CN2126481U - 超声波遥控开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型推出了一种结构新颖、抗干扰能力强 的超声波遥控开关。该遥控开关由一气囊式超声发 声器和一超声接受器组成，接受器为一具有小汽车造 型的电源插座盒，盒内装有控制电路。该遥控开关的 控制电路是选用了一个具有选通频率和256个连续 脉冲双重控制功能的SK—6专用集成电路和一个反 馈封门电路来实现的，可有效的保证开关不受外界和 电路干扰信号的影响而稳定可靠的工作。

Description

本实用新型涉及了电子控制开关领域，具体的说为一种超声波遥控开关，适用于各种家用电器的开关控制，也可用于电动玩具的遥控。

现今，随着各种家用电器、灯具的普遍使用，各种形式的离线控制开关也应运而生，如红外控制开关、无线遥控开关、超声波遥控开关等，其中超声遥控以其对方向性要求不高，不受电磁干扰而受到用户的欢迎。但是，这种遥控开关存在的一个不足是当控制开关的电源、电路出现电脉冲干扰时，会改变电路的输出状态，产生误动作，对外界的声音干扰也不是唯一的，因而给使用带来不便。

本实用新型的目的在于推出一种不易受电路和外界干扰的、操作使用灵活方便的、能够准确有效的实现遥控的超声遥控开关，方便用户使用。

本实用新型的任务是由一个超声波发生器和一个能接超声波的超声控制器来完成的。

超声波发生器由气囊和发声元件构成气囊上有一气孔，发声元件装在气囊上，气囊突然受压时，囊中的空气会通过发声元件向外发出超声波。发声元件为一个园筒型音哨，音哨上开有气嘴，哨筒内有一用以造成气隙的堵塞。超声接受控制器由基座和控制电路两部分组成，基座实为一电源插座盒，盒内装有一块控制电路板，在插座盒上除开有1至2对电源插孔外，还开有一个超声接受孔和一个电源显示孔。为了使控制开关在具有实用性的同时，还具有一定的装饰性和美观性，插座盒（基座）的外形可以制成小汽车等新颖别致的造型。控制电路板由超声接受换能器、信号处理电路、开关执行电路和整流电源电路组成。本实用新型中，超声接受换能器采用的是一个驻极体话筒，信号处理电路是由一块SK－6专用集成电路片、一个反馈封门电路和一个调频电阻来实现的，整流电源作为超声接受换能器和信号处理电路工作电源。SK－6专用集成电路片为本实用新型的关键部件，它除了具有声控电路应具有的选频放大、双稳态触发、输出放大电路外，还包含了一个计数器、一个频率检测电路和一个时基电路，保证了集成电路只有在输入信号的频率在SK－6的选通频率范围之内，且输入信号的连续脉冲数累计达到256个脉冲时，SK－6电路才会有输出，输出高电平或低电平，使开关执行电路工作，控制接受控制器的接通或断开。由于超声发声器在瞬间是连续发出超声波，故输入电路的脉冲也是连续的，为了防止电路工作时连续的脉冲积累使得SK－6集成电路触发器连续翻转，交替输出高、低电平，使接受控制器处于不稳定工作状态，本实用新型在信号控制电路中还设置有一个反馈封门电路加到SK－6电路上，当信号处理电路的未级输出有高电平（或低电平时），反馈封门电路可使得控制电路的输出电平在规定的时间内（1～3秒）保持不变，从而使得开关执行电路有一个确定的工作状态（按通或断开），保证接受控制器有效可靠的工作。本实用新型在开关执行电路中，采用了一个超小型继电器，继电器的工作线卷接在处理电路未级的一个开关放大管的输出端上，其一对常开工作触头并接在220伏交流电源的两端，用以控制串接在同一条支路上的控制开关的接通与断开（即电源插座盒的得电与失电）。

使用时，将接受控制器（插座盒）的电源线接到室内的220伏交流电源上，将用电器的电源插头插到接受控制器的电源插孔中，在规定的距离内（15米）用手快速捏压超声发生器的气囊，即可遥控接受控制器（电源插座）上电源的通断，实现超声遥控用电器。

本实用新型的超声遥控频率为（15～25KH），最大遥控距离为15米。本实用新型由于采用了具有选通频率与256个脉冲计数双重控制功能的SK－6专用集成电路及设置了反馈封门电路，从而使得超声遥控关关具有控制稳定可靠、抗干扰能力强、操作灵活方便等优点。

本实用新型的具体实施例由以下的附图给出：

图1为本实用新型超声发生器的结构示意图。

图2为本实用新型接受控制器的结构示意图。

图3为本实用新型接受控制器的电路逻辑框图。

图4为本实用新型接受控制器的电路原理图。

下结合附图对本实用新型做进一步描述。

如图1超声发声器由气囊（1）和发声元件（2）组成，气囊（1）为一用橡胶成的具有一定美观造型的中空薄壁橡皮块（如扁园形、方园形等），在气囊上开有两个气孔（图中未画出），发声元件（2）为一用塑料制做的音哨，装在气囊的两个气孔之间，在音哨上开有一气嘴（3）。气囊突然受压时，气囊中的空气由一边的气孔进入音哨内，经发声气隙（图中未画出）由气嘴（3）排出，产生超声波，超声波的频率与气隙和气嘴的形状及大小有关，本实用新型的超声发生器可发出15－25KHz的超声波。

如图2，接受控制器为一具有小汽车造型的电源插座盒（4），盒内装有控制电路板，在插座盒的一端接有一组电源线（8），外接220伏交流电，在插座上设置有1－2组电源插孔，一组插孔（5）可设在小汽车前车灯位置上，另一组插孔可设在小汽车顶部或后车灯位置上（图中未画出），在插座的车顶部开有用于显露驻极体话筒和电源指示灯的装配显示孔（6）、（7）。

如图3，超声信号经超声换能器（驻极体话筒）转换成电信号，送入专用集成电路（9）专用集成电路（9）为一声频解码电路，含有模拟信号放大器、比较器、频率检测、脉冲计数和控制逻辑等单元电路，放大器将信号放大后由比较器整形成限幅方波送入低通滤波器。选通频率决定于振荡器的频率，该解码电路的选通频率为振荡频率的1／10～1／15，频率检测电路将振荡器的选通频率和由低通送入的输入信号频率进行比较鉴别后输出；计数器在接受输入信号的同时接受频率检测电路发出的指令，在输入信号频率等于设定的选通频率时开始计数，记录输入信号的脉冲数，当计数器连续记录的脉冲个数达256个时，时基发生器在频率检测电路监控下发出信号给计数器，计数器输出一个脉冲给触发电路，使触发电路翻转输出高电平或低电平，经一放大执行电路控制接在遥控开关电源电路中的开关和指示灯。反馈封门电路将输出的高电平（或低电平）信号反馈到触发电路，用以限制触发电路在一旦有输出后在连续脉冲输入信号下不再翻转输出，保证输出信号的稳定和可靠。

如图4，接受器的控制电路包含有整流电源电路，超声接受换能器、信号处理电路、开关执行电路和反馈封门电路。220伏交流电经整流电路（10）滤波稳压后，12伏电作为超声接受换能器（RT）和开关执行电路（11）的工作电源，4伏电供给信号处理电路（9）。超声接受换能器（RT）为一驻极体话筒，信号处理电路（9）是由专用集成电路片SK－6来实现的，SK－6实为一声频率解码器，为八脚塑封结构，1脚接输入信号，2、3脚接外接调频电阻R₅，4、5脚接外部反馈电路，6、7脚接工作电源，8脚输出。超声信号经SK－6集成电路片处理（选频整理，累计一定的脉冲数）后送入开关执行电路控制开关的通断，开关执行电路（11）由开关放大管BG和继电器J组成，继电器选用JRC－21F超小型继电器，其工作线圈接在开关放大管BG的输出端，工作触点K接在接受控制器（插座盒）（4）的电源电路上，当接通外部电源但无输入信号时，SK－6集成电路输出低电平，开关管BG截止、C点呈高电位，继电器J失电，触点K断开，接受控制器（4）断电、电源指示灯灭；当有超声输入信号时，SK－6集成电路工作输出高电平，BG导通、继电器J得电、触点K闭合、接通电源电路、接受控制器（插座盒）（4）得电接通。

本实用新型中，接受控制器的控制电路在满足下面两个条件时方可工作有输出。

a、输入信号的频率为控制器电路的选通频率；

b、输入信号的连续脉冲累计达256个。

从而避免了外界或电路的干扰信号对电路工作的影响，保证了控制开关工作的准确性。为了防止SK－6集成电路触发器的输出状态在连续输入信号下的不断翻转，影响控制开关工作的稳定性和可靠性，在控制电路中引入了反馈封门电路（12），反馈封门电路由电阻R₇、R₈和电容C₄组成，接在SK－6集成电路芯片的4脚5脚上，反馈封门电路的功能在于当在输入信号的控制下，接受控制器的控制电路输出有高电平（或低电平）、控制开关接通（或断开）时，反馈电路可使SK－6电路的4脚（或5脚）呈现高电平（正负脉冲信号），将输入信号暂短封闭，失去对输出信号的控制作用，从而保证了电路有一稳定的输出（工作）状态，开关可靠的接通或断开。本实用新型中反馈封门电路的封门延时时间为1至3秒，足可以保证控制开关的有效工作。

Claims (4)

1、一种由超声波发生器和超声波接受控制器组成的超声波遥控开关，超声波发生器为一上面装有发声元件的气囊，接受控制器由基座和控制电路两部分组成，基座为一电源插座盒，盒内装有控制电路板，控制电路由整流电源电路、超声接受换能器、信号处理电路和开关执行电路组成，超声波接受换能器为一驻极体话筒，其特征在于接受控制器的信号处理电路是由专用集成电路片SK-6来实现的，SK-6为8脚塑封结构其中1脚接入信号，6、7脚接工作电源，8脚输出，在SK-6的2、3脚上外接有一个调频电阻R₅，SK-6的4脚，5脚与外部的一个稳定电路输出状态反馈封门电路(12)连通。

2、如权利要求1所述的遥控开关，其特征在于控制电路中的反馈封门电路是由电阻R₇、R₈和电容C₄组成，接在SK－6集成电路片的4脚5脚上。

3、如权利要求1所述的遥控开关，其特征在于在开关执行电路中采用了超小型继电器JRC－21F。

4、如权利要求1所述的遥控开关，其特征在于接受控制器的基座是用彩色工程塑料浇铸而成，基座（电源插座盒）的外部形状为一小汽车造型。

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