CN201754640U - 基于可编程逻辑控制的节能型多功能墙壁开关 - Google Patents

基于可编程逻辑控制的节能型多功能墙壁开关 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种基于可编程逻辑控制的节能型多功能墙壁开关，该开关装置的核心是单片机或可编程逻辑控制器，通过其单选或复选多个功能模块，以控制可控硅单元的通断，进而实现多种开关工作模式，其特点是：1.包含多个功能模块，各功能模块通过可选择开关装置与控制单元的对应端口相连接，使用者能个性化定制功能设置；2.可智能根据自然光强及人的需求，自动控制发光设备的开关或调整其功率，提供最舒适的光环境，并实现节能；3.通过可控硅单元实现对照明电路的通断控制，延长开关使用寿命，可靠性高；4.扩展性强，可根据市场需求灵活改写可编程逻辑控制器的控制逻辑，实现更多功能；5.功能向下兼容普通开关，便于与普通的86型、118型及120型墙壁开关直接替换。

Description

基于可编程逻辑控制的节能型多功能墙壁开关
技术领域
本实用新型涉及开关领域，特别涉及一种能替代普通的86型、118型及120型墙壁开关接入照明电路，对单个或多个照明设备实现智能控制的基于可编程逻辑控制的节能型多功能墙壁开关。
背景技术
现有的节能开关是通过光、触摸、声音等感应来启动电路，在启动电路一定时间后，自动断开电路，无需人为干预，起到节能的目的。
现有的节能墙壁开关功能单一，大多数开关只能实现光控、触摸、声控等功能中的一种或两种；同时其功能选择比较麻烦，使用者不能根据自己的需要随心所欲地对功能进行调整和组合；现有的节能墙壁开关丧失了普通墙壁开关的功能(单位或多位机械控制电路)，不能替代普通的墙壁开关应用于家庭住宅及办公场地，只能应用于楼道等以人口流动为主的区域。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种能够根据使用者的需要进行功能搭配、结构简单、使用方便的基于可编程逻辑控制的节能型多功能墙壁开关。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
本实用新型的基于可编程逻辑控制的节能型多功能墙壁开关，用于接入照明电路中实现智能控制，所述装置包括控制单元和可控硅单元，所述可控硅单元包括照明电源接入端口和照明电源接出端口，所述控制单元通过控制可控硅单元的通断实现对照明电路的电源控制；
所述装置还包括多个功能模块，所述功能模块通过可选择开关装置与控制单元的单片机对应端口相联接，所述控制单元为单片机或者可编程逻辑控制器。
进一步，所述可控硅单元通过光耦与控制单元相联接；
进一步，所述功能模块包括来电保护功能模块、声控开关功能模块、光控开关功能模块、自动夜灯功能模块和触碰控制功能模块中的一种或者多种；
进一步，所述光控开关功能模块还包括预置光强阈值功能模块；
进一步，所述光控开关功能模块还包括根据照度自动调光功能模块；
进一步，所述功能模块还包括稳态/单稳态控制功能模块；
进一步，所述功能模块还包括延时控制模块；
进一步，所述功能模块还包括普通开关模块；
进一步，所述可选择开关装置为跳线装置，所述跳线装置包括三位跳线座和跳线帽，所述三位跳线座的包括依次排列的I位、II位和III位，所述I位悬空，II位与功能模块的输入端口相联接，III位与控制单元的对应端口相联接；
进一步，所述装置还包括芯片供电模块，所述芯片供电模块采用桥式整流电路，所述芯片供电模块的整流输出端与控制单元的电源输入端相联接。
本实用新型的有益效果是：
1.本实用新型能够根据使用者的需要对功能进行选择，各个功能模块是通过简单开关装置与控制单元进行连接，使用者只需要操作简单开关装置便能对各种功能进行选择，使用随心所欲；
2..本实用新型通过合理设置可以达到节能目的，符合国家节能减排政策；
3.本实用新型通过可控硅单元实现对照明电路的通断控制，延长了开关使用寿命，可靠性高；
4.本实用新型的扩展性强，可根据市场需求灵活改写可编程逻辑控制器的控制逻辑，实现更多的功能；
5.本实用新型功能向下兼容普通开关，便于与普通的86型、118型及120型墙壁开关直接替换。
本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
附图说明
为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：
图1为本实用新型的模块连接示意图；
图2为本实用新型的功能实现示意图。
具体实施方式
以下将参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。
如图1所示，本实用新型的基于可编程逻辑控制的节能型多功能墙壁开关，用于接入照明电路中实现智能控制，包括控制单元1和可控硅单元2，可控硅单元2包括照明电源接入端口和照明电源接出端口，可控硅单元2通过光耦3与控制单元1相联接，控制单元1通过控制可控硅单元2的通断实现对照明电路的电源控制。本装置还包括芯片供电模块4，芯片供电模块4采用桥式整流电路，芯片供电模块4的整流输出端与控制单元的电源输入端相联接。
本装置还包括多个功能模块，功能模块通过可选择开关装置5与控制单元的单片机对应端口相联接。
本实施例中，功能模块包括来电保护功能模块11、声控开关功能模块12、光控开关功能模块13、触碰控制功能模块14、稳态/单稳态控制功能模块15、延时控制模块16和普通开关模块17，其中，光控开关功能模块13还包括预置光强阈值模块131和根据照度自动调光功能模块132两个子模块。
可选择开关装置5为跳线装置，跳线装置包括三位跳线座和跳线帽，三位跳线座的包括依次排列的I位、II位和III位，其中，I位悬空，II位与功能模块的输入端口相联接，III位与控制单元1的对应端口相联接。
如图2所示，本实用新型的功能实现是通过控制单元的功能检测后，执行不同的功能命令得以实现的。各模块的功能具体如下：
1.来电保护：由LDTX跳线选择，当此线悬空时取消来电保护功能，当此线处于接地状态时，开启此功能。该设计的意图是避免在停电状态下并未闭合的开关在再次来电时自动将电源开启，因此浪费许多电能。如果设置了来电保护功能，则在停电时自动将开启的开关闭合，在有电时将由蜂鸣器发出报警声以示已经有电，提示使用者注意；
2.声控：由SK跳线选择，当此线悬空时取消此功能，当此线接地时，开启此功能。在电灯处于关状态时，接收到声音声号(例如掌声、口哨声)等时将电灯电源打开，在电灯处于接通状态时，则将电灯关断；
3.光控：由GK跳线选择，当此线悬空时取消此功能，当此线接地时，开启此功能。在环境光线暗(低于预置光强阈值)时接通电灯电源，在环境光线亮(高于预置光强阈值)时关闭电灯电源；包含以下两个模块：
①预置光强阈值模块：由旋钮控制位于光窗后、光敏电阻前的滤光片以调整光线透过率，实现调节光控功能的光强阈值的目的。此模块可自由控制光控开关的临界光强，利于其在不同环境、不同时段、不同季节、甚至不同心理状态下的运用。
②根据照度自动调光功能模块：与功能4不同，此模块工作时，开关进入依据环境照度自动调节灯光亮度模式。当所接负载为节能灯时，此模块通过由单片机参照光敏电阻输出电压控制变频器实现对节能灯的调光；若负载为白炽灯，此模块通过光敏电阻阻值变化调节分配在负载电灯上的电压来控制灯泡亮度。此功能与功能4互斥。
4.自动夜灯：此为光控模块的衍生功能。当光控开关状态为关闭时，则点亮发光二极管，起到在环境黑暗时指示开关位置及起微光照明的作用。
5.触摸：由CM跳线选择，当此线悬空时取消此功能，当此线接地时使用此功能。在电灯处于关断状态时，接收到触摸信号(例如：用手触摸一下)则开通电灯电源，如果电灯处于开通状态，则将电灯关断；
6.稳态/单稳态：由WT/FWT跳线决定，当此线悬空时，不对电源起控制作用，当此线接地时将处于单稳态状态，即一旦电灯电源接通(可以由声控、光控、触摸接通)，则控制单元自动开始计数，在一分钟后自动关断电源；
7.延时：由YS跳线决定，当此线悬空时取消此功能，当此线接地时使用此功能。即在关断电源时延时一段时间后关断(关断电源可以由声控、光控、触摸、单稳态引起)；
8.普通开关：当以上七个功能全部取消时，则普通开关功能起效，当PTKG跳线悬空时关断电灯电源，当PTKG跳线处于接地状态时，打开电灯电源。相当于日常使用的开关。
本实施例中，控制单元以智能芯片78P153为核心部件，实现控制功能智能化的积木式叠加。该智能芯片采用低耗高速CMOS工艺制造的8位单片机，它内部包含一个1024*13bit的一次性可编程只读电存储器，有15位选项位可满足用户要求。包括2组双向I/O端口，5级用于子程序嵌套的堆栈和8位实时计时/计数器，其信号源、触发边沿可编程选择。本实用新型通过78P153进行编程实现，从而实现开关的多功能控制。
另外，本实施例中的光耦采用MOC3041，可控硅单元采用BT136或BT151，通过MOC3041实现过零检测、控制可控硅的导通或关断。由于是过零检测开关，因此对电网的干扰少，也大大降低了电灯在开灯时损坏的几率。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.基于可编程逻辑控制的节能型多功能墙壁开关，用于接入照明电路中实现智能控制，其特征在于：所述装置包括控制单元和可控硅单元，所述可控硅单元包括照明电源接入端口和照明电源接出端口，所述控制单元通过控制可控硅单元的通断实现对照明电路的电源控制；
所述装置还包括至少一个功能模块，所述功能模块通过可选择开关装置与控制单元的对应端口相联接；
所述控制单元为单片机或者可编程逻辑控制器。
2.根据权利要求1所述的基于可编程逻辑控制的节能型多功能墙壁开关，其特征在于：所述可控硅单元通过光耦与控制单元相联接。
3.根据权利要求1或2所述的基于可编程逻辑控制的节能型多功能墙壁开关，其特征在于：所述功能模块包括来电保护功能模块、声控开关功能模块、光控开关功能模块、自动夜灯功能模块和触碰控制功能模块中的一种或者多种。
4.根据权利要求3所述的基于可编程逻辑控制的节能型多功能墙壁开关，其特征在于：所述光控开关功能模块还包括预置光强阈值功能模块。
5.根据权利要求4所述的基于可编程逻辑控制的节能型多功能墙壁开关，其特征在于：所述光控开关功能模块还包括根据照度自动调光功能模块。
6.根据权利要求5所述的基于可编程逻辑控制的节能型多功能墙壁开关，其特征在于：所述功能模块还包括稳态/单稳态控制功能模块。
7.根据权利要求6所述的基于可编程逻辑控制的节能型多功能墙壁开关，其特征在于：所述功能模块还包括延时控制模块。
8.根据权利要求7所述的基于可编程逻辑控制的节能型多功能墙壁开关，其特征在于：所述功能模块还包括普通开关模块。
9.根据权利要求1所述的基于可编程逻辑控制的节能型多功能墙壁开关，其特征在于：所述可选择开关装置为跳线装置，所述跳线装置包括三位跳线座和跳线帽，所述三位跳线座的包括依次排列的I位、II位和III位，所述I位悬空，II位与功能模块的输入端口相联接，III位与控制单元的对应端口相联接。
10.根据权利要求1所述的基于可编程逻辑控制的节能型多功能墙壁开关，其特征在于：所述装置还包括芯片供电模块，所述芯片供电模块采用桥式整流电路，所述芯片供电模块的整流输出端与控制单元的电源输入端相联接。
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