CN203941411U - 一种带接近感应的开关 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种带接近感应的开关，包括主控模块及与主控模块连接的LED背光模块、按键模块以及为各个模块供电的电源模块，还包括感应人体接近信息并与主控模块通信的接近感应模块，主控模块接收到接近感应模块触发信号后输出控制LED背光模块开启，以使按键模块清晰展示以便操作，当使用者通过开关打开相关电器或是控制回路时，对应的开关的LED会发生变化，准确显示相关电器与控制回路的控制状态，使得使用者在控制较多开关时不会造成混淆，并且设定延时关闭功能，避免了长亮造成的光扰和资源的浪费，使用方便，设计人性化，而且更加节能环保。
Description
技术领域
本实用新型涉及感应控制开关领域，特别是人体接近感应的开关。
背景技术
现在每家每户的电器设备各种各样，数量非常多，从而各种控制开关也越来越多，而且为了方便美观，同个房间的开关一般都在一个位置，当光线不足或者是在黑暗环境中时，要寻找相应开关的位置便造成困扰，而目前市场上的开关为了克服这个问题，通常在开关按键上设置指示灯，但这种指示灯是持续发光的，当处于光线不足或是黑暗的环境中时，会对人产生光扰，影响使用者正常的休息和健康；同时也造成能源的浪费，违背了节能环保的理念；在黑暗环境中，当开关数量较多时，使用者容易混淆已经打开与未打开的开关，市面上的开关采用指示灯来显示相关电器或是控制回路的控制状态，但在关闭状态下却又不能在光线不足或黑暗的环境下显示开关的位置，故在使用上造成了不便。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题是提供一种使用更为方便的、更人性化并且节能环保的带接近感应的开关。
为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案是：一种带接近感应的开关，包括主控模块及与主控模块连接的LED背光模块、按键模块以及为各个模块供电的电源模块，还包括感应人体接近信息并与主控模块通信的接近感应模块，主控模块接收到接近感应模块触发信号后输出控制LED背光模块开启，以使按键模块清晰展示以便操作。
优选的，所述按键模块采用机械按键和/或触摸按键。
优选的，所述的接近感应模块为电容式感应模块，包括依次连接的感应天线和信号处理电路，所述信号处理电路采用信号处理芯片DE1，该信号处理芯片输入端连接感应天线信号输出端，其双信号输出端连接主控模块。
优选的，所述信号处理芯片DE1型号为IQS127D。
优选的，所述的接近感应模块还包括为信号处理芯片提供电源的供电电路，该供电电路包括一三极管TQ1，所述三极管TQ1的基极通过一电阻R2连接于控制端口POWER，所述三极管TQ1的发射极连接直流电源VDD，所述发射极和基极之间连接一电阻R1，所述三极管TQ1的集电极通过一电阻R3接地，同时该集电极输出为信号处理芯片供电。
另一优选方案，所述的接近感应模块为红外感应模块，所述红外感应模块包括依次连接的红外发射接收电路和红外信号处理电路，所述红外信号处理电路输出端连接主控模块。
所述的红外发射接收电路采用两路光电传感器TCRT1000，光电传感器的红外二极管两端分别接入电源，感应信号输出端连接红外信号处理电路。
所述红外信号处理电路包括两路运算放大电路U2A、U2B,及由集成运放U2C、U2D组成的信号整形电路，两路光电传感器的感应信号输出端分别接入两路运算放大电路U2A、U2B的反相输入端，两路运算放大电路U2A、U2B同相输入端分别接入基准电压，输出端分别连接集成运放U2C、U2D的反向输入端，集成运放U2C、U2D输出端连接至主控模块的端口。
根据实际需要，所述的光电传感器可以为一路或者多路。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
本实用新型提供一种带接近感应的开关，该开关电路使得在光线不足或黑暗环境下，使用者只要接近开关，LED背光模块便发光，充分显示开关的位置和开关面板中的各项功能，当使用者通过开关打开相关电器或是控制回路时，对应的开关的LED变成另一种颜色，准确显示相关电器与控制回路的控制状态，使得使用者在控制较多开关时不会造成混淆，并且设定延时关闭功能，避免了长亮造成的光扰和资源的浪费，使用方便，设计人性化，而且更加节能环保。
附图说明
图1为本实用新型实施例1整体模块结构示意图；
图2为本实用新型实施例1接近感应模块实施例电路原理示意图；
图3为本实用新型实施例2整体结构示意图；
图4为本实用新型实施例2红外发射接收电路原理示意图；
图5～8为本实用新型实施例2红外信号处理电路部分电路原理示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本实用新型进行进一步详细描述。
实施例1：
如图1、2所示，一种带接近感应的开关，包括主控模块及与主控模块连接的LED背光模块、按键模块以及为各个模块供电的电源模块， 其中LED背光模块包括两种颜色的LED灯，分别表示人体接近状态和开启状态；接近感应模块为电容式感应模块，包括依次连接的感应天线和信号处理电路，所述信号处理电路采用信号处理芯片DE1，该信号处理芯片输入端连接感应天线信号输出端，其双信号输出端连接主控模块。所述信号处理芯片DE1采用型号为IQS127D的电容性感应芯片，其CX引脚通过一电阻R4连接于感应天线的输出端，其双信号输出端通过电阻R5、R6与主控模块连接通信，其高电位端VDDHI通过两相互并联的电容C38和C39后接地，其调整电压端VREG通过一电容C40后接地；接近感应模块还包括为信号处理芯片提供电源的供电电路，该供电电路包括一三极管TQ1，其基极通过一电阻R2连接于控制端口POWER，用于主控模块控制接近感应模块的供电电源，发射极连接直流电源VDD，发射极和基极之间连接一电阻R1，其集电极通过一电阻R3接地同时该集电极输出为信号处理芯片供电；所述感应天线采用环形天线；本实施例的按键模块采用机械按键。
当使用者接近时，感应天线感应到人体接近，并发送信号给信号处理芯片，信号处理芯片将来自感应天线的信号进行处理后发送给主控模块，主控模块接收到信号后控制LED背光模块中的第一种颜色的LED灯亮，使开关的操作按键清晰地展示给接近者，这样接近者就能方便操作；当使用者通过按键模块中的某一开关打开相关电器或是控制回路时，此时按键模块发送该开关开启的信号给主控模块，主控模块接收到该开启信号后控制LED背光模块中的LED灯显示另一种颜色，表示该电器或是控制回路处于开启状态；当使用者走开或者不动时，主控模块中的延时程序控制LED背光模块的LED灯经过设定的延时时间后熄灭，本实施例中设定为30秒，具体时间长短可以根据需要设定。
实施例2：
如图3～8所示，一种带接近感应的开关，包括主控模块及与主控模块连接的LED背光模块、按键模块以及为各个模块供电的电源模块，其中LED背光模块包括两种颜色的LED灯，分别表示人体接近状态和开启状态；接近感应模块为红外感应模块，包括依次连接的红外发射接收电路和红外信号处理电路，所述红外信号处理电路输出端连接主控模块。
如图4所示，所述的红外发射接收电路采用两路光电传感器TCRT1000，光电传感器的红外二极管两端分别接入电源，感应信号输出端连接红外信号处理电路。光电传感器的红外二极管发出一定波长红外线，当人体接近时，反射的红外线被光电传感器中的红外接收管接收，并产生相应红外信号发送给红外信号处理电路。
所述红外信号处理电路包括两路运算放大电路U2A、U2B,及由集成运放U2C、U2D组成的信号整形电路，两路光电传感器的感应信号输出端分别接入两路运算放大电路U2A、U2B的反相输入端，两路运算放大电路U2A、U2B同相输入端分别接入基准电压，输出端分别连接集成运放U2C、U2D的反向输入端，集成运放U2C、U2D输出端连接至主控模块的端口。
具体的，如图5所示，来自红外发射接收电路的其中一路红外信号经过电阻R49、R50、R51，电容C22、C23、C24、C25、C26和二极管D3组成的滤波电路后输入运算放大电路U2A进行比较放大，经过U2A处理后的信号输入到由集成运放U2C、U2D组成的信号整形电路将信号进行整形后输出到主控模块；
如图6所示，来自红外发射接收电路的另一路红外信号经过有电阻R53、R54、R55、电容C27、C28、C29、C30、C31和二极管D4组成的滤波电路后输入运算放大电路U2B进行比较放大，经过运算放大电路U2B处理后的信号输入到由集成运放U2C、U2D组成的信号整形电路将信号进行整形后输出到主控模块；
如图7所示，其中两路运算放大电路U2A、U2B同相输入端分别接入的基准电压由一电容C21和滑动变阻器VR1组成的电路产生。
根据实际需要，所述的光电传感器可以为一路或者多路。
本实施例的按键模块采用触摸按键。
该开关的红外发射接收电路发射一定波长的红外线，当人体靠近开关时，反射的红外线被红外发射接收电路接收并产生电信号传送到红外信号处理电路，该电信号经红外信号处理电路放大比较并整流后传送到主控模块，主控模块接收到信号后控制LED背光模块中的第一种颜色的LED灯亮，使开关的操作按键清晰地展示给接近者，这样接近者就能方便操作；当使用者通过按键模块中的某一开关打开相关电器或是控制回路时，此时按键模块发送该开关开启的信号给主控模块，主控模块接收到该开启信号后控制LED背光模块中的LED灯显示另一种颜色，表示该电器或是控制回路处于开启状态；当使用者走开或者不动时，主控模块中的延时程序控制LED背光模块的LED灯经过设定的延时时间后熄灭，本实施例中设定为20秒，具体时间长短可以根据需要设定。
本实用新型中背光模块采用两种颜色的灯来体现开关的两个工作状态,实际应用时也可采用一个LED灯,通过控制其亮灭的频率或亮度来显示开关的不同工作状态。
本实用新型所述带接近感应的开关，主控模块还连接了串口通信模块，所述主控模块与串口通信模块相互通信，可通过串口通信模块连接控制回路或电器控制系统。
本实用新型中未具体介绍的功能模块均可采用现有技术中的成熟功能模块, 例如按键模块、电源模块、LED背光模块、主控模块等；其中主控模块为现有的微处理器，其中输出的控制程序为常用程序。
以上为本实用新型的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种带接近感应的开关，包括主控模块及与主控模块连接的LED背光模块、按键模块以及为各个模块供电的电源模块，其特征在于：还包括感应人体接近信息并与主控模块通信的接近感应模块，主控模块接收到接近感应模块触发信号后输出控制LED背光模块开启，以使按键模块清晰展示以便操作。
2.根据权利要求1所述的带接近感应的开关，其特征在于：所述按键模块采用机械按键和/或触摸按键。
3.根据权利要求1所述的带接近感应的开关，其特征在于：所述的接近感应模块为电容式感应模块，包括依次连接的感应天线和信号处理电路，所述信号处理电路采用信号处理芯片DE1，该信号处理芯片输入端连接感应天线信号输出端，其双信号输出端连接主控模块。
4.根据权利要求3所述的带接近感应的开关，其特征在于：所述信号处理芯片DE1型号为IQS127D。
5.根据权利要求3所述的带接近感应的开关，其特征在于：所述的接近感应模块还包括为信号处理芯片提供电源的供电电路，该供电电路包括一三极管TQ1，所述三极管TQ1的基极通过一电阻R2连接于控制端口POWER，所述三极管TQ1的发射极连接直流电源VDD，所述发射极和基极之间连接一电阻R1，所述三极管TQ1的集电极通过一电阻R3接地，同时该集电极输出为信号处理芯片供电。
6.根据权利要求1所述的带接近感应的开关，其特征在于：所述的接近感应模块为红外感应模块，所述红外感应模块包括依次连接的红外发射接收电路和红外信号处理电路，所述红外信号处理电路输出端连接主控模块。
7.根据权利要求6所述的带接近感应的开关，其特征在于：所述的红外发射接收电路采用两路光电传感器TCRT1000，光电传感器的红外二极管两端分别接入电源，感应信号输出端连接红外信号处理电路。
8.根据权利要求6所述的带接近感应的开关，其特征在于：所述红外信号处理电路包括两路运算放大电路U2A、U2B,及由集成运放U2C、U2D组成的信号整形电路，两路光电传感器的感应信号输出端分别接入两路运算放大电路U2A、U2B的反相输入端，两路运算放大电路U2A、U2B同相输入端分别接入基准电压，输出端分别连接集成运放U2C、U2D的反向输入端，集成运放U2C、U2D输出端连接至主控模块的端口。
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