CN203968092U - 无线智能自学习多路开关系统 - Google Patents

Abstract

一种无线智能自学习多路开关系统，它包括无线多路开关遥控器模块和智能自学习接收开关模块，无线多路开关遥控器模块包括核心控制器电路，组选择键电路，组号指示灯电路，编码器电路，射频电路，地址选择开关电路，分组开关键盘电路，分组开关键盘电路包括整组开关电路和单一开关控制电路；智能自学习接收开关模块包括射频解调电路，学习状态指示灯，自学习解码模块电路，译码器电路，继电器控制器，继电器，学习键电路，组地址选择开关电路，总开关电路。本系统具有自主学习，低功耗，低成本，高可靠性，抗干扰能力强，体积小，稳定性高，灵活性强等优点，具有兼并手动和远程控制多路负载开关状态功能，实现对多路负载开关状态灵活控制。

Description

无线智能自学习多路开关系统

技术领域

本实用新型属于无线智能自动化技术领域，涉及一种无线多路开关系统，可用于手动和遥控灵活控制多路负载开关状态。

背景技术

在配电网络中，很多用户存在对多条配电线路进行开关状态控制的需求。特别是在一些存在大规模客户人流场所或部门中，需要对多条配电线路进行灵活控制。例如铁道部门的闸机检票系统，面对大量的旅客，当出现特殊情况，需要紧急处理时，往往需要同时打开多路闸机系统，达到及时疏散旅客的目的。而目前的铁道部门中，大部分的闸机系统主要还是靠人工进行控制，难以实现同时控制多路开关，存在一定的局限性。

目前的多路开关系统，主要还是通过手工进行控制多路开关，造成线路固定，而且成本高。同时，现有的遥控开关系统，主要是针对单一电路，而对于多路电路的控制，开发的方案还不是很多。

发明内容

本实用新型的目的在于解决控制多路开关的需求，提供一种兼并手动控制和无线遥控控制多路开关系统，达到灵活控制多路开关的目的。

本实用新型所采用的技术方案为一种无线智能自学习多路开关系统，其技术要点在于它包括无线多路开关遥控器模块和智能自学习接收开关模块，所述无线多路开关遥控器模块包括核心控制器电路，组选择键电路，组号指示灯电路，编码器电路，射频电路，地址选择开关电路，分组开关键盘电路，其中，核心控制器电路分别与组选择键电路、组号指示灯电路、编码器电路、地址选择开关电路和分组开关键盘电路连接，分组开关键盘电路包括整组开关电路和单一开关控制电路，核心控制器电路与编码器电路相连，将核心控制器电路发送的信号进行编码，然后编码器电路与射频电路相连，射频电路将核心控制器电路的指令信号发出；所述的智能自学习接收开关模块包括射频解调电路，学习状态指示灯，自学习解码模块电路，译码器电路，继电器控制器，继电器，学习键电路，组地址选择开关电路，总开关电路，其中自学习解码模块电路分别与射频解调电路、学习键电路、译码器电路相连，译码器电路同时还分别连接组地址选择开关电路和继电器控制器，继电器控制器、继电器、总开关电路顺序电连接，其中总开关电路包过通路选择电路和应急总开关电路，射频电路与射频解调电路之间相互配合。

本实用新型设计了组选择电路，先将要控制的开关进行分组，这样在不同的组开关选择下，可以实现对不同组开关进行整体控制或组内的单个开关控制，而现有的遥控器没有组选择电路，要实现与本实用新型相同的控制，则需要更多的按键；同时由于有了地址选择电路，可以自主学习，不用手工设置地址，这样可实现多个遥控器对同一个开关进行控制。

每个组选择键电路都有一个与之相对应的组号指示灯电路，组选择键电路的接通为单一排它的，一组选择键电路接通后，另一组的电路就不通。

所述的核心控制器电路采用8051内核的单片机作为核心控制器。

所述的编码器电路采用PT2262芯片作为编码器，相对应的所述的译码器电路采用SN74HC138芯片为译码器。

所述的射频电路为ASK射频电路，ASK射频电路采用一个射频三极管和一个315MHz声表滤波器为核心的震荡电路，通过控制射频三极管发射极的电流来实现ASK调制，所使用的ASK射频电路采用超再生接收电路结构，该超再生接收电路接收灵敏度为-105dBm。

所述的分组开关键盘电路采用8个单一控制按键和2个组控制按键，总共10个按键，其中单一控制按键控制每组中的每个开关的状态，组控制按键控制每组的整组开关状态。本实用新型的无线智能自学习多路开关系统能通过手动开关或者无线遥控开关的选择，达到手动控制或者无线遥控控制两组开关的状态。同时能达到控制一组整体开关状态或者单独控制每组开关中单个开关状态的目的。

所述的自学习解码模块电路采用SK202芯片。

所述的继电器控制器采用SN74HC373控制器芯片。

组地址选择开关电路与组选择键电路是相对应的，组地址选择开关对组内的每路开关的状态进行控制。这句话最先的主语是手动控制电路

所采用的总开关电路包括通路选择开关电路和应急总开关电路。通路选择开关电路包过继电器电路和手动控制电路，当选择为继电器电路时，输出结果为遥控器输出结果，当选择为手动控制电路时，输出结果为手动控制的输出结果。当发生应急情况，选择应急总开关电路，所有通路打开或关闭。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型利用自学习译码电路，具有通用性强，可大量市场化生产。

2、本实用新型采用低成本，高可靠性，低功耗的芯片，具有低成本，可靠性高，体积小的优点。

3、本实用新型兼并手动开关和无线遥控开关可同时控制多路开关的优点，灵活性高。

4、本实用新型采用接收电路和遥控器匹配模式，可以多个遥控器同时控制多路开关，实用性强，功能多。

附图说明

图1为无线多路开关遥控器原理框图 

图2为智能自学习接收开关原理框图 

图3为核心控制器电路示意图 

图4为遥控器电源供应电路示意图；

图5为两组开关状态电路示意图 

图6为组选择开关键和组开关状态电路示意图 

图7为地址选择开关电路示意图 

图8为组号指示灯电路示意图 

图9 为ASK调制射频电路示意图 

图10为编码器电路示意图 

图11为调试接口电路示意图 

图12为接收开关外部电源供应电路示意图 

图13为组地址选择开关电路示意图 

图14为自学习解码电路示意图 

图15为译码器电路示意图 

图16为 ASK解调电路示意图 

图17为继电器控制器及继电器电路示意图

图18为总开关电路示意图

其中：11核心控制器电路12组选择键电路 13组号指示灯电路 14编码器电路 15射频电路 16地址选择开关电路 17分组开关键盘电路 171整组开关电路 172单一开关控制电路 21自学习解码模块电路22射频解调电路23学习状态指示灯24学习键电路25译码器电路26组地址选择开关电路27继电器控制器28继电器29总开关电路291通路选择电路292应急总开关电路。

具体实施方式

现结合说明书附图对本实用新型实施方式作进一步说明。

如图1和图2所示，一种无线智能自学习多路开关系统，它包括无线多路开关遥控器模块和智能自学习接收开关模块，所述无线多路开关遥控器模块包括核心控制器电路11，组选择键电路12，组号指示灯电路13，编码器电路14，射频电路15，地址选择开关电路16，分组开关键盘电路17，采用8051内核的单片机作为核心控制器电路11的核心控制器，核心控制器电路11分别与组选择键电路12、组号指示灯电路13、编码器电路14、地址选择开关电路16和分组开关键盘电路17连接，分组开关键盘电路17包括整组开关电路171和单一开关控制电路172，核心控制器电路与编码器电路相连，将核心控制器电路发送的信号进行编码，然后编码器电路14与射频电路15相连，射频电路15将核心控制器电路的指令信号发出；每个组选择键电路12都有一个与之相对应的组号指示灯电路13，所述的分组开关键盘电路17采用8个单一控制按键和2个组控制按键，总共10个按键，其中单一控制按键控制每组中的每个开关的状态，组控制按键控制每组的整组开关状态。

所述的智能自学习接收开关模块包括射频解调电路22，学习状态指示灯23，自学习解码模块电路21，译码器电路25，继电器控制器27，继电器28，学习键电路24，组地址选择开关电路26，总开关电路29，其中自学习解码模块电路21分别与射频解调电路22、学习键电路24、译码器电路25相连，译码器电路25同时还分别连接组地址选择开关电路26和继电器控制器27，继电器控制器27、继电器（28）、总开关电路29顺序电连接，其中总开关电路29包过通路选择电路291和应急总开关电路292，射频电路15与射频解调电路22之间相互配合。所述的编码器电路14采用PT2262芯片作为编码器，相对应的译码器电路2）采用SN74HC138芯片为译码器。射频电路15为ASK射频电路，ASK射频电路采用一个射频三极管和一个315MHz声表滤波器为核心的震荡电路，通过控制射频三极管发射极的电流来实现ASK调制，所使用的ASK射频电路采用超再生接收电路结构，该超再生接收电路接收灵敏度为-105dBm。所述的自学习解码模块电路21采用SK202芯片。所述的继电器控制器27采用SN74HC373控制器芯片。组地址选择开关电路26与组选择键电路12是相对应的，组地址选择开关对组内的每路开关的状态进行控制。总开关电路29包括通路选择开关电路291和应急总开关电路292，通路选择开关电路包过继电器电路和手动控制电路，当选择为继电器电路时，输出结果为遥控器输出结果，当选择为手动控制电路时，输出结果为手动控制的输出结果，当发生应急情况，选择应急总开关电路，所有通路打开或关闭。

下面详细介绍各主要电路：

如图3所示，核心控制器电路采用8051内核单片机，它通过脚38，VCC与组选择键电路12相连，通过脚27,28与组号指示灯电路13相连，通过脚40，41,42,43,44与地址选择开关电路16相连，通过脚30,31,32,23与分组开关键盘电路17相连。该核心控制器用于完成用户操作按键的读取，指示灯的控制，产生开关命令与控制编码器和射频电路的发射信号。

如图4所示，为遥控器电源供应电路示意图，图12为接收开关外部电源供应电路示意图，无线多路智能遥控开关外部供电电压为5V，接收开关模块供电压12V，能可靠工作的遥控距离在100米之内。

所述的组选择键连接于核心控制器，用于选择控制具体哪组电路，如图5和图6所示，本实用新型能控制两组开关，每组4个开关。采用8个单一控制按键和2个组控制按键，总共10个按键，其中单一控制按键控制每组中的每个开关的状态，组控制按键控制每组的整组开关状态。

图7为地址选择开关电路示意图，地址选择开关电路16实现同一个遥控器，设置不同地址以遥控不同的开关目的。

图8组号指示灯电路示意图；有与组选择键相同数量的LED灯来指示当前遥控器控制的哪组开关，并使用组选择键来实现两个组的切换，LED灯不会同时点亮。组号指示灯电路用于配合组选择键，显示当前操作所选择控制是哪组电路，该实用新型控制两组开关，采用两个LED灯。

图10编码器电路示意图；所述的编码器电路采用PT2262芯片，输入端连接于核心控制器，起到将核心控制器发出的命令数据进行编码，产生比特流方便进行后续的数字调制。输出端连接于ASK调制射频电路，将编码器输出的比特流进行调制，调制产生的信号在自由空间中传播。

图9 ASK调制射频电路示意图；所述的ASK调制电路是采用一个射频三极管和一个315MHz声表滤波器为核心的震荡电路，通过控制射频三极管发射极的电流来实现ASK调制。通过发送调制的ASK信号，达到将所要的操作命令发送到接收开关模块电路中，实现对接收模块电路的远程控制。

图16 ASK解调电路示意图，所述的ASK射频解调电路连接自学习解码电路，采用超再生接收电路结构。ASK射频解调电路根据接收到的信号，对其进行解调，将解调后的命令用于控制自学习解码电路，执行相应的操作。

图14自学习解码电路示意图；所述的学习键与学习状态指示灯相配合，用于控制自学习解码电路的学习功能。当按下学习键，学习状态指示灯会亮，此时按下遥控器分组开关键盘中任意一个按键，学习状态灯会闪2下，表示学习成功，即遥控器与该模块匹配成功，此时遥控器可以对接收开关电路模块进行正常控制。当需要更换配对的遥控器时，可以清除匹配。按下学习键不放手5秒钟，学习状态灯闪烁6下，表示清除编码成功，所匹配的遥控器信息就会被清除。

如图15所示，所述的译码器电路采用SN74HC138芯片，其接入端连接自学习解码电路和组地址选择开关，输出端连接继电器控制器。译码器将输入的命令数据中的组地址与组内开关地址转换为对应的8个开关的控制信号，由与其连接的组地址选择开关选择本开关允许哪一路信号操作继电器。本实用新型设计为只有当前一级自学习解码模块指示输出数据有效时，它才会进行动作。

图17继电器控制器及继电器电路示意图；所述的继电器控制器采用SN74HC373芯片，输入端连接译码器，输出端连接继电器，实现将自学习解码模块输出的打开或者关闭命令与译码器输出的地址状态锁定为该状态。当译码器送来的信号有效时，该控制器即被使能（选中），随后该控制器会将根据收到命令数据中的开关状态控制继电器进行相应的动作。收到连续重复的命令数据时不会进行重复动作。

图18为总开关电路示意图，所述的继电器与继电器控制器和手动开关控制相连。继电器根据收到的命令，控制外部电路的通断。其动作（打开或关闭）完全受上一级继电器控制器的控制。但最后外部电路是否被接通或关断同时还受到手动控制开关的控制。通过使用手动开关的通路选择开关，最后的输出可以被选择为继电器的输出结果或者手动开关的输出结果。

本实用新型遥控范围在100米以内，便于在一定范围内对多路开关系统进行控制。

本实用新型的不仅能实现遥控开关控制多路开关，而且能通过手动开关控制多路开关的目的，灵活性强。本实用新型采用低成本，低功耗，可靠性高的器件材料，其市场拓展性强。而且本实用新型采用自学习解码电路，便于通用和大规模普及。

Claims (10)

1.一种无线智能自学习多路开关系统，其特征在于它包括无线多路开关遥控器模块和智能自学习接收开关模块，所述无线多路开关遥控器模块包括核心控制器电路（11），组选择键电路（12），组号指示灯电路（13），编码器电路（14），射频电路（15），地址选择开关电路（16），分组开关键盘电路（17），其中，核心控制器电路（11）分别与组选择键电路（12）、组号指示灯电路（13）、编码器电路（14）、地址选择开关电路（16）和分组开关键盘电路（17）连接，分组开关键盘电路（17）包括整组开关电路（171）和单一开关控制电路（172），核心控制器电路与编码器电路相连，将核心控制器电路发送的信号进行编码，然后编码器电路（14）与射频电路（15）相连，射频电路（15）将核心控制器电路的指令信号发出；所述的智能自学习接收开关模块包括射频解调电路（22），学习状态指示灯（23），自学习解码模块电路（21），译码器电路（25），继电器控制器（27），继电器（28），学习键电路（24），组地址选择开关电路（26），总开关电路（29），其中自学习解码模块电路（21）分别与射频解调电路（22）、学习键电路（24）、译码器电路（25）相连，译码器电路（25）同时还分别连接组地址选择开关电路（26）和继电器控制器（27），继电器控制器（27）、继电器（28）、总开关电路（29）顺序电连接，其中总开关电路（29）包过通路选择电路（291）和应急总开关电路（292），射频电路（15）与射频解调电路（22）之间相互配合。

2.根据权利要求1所述的一种无线智能自学习多路开关系统，其特征在于每个组选择键电路（12）都有一个与之相对应的组号指示灯电路（13）。

3.根据权利要求1所述的一种无线智能自学习多路开关系统，其特征在于所述的核心控制器电路（11）采用8051内核的单片机作为核心控制器。

4.根据权利要求1所述的一种无线智能自学习多路开关系统，其特征在于所述的编码器电路（14）采用PT2262芯片作为编码器，所述的译码器电路（25）采用SN74HC138芯片为译码器。

5.根据权利要求1所述的一种无线智能自学习多路开关系统，其特征在于所述的射频电路（15）为ASK射频电路，ASK射频电路采用一个射频三极管和一个315MHz声表滤波器为核心的震荡电路，通过控制射频三极管发射极的电流来实现ASK调制，所使用的ASK射频电路采用超再生接收电路结构，该超再生接收电路接收灵敏度为-105dBm。

6.根据权利要求1所述的一种无线智能自学习多路开关系统，其特征在于所述的分组开关键盘电路（17）采用8个单一控制按键和2个组控制按键，总共10个按键，其中单一控制按键控制每组中的每个开关的状态，组控制按键控制每组的整组开关状态。

7.根据权利要求1所述的一种无线智能自学习多路开关系统，其特征在于所述的自学习解码模块电路（21）采用SK202芯片。

8.根据权利要求1所述的一种无线智能自学习多路开关系统，其特征在于所述的继电器控制器（27）采用SN74HC373控制器芯片。

9.根据权利要求1所述的一种无线智能自学习多路开关系统，其特征在于组地址选择开关电路（26）与组选择键电路（12）是相对应的，组地址选择开关对组内的每路开关的状态进行控制。

10.根据权利要求1所述的一种无线智能自学习多路开关系统，其特征在于所述的总开关电路（29）包括通路选择开关电路（291）和应急总开关电路（292），通路选择开关电路包过继电器电路和手动控制电路，当选择为继电器电路时，输出结果为遥控器输出结果，当选择为手动控制电路时，输出结果为手动控制的输出结果，当发生应急情况，选择应急总开关电路，所有通路打开或关闭。