CN210536600U

CN210536600U - 定时开关

Info

Publication number: CN210536600U
Application number: CN201921089241.2U
Authority: CN
Inventors: 滕龙
Original assignee: Shenzhen Yihua Times Intelligent Automation System Co ltd; Shenzhen Yihua Computer Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Yihua Times Intelligent Automation System Co ltd; Shenzhen Yihua Computer Co Ltd
Priority date: 2019-07-12
Filing date: 2019-07-12
Publication date: 2020-05-15
Anticipated expiration: 2029-07-12

Abstract

本实用新型公开了定时开关，所述定时开关包括控制芯片和分别与所述控制芯片连接的脉冲发生电路、定时器以及供电电路，所述供电电路与用电设备连接，所述供电电路向所述用电设备的输出电压定时切换为预设值或0，从而实现用电设备的定时开关，节约了能源、延长了用电设备的使用寿命，为用户带来便利，而且定时开关基于控制芯片取代现有技术中由门电路和开关按钮组成的控制电路，利用控制芯片具有的开发成本低、运行稳定以及可扩展功能多的特点，在生产销售上更有优势。

Description

定时开关

技术领域

本实用新型涉及开关控制的技术领域，尤其涉及定时开关。

背景技术

生活中，用电设备常常需要设置定时开关来实现按时自动开启和关闭，例如灯具在日间关闭而夜间开启来节省电资源，或者当用户不便开启或关闭灯具时代替用户执行来为用户带来便利。

现有技术中，定时开关一般分为机械式定时开关和电子式定时开关，机械式定时开关一般是由旋钮、接触簧片、弹簧、接触轮、转轴、油盒以及阻力板组成，采用钟表原理进行定时通断，但是其具有结构较为简陋和计时不准确等缺点，而当前的电子式定时开关往往是由脉冲发生器、定时器、译码显示电路、报警电路以及一些门电路和开关按钮组成的简易控制电路所构成，但是其也具有设计开发成本较高、运行不稳定以及功能较为单一且无法扩展的缺点。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供以下的定时开关，来解决上述问题。

为了实现上述的目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

本实用新型首先提供了一种定时开关，所述定时开关包括控制芯片和分别与所述控制芯片连接的脉冲发生电路、定时器以及供电电路，所述供电电路与用电设备连接，所述供电电路向所述用电设备的输出电压定时切换为预设值或0。

优选地，所述控制芯片上设置有第一振荡器引脚OSC1和第二振荡器引脚OSC2，所述脉冲发生电路包括第一晶振Y1、第一电容器C1以及第二电容器C2，所述第一晶振Y1的两端分别对应连接到所述第一振荡器引脚OSC1和第二振荡器引脚OSC2，所述第一电容器C1的第一端连接在所述第一晶振Y1接入所述第一振荡器引脚OSC1的接线端上，所述第二电容器C2的第一端连接在所述第一晶振Y1接入所述第二振荡器引脚OSC2的接线端上，所述第一电容器C1的第二端和所述第二电容器C2的第二端接地设置。

优选地，所述供电电路包括低压差电压调节器、第三电容器C3、第四电容器C4、第一电解电容E1、第二电解电容E2、第一电阻R1，所述低压差电压调节器上设置有接地引脚、电压输入引脚V_in以及电压输出引脚V_out，所述电压输入引脚V_in接入器件电压，所述第一电解电容E1的正极和所述第三电容器C3的第一端分别连接在所述电压输入引脚V_in接入器件电压的接线端上，所述电压输出引脚V_out接入电源电压并通过所述第一电阻R1与用电设备连接，所述第二电解电容E2的正极和所述第四电容器C4的第一端连接在所述电压输出引脚V_out接入电源电压的接线端上，所述第一电解电容E1的负极、第二电解电容E2的负极、第三电容器C3的第二端以及第四电容器C4的第二端接地设置。

优选地，所述定时开关还包括与所述控制芯片连接的显示屏；所述显示屏上设置有接地管脚、电源电压接入管脚以及分别连接到所述控制芯片上对应引脚处的输入输出管脚RA1～RA3、RD0～RD7。

优选地，所述定时开关还包括与所述显示屏连接的系统时钟电路。

优选地，所述系统时钟电路包括时钟芯片、第五电容器C5、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第二晶振Y2以及备用电源BT1，所述时钟芯片上设置有第一电源电压接入引脚VCC1、连接到所述备用电源BT1的第二电源电压接入引脚VCC2、通过所述第二电阻R2接入电源电压的晶振时钟引脚SCLK、通过所述第三电阻R3接入电源电压的输入输出引脚IO、通过所述第四电阻R4接入电源电压的复位引脚、接地引脚以及分别连接在所述第二晶振Y2两端的晶振引脚X1和X2，所述第五电容器C5的第一端连接在所述第一电源电压接入引脚VCC1接入电源电压的接线端上，所述第五电容器的第二端接地设置。

优选地，所述定时开关还包括与所述控制芯片连接的温度采集电路。

优选地，所述温度采集电路包括温度传感器、第五电阻R5以及第六电容器C6，所述温度传感器上设置有接地引脚、数据输入输出引脚DQ以及器件电压接入引脚VDD，所述控制芯片上设置有模数转换引脚AD，所述数据输入输出引脚DQ连接到所述模数转换引脚AD并通过所述第五电阻R5接入电源电压，所述器件电压接入引脚VDD接入电源电压并通过所述第六电容器C6接地设置。

优选地，所述定时开关还包括复位电路，所述复位电路包括复位开关SW1、第七电容器C7、第六电阻R6以及第七电阻R7，所述复位开关SW1的第一端和所述第七电容器的第一端接地设置，所述复位开关SW1的第二端通过所述第六电阻R6接入电源电压，所述第七电容器C7的第二端和所述第七电阻R7的第一端连接在所述复位开关SW1的第二端上，所述控制芯片上设置有外部复位引脚MCLR，所述第七电阻R7的第二端连接到所述外部复位引脚MCLR。

优选地，所述控制芯片为PIC单片机，所述定时器集成于所述控制芯片中。

本实用新型提供的定时开关，基于控制芯片定时调节为用电设备供电的供电电路的输出电压，实现用电设备的定时开关以节约能源减少用电设备的损耗、延长用电设备的使用寿命以及节省用户时间等，而且以控制芯片取代现有技术中由门电路和开关按钮组成的控制电路，利用了控制芯片具有的开发成本低、运行稳定以及可扩展功能多的特点，在生产销售上更有优势。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的定时开关的结构框图；

图2是所述定时开关的控制芯片的连接图；

图3是所述定时开关的脉冲发生电路的电路图；

图4是所述定时开关的供电电路的电路图；

图5是所述定时开关的显示屏的连接图；

图6是所述定时开关的系统时钟电路的电路图；

图7是所述定时开关的温度传感器的电路图；

图8是所述定时开关的复位电路的电路图；

图9是所述定时开关的程序下载接口电路的电路图；

图10是所述定时开关的变压电路的电路图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本实用新型的实施方式仅仅是示例性的，并且本实用新型并不限于这些实施方式。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了关系不大的其他细节。

参阅图1至图3所示，本实用新型的实施例提供了一种定时开关，所述定时开关包括控制芯片100、与所述控制芯片100连接的脉冲发生电路200、与所述控制芯片100连接的定时器300以及与所述控制芯片100连接的供电电路400，所述供电电路200与用电设备连接，所述供电电路400向用电设备的输出电压定时切换为预设值或0。

其中，为了详细解释用电设备利用其上述定时开关实现的定时开关功能，以下说明基于上述连接关系的各个器件或电路间的信号流向：所述脉冲发生电路200在所述控制芯片100的控制下产生脉冲；所述定时器300根据所述脉冲进行定时计数，输出计数结果；所述控制芯片100根据所述计数结果控制所述供电电路400向所述用电设备的输出电压定时切换为预设值或0，从而选择是否为用电设备进行供电。由此，利用上述定时开关能在不需要照明时定时关闭用电设备，能够节约能源减少用电设备的损耗，延长用电设备的使用寿命，且能够使在用户不方便手动开启时通过定时开启用电设备，为用户提供便利，节省时间。例如应用于各类金融设备的灯箱中，使灯箱的灯具定时在日间关闭而在夜间开启，因此，此时，所述用电设备设置为LED灯。

但是，需要说明的是，本实用新型中的器件尤其是所述控制芯片100可以采用目前市面上成熟的产品，并利用这些成熟产品上自带的常用程序来实现其数据处理过程，可以不需要依赖于新的程序来实现，示例性地，所述控制芯片100为PIC单片机，所述定时器300集成于所述控制芯片100中。在本实施例中，所述控制芯片100选用PIC6F1937型单片机。

上述定时开关基于控制芯片100作为定时开关，通过外部的脉冲发生电路以固定频率产生脉冲信号，利用定时器300根据所述脉冲信号进行定时计数，再由控制芯片100根据计数结果控制供电电路对用电设备的供电来实现用电设备的定时开关，比如倒计数至0前控制供电电路为用电设备进行供电而倒计数为0时输出电压切换为0，用电设备的供电切换而关闭，当然也可以设置为定时开启用电设备，或者设置为0以外的其他特定倒计数时控制用电设备的供电。本实用新型以控制芯片100取代由门电路和开关按钮组成控制电路，利用了芯片具有的开发成本低、运行稳定以及可扩展功能多的特点实现用电设备的定时开关，在生产销售上更有优势。

具体地，如图2所示，所述控制芯片100上设置有第一振荡器引脚OSC1和第二振荡器引脚OSC2。如图3所示，所述脉冲发生电路200包括第一晶振Y1、第一电容器C1以及第二电容器C2，所述第一晶振Y1的两端分别对应连接到所述第一振荡器引脚OSC1和第二振荡器引脚OSC2，所述第一电容器C1的第一端连接在所述第一晶振Y1接入所述第一振荡器引脚OSC1的接线端上，所述第二电容器C2的第一端连接在所述第一晶振Y1接入所述第二振荡器引脚OSC2的接线端上，所述第一电容器C1的第二端和所述第二电容器C2的第二端接地设置。其中，所述第一晶振Y1的振动频率选为4Mhz，采用石英晶振，其输出脉冲较为稳定。

具体地，如图4所示，所述供电电路400包括低压差电压调节器、第三电容器C3、第四电容器C4、第一电解电容E1、第二电解电容E2、第一电阻R1，所述低压差电压调节器上设置有接地引脚、电压输入引脚V_in以及电压输出引脚V_out，所述电压输入引脚V_in接入器件电压，所述第一电解电容E1的正极和所述第三电容器C3的第一端分别连接在所述电压输入引脚V_in接入器件电压的接线端上，所述电压输出引脚V_out接入电源电压并通过所述第一电阻R1与用电设备连接，所述第二电解电容E2的正极和所述第四电容器C4的第一端连接在所述电压输出引脚V_out接入电源电压的接线端上，所述第一电解电容E1的负极、第二电解电容E2的负极、第三电容器C3的第二端以及第四电容器C4的第二端接地设置。示例性地，所述低压差电压调节器选用LM1117-5型低压差电压调节器。所述第一电解电容E1和第二电解电容E2的电容值优选为22μF，适用电压为16V，所述第三电容器C3和第四电容器C4的电容值优选为0.1μF，所述第一电阻R1的阻值优选为2KΩ。

进一步地，结合图2和图5所示，所述定时开关还包括与所述控制芯片100连接的显示屏500，所述显示屏500显示所述定时器300的计数结果，使得用户能够直观地从显示屏500上看到定时时间，方便进行操作。示例性地，所述显示屏500选用16字符2行制的液晶显示屏，能显示阿拉伯数字、大小写的英文字母以及常用的符号，显示内容较为丰富。

具体地，所述显示屏500上设置有接地管脚、电源电压接入管脚以及分别连接到所述控制芯片100上对应引脚处的输入输出管脚RA1～RA3、RD0～RD7。更具体的，所述显示屏500的电源电压接入管脚包括一个直接接入电源电压的管脚以及一个串联电阻接入电源电压的管脚，该电阻阻值选用51Ω。所述显示屏500的接地管脚包括两个直接接地设置的管脚以及一个串联电阻接地设置的管脚，该电阻阻值选用10KΩ。

更进一步地，结合图2和图6所示，所述定时开关还包括与所述显示屏500连接的系统时钟电路600。所述系统时钟电路600计算获得系统时间信息并在所述控制芯片100的控制下将所述系统时间信息输出至所述显示屏进行显示。用户可以根据显示屏500显示的系统时间信息来设定定时时间，更加便捷，提高了用户的使用体验。

具体地，所述系统时钟电路600包括时钟芯片、第五电容器C5、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第二晶振Y2以及备用电源BT1，所述时钟芯片上设置有第一电源电压接入引脚VCC1、连接到所述备用电源BT1的第二电源电压接入引脚VCC2、通过所述第二电阻R2接入电源电压的晶振时钟引脚SCLK、通过所述第三电阻R3接入电源电压的输入输出引脚IO、通过所述第四电阻R4接入电源电压的复位引脚、接地引脚以及分别连接在所述第二晶振Y2两端的晶振引脚X1和X2，所述第五电容器C5的第一端连接在所述第一电源电压接入引脚VCC1接入电源电压的接线端上，所述第五电容器的第二端接地设置。其中，所述第二晶振Y2的振动频率选用32.768KHz，所述第二电阻R2、第三电阻R3以及第四电阻R4的阻值统一选择为10KΩ，所述备用电源BT1的输出电压选用3V。

示例性地，所述时钟芯片选用DS1302时钟芯片，其为高性能、低功耗、带RAM的实时时钟芯片，可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时。

进一步地，由于所述定时开关基于控制芯片100实现，因此可以利用控制芯片100的可扩展性增加更多的功能，示例性地，结合图2和图7所示，所述定时开关还包括与所述控制芯片100连接的温度采集电路700，所述温度采集电路700采集温度信息并在所述控制芯片100的控制下将所述温度信息输出至所述显示屏500进行显示。当所述定时开关应用在金融设备中时，所述温度采集电路700能够用于采集周围结构例如加钞间的温度信息以通过所述显示屏500进行监控。

具体地，所述温度采集电路700包括温度传感器、第五电阻R5以及第六电容器C6，所述温度传感器上设置有接地引脚、数据输入输出引脚DQ以及器件电压接入引脚VDD，所述控制芯片上设置有模数转换引脚AD，所述数据输入输出引脚DQ连接到所述模数转换引脚AD并通过所述第五电阻R5接入电源电压，所述器件电压接入引脚VDD接入电源电压并通过所述第六电容器C6接地设置。示例性地，所述温度传感器选用DS1820数字温度传感器，该传感器的接线方便，封装后能适用于众多场景。其中，所述第六电容器C6的电容值优选为0.1μF，所述第五电阻R5的阻值优选为10KΩ。

进一步地，所述定时开关中还可以设置报警电路，所述报警电路可以根据所述计数结果和上述温度传感器获得的温度数据等信息进行警报，提醒用户注意。

进一步地，结合图2和图8所示，所述定时开关还包括复位电路800，所述复位电路800包括复位开关SW1、第七电容器C7、第六电阻R6以及第七电阻R7，所述复位开关SW1的第一端和所述第七电容器C7的第一端接地设置，所述复位开关SW1的第二端通过所述第六电阻R6接入电源电压，所述第七电容器C7的第二端和所述第七电阻R7的第一端连接在所述复位开关SW1的第二端上，所述控制芯片100上设置有外部复位引脚MCLR，所述第七电阻R7的第二端连接到所述外部复位引脚MCLR。示例性地，所述复位开关SW1选用按键式开关(SW-PB)，用户通过按压所述复位开关SW1对整个电路进行复位。

进一步地，结合图2和图9所示，所述定时开关还包括程序下载接口电路850，所述程序下载接口电路850包括在线串行编程接口ICSP，所述在线串行编程接口ICSP上设置有对应的引脚连接到所述控制芯片100上的外部复位引脚MCLR、烧录引脚PGC/RB6以及烧录引脚PGD/RB7。用户可通过所述程序下载接口电路850为控制芯片100进行程序的烧录。

结合图2和图10所示，由于器件无法直接外接市电，因此需要设置对应的变压电路900为整个定时开关进行供电，示例性地，所述变压电路900包括零线接入插口NCON、火线接入插口LCON、保险丝FUSE、第八电容器C8、压敏电阻RV1、第一电感L1、第二电感L2、第九电容器C9、第十电容器C10、变压器T1、全波整流电桥BR1、第三电解电容E3以及第四电解电容E4。

其中，所述保险丝连接所述零线接入插口NCON，所述第八电容器C8和所述压敏电阻RV1各自的两端分别连接在所述零线接入插口NCON和火线接入插口LCON上。所述第一电感L1的第一端连接在所述保险丝FUSE上，所述第二电感L2的第一端连接在所述火线接入插口LCON上，所述第一电感L1的第二端和第二电感L2的第二端接到所述变压器T1的输入端。所述第九电容器C9的第一端连接到所述第一电感L1接入所述变压器T1的输入端的接线，所述第十电容器C10的第一端连接到所述第二电感L2接入所述变压器T1的输入端的接线，所述第九电容器C9的第二端和第十电容器C10的第二端接地设置。所述变压器T1的输出端分别连接在所述全波整流电桥BR1相对的第一接入点和第二接入点上。所述全波整流电桥BR1剩余的两个相对的第三接入点和第四接入点中，第三接入点连接到器件电压接口，第四接入点接地设置。所述第三电解电容E3的正极与所述第四电解电容E4的正极分别连接在所述第三接入点与器件电压接口的连接线上，所述第三电解电容E3的负极和所述第四电解电容E4的负极接地设置。本实施例中，所述变压电路900将220V的电压转换为5V的电压为整个定时开关进行供电。

更进一步地，所述第三接入点通过串联多个二极管连接到器件电压接口，以此增加所述变压电路的反压承受值，提高所述变压电路900的安全性。本实施例中，所述第三接入点串联五个二极管D1～D5连接到器件电压接口。

本实施例中，所述定时开关的供电电源串联去耦电容接地设置，使供电电源的供电更加稳定，降低元器件耦合到电源端的噪声，间接可以减少其他元器件受某个元器件噪声的影响。

综上所述，本实用新型提供的定时开关，基于控制芯片定时调节为用电设备供电的供电电路的输出电压，实现用电设备的定时开关以节约能源减少用电设备的损耗、延长用电设备的使用寿命以及节省用户时间等，而以控制芯片取代现有技术中由门电路和开关按钮组成的控制电路，利用了控制芯片具有的开发成本低、运行稳定以及可扩展功能多的特点，在生产销售上更有优势。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims

1.一种定时开关，其特征在于，包括控制芯片和分别与所述控制芯片连接的脉冲发生电路、定时器以及供电电路，所述供电电路与用电设备连接，所述供电电路向用电设备的输出电压定时切换为预设值或0。

2.根据权利要求1所述的定时开关，其特征在于，所述控制芯片上设置有第一振荡器引脚OSC1和第二振荡器引脚OSC2，所述脉冲发生电路包括第一晶振Y1、第一电容器C1以及第二电容器C2，所述第一晶振Y1的两端分别对应连接到所述第一振荡器引脚OSC1和第二振荡器引脚OSC2，所述第一电容器C1的第一端连接在所述第一晶振Y1接入所述第一振荡器引脚OSC1的接线端上，所述第二电容器C2的第一端连接在所述第一晶振Y1接入所述第二振荡器引脚OSC2的接线端上，所述第一电容器C1的第二端和所述第二电容器C2的第二端接地设置。

3.根据权利要求1所述的定时开关，其特征在于，所述供电电路包括低压差电压调节器、第三电容器C3、第四电容器C4、第一电解电容E1、第二电解电容E2、第一电阻R1，所述低压差电压调节器上设置有接地引脚、电压输入引脚V_in以及电压输出引脚V_out，所述电压输入引脚V_in接入器件电压，所述第一电解电容E1的正极和所述第三电容器C3的第一端分别连接在所述电压输入引脚V_in接入器件电压的接线端上，所述电压输出引脚V_out接入电源电压并通过所述第一电阻R1与用电设备连接，所述第二电解电容E2的正极和所述第四电容器C4的第一端连接在所述电压输出引脚V_out接入电源电压的接线端上，所述第一电解电容E1的负极、第二电解电容E2的负极、第三电容器C3的第二端以及第四电容器C4的第二端接地设置。

4.根据权利要求1所述的定时开关，其特征在于，所述定时开关还包括与所述控制芯片连接的显示屏；所述显示屏上设置有接地管脚、电源电压接入管脚以及分别连接到所述控制芯片上对应引脚处的输入输出管脚RA1～RA3、RD0～RD7。

5.根据权利要求4所述的定时开关，其特征在于，所述定时开关还包括与所述显示屏连接的系统时钟电路。

6.根据权利要求5所述的定时开关，其特征在于，所述系统时钟电路包括时钟芯片、第五电容器C5、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第二晶振Y2以及备用电源BT1，所述时钟芯片上设置有第一电源电压接入引脚VCC1、连接到所述备用电源BT1的第二电源电压接入引脚VCC2、通过所述第二电阻R2接入电源电压的晶振时钟引脚SCLK、通过所述第三电阻R3接入电源电压的输入输出引脚IO、通过所述第四电阻R4接入电源电压的复位引脚、接地引脚以及分别连接在所述第二晶振Y2两端的晶振引脚X1和X2，所述第五电容器C5的第一端连接在所述第一电源电压接入引脚VCC1接入电源电压的接线端上，所述第五电容器的第二端接地设置。

7.根据权利要求4所述的定时开关，其特征在于，所述定时开关还包括与所述控制芯片连接的温度采集电路。

8.根据权利要求7所述的定时开关，其特征在于，所述温度采集电路包括温度传感器、第五电阻R5以及第六电容器C6，所述温度传感器上设置有接地引脚、数据输入输出引脚DQ以及器件电压接入引脚VDD，所述控制芯片上设置有模数转换引脚AD，所述数据输入输出引脚DQ连接到所述模数转换引脚AD并通过所述第五电阻R5接入电源电压，所述器件电压接入引脚VDD接入电源电压并通过所述第六电容器C6接地设置。

9.根据权利要求1所述的定时开关，其特征在于，所述定时开关还包括复位电路，所述复位电路包括复位开关SW1、第七电容器C7、第六电阻R6以及第七电阻R7，所述复位开关SW1的第一端和所述第七电容器C7的第一端接地设置，所述复位开关SW1的第二端通过所述第六电阻R6接入电源电压，所述第七电容器C7的第二端和所述第七电阻R7的第一端连接在所述复位开关SW1的第二端上，所述控制芯片上设置有外部复位引脚MCLR，所述第七电阻R7的第二端连接到所述外部复位引脚MCLR。

10.根据权利要求1至9任一项所述的定时开关，其特征在于，所述控制芯片为PIC单片机，所述定时器集成于所述控制芯片中。