了人工及材料上的生产成本。并且可以有效控制了非专业人员的误操作，有效避免了失误造成的生命和财产的损失。本装置不仅填补了配电控制及自动化领域的空白，还能够进行面板一体化。

Description

一种智能电子式控制按钮装置
技术领域
本发明涉及电气技术领域，特别是涉及一种智能电子式控制按钮装置。
背景技术
配电箱控制箱及电气控制设备操作的面板上，一般安装有多个控制按钮及指示灯。如果对控制内部组件运行的按钮及指示灯进行简单的顺序排列，则需要具有较大的面板区域位置。而且传统面板的整体设计风格也比较乏味，单调，接线复杂繁琐，使用元器件较多，生产效率不高，拆卸维护组装更为不方便。因此，如何设计一种操作灵便、可靠、能有效避免误操作的可能，并且生产和组装便利的组合电子式控制按钮结构，一直是本领城技术人员关注问题之一。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种智能电子式控制按钮装置，用于解决现有技术中存在的技术问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种智能电子式控制按钮装置，包括有：
指纹开关电路，与主控芯片连接；用于向所述主控芯片发送按钮开关信号；
故障指示电路，与主控芯片连接；用于向所述主控芯片发送配电箱故障信号；
其中，指纹开关电路与主控芯片的电路连接如下：
所述指纹开关电路包括第一按键开关S1和第二按键开关S2；其中，第一按键开关S1的一端与主控芯片的P1.5端口连接；第二按键开关S2的一端与主控芯片的P1.6端口连接；所述第一按键开关S1的另一端、所述第二按键开关S2的另一端均与所述主控芯片的GND端口连接；
故障指示电路与主控芯片的电路连接如下：
第七电阻R7的一端与外部输入市电的火线IN_L连接，所述第七电阻R7的另一端与第五电阻R5的一端连接；所述第五电阻R5的另一端与第一带可控硅触发光耦单元U2的第一端口连接；第八电阻R8的一端与外部输入市电的零线IN_N连接，第八电阻R8的另一端与第一带可控硅触发光耦单元U2的第二端口连接、以及与第五二极管D5的正极端连接；所述第五二极管D5的负极端与所述第五电阻R5的另一端连接；所述第一带可控硅触发光耦单元U2的第三端口与所述主控芯片的GND端口连接；所述第一带可控硅触发光耦单元U2的第四端口与所述主控芯片的VCC端口连接。
可选地，还包括有与主控芯片连接的第一稳压电路；第一稳压电路与主控芯片的电路连接如下：
第四电容C4的一端与外部输入市电的火线IN_L连接，所述第四电容C4的另一端与第七二极管D7的正极端连接；所述第七二极管D7的负极端与稳压管D9的负极端连接、以及与所述主控芯片的VCC端口连接；第十三电阻R13的一端与外部输入市电的火线IN_L连接、以及与第四电容C4的一端连接；所述第十三电阻R13的另一端与第四电容C4的另一端连接、以及与所述第七二极管D7的正极端连接；稳压管D9的正极端与所述外部输入市电的零线IN_N连接、以及与所述主控芯片的GND端口连接；电解电容C7的正极端分别与所述第七二极管D7的负极端、所述稳压管D9的负极端以及所述主控芯片的VCC端口连接；所述电解电容C7的负极端与所述主控芯片的GND端口连接；第八电容C8的一端分别与所述电解电容C7的正极端、以及与所述主控芯片的GND端口连接；所述第八电容C8的另一端分别与所述外部输入市电的零线IN_N连接、以及所述主控芯片的GND端口连接。
可选地，还包括有与主控芯片连接的保护电路；保护电路与主控芯片的电路连接如下：
第七电阻R7的一端与外部输入市电的火线IN_L连接，所述第七电阻R7的另一端分别与第十电阻R10的一端、第一可控硅开关D6的第一端口、以及第九电阻R9的一端连接；
第五电容C5的一端与第十电阻R10的另一端连接；所述第五电容C5的另一端分别与第十五电阻R15的一端、第一可控硅开关D6的第二端口、以及第十一电阻R11的一端连接；所述第一可控硅开关D6的第三端口还分别与第九电阻R9的另一端、第二带可控硅触发光耦单元U3的第四端口连接；第十一电阻R11的另一端还与第二带可控硅触发光耦单元U3的第六端口连接；第二带可控硅触发光耦单元U3的第二端口还与第六电容C6的一端，所述第六电容C6的另一端还与第二带可控硅触发光耦单元U3的第一端口、以及第十二电阻R12的一端连接；所述第十二电阻R12的另一端还与所述主控芯片的P3.7端口连接；
第十五电阻R15的一端还分别与第二可控硅开关D8的第一端口、第十四电阻R14的一端连接；第十五电阻R15的另一端与第九电容C9的一端连接；第九电容C9的另一端还分别与所述外部输入市电的零线IN_N、第七电阻R7的一端、第二可控硅开关D8的第二端口、第十六电阻R16的一端连接；第十六电阻R16的另一端还与第三带可控硅触发光耦单元U4的第六端口连接；第二可控硅开关D8的第三端口还分别与所述第十四电阻R14的另一端、第三带可控硅触发光耦单元U3的第四端口连接；所述第六电容C6的一端还与所述主控芯片的GND端口连接；第三带可控硅触发光耦单元U4的第二端口还与第十电容C10的一端，所述第十电容C10的另一端还与第三带可控硅触发光耦单元U4的第一端口、以及第十七电阻R17的一端连接；所述第十七电阻R17的另一端还与所述主控芯片的P1.0端口连接。
可选地，还包括有与主动芯片连接的电源指示电路；电源指示电路与主控芯片的电路连接如下：
电源指示灯D1的正极与第一电阻R1的一端连接；所述第一电阻R1的另一端与主控芯片的VCC的端口连接；所述电源指示灯D1的负极与所述主控芯片的P1.1端口连接。
可选地，还包括有与主动芯片连接的故障指示电路；故障指示电路与主控芯片的电路连接如下：
故障指示灯D2的正极与第二电阻R2的一端连接；所述第二电阻R2的另一端与主控芯片的VCC的端口连接；所述故障指示灯D2的负极与所述主控芯片的P1.2端口连接。
可选地，还包括有与主动芯片连接的启动指示电路；启动指示电路与主控芯片的电路连接如下：
启动指示灯D3的正极与第三电阻R3的一端连接；所述第三电阻R3的另一端与主控芯片的VCC的端口连接；所述启动指示灯D3的负极与所述主控芯片的P1.3端口连接。
可选地，还包括有与主动芯片连接的停止指示电路；停止指示电路与主控芯片的电路连接如下：
停止指示灯D4的正极与第四电阻R4的一端连接；所述第四电阻R4的另一端与主控芯片的VCC的端口连接；所述停止指示灯D4的负极与所述主控芯片的P1.4端口连接。
可选地，所述主控芯片为STC8G1K08芯片。
可选地，所述第一带可控硅触发光耦单元U2为PC817芯片。
可选地，所述第二带可控硅触发光耦单元U3和所述第三带可控硅触发光耦单元U4为MOC3052芯片。
如上所述，本发明提供一种智能电子式控制按钮装置，具有以下有益效果：可以采用集成电路自分析故障及停止信号；本发明从传统的6线制控制简化到了3线制控制，大大节省了人工及材料上的生产成本。指纹传感器按钮开关可有效控制了非专业人员的误操作，有效避免了失误造成的生命和财产的损失，本装置填补了配电控制及自动化领域的空白。
附图说明
图1为本发明的电路连接示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
请参阅图1，本发明提供一种智能电子式控制按钮装置，包括有：
指纹开关电路，与主控芯片U1连接；用于向主控芯片U1发送按钮开关信号；
故障指示电路，与主控芯片U1连接；用于向主控芯片U1发送配电箱故障信号；
其中，指纹开关电路与主控芯片U1的电路连接如下：
指纹开关电路包括第一按键开关S1和第二按键开关S2；其中，第一按键开关S1的一端与主控芯片U1的P1.5端口连接；第二按键开关S2的一端与主控芯片U1的P1.6端口连接；第一按键开关S1的另一端、第二按键开关S2的另一端均与主控芯片U1的GND端口连接；
故障指示电路与主控芯片U1的电路连接如下：
第七电阻R7的一端与外部输入市电的火线IN_L连接，第七电阻R7的另一端与第五电阻R5的一端连接；第五电阻R5的另一端与第一带可控硅触发光耦单元U2的第一端口连接；第八电阻R8的一端与外部输入市电的零线IN_N连接，第八电阻R8的另一端与第一带可控硅触发光耦单元U2的第二端口连接、以及与第五二极管D5的正极端连接；第五二极管D5的负极端与第五电阻R5的另一端连接；第一带可控硅触发光耦单元U2的第三端口与主控芯片U1的GND端口连接；第一带可控硅触发光耦单元U2的第四端口与主控芯片U1的VCC端口连接。其中，在第一带可控硅触发光耦单元U2没有打开之前，主控芯片U1检测到的中断引脚为高电平；打开之后，中断引脚为低电平，触发主控芯片U1发生控制动作。
具体地，还包括有与主控芯片U1连接的第一稳压电路；由于传统故障信号必须要箱体内故障继电器引线至面板，停止指必须要箱体内辅助触点引线至面板才能满足指示要求。而本发明通过第一稳压电路与主控芯片U1连接就能够满足指示要求。其中，第一稳压电路与主控芯片U1的电路连接如下：
第四电容C4的一端与外部输入市电的火线IN_L连接，第四电容C4的另一端与第七二极管D7的正极端连接；第七二极管D7的负极端与稳压管D9的负极端连接、以及与主控芯片U1的VCC端口连接；第十三电阻R13的一端与外部输入市电的火线IN_L连接、以及与第四电容C4的一端连接；第十三电阻R13的另一端与第四电容C4的另一端连接、以及与第七二极管D7的正极端连接；稳压管D9的正极端与外部输入市电的零线IN_N连接、以及与主控芯片U1的GND端口连接；电解电容C7的正极端分别与第七二极管D7的负极端、稳压管D9的负极端以及主控芯片U1的VCC端口连接；电解电容C7的负极端与主控芯片U1的GND端口连接；第八电容C8的一端分别与电解电容C7的正极端、以及与主控芯片U1的GND端口连接；第八电容C8的另一端分别与外部输入市电的零线IN_N连接、以及主控芯片U1的GND端口连接。
由于传统的配电箱采用6线制进行控制，即传统按钮连接有两根220V的电源线，电源指示灯连接一根线、启动指示灯连接一根线、停止指示灯连接一根线、故障指示灯连接一根线。而如图1所示，本发明能够将传统的6线简化为3线，即两根连接外部电源的火线IN_L或导线1、零线IN_N或导线2、以及一根连接保护电路的导线3。其中，保护电路与主控芯片U1的电路连接如下：
第七电阻R7的一端与外部输入市电的火线IN_L连接，第七电阻R7的另一端分别与第十电阻R10的一端、第一可控硅开关D6的第一端口、以及第九电阻R9的一端连接；
第五电容C5的一端与第十电阻R10的另一端连接；第五电容C5的另一端分别与第十五电阻R15的一端、第一可控硅开关D6的第二端口、以及第十一电阻R11的一端连接；第一可控硅开关D6的第三端口还分别与第九电阻R9的另一端、第二带可控硅触发光耦单元U3的第四端口连接；第十一电阻R11的另一端还与第二带可控硅触发光耦单元U3的第六端口连接；第二带可控硅触发光耦单元U3的第二端口还与第六电容C6的一端，第六电容C6的另一端还与第二带可控硅触发光耦单元U3的第一端口、以及第十二电阻R12的一端连接；第十二电阻R12的另一端还与主控芯片U1的P3.7端口连接；
第十五电阻R15的一端还分别与第二可控硅开关D8的第一端口、第十四电阻R14的一端连接；第十五电阻R15的另一端与第九电容C9的一端连接；第九电容C9的另一端还分别与外部输入市电的零线IN_N、第七电阻R7的一端、第二可控硅开关D8的第二端口、第十六电阻R16的一端连接；第十六电阻R16的另一端还与第三带可控硅触发光耦单元U4的第六端口连接；第二可控硅开关D8的第三端口还分别与第十四电阻R14的另一端、第三带可控硅触发光耦单元U4的第四端口连接；第六电容C6的一端还与主控芯片U1的GND端口连接；第三带可控硅触发光耦单元U4的第二端口还与第十电容C10的一端，第十电容C10的另一端还与第三带可控硅触发光耦单元U4的第一端口、以及第十七电阻R17的一端连接；第十七电阻R17的另一端还与主控芯片U1的P1.0端口连接。
作为示例，本发明中的主控芯片U1为STC8G1K08芯片。第一带可控硅触发光耦单元U2为PC817芯片。第二带可控硅触发光耦单元U3和第三带可控硅触发光耦单元U4均为MOC3052芯片。
在一示例性实施例中，还包括有与主动芯片连接的电源指示电路；电源指示电路与主控芯片U1的电路连接如下：电源指示灯D1的正极与第一电阻R1的一端连接；第一电阻R1的另一端与主控芯片U1的VCC的端口连接；电源指示灯D1的负极与主控芯片U1的P1.1端口连接。
在一示例性实施例中，还包括有与主动芯片连接的故障指示电路；故障指示电路与主控芯片U1的电路连接如下：故障指示灯D2的正极与第二电阻R2的一端连接；第二电阻R2的另一端与主控芯片U1的VCC的端口连接；故障指示灯D2的负极与主控芯片U1的P1.2端口连接。
在一示例性实施例中，还包括有与主动芯片连接的启动指示电路；启动指示电路与主控芯片U1的电路连接如下：启动指示灯D3的正极与第三电阻R3的一端连接；第三电阻R3的另一端与主控芯片U1的VCC的端口连接；启动指示灯D3的负极与主控芯片U1的P1.3端口连接。
在一示例性实施例中，还包括有与主动芯片连接的停止指示电路；停止指示电路与主控芯片U1的电路连接如下：停止指示灯D4的正极与第四电阻R4的一端连接；第四电阻R4的另一端与主控芯片U1的VCC的端口连接；停止指示灯D4的负极与主控芯片U1的P1.4端口连接。
通过上述4个指示灯，本发明能够清楚的知道当前配电控制箱及电气控制设备处于什么状态。
综上所述，本发明提出一种智能电子式控制按钮装置，包括指纹传感器启动开关或按键启动开关S1，指纹传感器停止开关或按键停止开关S2，电源指示灯D1，故障指示灯D2，工作指示灯D3，停止指示灯D4，以及附加指纹传感器(图中未示出)。由于专业人员的指纹预先录入指纹传感器内进行存储，只有在指纹比对成功时才输出控制指令，即触发主控芯片发生控制动作。而非专业人员的指纹没有存在指纹传感器中存储，即使在按钮的指纹传感器上输入指纹，也不会得到有效识别，即不会触发主控芯片发生控制动作。从而能够有效控制了非专业人员的误操作。由于主控芯片U1默认为高电平，只要开关S1或S2被按下，就会被拉成低电平，触发主控芯片发生动作。通过本发明可以采用集成电路自分析故障及停止信号；能够从传统的6线制控制简化到了3线制控制，大大节省了人工及材料上的生产成本。并且可以有效控制了非专业人员的误操作，有效避免了失误造成的生命和财产的损失。本装置不仅填补了配电控制及自动化领域的空白，还能够进行面板一体化。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种智能电子式控制按钮装置，其特征在于，包括有：
指纹开关电路，与主控芯片连接；用于向所述主控芯片发送按钮开关信号；
故障指示电路，与主控芯片连接；用于向所述主控芯片发送配电箱故障信号；
其中，指纹开关电路与主控芯片的电路连接如下：
所述指纹开关电路包括第一按键开关S1和第二按键开关S2；其中，第一按键开关S1的一端与主控芯片的P1.5端口连接；第二按键开关S2的一端与主控芯片的P1.6端口连接；所述第一按键开关S1的另一端、所述第二按键开关S2的另一端均与所述主控芯片的GND端口连接；
故障指示电路与主控芯片的电路连接如下：
第七电阻R7的一端与外部输入市电的火线IN_L连接，所述第七电阻R7的另一端与第五电阻R5的一端连接；所述第五电阻R5的另一端与第一带可控硅触发光耦单元U2的第一端口连接；第八电阻R8的一端与外部输入市电的零线IN_N连接，第八电阻R8的另一端与第一带可控硅触发光耦单元U2的第二端口连接、以及与第五二极管D5的正极端连接；所述第五二极管D5的负极端与所述第五电阻R5的另一端连接；所述第一带可控硅触发光耦单元U2的第三端口与所述主控芯片的GND端口连接；所述第一带可控硅触发光耦单元U2的第四端口与所述主控芯片的VCC端口连接。
2.根据权利要求1所述的智能电子式控制按钮装置，其特征在于，还包括有与主控芯片连接的第一稳压电路；第一稳压电路与主控芯片的电路连接如下：
第四电容C4的一端与外部输入市电的火线IN_L连接，所述第四电容C4的另一端与第七二极管D7的正极端连接；所述第七二极管D7的负极端与稳压管D9的负极端连接、以及与所述主控芯片的VCC端口连接；第十三电阻R13的一端与外部输入市电的火线IN_L连接、以及与第四电容C4的一端连接；所述第十三电阻R13的另一端与第四电容C4的另一端连接、以及与所述第七二极管D7的正极端连接；稳压管D9的正极端与所述外部输入市电的零线IN_N连接、以及与所述主控芯片的GND端口连接；电解电容C7的正极端分别与所述第七二极管D7的负极端、所述稳压管D9的负极端以及所述主控芯片的VCC端口连接；所述电解电容C7的负极端与所述主控芯片的GND端口连接；第八电容C8的一端分别与所述电解电容C7的正极端、以及与所述主控芯片的GND端口连接；所述第八电容C8的另一端分别与所述外部输入市电的零线IN_N连接、以及所述主控芯片的GND端口连接。
3.根据权利要求1所述的智能电子式控制按钮装置，其特征在于，还包括有与主控芯片连接的保护电路；保护电路与主控芯片的电路连接如下：
第七电阻R7的一端与外部输入市电的火线IN_L连接，所述第七电阻R7的另一端分别与第十电阻R10的一端、第一可控硅开关D6的第一端口、以及第九电阻R9的一端连接；
第五电容C5的一端与第十电阻R10的另一端连接；所述第五电容C5的另一端分别与第十五电阻R15的一端、第一可控硅开关D6的第二端口、以及第十一电阻R11的一端连接；所述第一可控硅开关D6的第三端口还分别与第九电阻R9的另一端、第二带可控硅触发光耦单元U3的第四端口连接；第十一电阻R11的另一端还与带可控硅触发光耦单元U3的第六端口连接；带可控硅触发光耦单元U3的第二端口还与第六电容C6的一端，所述第六电容C6的另一端还与带可控硅触发光耦单元U3的第一端口、以及第十二电阻R12的一端连接；所述第十二电阻R12的另一端还与所述主控芯片的P3.7端口连接；
第十五电阻R15的一端还分别与第二可控硅开关D8的第一端口、第十四电阻R14的一端连接；第十五电阻R15的另一端与第九电容C9的一端连接；第九电容C9的另一端还分别与所述外部输入市电的零线IN_N、第七电阻R7的一端、第二可控硅开关D8的第二端口、第十六电阻R16的一端连接；第十六电阻R16的另一端还与第三带可控硅触发光耦单元U4的第六端口连接；第二可控硅开关D8的第三端口还分别与所述第十四电阻R14的另一端、第三带可控硅触发光耦单元U4的第四端口连接；所述第六电容C6的一端还与所述主控芯片的GND端口连接；第三带可控硅触发光耦单元U4的第二端口还与第十电容C10的一端，所述第十电容C10的另一端还与第三带可控硅触发光耦单元U4的第一端口、以及第十七电阻R17的一端连接；所述第十七电阻R17的另一端还与所述主控芯片的P1.0端口连接。
4.根据权利要求1所述的智能电子式控制按钮装置，其特征在于，还包括有与主动芯片连接的电源指示电路；电源指示电路与主控芯片的电路连接如下：
电源指示灯D1的正极与第一电阻R1的一端连接；所述第一电阻R1的另一端与主控芯片的VCC的端口连接；所述电源指示灯D1的负极与所述主控芯片的P1.1端口连接。
5.根据权利要求1所述的智能电子式控制按钮装置，其特征在于，还包括有与主动芯片连接的故障指示电路；故障指示电路与主控芯片的电路连接如下：
故障指示灯D2的正极与第二电阻R2的一端连接；所述第二电阻R2的另一端与主控芯片的VCC的端口连接；所述故障指示灯D2的负极与所述主控芯片的P1.2端口连接。
6.根据权利要求1所述的智能电子式控制按钮装置，其特征在于，还包括有与主动芯片连接的启动指示电路；启动指示电路与主控芯片的电路连接如下：
启动指示灯D3的正极与第三电阻R3的一端连接；所述第三电阻R3的另一端与主控芯片的VCC的端口连接；所述启动指示灯D3的负极与所述主控芯片的P1.3端口连接。
7.根据权利要求1所述的智能电子式控制按钮装置，其特征在于，还包括有与主动芯片连接的停止指示电路；停止指示电路与主控芯片的电路连接如下：
停止指示灯D4的正极与第四电阻R4的一端连接；所述第四电阻R4的另一端与主控芯片的VCC的端口连接；所述停止指示灯D4的负极与所述主控芯片的P1.4端口连接。
8.根据权利要求1所述的智能电子式控制按钮装置，其特征在于，所述主控芯片为STC8G1K08芯片。
9.根据权利要求1所述的智能电子式控制按钮装置，其特征在于，所述第一带可控硅触发光耦单元U2为PC817芯片。
10.根据权利要求3所述的智能电子式控制按钮装置，其特征在于，所述第二带可控硅触发光耦单元U3和所述第三带可控硅触发光耦单元U4为MOC3052芯片。
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