CN2692953Y

CN2692953Y - 可以就近开关灯的微电脑程控照明装置

Info

Publication number: CN2692953Y
Application number: CN 03250430
Authority: CN
Inventors: 肖显望
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-05-27
Filing date: 2003-04-21
Publication date: 2005-04-13
Anticipated expiration: 2013-04-21

Abstract

本实用新型是一种可以就近开关灯的微电脑程控照明装置，适用于普通住宅、酒店等场所。本实用新型可以使人们在多地控制一盏灯，在一地控制多盏灯，这给人们在开关灯时带来了很多的方便。另外，本实用新型中的一个常开按钮开关可以通过短按、长按、先短按后长按等六种操作方式分别控制六盏灯，这使得本实用新型无需安装过多的开关。

Description

可以就近开关灯的微电脑程控照明装置

本实用新型涉及一种微电脑程控照明装置。

就近开关灯的方式比较多，其中，“多地控制一盏灯，一地控制多盏灯”这种就近开关灯的方式比较简单、可靠。“多地控制一盏灯，一地控制多盏灯”现在通常是由微电脑来完成的，但目前这些微电脑控制灯的装置，结构都比较复杂，而且安装了过多的开关或按键。

本实用新型的目的是在不过多安装开关的情况下，在多地分别控制同一盏灯，在一地分别控制多盏灯，以使人们在开关灯的时候尽可能地方便，尽可能地少走路。

本实用新型的技术方案说明如下：

附图是本实用新型的电原理图。图中，K1～K6为常开按钮型开关，可选用门铃开关，R1～R6、R11～R16、R21～R26、R31、R32为电阻，R1～R6的阻值为1kΩ，R11～R16、R21～R26的阻值为300Ω，R31、R32的阻值为10kΩ，IC1～IC6、IC11～IC16为光电耦合器，可选用TLP521，IC21为单片计算机，可选用AT89C51，IC22、IC23为7805型固定式三端稳压器，IC24为7812型固定式三端稳压器，P1.1～P1.6为单片机(IC21)的六个输入端，P0.1～P0.6为单片机的六个输出端，VCC、GND分别为单片机的电源端、接地端，RST为单片机的复位端，INT为单片机的外部中断输入端，Q1～Q6、Q11为三极管，Q1～Q6可选用9012，Q11可选用9013，VS1～VS6为双向可控硅，可选用TLC336、BCR12AM等，H1～H6为灯，可选用白炽灯、日光灯等，如果要渐亮渐暗或调光，就得选用白炽灯，B1、B2为220V/9V、4W的电源变压器，B3为220V/12V、4W的电源变压器，D1～D13为二极管，可选用1N4007，C1～C6为220μF/50V的电解电容器，C7为0.1μF的瓷片电容器，C8为1000pF的瓷片电容器，C9、C10为30pF的瓷片电容器，C11为1μF/50V的电解电容器，XT为6MHz的晶振。

从附图中可以看到，常开按钮开关(Ki)(i＝1，2，3，4，5，6)的一端与三端稳压器(IC24)的接地端相连，开关(Ki)的另一端通过电阻(Ri)与光电耦合器(ICi)内的发光二极管负极的引出脚相连，该发光二极管正极的引出脚与稳压器(IC24)的输出端相连，光耦(ICi)内的光电三极管发射极的引出脚与单片计算机(1C21)的接地端(GND)相连后，又一起与稳压器(IC23)的接地端相连，光耦(ICi)内的光电三极管集电极的引出脚与单片机(IC21)的输入端(P1.i)相连；单片机(IC21)的输出端(P0.i)与三极管(Qi)的基极相连，三极管(Qi)的集电极与稳压器(IC23)的接地端相连，三极管(Qi)的发射极通过电阻(R1i)与光耦(IC1i)内的发光二极管负极的引出脚相连，该发光二极管正极的引出脚与单片机(IC21)的电源端(VCC)相连后，又一起与稳压器(IC23)的输出端相连，光耦(IC1i)内的光电三极管发射极的引出脚与稳压器(IC22)的接地端相连，光耦(IC1i)内的光电三极管集电极的引出脚通过电阻(R2i)与双向可控硅(VSi)的控制极相连，可控硅(VSi)的T1极与稳压器(IC22)的输出端相连后，又一起与220V交流电的火线相连，可控硅(VSi)的T2极与灯(Hi)的一端相连，灯(Hi)的另一端与220V交流电的零线相连： 220V交流电经电源变压器(B2)降压、四个二极管(D5～D8)全桥整流后，得到了一个与220V交流电同步的交流电过零信号，该过零信号通过电阻(R31)输入到三极管(Q11)的基极，三极管(Q11)的发射极与稳压器(IC23)的接地端相连，三极管(Q11)的集电极把经过整形、倒相后得到的过零脉冲信号送到单片机(IC21)的外部中断输入端(INT)，如果外中断(INT)被允许中断，那么该过零脉冲信号将使单片机(IC21)每隔10毫秒中断一次；六个开关(K1～K6)所在的回路、单片机(IC21)所在的回路、六个双向可控硅(VS1～VS6)的控制极所在的回路，这三个低压回路之间在电气上是完全隔离的。

附图中的六个开关(K1～K6)中，至少有两个开关分别控制着六路灯(H1～H6)(一路灯可以是一盏灯，也可以是两盏或两盏以上并联在一起的灯)中的同一路灯；六路灯(H1～H6)中，至少有两路灯分别受控于六个开关(K1～K6)中的同一个开关；六个开关(K1～K6)中，至少有一个开关通过短按、长按、先短按后短按、先短按后长按、先长按后短按和先长按后长按这六种操作方式中的至少两种操作方式分别控制着六路灯(H1～H6)中的至少两路灯。用来区别短按和长按的时间分界点在50毫秒～10秒这个范围内选取，比如选取360毫秒，按下常开按钮开关然后松开，开关通电时间不超过360毫秒的为短按，开关通电时间超过360毫秒的为长按。同一个开关的先短按或长按与后短按或长按之间，间隔时间的最大值在50毫秒～5秒这个范围内选取，比如选取300毫秒，如果先短按或长按与后短按或长按之间，间隔的时间不超过300毫秒，那么，此次操作就是先短按后短按、先短按后长按、先长按后短按和先长按后长按这四种操作中的一种操作。如果先短按或长按与后短按或长按之间，间隔的时间超过了300毫秒，那么，单片机就认为该开关进行了两次操作，即要么是两次短按操作，要么是两次长按操作，要么是一次短按(长按)操作，一次长按(短按)操作。

本实用新型的优点是结构简单，不用安装过多的开关，操作也很简便。

一个开关是怎样分别控制两到六路灯的呢？两到六个开关是怎样分别控制一路灯的呢？现在对照附图详细说明如下：复位后，单片机(IC21)开始执行程序。在程序的控制下，单片机不断地依次检测六个输入端(P1.1～P1.6)。当有开关被按下时，比如开关(K1)被按下时，光耦(IC1)中的发光二极管因有电流流过而发光，光耦(IC1)中的光电三极管受到光照后导通，单片机的输入端(P1.1)被拉成低电平，单片机检测到这一低电平后，就认为开关(K1)被按下了。此后的时间，单片机就不停地检测输入端(P1.1)，即不停地检测开关(K1)，并不停地计算时间。如果开关(K1)在360毫秒以内断开，断开后紧接着在300毫秒以内开关(K1)一直没有再被按下，那么此次操作就是一次短按操作。假设开关(K1)的短按操作，是用来控制灯(H1)的，当单片机得知对开关(K1)进行了一次短按操作后，就对输出端(P0.1)取反。假设输出端(P0.1)原为高电平，取反后，输出端(P0.1)就变为低电平，该低电平使三极管(Q1)导通，光耦(IC11)中的光电三极管导通，可控硅(VS1)因得到触发电流也导通，灯(H1)亮，灯(H1)亮了之后，单片机就返回，继续不断地依次检测六个输入端(P1.1～P1.6)。如果再对开关(K1)进行一次短按操作，输出端(P0.1)就会变为高电平，灯(H1)就会熄。如果开关(K1)在360毫秒以后断开，断开后紧接着在300毫秒以内开关(K1)一直没有再被按下，那么此次操作就是一次长按操作。假设开关(K1)的长按操作，是用来控制灯(H2)的，当单片机得知对开关(K1)进行了一次长按操作后，就命令灯(H2)亮或熄，随后，单片机就返回，继续不断地依次检测六个输入端(P1.1～P1.6)。如果开关(K1)在360毫秒以内断开，断开后紧接着在300毫秒以内开关(K1)又一次被按下并在360毫秒以内断开，那么此次操作就是一次先短按后短按操作。假设开关(K1)的先短按后短按操作，是用来控制灯(H3)的。如果开关(K1)在360毫秒以内断开，断开后紧接着在300毫秒以内开关(K1)又一次被按下并在360毫秒以后还没有断开，那么此次操作就是一次先短按后长按操作。假设开关(K1)的先短按后长按操作，是用来控制灯(H4)的，当单片机得知对开关(K1)进行了一次先短按后长按操作后，就命令灯(H4)亮或熄，随后，单片机就回过头对还没有断开的开关(K1)进行不停地检测，直至开关(K1)断开为止。开关(K1)断开后，单片机就返回，继续不断地依次检测六个输入端(P1.1～P1.6)。如果开关(K1)在360毫秒以后断开，断开后紧接着在300毫秒以内开关(K1)又一次被按下并在360毫秒以内断开，那么此次操作就是一次先长按后短按操作。假设开关(K1)的先长按后短按操作，是用来控制灯(H5)的。如果开关(K1)在360毫秒以后断开，断开后紧接着在300毫秒以内开关(K1)又一次被按下并在360毫秒以后还没有断开，那么此次操作就是一次先长按后长按操作。假设开关(K1)的先长按后长按操作，是用来控制灯(H6)的。六个开关(K1～K6)中，有些开关只选择了三到五种操作方式去控制灯，还有些开关只选择了短按和长按两种操作方式分别控制两路灯，假设开关(K2)就是只选择了短按和长按两种操作方式的开关。当单片机检测到开关(K2)被按下后，就开始不停地检测开关(K2)，并不停地计算时间。如果开关(K2)在360毫秒以内断开，那么此次操作就是一次短按操作(不需要再等300毫秒，就可以做出这样的判断)，假设开关(K2)的短按操作，是用来控制灯(H2)的。如果开关(K2)在360毫秒以后还没有断开，那么此次操作就是一次长按操作，假设开关(K2)的长按操作，是用来控制灯(H3)的，当单片机得知对开关(K2)进行了一次长按操作后，就命令灯(H3)亮或熄，随后，单片机就回过头对还没有断开的开关(K2)进行不停地检测，直至开关(K2)断开为止。开关(K2)断开后，单片机就返回，继续不断地依次检测六个输入端(P1.1～P1.6)。以上介绍了一个开关是怎样分别控制两到六路灯的。从上面的介绍还可以看到，灯(H3)是由开关(K1)和开关(K2)两个开关分别控制的，开关(K1)是通过先短按后短按操作来控制灯(H3)的，开关(K2)是通过长按操作来控制灯(H3)的。对开关(K1)进行一次先短按后短按操作，灯(H3)以前是熄的现在就会亮，以前是亮的现在就会熄。对开关(K2)进行一次长按操作，灯(H3)以前是熄的现在就会亮，以前是亮的现在就会熄。六路灯(H1～H6)中的一路灯，还可以被指定成由三到六个开关分别控制。通过修改在单片机(IC21)中运行的软件，可以使六个开关(K1～K6)和六路灯(H1～H6)进行任意组合。六个开关(K1～K6)在按下和松开时均存在抖动现象，另外在开关断开和闭合期间，还可能会碰到一些干扰，这些都可能使单片机产生误判，所以要采取措施加以处理。处理的方法是，在首次检测到六个输入端(P1.1～P1.6)中的某一个输入端为低电平后，就延迟20毫秒，然后再次检测该输入端，只有该输入端仍然是低电平，才认为与该输入端对应的开关被按下了。开关断开时也进行了同样的处理。

六路灯(H1～H6)中，至少有一路灯可以在开的时候渐亮，在关的时候渐暗。六路灯(H1～H6)中，至少有一路灯可以通过六个开关(K1～K6)中的至少一个开关调光。

假设用开关(K2)的短按操作去开灯(H2)时，灯(H2)是可以渐亮的，用开关(K2)的短按操作去关灯(H2)时，灯(H2)是可以渐暗的。当单片机得知对开关(K2)进行了一次短按操作后，就开始检测单片机的输出端(P0.2)，即判断灯(H2)是亮的还是熄的，如果灯(H2)是熄的，就准备让灯(H2)渐亮，首先单片机不停地检测外部中断输入端(INT)，当中断输入端(INT)从低电平变为高电平后，即交流电过零后，单片机就延迟8毫秒，然后从输出端(P0.2)输出一个脉宽为0.5毫秒的触发脉冲，使双向可控硅(VS2)触发一次，此时，灯(H2)最暗。下一次交流电过零后，单片机就延迟7950微秒(8毫秒减去一个50微秒)，然后使可控硅(VS2)触发一次。再下一次交流电过零后，单片机就延迟7900微秒(8毫秒减去两个50微秒)，然后使可控硅(VS2)触发一次。最后，交流电过零后，单片机延迟1毫秒，然后使可控硅(VS2)导通，至此，灯(H2)最亮，渐亮过程结束，单片机返回，继续不断地依次检测六个输入端(P1.1～P1.6)。当单片机得知对开关(K2)进行了一次短按操作后，如果灯(H2)是亮的，就准备让灯(H2)渐暗，交流电过零后，单片机就延迟1毫秒，然后从输出端(P0.2)输出一个脉宽为0.5毫秒的触发脉冲，使可控硅(VS2)触发一次，此时，灯(H2)最亮。下一次交流电过零后，单片机就延迟1050微秒(1毫秒加上一个50微秒)，然后使可控硅(VS2)触发一次。再下一次交流电过零后，单片机就延迟1100微秒(1毫秒加上两个50微秒)，然后使可控硅(VS2)触发一次。最后，交流电过零后，单片机延迟8毫秒，然后使可控硅(VS2)触发一次，至此，灯(H2)最暗，渐暗过程结束，单片机返回，继续不断地依次检测六个输入端(P1.1～P1.6)。

假设开关(K6)的短按操作是用来开关灯(H6)的，开关(K6)的长按操作是用来调节灯(H6)的亮度的。当单片机得知对开关(K6)进行了一次长按操作后，就开始对灯(H6)进行判断，如果灯(H6)是熄的，单片机就返回，继续不断地依次检测六个输入端(P1.1～P1.6)。如果灯(H6)是亮的，单片机就命令外中断(INT)为下降沿触发方式，并允许外中断(INT)中断，另外，只要开关(K6)闭合着，某个寄存器的内容就每隔几毫秒减去一个一。当交流电过零时，即中断输入端(INT)从高电平变为低电平时，单片机就产生中断，中断后，单片机就将上述寄存器的内容送到单片机的定时器，然后启动定时器，随后返回。当定时器溢出中断后，就从输出端(P0.6)输出一个脉宽为0.5毫秒的触发脉冲，使可控硅(VS6)触发一次，然后关定时器，随后返回。下次交流电过零后，又重复上述过程，直至灯(H6)关掉、外中断(INT)被禁止中断为止。交流电过零后，什么时候触发可控硅(VS6)，是由上述寄存器的内容决定的，而该寄存器的内容又是由开关(K6)闭合时间的长短决定的，即灯(H6)的亮度是由开关(K6)决定的。

Claims

1、一种可以就近开关灯的微电脑程控照明装置，其特征是：六个开关(K1～K6)全部为常开按钮型开关；常开按钮开关(Ki)(i＝1，2，3，4，5，6)的一端与三端稳压器(IC24)的接地端相连，开关(Ki)的另一端通过电阻(Ri)与光电耦合器(ICi)内的发光二极管负极的引出脚相连，该发光二极管正极的引出脚与稳压器(IC24)的输出端相连，光耦(ICi)内的光电三极管发射极的引出脚与单片计算机(IC21)的接地端(GND)相连后，又一起与稳压器(IC23)的接地端相连，光耦(ICi)内的光电三极管集电极的引出脚与单片机(IC21)的输入端(P1.i)相连；单片机(IC21)的输出端(P0.i)与三极管(Qi)的基极相连，三极管(Qi)的集电极与稳压器(IC23)的接地端相连，三极管(Qi)的发射极通过电阻(R1i)与光耦(IC1i)内的发光二极管负极的引出脚相连，该发光二极管正极的引出脚与单片机(IC21)的电源端(VCC)相连后，又一起与稳压器(IC23)的输出端相连，光耦(IC1i)内的光电三极管发射极的引出脚与稳压器(IC22)的接地端相连，光耦(IC1i)内的光电三极管集电极的引出脚通过电阻(R2i)与双向可控硅(VSi)的控制极相连，可控硅(VSi)的T1极与稳压器(IC22)的输出端相连后，又一起与220V交流电的火线相连，可控硅(VSi)的T2极与灯(Hi)的一端相连，灯(Hi)的另一端与220V交流电的零线相连；220V交流电经变压器(B2)降压、四个二极管(D5～D8)全桥整流后，得到了一个交流电过零信号，该过零信号通过电阻(R31)输入到三极管(Q11)的基极，三极管(Q11)的发射极与稳压器(IC23)的接地端相连，三极管(Q11)的集电极把经过整形、倒相后得到的过零脉冲信号送到单片机(IC21)的外部中断输入端(INT)；六个开关所在的回路、单片机所在的回路、六个双向可控硅的控制极所在的回路，这三个低压回路之间在电气上是完全隔离的；六个开关(K1～K6)中，至少有两个开关分别控制着六路灯(H1～H6)中的同一路灯；六路灯(H1～H6)中，至少有两路灯分别受控于六个开关(K1～K6)中的同一个开关。

2、根据权利要求1所述的可以就近开关灯的微电脑程控照明装置，其特征是：六个开关(K1～K6)中，至少有一个开关通过短按、长按、先短按后短按、先短按后长按、先长按后短按和先长按后长按这六种操作方式中的至少两种操作方式分别控制着六路灯(H1～H6)中的至少两路灯，用来区别短按和长按的时间分界点在50毫秒～10秒这个范围内选取，同一个开关的先短按或长按与后短按或长按之间，间隔时间的最大值在50毫秒～5秒这个范围内选取。

3、根据权利要求2所述的可以就近开关灯的微电脑程控照明装置，其特征是：六路灯(H1～H6)中，至少有一路灯可以在开的时候渐亮，在关的时候渐暗。

4、根据权利要求2所述的可以就近开关灯的微电脑程控照明装置，其特征是：六路灯(H1～H6)中，至少有一路灯可以通过六个开关(K1～K6)中的至少一个开关调光。