CN2420797Y - 通用电器电源开关遥控装置 - Google Patents

Abstract

通用电器电源开关遥控装置,其电力线载波隔离器的输入端连接市电入户线、输出端接用户电力线;系统控制终端机、红外线接收器和载波接收控制器并接于用户电力线网络上;载波接收控制器的输出线连受控电器,系统控制终端机的电话线输入、输出端分别接电话入户线,用户电话机。具有以下优点:1.遥控距离不受限制,可通过电话或红外线实现遥控;2.各个用户各自形成一个闭合的控制区域,杜绝了相互间的互扰。

Description

通用电器电源开关遥控装置

本实用新型涉及一种电器电源开关遥控装置，特别涉及一种利用程控电话通讯网络，用户电力线网络实现电源开关遥控的电子装置。

现有电器电源开关远程控制装置：利用高频电磁波作为遥控指令的载体。它由大功率发射装置将载有遥控指令的高频载波发射出去，然后由远处的专用接收装置接收，经其内部放大、解调、指令解码，然后由执行电路完成控制动作。

此类装置存在以下几个缺点：①需占用无线电频道，涉及无线电管理条例；②大功率射频装置在多用户使用时会产生同频互扰；③受射频发射机发射功率的限制，遥控距离不能做到很远。

本实用新型的目的是公开一种在任意距离内都能对用户电器电源进行遥控的通用电器电源开关遥控装置。

本实用新型是这样实现的：通用电器电源开关遥控装置，包括电力线载波隔离器、系统控制终端机、红外线遥控发射器、红外线接收器、载波接收控制器；其特征在于：电力线载波隔离器的输入端连接市电入户线、输出端接用户电力线网络；系统控制终端机、红外线接收器和载波接收控制器则通过供给其工作电流的两条交流电源线并接于用户电力线网络上；而载波接收控制器的电源输出线和受控电器相连，系统控制终端机的电话线输入端接电话入户线，电话线输出端接用户电话机。

载波隔离器是由高频陷波网络和高频阻波网络串联而成；高频陷波网络由两个对称的K式∏型低通滤波器构成；高频阻波网络由K式Г型低通滤波器构成。

系统控制终端机包括电源电路、自动提机电路、双音频解码电路、用户密码电路、通道码和控制码输入选择电路、遥控指令编码电路、指令载波调制发射电路；自动提机电路的电讯输入端与电话入户线连接，自动提机电路还与双音频解码电路和用户密码电路连接。双音频解码电路还与用户密码电路、通道码控制码输入选择电路连接；用户密码电路还连接通道码控制码输入选择电路、通道码控制码输入选择电路的两路输入端分别与双音频解码电路，用户密码电路连接，输出端与遥控指令编码电路连接。遥控指令编码电路输出端与指令载波调制发射电路输入端连接。指令载波调制发射电路的输出连接用户电力线。

为了便于使用者操作，系统控制终端机可增加一个语言操作提示电路，该电路与自动提机电路连接，与通道码控制码输入选择电路的一路输出连接。

为了便于监听，在该系统控制终端机中增加监听控制与监听放大电路，该电路有三路输入端，分别与电话入户线，双音频解码电话，用户密码电路连接。

红外线遥控发射器包括电源电路、键盘扫描电路、遥控指令编码电路和指令载波调制发射电路。键盘扫描电路输出连接遥控指令编码电路输入端，指令编码电路输出连接指令载波调制发射电路的输入端，指令载波调制发射电路输出红外线信息，由红外线接收器接收。

红外线接收器包括电源电路、红外线信号接收解调电路、遥控指令载波调制发射电路组成。红外信号接收解调电路的输出端连指令转换载波调制电路的输入端，遥控指令载波调制发射电路的输出端作为红外线接收器的输出端。

载波接收控制器：是由电源电路、载波接收选频放大电路、载波指令解调电路、遥控指令解码电路、和负载(单路或多路)电源控制电路组成；载波接收选频放大电路的输出端与载波指令解调电路输入端连接；载波指令解调电路的输出端连接遥控指令解码电路输入端；遥控指令解码电路的输出端连接负载控制电路输入端，负载控制电路控制电源的开关状态，该载波接收控制器可制成单路控制型也可制成多路控制型。

本实用新型具有以下优点：①远程遥控是通过综合利用市程控电话通讯线路来实现的，不需大功率射频装置，不占用无线电频道；②室内则综合利用用户电力线网络作为遥控指令传输线，结合红外线遥控发射器和红外线接收器，能实现室内(越室)遥控；③采用信号隔离装置，使各个用户各自形成一个闭合的控制区域，杜绝了相互间的互扰。

图示说明：

图1：本实用新型方框图

图2：实施例电力线载波隔离器方框图

图3：实施例电力线载波隔离器电路图

图4：实施例系统控制终端机方框图

图5：实施例系统控制终端机电路图

图6：实施例红外线遥控发射器方框图

图7：实施例红外线遥控发射器电路图

图8：实施例红外线接收器方框图

图9：实施例红外线接收器电路图

图10：实施例载波接收控制器(单路控制型)方框图

图11：实施例载波接收控制器(单路控制型)电路图

图12：实施例载波接收控制器(多路控制型)方框图

图13：实施例载波接收控制器(多路控制型)电路图

图14：扩展功能后系统控制终端机电路方框图

图15：系统控制终端机扩展功能部分的电路图

图16：扩展功能后本实用新型的方框图

图17：防盗监控探头方框图

图18：防盗监控探头电路图

参照图1，本实用新型工作原理过程如下：

遥控指令可由两条路径发送：(1)是通过程控电话网络路径；(2)是通过红外线遥控发射器路径，这两条传输路径都采用了双载体接力传输方式。

通过程控电话网络实现控制原理如下：拨通家中电话，由并接于家中电话线上的系统控制终端进行自动摘机。进而将其内部电路和外线电话机相连。用户可通过电话机键盘，输入特定遥控指令编码。终端将此指令编码经双音频解码后转换成二进制可寻址编码。最后调制于电力线载波上。沿供给本终端交流电源的电力线传播至整个用户电力线网络上。而电力线载波接收控制器则负责接收遥控指令载波。经其内部放大、解调、解码、最后驱动相应控制单元完成最终控制目的。

通过红外线遥控发射器实现控制的原理如下：用户从键盘上键入的遥控指令被编译成二进制可寻址编码，然后将它调制成38KHz红外线载波，经由红外发射管发射出去。再由红外线接收器接收该信号并将它还原为二进制可寻址编码。最后，将编码转调制成电力线载波信号。沿供给本红外线接收器交流电源的电力线传播至整个用户电力线网络上。而接于该网络上的载波接收控制器则负责接收遥控指令载波。经其内部放大、解调、解码、最后驱动相应控制单元完成最终控制目的。

(参照图2、3)载波隔离器由高频陷波网络和高频阻波网络串联而成。高频陷波网络由C1、L1、L2、C4构成的两个对称K式∏型低通滤波器构成。R1与C1并联，R1是C1的放电电阻，它们并联后的两个结点分别与L1、L2的一端相连，构成本隔离器的输入端，用于和市电入户线相连。该电路能让50Hz交流顺利通过，而市电网上的各种高频噪波则被大幅度衰减，解除了这些噪波对用户电力线网络中载波接收控制器的干扰。

高频阻波网络由C4、L3、L4则构成的两个对称K式Г型低通滤波器构成。C4分别与L3、L4的一端连接，而L3、L4的另一端则构成本隔离器的输出端，与用户电力线网络相连，L3、L4让50Hz交流顺利通过，而对于用户电力线网络上的电力线载波信号则呈高阻抗，因此，该电路能有效阻止用户电力线网络上的载波信号往市电网传输。而经过该电路泄漏的少量载波信号还将被上述高频陷波电路进一步衰减，因此，在使用本隔离器后，能彻底解决系统的相邻用户间互扰难题，使本系统大面程推广成为可能。

电路中还有C2、C3两只对地电容器，它们的容量为几千皮法，作用是旁路电力线接收到的电台广播信号。

系统控制终端：(参照图4、图5)这部分是实现远程遥控功能的关键装置，它并接于用户电话线上，平时处于等待状态，不影响用户电话机的使用，进行远程控制时，它能将用户由外线电话输入的双音频信号转换成本系统专门设计的二进制可寻址编码(和红外线遥控发射器兼容)，然后将编码调制于电力线载波上，最后经用户电力线网络传输给各个载波接收控制器，最终实现对电器电源的远程遥控。下面对这部分的电路构成和详细工作原理进行说明：

电源电路(图5-1)

B1、A1、C1、C2组成交流降压整流滤波电路，输出12V直流电压，一路直接经V1接口输出，另一路经IC17805和C3、C4进一步降压稳压后，经接口V2输出，而C5、R1则生成加电复位信号，经接口R输出。

自动提机电路(图5-2)

常态下电话直流电流经过继电器J1常闭触点后由接口A、B加至C6、C7，因C6、C7的隔直作用，此时无电流流过C6、C7。当有振铃时，峰值铃流将经C6、C7加至A2整流，R2、C8对此电流积分，而VD1则起限压作用，以免积分峰值电压超过触发器IC2(CD4013)的工作电源电压，IC2A和R3、D2、C9构成一个单稳电路，调整R3、C9值，使单稳保持时间为3秒(超过有效响铃时间)，这样便形成对振铃信号的整形，保证每次振铃都只能在单稳输出端得到一个方波脉冲。IC3是一个十进制计数分配器CD4017，由它对振铃进行计数，R24、C10、D1组成它的自复位电路，常态下，单稳的反相输出Q-端是高电平。此高电平经R24加于C10后接于IC3复位端，计数器处于复位禁止状态。若有振铃信号，则IC2A翻转，其Q-输出低电平。C10电荷经D1迅速放掉，计数被允许，当IC2延时结束后，Q-恢复高电平，此高电平直接加于IC3计数输入脚，计数进1位，IC3计数第8位输出则去触发由IC2B、R6、D3、C12、C11、R5等元件组成的提机单稳电路，最终由IC2B的Q端高电平经R7去BG1基极，使BG1导通带动J1，完成提机动作。振铃过程中，不管任何原因使振铃停止，则振铃信号消失，由IC2A组成的单稳不再触发，Q-端一直输出高电平。当超过两次振铃的间隔时间后，由R24、C10组成的积分电路将达到IC3的复位电平，IC3自动复位。

双音频解码电路(图5-3)

电路自动提机后，继电器J1吸合，常闭触点分开，电话电流往振铃计数电路的通路被切断，电话电流转而经J1常开触点从接口C、D送往A3完成自动极性选择，IC5(MT8870)、R13、R14、R15、R17、C16、C17、C18、C20、X1等元件组成双音频解码电路，R16、C19是IC5的电源退耦器件，从外线送来的双音频信号由IC5放大并解码后转换成BCD码从其四个数据端输出。其中一组经接口D0-D3输出。另一组被送往IC6(CD4514)，再进行十六进制数解码。在这里我们只采用0-9、*、#等12个通用电话键盘号码所选中的十六进制码S1-S12，并从接口S1-S12输出。VT是双音频解码状态指示信号。

用户密码电路(图5-4)

它是由IC7(CD4043)和四只拨动编码开关K1-K4组成的，K1-K4每个开关都能从S1-S10中选出一位数字作为密码字，而K1-K4的选择输出端则送往IC7的R0-R3端。Q0-Q2接下级触发器S1-S3端，S0端接自动提机电路的反相输出(IC2B的Q-)。在未自动提机前，S0被加高电平，密码电路处于复位禁止状态，自动提机后，S0被加低电平，密码电路被允许。当K1-K4依次送来高电平时IC7被依次触发，IC7的Q3是密码有效输出端，被作为后级电路的允许控制，其中一路直接经接口L输出，另一路经IC8A反相，C21和R18对反相输出进行微分，分别从接口I、J、K输出一个脉冲信号。

电路中IC8B、IC8C、IC8D以及D9-D13、R19则构成一个错码保护电路，其中D9-D12接K1-K4选择输出，VT接双音频解码状态指示信号，因此，当VT端和IC8B输入端同时加高电平时，F接口输出的是低电平、电路被允许。若外线输入的密码不被K1-K4选中(无效的错码)，则IC8B输入端处于低电平，而VT端是高电平，接口F将输出高电平，此高电平在经过D4后直接加在自动提机单稳电路的复位端，使电路强行挂机，最终完成错码保护。

通道码、控制码输入选择电路(图5-5)

红外线遥控发射器键盘是由14个按键组成的，其中有6个通道选择键，结合内部锁存电路，允许多位组合，另外还有6个控制键，但电话机键盘上只有数字键0-9和功能键*、#共12个按键。为了和红外线遥控器按键兼容，便于用户操作，我们重复使用了电话键盘上的1-6数字键，经过电路的切换，它们可输入通道码，也可输入控制码。

S12代表的是电话按键“#”，接IC9B输入端，控制端接双音频解码指示信号VT，IC9B输出端则接IC10A的触发脚CP，IC10A构成双稳态电路。因此，当外线按一次“#”键，IC9B输出信号便会触发IC10A一次，使IC10A改变一次状态，我们就用IC10A的Q端和Q-端决定电路工作状态。IC11是一个可寻址8位锁存器CD4099，它能将IC5送来的BCD码译成十进制数，并逐位锁存于锁存端口，由它完成通道码的多位组合，锁存输出由Q1-Q6接口送往遥控指令编码电路。IC11的RST、WR端电平状态决定了IC11是复位、锁存或是保持。在未解出用户密码前，密码电路有高电平经接口L，使IC10A处于复位禁止状态，而当用户密码解出后，IC10A被允许，但它尚未被触发，Q端为低电平，IC11的WD、RST端都为低电平，IC11处于锁存状态，而IC10A的Q-端高电平经接口M送往编码电路，使编码禁止，此时电路处于通道码输入状态。

当外线按“#”键后，IC10A翻转，Q端输出高电平，使IC11的WD端为高电平，而RST端保持低电平不变，IC11处保持状态，而IC10A的Q-端由高电平变为低电平，原加于IC10B的S端高电平消失，编码被允许，因此电路进入控制码输入状态。

至于IC9A的输入端则接电话机“*”键输出S11，控制端接双音频解码状态指示信号VT。因此，当外线按下“*”键后，IC9A的输出端输出高电平，此高电平经接口G送往自动提机电路中IC2B的复位端，使电路强行挂机。

遥控指令编码电路(图5-6)

IC12是一只专用的二进制可寻址编码集成电路HX9801A，它有6个地址输入口和6个数据输入口，R25是它的振荡电阻，只要将其编码使能端EN-加上低电平，即可从其编码输出DOUT端口输出按地址端口信息和数据端口信息混合而成的二进制串行码，并由接口P送往后级载波调制电路。

IC9C和R28构成一个反相器，对VT信号反相。IC10B和R30、D29、C24构成一个单稳电路，其反相输出Q-控制IC12发射使能端EN-，IC10B单稳时间决定了IC12输出编码串的长度。

R29是IC10BS端的下拉电阻，经D27、D28送来的信号能使IC10B禁止，接口S12是“#”键的解码输出端，加在IC10B的S端目的是在按“#”时禁止编码电路动作，以免送出无效编码。至于M端则来自通道码、控制码输入选择电路，它使得编码电路在通道码输入状态下被禁止。

S10端信号能经D24、D25同时使数据端口D2、D6置高电平，这种状态是我们特意设置的通道内各路受控负载的全体复位指令。(相当于按红外遥控器的“OFF”键)。D23、D26、是S2、S6的隔离二极管，R26、R27则是D2、D6的下拉电阻。

载波调制与发射电路(5-7)：

电路中IC13A、R31、X2、C25、C26组成一个载波振荡器。X2的频率就是载波的工作频率，IC3B的一个输入端接载波振荡输出，另一输入端接指令编码信号输出。当有指令编码信号送来时，IC13B输出端将输出受指令编码调制的脉冲载波信号。IC13C和IC13D用于对它反相，R32、R33、BG3、C27、B1、C28、C29、L1、L2构成载波发射电路，IC13C和IC13D的并联结构是为了加强调制载波信号对BG3的驱动能力，载波发射信号最后通过L1、L2输送到用户电力线网络上，最终完成遥控指令由外线电话至载波接收控制器的传输。

语音操作提示电路(5-8)：是由一片专用的烧录型语音芯片HX9803以及R9-R12、C14、C15、BG2等元器件组成的。

HX9803内部录有三段语音，分别用于提示电路提机，通道码输入、控制码输入等共三种电路状态。E、I、O是它的三个触发信号，分别控制三段语音的输出，C14、R9、R10、BG2组成提示语音输出电路。

红外线遥控发射器(如图6、图7)

在室内时，本实用新型利用红外线遥控发射器结合红外线接收器，完成红外线指令信号至电力线载波指令信号的转换传输，从而实现同室和越室遥控目的，它涉及本实用新型专门设计的编码方法和指令转接方法。

DC4.5V电池组和C1组成红外线遥控发射器的电源电路。

键盘扫描电路：是由键盘K1-K14、D1-D8、R1-R19、C2-C4、BG1、IC1、IC2、IC3、LED1-LED10等元件组成的。

K1-K6是通道码输入键，分别代表通道CH1-CH6；K7-K12是控制码输入键，分别代表控制码1-6。遥控器平时处微功耗等待状态，D1-D6、D15和R13组成一个6输入或门，受K1-K6控制，D7-D12、D15、D16、R13组成另一个6输入或门，受K7-K12控制，两个或门间用D16隔开，两个或门的公共输出加在由R13、C3、IC3C、IC3D组成的RC延时电路上，只要按下K1-K12及K14任意键。延时电路开始工作，IC3D输出高电平，IC1的R-端为高电平，IC1被选中，D18截止，IC3E、IC3F、R14、R15、C4组成的振荡器起振，振荡信号由IC3F输出，一路直接加于IC1时钟端CP上，使IC1开始工作，另一端经R16使BG1间断导通，发光二极管LED1-LED4发光，照亮K1-K14组成的键盘，便于用户夜间使用本遥控器。

IC1是一个6D触发器CD40174、R1-R6分别接于6个触发器的输入输出端间，它们既是K1-K6的下拉电阻，又是6个触发器的自锁反馈电阻。在未触发前，6个输出端Q0-Q5全部为“0”，当K1-K6中有键按下，相应触发器触发，该键值被锁存，其锁存输出“1”和其余5位输出，构成一个6位的二进制地址码，根据K1-K6各键值的组合，最多能有26=64种不同组合。K13是通道码改写键“REDO”，按下后，IC1的6个输入端电平经D1-D6、K13接电路公共地，6个锁存器被强行写“0”，便于K1-K6重新编写。IC2是一只6反相电流变换器CD4049，其输入端接IC1的6个锁存输出端，其输出端直接驱动6只发光二极管，用于指示通道码状态。

R7-R12是K7-K12的下拉电阻，构成控制码输入键盘。当K7-K12中有键被按下是时，D7-D12的公共端输出高电平，此高电平经C2、R18、R19组成的微分电路微分出一个高电平脉冲，由IC3A反相后从其输出端输出低电平脉冲，用于控制编码器工作。和通道码不同的是控制码不设锁存器，不支持多位组合，每位控制码代表的是每个通道中的一路受控负载。因此本遥控器键盘最多能实现对26×6=384路受控负载的控制。为了向用户提供操作便利，还设计有一个能使通道内六路负载全体复位的“OFF”键---K14键。按下后，经过D13、D14同时选中控制码“2”和“6”，形成一个专门的组合码，结合后面所述的载波接收控制器，就能按照这个特殊指令使选中通道内受控负载全体复位。

IC13B的输入端接编码控制负脉冲信号，反相后的正脉冲由D17隔离后加至延时电容C3上。在不断按控制码进行各个操作时，C3不断受到补充电，延时电路将一直保持，在停止按控制码键或通道键后，C3电荷经R13放电，直至使IC3C、IC3D翻转，IC3D输出低电平，延时结束，电路回到等待状态。

指令编码电路：

采用专用的编码器IC4(HX9801B)，它有6个址输入端口A0-A5和6个数据输入端口D0-D5。R23是它的振荡电阻，只要在编码使能端ET-加上负电平，其编码输出端就输出含地址端口信息和数据端口信息的二进制脉冲编码，而且HX9801B内含载波调制器，因此，编码输出端口输出的是已受编码调制的38KHz载波脉冲，此脉冲载波可直接驱动发射电路向外发出红外线。

R20、C5是IC4的电源退耦器件，IC4的A0-A5分别接K1-K6的锁存输出Q0-Q5，它代表的是通道码组。IC4的D0-D5直接与K7-K12相连，代表的是控制码。用户应先输入通道码选中某个通道，然后按控制码键，编码器马上送出含通道地址与控制信息的编码串。

载波调制红外发射电路：

因IC4内含载波调制，使得外围电路大大简化，调节R23阻值，能改变载波频率，受指令编码调制的38KHz载波脉冲经R21驱动BG2，BG2发射极接限流电阻R22，集电极接红外发射二极管IRLED1，根据编码输出信号，IRLED1向外界发出红外线脉冲信号。

红外线接收器(如图8、图9)

遥控接收控制器接收的是电力线载波，红外线遥控指令信号要完成对受控负载的控制，就必须先将它转换成电力线载波，红外线接收器就必须完成红外线接收和电力线载波指令信号的转调制。

详细电路及原理如下：

C1、R1、A1、C2、C3、VD1、IC1、C4组成电源降压整流电路，220V交流经该电路降压、整流、滤波后输出12V直流电压，一路加到B1用作载波发射级电源。一路经IC1、C4再次稳压、滤波后输出5V直流电压。

红外线信号接收解调电路：是由IC2(一体化红外接收头)为核心，加上R3-R6、BG1、BG2、LED1、LED2等外围元件组成的。R2、C5是IC2的电源退耦器件，红外线信号由IC2的接收窗口接收，经其内部放大，检波、整形等一系列处理后，从其输出端输出解调负脉冲信号，R3、R4、BG1构成一个反相器，从BG1集电级输出正相指令脉冲，而R5、BG2、R6、LED1、LED2构成接收指示电路。当IC2接收有红外指令信号时，LED1、LED2将闪烁。

载波调制发射电路：电路结构和详细工作原理与前述系统控制终端机载波调制发射电路相同，在此不再详述。红外线指令载波的解调信号由BG2集电极输出后转加于电力线载波调制器的调制输入端，即可完成遥控指令的转调制。

载波接收控制器(单路控制型)：(如图10、11)

载波接收控制器是完成对受控负载电源进行“开”“关”控制的最终单元。电源电路：由R1-R3、C1、C5、D1、A1、VD1等元件组成降压和稳压电源电路。220V经该电路降压、整流、滤波后输出8.2V直流电压，并经接口V+输出。另外，此电压经R2、C4及R3、C5退耦后再分两路输出，一路去载波接收选频放大电路，另一路去指令解码电路。

载波接收选频放大电路：是由L1、L2、B1、C6-C9、D2、D3、R4-R7、X1、IC1A-IC1D等元件组成。电力线载波由L1、L2、C6、C7组成的两个串联回路加至B1初级，由B1次级耦合到载波信号后再由D2、D3限幅，调节B1磁芯，能取得最佳接收效果。IC1A、R5组成载波前置放大器，限幅后的载波信号经R4、C8输入IC1A进行放大，放大输出信号由X1选频，滤去杂频干扰。IC1B-IC1D、R7组成第二级载波放大器，X1的选频输出信号由R6、C9加至IC1B等组成的放大器放大后，由IC1D输出端输出。

载波指令解调电路：是由D4、C10、R8、R9、IC1E、IC1F等元件组成的。载波放大输出信号由D4、C10检波电路检波，因检波输出信号电平不能满足解码电路要求。因此，需经R8、R9、IC1E、IC1F组成的整形电路整形，然后由IC1F输出端输出峰值为VSS-VDD的满幅纯脉冲指令编码串。

遥控指令解码电路：是由K1、K2、D5、D6、IC2、R10-R19等元件组成的。其中IC2是专用指令解码器HX9802，K1是解码器的地址预置开关，R11-R16是IC2地址端A0-A5的下拉电阻。预置开关未打至“ON”时，该位地址是“0”，预置开关打至“ON”时，VDD经K加至该地址位，使该位地址为“1”，对应于遥控编码方法，K1也能设置26=64种不同组合码。遥控时选中的通道码若和K1设置的地址码相同，则本控制器被选中。R17是IC2的振荡电阻，K2是IC2六位数据位输出的选择开关，最多只能有一位打至“ON”，否则是无效的。若K2选中的数据位是遥控指令选中的控制码位，则该位输出高电平，并经D6送往后级电路。R19、R18对IC2控制码输出DQ2、DQ6进行“与”选择。当DQ2、DQ6同时输出高电平时，R18、R19公共端才为高电平，这一高电平就是通道内各受控负载的全体复位信号，它一路经D5与K2选择输出混合，另一路经D9往双稳态执行电路IC3B的复位端，R10是IC2指令输入端的限流保护电阻。

负载电源控制电路：是由IC3A、IC3B、C11-C15、D7-D10、BG1、BG2、R20-R28以及J1、Y1等元件组成的。IC3A、R23、D8、R20、C13等元件构成一个单稳电路，C11、C12、R21、R22及D1组成电源通断脉冲检出电路，每接通本控制器电源一次，C12与R22公共端都产生一个高电平脉冲信号，然后由D7隔离后加至IC3A的触发端CP。另外K2的选择输出以及通道复位信号输出，经D5、D6隔离后也加在IC3A的CP端，因此，不管是开关控制电源一次或选中本控制器地址码和控制码进行遥控操作一次，或在选中本控制器地址后，按通道负载复位键“OFF”一次，IC3A都被触发一次，其正相输出Q端高电平一路去触发由IC3B组成的双稳电路，另一路经R27、BG2驱动Y1发声，提示电路动作。

电路中IC3B组成双稳态电路，C15、R25是它的加电复位元件，用以保证电路通电后，IC3B先处于复位状态。IC3B的正相输出端Q经R26、BG1驱动J1，最终由J1触点的切换完成对受控负载电源的“开”“关”控制。电路中R24起着较为特殊的作用，在IC3B未触发前，IC3B的Q-端为高电平，受R24影响，R23、C14的充电时间变短，Y1发音也变短，IC3B触发后，Q-端变为低电平，受R24影响，R23、C14的充电时间变长，Y1发音也变长。因此，随着IC3B对受控负载电源执行“开”“关”动作，声响提示也分“长音”与“短音”。用户可据此判断对受控负载进行的操作是“开”或是“关”。

载波接收控制器(多路控制型)：(如图12、13)

它与单路控制型基本相同，只是控制单元重复使用了多个负载电源控制电路。其中Y1、BG2、R28组成的声响提示电路共用，C15、R25组成的通电复电路共用。具体工作原理可参考上述单路控制型。

在载波接收控制器(单路与多路型)电路中，负载电源控制器件是电磁继电器。在实际使用中，还可使用双向可控硅、固态继电器等其它电流控制器件。

对本实用新型进行简单改进，增加防盗监控探头，并在系统控制终端机中增加防盗控制终端装置就能轻易实现防盗电话自动报警功能和远程监听功能。

防盗监控探头和防盗控制终端机都由其自身电源线并接于用户电力线网络上，防盗监控信号被调制成电力线载波并沿用户电力线传送至防盗控制终端机上。

防盗监控探头(参照图17)：是由电源电路、人体红外检测电路、工作状态控制电路、防盗指令编码电路、载波调制与发射电路等单元电路组成的。

防盗控制终端机(参照图14)：是由电源电路、探头信号接收电路、防盗触发电路、自动拨号控制电路、拨号电路、拨号进程音检测及消号控制电路、示警语音输出电路等单元电路组成的。

防盗监控探头详细工作原理：(参照图18)

电源电路：是由R1-R4、C1-C6、D1、D2、VD1、A1、LED1、K1、IC1以及备用电池等元器件组成的。交流电源经C1、R1、A1、C2、C3、VD1完成降压整流及滤波，由V1接口输出12V直流电源。9V电池组、K1、D1、D2、R3组成备用电源电路，LED1、R2组成交流电源指示电路。在交流电源正常时，整流滤波输出的12V电源高于电池电压，D2截止，12V电源经R3、D1对电池充电。若交流电源停电，整流输出端电压下降至9V以下时，D2导通，电路由电池组供电，IC1、C5、C6对12V电源再进行降压稳压，然后由V2接口输出5V电源，R4、C7对5V电源退耦，并从V3接口输出。

人体红外检测电路：是由人体红外检测专用集成电路WT8072以及R5-R12、C8-C17、探头IC3等外围元器件组成的标准应用电路，人体红外检测信号由IC2的16脚输出。当检测到人体红外信号后，该脚输出间断高电平脉冲。

工作状态控制电路：是由IC4(CD4069)以及R1 3-R18、C18-C20、D3-D6、K2、LED2、BG1等元器件组成的。R13、C19、D6、IC4B组成通电延时电路，其输出信号加于IC5的D5端。刚通电时C19低电平，IC5的D5端为高电平，C18、R14、D5将微分出一个高电平脉冲，经IC4C反相使D4导通，IC5编码使能端从高电平变为低电平，编码电路将IC5数据端D5的高电平编入专用编码，作为开机检测信号。随着C19充电为高电平，延时结束，IC4B输出低电平，IC5的D5端变回低电平，另外IC4B输出的低电平经IC4D反相后，在其输出端输出高电平，此高电加于IC5的D0端，电路进入防盗监控的警戒状态。

IC4E、IC4F及其外围器件则组成电池电压跌落提示电路。检测电压经V1接口输入由R15、R16、C20、IC4E、IC4F组成的电压比较器，比较器输出经R17加至BG1基极。当交流电源停电后，电池将维持电路工作；当9V电池组电压跌至7.5V以下后，电压比较器输出高电平，BG1导通、LED2发光提示用户更换电池。

因人体红外线检测电路输出的检测信号是正脉冲，为了符合编码控制信号要求。特设由IC4A构成的反相器对检测输出信号反相，D3与D4共同作用于IC5EN-端，检测电路每输出一个检测信号，编码器便发出一串编码脉冲。

防盗指令编码电路：是由专用编码集成电路HX9801A构成的，其工作原理前面已有叙述。在这里，我们将其地址端A0-A5全部接VDD，即其地址为“111111”，将它作为防盗运作的专用地址。当其D5端为高电平时，送出的编码被作为开机检测信号，用于和防盗控制终端机进行通信预检和防盗控制终端机自动开机控制。当其D0端为高电平时，送出的编码则被作为防盗触发指令，通过K2常闭，可使探头长时间处于检测工作状态，配合防盗控制终端机，还可实现其它功能。(例如电子门卫)

载波调制与发射电路：其电路结构与工作原理同前述系统控制终端机载波调制与发射电路。通过它即可将防盗监控信号沿用户电力线网络送至防盗控制终端机。因此，在实用中，用户可方便地增加监控探头的数量，而且安装并网也十分便利。

防盗控制终端机：(参照图14、15)它与远程控制终端机组装在一起，共用一个机箱，共用交流电源，备用电源以及电话通讯线路。

电源电路：是由C1-C8、R2-R4、VD11以及IC1组成。从远程控制终端机送来的12V直流电源经DC12VIN接口输入、C1、C2滤波。一路经IC1、C3、C4降压稳压为5V，由V1接口输出，供给后级电路工作，另一路经R2限流，VD1、C5、C6稳压为8.2V。R3、C7与R4、C8组成两级退耦电源，分别由接口V2、V3输送往探头指令载波接收选频放大电路和探头监控指令解码电路。

探头信号接收电路：它完成对探头指令载波信号接收、选频放大、解调和指令解码等等。其电路结构和详细工作原理与前述载波接收控制器中的载波接收选频放大电路、载波指令解调电路相同。其中探头送来的开机预检指令由IC3的D5端输出，防盗监控检测指令由IC3的D0端输出。

防盗触发电路：是由IC4A(CD4013)、IC5(CD40174)以及R13-R24、C15、D6-D16、BG1-BG5、K2、K3、J1等元器件组成的。IC4A构成双稳电路，用作防盗开关机控制，C15、R15是通电复位电路。R16、BG4、R9构成IC5复位控制，和IC4同步运作。在IC4A未触发前，其Q端为低电平，此时不论IC3是否送来防盗监控指令DO信号，其它由IC5组成的防盗触发电路都不动作，此为防盗关机状态。防监开机控制可由四种方法实现：a．按K2，VDD经K2加于IC4A的CP端，IC4A触发后执行开机动作；(R14是CP端下拉电阻)b．将防盗监控探头接通电源，其开机检测编码指令经上述电路处理后，从IC3的D5端输出高电平，经R13使BG1导通，VDD经BG1加于IC4A的CP端，IC4A触发后执行开机动作；c．用红外线遥控发射器选中通道CH123456，再按控制码6，发出一串和防盗监控探头的开机检测信号一样的遥控指令信号，同样也可使防盗开机；d．用远程遥控功能以上述红外线遥控器操作方式送出该指令编码，也可使防盗开机。

LED1、BG2、R17组成防盗开机指示电路，它在IC4A触发后，防盗控制终端机处开机状态时，由LED1发光指示。

防盗控制终端机开机后，IC4A的Q端变为高电平，此时接口D0若有高电平信号，BG3将接通，Q端高电平经BG3、D6-D9分别加在IC5的锁存输入D0-D5上，IC5(40174)和R20-R23组成锁存器。当Q0-Q5锁存高电平后，R20-R23将此高电平反馈回锁存输入端D0-D5，保持Q0-Q5输出不变，D10-D12接消号电路，D13-D15对D15的Q0-Q2输出进行“或”选择，IC5的第4-6锁存器并接在一起，其输出端经R24、BG5驱动J1，用以控制电话线路与用户电话机间的通路。当IC5被触发后，J1吸合，往用户电话机的通路被切断，防止盗贼以用户电话机影响终端机自动拨号进程。

自动拨号控制电路：是由IC6(CD4069)、IC7(CD4081)、IC8(CD4017)、IC9(CD4066)以及C13、C16-C20、D17-D21、R26-R35、BG6、J2等元器件组成的。

IC6B、IC6C、R29、R30、C17构成的振荡器用以提供循环拨号的进位时钟。要求它的振荡周期为5秒，IC8的Q2、Q5、Q8分别代表第一、二、三组拨叫号码的拨号控制。在进位时钟的控制下，IC8计数至Q2时，与IC5送来的触发信号Q1，同时加于IC7A上，IC7A输出高电平，此高电平经D18、R35、BG6使J2吸合，电话电流经J2常开触点后，从接口TELFD输入本终端的拨号电路。R32、C18、及IC9A构成延时模拟按键电路。在IC7A输出的高电平使电话线选中本终端拨号电路后，延时1.5秒使IC9A导通。M1与MIN是拨号电路存储拨号按键的X、Y阵列输出端。IC9A导通就相当于按下拨号电路拨号器键盘上的第一位存储拨号键。因此，拨号器拨出第一组预存储号码，在BG6导通执行模拟提机后，其集电极由高电平变为低电平，IC7D将禁止进位扫描时钟加在IC8的CLK端，IC8保持，直至从CP1输入由进程音检测控制电路送来的进位信号，IC8进位。IC7D重新允许扫描时钟通过，IC8计数至Q5时，重复上述过程拨出第二组预存储号码、第三组预存储号码。

拨号进程音检测及消号控制电路：是由IC10(LM567)、IC11(CD4013)、IC12(CD4017)、IC13(CD4066)以及A2、C12-C30、D22-D30、R36-R42、RP1、L3等元器件组成的。

A2对从TELFD接口输入的电话电流实现自动极性选择，线路上的拨号进程音(拨号音、忙音、占线音、回铃音等)，经C22、C21、D22、D23偶合、限幅后输入IC10锁相环进行音频解码，其8脚是解码输出端，R37、C26、L3组成防抖动电路。IC12对进程音计数。若拨号后线路忙音或拨通后回铃9次无人听，其Q9送出一个高电平去拨号扫描进位计数器IC8，电路执行下一组号码拨号。

IC13D、R40、C29、D28及IC13A组成的单稳电路，对进程音进行鉴别。各种进程音中，回铃音信号的重复同期最长。因此IC13D组成的鉴相电路在收到回铃音后中途消失(对方有接听)时动作，进而触发由IC11B、R42、D30、C30组成的单稳电路，其反相输出端Q-由高电平变为低电平，结合IC13A-IC13C以及Q1-Q 3端状态，既可使本次已拨通的防盗触发器(IC5的第一至三位触发器中的一位)复位，表示该位拨号任务已完成。

拨号电路：是由拨号专用集成电路IC14(HT9305C)、液晶显示模块IC15(HX9804)以及C31-C36、D31-D35、VD2、X2、BG7、BG8、4×4标准电话键盘等元器件组成的。

HT9305C是一只带液晶驱动和三组存储拨号的双音频拨号电路。HX9804是一个标准的10位液晶拨号显示模块。它们与其外围元件组成的是HT9305C的标准应用电路。接通K4，通过4×4标准电话键盘便可存储三组用户自定的预置号码。在自动拨号控制电路的控制下，这三组号码将作为报警对象被逐次拨出。

示警语音输出电路：是由可重复录放数字语音集成电路IC16(ISD1100)以及C37-C46、BG9、BG10、K5、MIC1、R51-R59等外围元器件组成的。

电路中除R51、C37、BG9、BG10、R58、R59、C46之外，其余元件都是ISD1100的标准外围元件。按下K5后，从MIC1输入的语音既可被录取，并存储于ISD1100的内部(语音长度10秒以内)。

R51、BG9、C37是IC16的语音触发元件，进程音检测电路在判定该组号码已拨通，且对方已提机通话后翻转。Q4接口送出低电平，使BG9发射极变为低电平，CP接口的工作时钟信号使BG9连续间断导通，IC16不断触发，在其语音输出端将重复输出内部存储的语音信号。然后经R58、BG10、R59、C46组成的送话电路向外线送出。

至于远程监听功能，是由加在远程控制终端机内的监听电路实现的。(如图5-9)

IC14A和R36、D31、C30组成监听延时单稳电路，平常情况下，该单稳被D34输入的用户密码电路禁止信号禁止，监听无法工作。在输入了正确的用户密码后，该单稳被允许。IC9D组成S9信号选通电路。当外线按电话键盘“9”时，其输出端输出高电平，IC14A被触发，监听延时开始。一方面，通过D30和IC14A的反相输出端Q-，使自动提机单稳电路维持。另外通过IC14A的反相输出端Q-、R35使BG4截止，BG5被允许，进而送出由MIC1、IC15及其外围元件组成的音频放大电路拾取的现场响声，实现了远程监听目的。在IC14A组成的单稳延时结束后，监听停止，用户可重按“9”键再监听，或者按其它按键进行其它操作。

Claims (6)

1、通用电器电源开关遥控装置，包括电力线载波隔离器、系统控制终端机、红外线遥控发射器、红外线接收器、载波接收控制器；其特征在于：电力线载波隔离器的输入端连接市电入户线、输出端接用户电力线网络；系统控制终端机、红外线接收器和载波接收控制器则通过供给其工作电流的两条交流电源线并接于用户电力线网络上；而载波接收控制器的电源输出线和受控电器相连，系统控制终端机的电话线输入端接电话入户线，电话线输出端接用户电话机。

2、根据权利要求1所述的通用电器电源开关遥控装置，其特征在于：载波隔离器是由高频陷波网络和高频阻波网络串联而成；高频陷波网络由两个对称的K式∏型低通滤波器构成；高频阻波网络由K式Г型低通滤波器构成。

3、根据权利要求1所述的通用电器电源开关遥控装置，其特征在于：系统控制终端机包括电源电路、自动提机电路、双音频解码电路、用户密码电路、通道码和控制码输入选择电路、遥控指令编码电路、指令载波调制发射电路；自动提机电路的电讯输入端与电话入户线连接，自动提机电路还与双音频解码电路和用户密码电路连接；双音频解码电路还与用户密码电路、通道码控制码输入选择电路连接；用户密码电路还连接通道码控制码输入选择电路、通道码控制码输入选择电路的两路输入端分别与双音频解码电路，用户密码电路连接，输出端与遥控指令编码电路连接；遥控指令编码电路输出端与指令载波调制发射电路输入端连接；指令载波调制发射电路的输出连接用户电力线。

4、根据权利要求1所述的通用电器电源开关遥控装置，其特征在于：红外线遥控发射器包括电源电路、键盘扫描电路、遥控指令编码电路和指令载波调制发射电路；键盘扫描电路输出连接遥控指令编码电路输入端，指令编码电路输出连接指令载波调制发射电路的输入端，指令载波调制发射电路输出红外线信息，由红外线接收器接收。

5、根据权利要求1所述的通用电器电源开关遥控装置，其特征在于：红外线接收器包括电源电路、红外线信号接收解调电路、遥控指令载波调制发射电路组成；红外信号接收解调电路的输出端连指令转换载波调制电路的输入端，遥控指令载波调制发射电路的输出端作为红外线接收器的输出端。

6、根据权利要求1所述的通用电器电源开关遥控装置，其特征在于：载波接收控制器：是由电源电路、载波接收选频放大电路、载波指令解调电路、遥控指令解码电路、和负载(单路或多路)电源控制电路组成；载波接收选频放大电路的输出端与载波指令解调电路输入端连接；载波指令解调电路的输出端连接遥控指令解码电路输入端；遥控指令解码电路的输出端连接负载控制电路输入端，负载控制电路控制电源的开关状态。

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