CN204615083U - 一种基于微处理器的红外线遥控信号解码方式的插排 - Google Patents

一种基于微处理器的红外线遥控信号解码方式的插排 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种基于微处理器的红外线遥控信号解码方式的插排,包括外接电源插头,主板和输出插口,主板包括微处理器、红外接收模块、直流稳压电源模块、双路继电器驱动模块、电流检测模块;本实用新型提供的电源连接装置通过采集输出插口的电流信号,负载电流过大时,自动断电,保护负载元件;负载电流为待机电流时,自动断电,实现省电功能;本实用新型所提供的红外线遥控信号解码方式不需要经过红外信号匹配学习,即可实现针对任意红外遥控器任意按键进行解码,实现本实用新型电源连接装置恢复供电;本实用新型可以实现防触电、自动断电功能,并且在恢复供电时非常方便操作,另外可以实现主控和受控功能。

Description

一种基于微处理器的红外线遥控信号解码方式的插排
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种电源连接装置,特别是一种基于微处理器的红外线遥控信号解码方式的插排。
背景技术
[0002]目前,随着科学技术的发展,越来越多的家用电器走入寻常百姓家,家用电器给人们带来便利的同时,也存在一定的安全隐患,所以需要及时切断电源来保证电器使用安全。现在都是通过插拔插头来实现电源的接通或断开,但往往是当电器已经关闭或待机状态时用户很少拔掉电器插头,而电器还在用电。但是每次使用完电器时都插拔插头是非常繁琐的,而且有的电器安装位置也不方便插拔。
[0003] 为了实现电器关闭或待机时切断插座电源,实现省电的功能,目前有一些自动断电插排,都是通过对电器的自动检测实现自动断电,问题是当插座需要恢复供电时,要么是不方便操作,要么是只适合部分人群。
[0004] 在很多情况下,一个电器的使用需要有其他配套电器配合,而当用户使用完后通常只会关掉主电器,却忽略其他配套电器。如在家庭中,当人们看完电视后通常只关闭电视而忽略音响、DVD、功放、电视盒等;又如在家庭或办公场所,当人们用完电脑后只关闭主机而忽略显示器、打印机、音响、扫描仪等。这些被忽略而没有关闭电源的电器将会产生很大的电能浪费。
[0005] 以上现象都是生活中非常常见的,人们都习惯了使用完电器后不拔掉电器插头;或关掉主电器,却忽略其他配套电器。现有的插排为了解决上述问题做了不同方面的改进,但是要么是功能单一,要么操作不方便。
发明内容
[0006] 本实用新型为需要解决的技术问题提供一种基于微处理器红外线遥控信号解码方式的插排,包括输出插口 404、受控电源插口 407-2、外接电源插头408,输出插口 404、主板405固定在插排前面板401和插排后盖407之间;主板405包括微处理器4051、红外接收模块4055、直流稳压电源模块4052、双路继电器驱动模块4053、电流检测模块4054。
[0007] 所述双路继电器驱动模块4053包括驱动信号输入端、继电器线圈电路和输出回路;所述外接电源插头408与直流稳压电源模块4052以及双路继电器驱动模块4053的输出回路相连接;所述双路继电器驱动模块4053的输出回路与输出插口 404通过两条相线相连接,其中一条相线(通常是火线)上设置有电流检测模块4054;所述直流稳压模块4052给微处理器4051、红外接收模块4055、双路继电器驱动模块4053的继电器线圈电路供电;所述直流稳压模块4052提供5V和12V或24V两种直流稳压输出,其中5V给微处理器4051和红外接收模块供电4055,12V或24V给双路继电器驱动模块4053的继电器线圈电路供电,所述微处理器4051与电流检测模块4054、红外接收模块4055、双路继电器驱动模块4053的驱动信号输入端相连接。通过红外接收模块4055接收遥控器发送来的红外信号,以及电流检测模块4054发送过来的电流信号,然后通过微处理器4051内设的红外遥控信号解码方式和电流信号处理程序判断并控制双路继电器驱动模块4053的驱动信号,实现输出插口 404和受控电源插口 407-2电源的通断。受控电源插口 407-2供电状态与输出插口 404同步,本实施方式中插排中受控电源插口 407-2的数量可以是多个。在插排前面板401上开有红外信号接收器孔401-2,通过红外信号接收器孔401-2接收来自遥控器的红外信号,另外,插排前面板401上还开有电源开关按钮孔401-1,通过在电源开关按钮孔401-1中设置电源开关也可以实现电源的通断。
[0008] 所述的输出插口 404和受控电源插口 407-2恢复供电可以通过使用任意红外遥控器按任意键,一键完成。红外接收模块4055接收到遥控器发送的红外信号,然后通过微处理器4051内设的红外遥控信号解码方式判断并控制双路继电器驱动模块4053的驱动信号,实现输出插口 404和受控电源插口 407-2恢复供电。
[0009] 所述遥控器发送的红外信号是指操作者使用任意红外遥控器按红外遥控器任意键发送的红外信号;
[0010] 所述的红外接收模块是指采用一体化红外线接收器,将接收到的红外线遥控信号的进行放大、检波、整形,并且输出可以让微处理器识别的TTL信号。如图4所示;
[0011] 所述的一种基于微处理器的红外线遥控信号解码方式的插排,是对接收到的38KHZ红外信号进行计时处理,所述的对接收到的38KHZ红外信号进行计时处理具体是指一次收到的38KHZ红外信号累计时间达到一定时长,具体指令方法为间隔监测法或者连续监测法中的一种;
[0012] 所述的间隔监测法,如图3所示,包括以下步骤:
[0013] (I)首先,红外线遥控器发送红外线遥控信号;
[0014] (2)第二步,红外接收器将接收到的红外线遥控信号的进行放大、检波、整形,并且输出到微处理器;
[0015] 微处理器将信号进行以下处理;
[0016] (3)第三步,对微处理器收到信号进行消抖处理;
[0017] (4)第四步,对第三步处理后的信号进行时间间隔计算;
[0018] (5)第五步,微处理器对时间间隔计算结果进行判断微处理器接收到的红外信号是否结束;若是,累计时间清零;若否,执行延时间隔时间;
[0019] (6)第六步,执行延时间隔时间后进行时间累计计算;
[0020] (7)第七步,对时间累计计算值进行判断,是否达到有效时间累计值;若是,此次接收到的红外信号为一次有效命令;若否,重新进行时间间隔计算;
[0021] (8)第八步,进行时间间隔计算;
[0022] (9)第九步,对时间间隔计算值进行判断微处理器接收到的红外信号是否结束;若是,累计清零;若否,执行时间累积计算;
[0023] (10)第十步,执行延时间隔时间后进行时间累积计算;
[0024] (11)第十一步,对时间累计计算值进行判断,是否达到时间累限度计值;若是,累计时间清零;若否,重新进行时间间隔计算;
[0025] 所述的连续监测法,如图2所示,包括以下步骤:
[0026] (I)首先,红外线遥控器发送红外线遥控信号;
[0027] (2)第二步,红外接收器将接收到的红外线遥控信号的进行放大、检波、整形,并且输出到微处理器;
[0028] 微处理器将信号进行以下处理;
[0029] (3)第三步,对微处理器收到信号进行消抖处理;
[0030] (4)第四步,对第三步处理后的信号进行时间间隔计算;
[0031] (5)第五步,微处理器对时间间隔计算结果进行判断微处理器接收到的红外信号是否结束;若是,累计时间清零;若否,执行时间累计计算;
[0032] (6)第六步,执进行时间累计计算;
[0033] (7)第七步,对时间累计计算值进行判断,是否达到有效时间累计值;若是,此次接收到的红外信号为一次有效命令;若否,重新进行时间间隔计算;
[0034] (8)第八步,进行时间间隔计算;
[0035] (9)第九步,对时间间隔计算值进行判断微处理器接收到的红外信号是否结束;若是,累计清零;若否,执行时间累积计算;
[0036] (10)第十步,进行时间累积计算;
[0037] (11)第十一步,对时间累计计算值进行判断,是否达到时间累计限度值;若是,累计时间清零;若否,重新进行时间间隔计算;
[0038] 所述的红外发送是指操作者使用任意红外遥控器按红外遥控器任意键;
[0039] 所述的红外接收是指采用一体化红外线接收器,将接收到的红外线遥控信号的进行放大、检波、整形,并且输出可以让微处理器识别的TTL信号;
[0040] 所述的累计时间,即从红外接收器接收到38KHZ的红外信号的脉冲开始计时,去除1ms消抖时间,忽略小于0.01〜0.1S的信号间断的时间间隔;
[0041] 所述的有效时间累计值为3s ;
[0042] 所述的时间累积限度值为1min ;
[0043] 所述的时间间隔,其计算的方法为:计算连续两个高电平之间的时间间隔;或者计算连续两个上升沿之间的时间间隔;或者计算连续一个下降沿之间的时间间隔;或者计算连续一个上升沿和一个下降沿,或者连续一个下降沿和一个上升沿之间的时间间隔;
[0044] 所述的时间累计计算为累计时间与延时间隔时间的和;
[0045] 所述的延时间隔时间为人1ms ;
[0046] 所述的时间累计计算为累计时间与时间间隔的和。
[0047] 采用上述结构后,本实用新型红外线遥控信号解码方式的电源连接装置可以实现:当负载电流过大时,微处理器控制继电器实现自动断电,保护负载元件;当负载电流为待机电流时,经过微处理器处理和判断,自动断电,实现省电的功能;本实用新型所提供的红外线遥控信号解码方式不需要经过红外信号匹配学习,即可实现针对任意红外遥控器任意按键进行解码,实现本实用新型电源连接装置恢复供电;本实用新型可以实现防触电、自动断电功能,并且在恢复供电时非常方便操作,另外可以实现主控和受控功能。
附图说明
[0048] 下面将结合附图和具体实施方式对本作进一步详细的说明。
[0049] 图1a为本实用新型实施方式的结构框图;
[0050] 图1b为本实用新型实施方式的直流稳压电源模块通过变压器降压供电的电路原理图;
[0051] 图1c为本实用新型实施方式的通过电流互感器采样电流的电路原理图;
[0052] 图1d为本实用新型实施方式的双路继电器驱动模块的电路原理图;
[0053] 图1e为本实用新型实施方式的组装结构图;
[0054] 图2为本实用新型提供的连续监测法流程图;
[0055] 图3为本实用新型提供的间隔监测法流程图;
[0056] 图4为本实用新型红外接收和解码电路示意图;
[0057] 图中:401为插排前面板、401-1为电源开关按钮孔、401_2为红外信号接收器孔、404为输出插口、405为主板、407为插排后盖、407-2为受控电源插口。4051为微处理器、4052为直流稳压电源模块、4053为双路继电器驱动模块、4054为电流检测模块、4055为红外接收模块。
具体实施方式
[0058] 如图1a和Ie所示,本实用新型提供一种基于微处理器红外线遥控信号解码方式的插排。包括输出插口 404、受控电源插口 407-2、外接电源插头408。输出插口 404、主板405固定在插排前面板401和插排后盖407之间。主板405包括微处理器4051、红外接收模块4055、直流稳压电源模块4052、双路继电器驱动模块4053、电流检测模块4054。
[0059] 所述双路继电器驱动模块4053包括驱动信号输入端、继电器线圈电路和输出回路;所述外接电源插头408与直流稳压电源模块4052以及双路继电器驱动模块4053的输出回路相连接;所述双路继电器驱动模块4053的输出回路与输出插口 404通过两条相线相连接,其中一条相线(通常是火线)上设置有电流检测模块4054;
[0060] 所述直流稳压模块4052给微处理器4051、红外接收模块4055、双路继电器驱动模块4053的继电器线圈电路供电;所述直流稳压模块4052提供5V和12V或24V两种直流稳压输出,其中5V给微处理器4051和红外接收模块供电4055,12V或24V给双路继电器驱动模块4053的继电器线圈电路供电。
[0061] 所述微处理器4051与电流检测模块4054、红外接收模块4055、双路继电器驱动模块4053的驱动信号输入端相连接。通过红外接收模块4055接收遥控器发送来的红外信号,以及电流检测模块4054发送过来的电流信号,然后通过微处理器4051内设的红外遥控信号解码方式和电流信号处理程序判断并控制双路继电器驱动模块4053的驱动信号,实现输出插口 404和受控电源插口 407-2电源的通断。受控电源插口 407-2供电状态与输出插口 404同步。本实施方式中插排中受控电源插口 407-2的数量可以是多个。在插排前面板401上开有红外信号接收器孔401-2,通过红外信号接收器孔401-2接收来自遥控器的红外信号。另外,插排前面板401上还开有电源开关按钮孔401-1,通过在电源开关按钮孔401-1中设置电源开关也可以实现电源的通断。
[0062] 所述的输出插口 404和受控电源插口 407-2恢复供电可以通过使用任意红外遥控器按任意键,一键完成。红外接收模块4055接收到遥控器发送的红外信号,然后通过微处理器4051内设的红外遥控信号解码方式判断并控制双路继电器驱动模块4053的驱动信号,实现输出插口 404和受控电源插口 407-2恢复供电。
[0063] 所述遥控器发送的红外信号是指操作者使用任意红外遥控器按红外遥控器任意键发送的红外信号。
[0064] 所述的红外接收模块是指采用一体化红外线接收器,将接收到的红外线遥控信号的进行放大、检波、整形,并且输出可以让微处理器识别的TTL信号。
[0065] 所述的一种基于微处理器的红外线遥控信号解码方式的插排,是对接收到的38KHZ红外信号进行计时处理,所述的对接收到的38KHZ红外信号进行计时处理具体是指一次收到的38KHZ红外信号累计时间达到一定时长,具体指令方法为间隔监测法或者连续监测法中的一种。
[0066] 如图1b所示,本实用新型的直流稳压电流模块4052包括依次串接的降压单元、整流单元和稳压滤波单元。其中降压单元可以采用如图1b所示的变压器T,外接电源插头408接入交流电源AC220V,交流电源通过降压单元后经二极管D1、D2、D3和D4组成的全桥整流单元整流。如图1b所示,本实施方式的稳压滤波单元包括稳压器VTl和VT2,所述稳压器VTl的输入端与全桥整流单元输出端相连接。所述稳压器VTl的输入端与地之间连接有滤波电容Cl,所述稳压器VTl的输出端与地之间连接有滤波电容C2,所述稳压器VTl的输出端输出电压VI,Vl为12V或24V给继电器线圈供电。所述稳压器VT2的输出端与地之间连接有滤波电容C3,所述稳压器VT2的输出端输出电压V2,V2为5V给微处理器4051、红外接收模块4055。
[0067] 所述电流检测模块4054可以是如图1c所示,包括电流互感器LI,以及级联的整流电路、滤波电路、分压电路和放大电路。所述整流电路为二极管D5、D6、D7和D8形成的全桥整流电路,所述滤波电路为C4,所述分压电路为电阻R2和R3的串联分压电路。所述放大电路为放大器U1,所述电阻R2和R3的中间连接点通过电阻R4与放大器Ul正极输入端相连接,所述放大器Ul负极输入端通过电阻R5接地,所述放大器Ul输出端与微处理器4051相连接。所述的电流检测模块4054检测负载电流,输给微处理器4051。当负载电流过大时,微处理器控制继电器实现自动断电,保护负载元件;当负载电流为待机电流时,经过微处理器处理和判断,自动断电,实现省电的功能。
[0068] 如图1d所示,双路继电器驱动模块4053包括继电器Kl和K2,所述继电器Kl和K2的线圈相并联,然后与直流稳压电源模块4052、稳压器Jl形成串联通路。所述稳压器Jl的控制端通过电阻Rl与微处理器4051的输出端相连接,所述继电器Kl和K2反接二极管Dlo当红外接收模块4055接收到信号后,微处理器4051输出信号控制稳压器Jl导通,继而控制继电器Kl和K2工作,使得外接电源插头408的交流电源通过继电器Kl和K2输出给受控电源接口 407-2和输出插口 404。受控电源接口 407-2是否有电源输出,与输出插口404处于供电状态同步,取决于双路继电器驱动模块4053的被控制回路是否闭合。
[0069] 本实用新型上述实施方式中,通过电流检测模块检测负载电流传输给微处理器,当负载电流过大时,微处理器控制继电器实现自动断电,保护负载元件;当负载电流为待机电流时,经过微处理器处理和判断,自动断电,实现省电的功能。本实用新型所提供的红外线遥控信号解码方式不需要经过红外信号匹配学习,即可实现针对任意红外遥控器任意按键进行解码,实现本实用新型电源连接装置恢复供电;本实用新型可以实现防触电、自动断电功能,并且在恢复供电时非常方便操作,另外可以实现主控和受控功能。虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式,但是本领域熟练技术人员应当理解,这些仅是举例说明,可以对本实施方式作出多种变更或修改,而不背离发明的原理和实质,本实用新型的保护范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (2)

1.一种基于微处理器的红外线遥控信号解码方式的插排,其特征在于:包括输出插口、受控电源插口、外接电源插头,输出插口、受控插口、主板固定在插排前面板和插排后盖之间,主板包括微处理器、红外接收模块、直流稳压电源模块、双路继电器驱动模块、电流检测模块;所述双路继电器驱动模块包括驱动信号输入端、继电器线圈电路和输出回路;所述外接电源插头与直流稳压电源模块以及双路继电器驱动模块的输出回路相连接;所述双路继电器驱动模块的输出回路与输出插口通过两条相线相连接,其中一条相线上设置有电流检测模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于微处理器的红外线遥控信号解码方式的插排,其特征在于:所述直流稳压电源模块给微处理器、红外接收模块、双路继电器驱动模块的继电器线圈电路供电;所述直流稳压模块提供5V和12V或24V两种直流稳压输出,其中5V给微处理器和红外接收模块供电,12V或24V给双路继电器驱动模块的继电器线圈电路供电,所述微处理器与电流检测模块、红外接收模块、双路继电器驱动模块的驱动信号输入端相连接,通过红外接收模块接收遥控器发送来的红外信号,以及电流检测模块发送过来的电流信号,然后通过微处理器内设的红外遥控信号解码方式和电流信号处理程序判断并控制双路继电器驱动模块的驱动信号,实现输出插口电源的通断;受控电源插口供电状态与输出插口同步;本实施方式中插排中受控电源插口的数量可以是多个;在插排前面板上开有红外信号接收器孔,通过红外信号接收器孔接收来自遥控器的红外信号;另外,插排前面板上还开有电源开关按钮孔,通过在电源开关按钮孔中设置电源开关也可以实现电源的通断。
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