KR20010074236A

KR20010074236A - 가정용조명기기전자제어시스템

Info

Publication number: KR20010074236A
Application number: KR1020010019694A
Authority: KR
Inventors: 유영민
Original assignee: 유영민
Priority date: 2001-04-12
Filing date: 2001-04-12
Publication date: 2001-08-04

Abstract

본 발명은 가정용 조명기기를 컴퓨터 단일칩인 마이크로콘트롤러에 의하여 프로그램 제어로 각각의 조명기기를 ON,OFF 그리고 커튼을 개폐하는 장치로, 상세하게는 스위치 하나로 다수의 조명기기를 순차적으로 시간 간격을 두고 ON,OFF 그리고 커튼을 개폐하는 제어기능과 장기 외출시 알람기능에 의한 주기적 조명기기의 점멸을 제어하는 기능과 외출후 귀가전 전화통신에 의하여 조명기기의 점등기능을 프로그램제어하는 가정용조명기기 전자제어 시스템 조절 장치이다.

이를 위하여 본 발명은,마이크로콘트롤러의 인터럽트 기능을 스위치에 연결하고 이에 인터럽트가 걸리면 마이크로콘트롤러의 CPU프로그램에 의하여 병렬인터페이스를 제어하고 이에 릴레이를 연결하여 하나의 스위치에 의하여 처음에 현관등(H)가 켜지고 1초후에 거실등(I) 그리고 5초후에 안방등(J) 방1등(K) 방2등(L)이 시간적 간격을 두고 켜진후 20초후에 거실커튼(Q)이 열리고 다음 20초후에 안방커튼(R)이 열리게 하는 기능으로 각각의 조명기기를 순차적으로 시간적 여유를 두고 점등하게 하고 모터와 연결된 커튼의 개폐를 제어할수 있는 기능과, 실시간시계의 알람기능을 이용하여 미리 정하여진 시간을 설정하면 마이크로콘트롤러의 프로그램 제어에 의하여 주기적으로 조명기기를 점멸하는 기능을 가지며 또한 전화가 연결후 전화상의 키를 누르면 각각의 키는 DTMF신호를 발생하는데, 벨신호와 이 DTMF신호를 음질디코더로 구분하여 이를 마이크로콘트롤러 프로그램 제어에 의하여 병렬인터페이스에 연결된 릴레이를 제어하여 조명기기를 점등할수 있는 가정용조명기기 전자제어시스템 조절장치이다.

Description

가정용조명기기전자제어시스템{Household Lighting apparatus Electronic control System}

본 발명은 가정용 조명기기를 마이크로콘트롤러와 연결하여 프로그램 제어로 각각의 조명기기를 점멸, 커튼을 개폐하는 장치로, 상세하게는 스위치하나로 다수의 조명기기를 순차적으로 시간 간격을 두고 점멸,커튼을 개폐하는 제어기능과 장기 외출시 알람기능에 의한 주기적 조명기기의 점멸을 제어하는 기능과 외출후 귀가전 전화통신에 의하여 조명기기의 점등기능을 제어하는 전자 제어 장치이다.

일반적으로 각가정에서는 귀가후 문에 들어갈때 어두운 곳에서 일단 현관등을 켜고 다음에 거실 안방 그리고 부엌 기타 등을 켜고 또는 커튼을 걷고 있다.이와같이 하나하나 불을 점등한다는것은 귀찮은 존재이다. 그리고 장기 외출시는 집안을 오랬동안 비워두면 도난의 위험이 도사리고 있다. 중간중간 사람을 시켜 밤에가정내 조명기기를 켜두어 사람이 있음을 밖에 알릴수도 있지만 이또한 쉬운일이 아니다. 또한 밤늦은 시간에 귀가 하는 경우에 미리 불을 켜고 집안에 들어갈수 있는 조명기기가 없는 것이 사실이다

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 조명기기를 점등할때는 한번에 모든 조명기기를 점등시킬수 있으나 이러한 경우 과전류에 의한 화재위험이 있어 위험하다. 이에 시간적 간격을두고 각각의 조명기기를 점등시킨다면 과부하의 위험성은 사라지고 자연적인 순차성에 의한 조명기기 점등은 인간에게 친밀감을 줄 수 있다. 이와같이 시간적 간격의 제어를 위해서는 마이크로콘트롤러의 프로그램제어로 시간적 지연을 제어하여 시간이 지난후 프로그램 제어에 의하여 조명기기를 점등시키고 다시 프로그램 제어에 의하여 시간지연을 만든후 다음 조명기기를 점등시키는 방법으로 스위치 하나에 여러 조명기기를 순차적으로 점등시키는 방법을 이용하였고 이에 같은 방법으로 실시간 시계의 알람기능에 의한 프로그램 제어로 주기적인 점등을 제어하고 전화기 원격조정기의 신호를 분석하여 프로그램 제어에 의한 전화통화에 의한 가정용 조명기기를 제어하는데 목적이 있다.

도1은 주요제어기인 마이크로콘트롤러와 주기억장치 그리고 주소와 데이터를 구분하는 래치, 주소를 나누는 어드레스디코더를 나타낸 회로도

도2는 입출력장치인 병렬인터페이스와 여기에 리모트 콘트롤에 연결될 릴레이 그리고 알람기능을 가지는 실시간 시계 를 가지는 회로도

도3은 전화통신에 사용하는 DTMF신호를 제어하는 회로와 모터를 제어하는 회로도

첨부1은 상기 시스템의 프로그램소스로 언어로는 어셈블리어이며 (1)부터(252)까지로 시스템 프로그램제어

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

A : 마이크로컨트롤러 B : 래치

C : EPROM D : 어드레스디코더

E : 병렬입출력인터페이스 F : 트랜지스터어래이

G : 실시간 시계 H,N : 릴레이

O : 벨신호검출 P: 음질분석기

Q,R : 모터

＜프로그램소스에 대한 설명＞

1 ∼ 25 : 시스템 변수 및 입출력어드레스

26 ∼ 40 : 인터럽트벡터 테이블

41 ∼ 105 : 시스템 초기화

106 ∼ 142 : 인터럽트0에 의한 조명기기 점등,커튼개폐

143 ∼ 157 : 실시간시계의 알람기능에 의한 점등

158 ∼ 238 : 시스템 초기화

289 ∼ 252 (66 ∼ 76) : 전화원격 조정기에 의한 조명기기 점등

본 발명은 전원을 넣으면 A의 마이크로콘트롤러 80C32의 CPU가 C의 EPROM을 읽어들여 프로그램이 작동개시된다.프로그램소스의 (1)부터 (25)까지는 시스템 변수로서 사용되어지고 있고 (26)부터 (40)까지는 80C32의 인터럽트 백터 테이블을 나타낸다.(41)에서 (48)까지는 시스템 안정및 시스템 초기화 그리고 인터럽트 0을셋트하여 현관문에서 유저가 스위치를 켜면 A의 P 3.2로 인터럽트가 걸리게 되어 프로그램 소스의 (28)으로 점프를 하고 다시 다음 명령어로 JADONG_INT0(106)로 점프를 하게 된다. (106)으로 점프하게되면 1초후에 현관등이 켜지는데 이는 먼저 시간 지연을 위하여 (162)부터 (178)의 프로그램흐름으로 1초의 시간지연으로 제어된다. 다음 (108)에서는 E의 병렬인터페이스인 82C55A의 번지를 불러 E의 PA0를 ON으로 하여 F의 ULN2003으로 전압을 올려 H인 릴레이로 현관등을 리모트콘트롤하게 된다. 다음에 시간간격은 상기의 (162)부터 (178)프로그램흐름으로 1초의 시간지연으로 제어된다. (112)에서 (114)까지는 E의 PA1를 ON으로 하여 I인 릴레이로 거실등을 리모트콘트롤하게 된다. (115)에서는 (179)에서(181)를 불러 상기 프로그램흐름을 소요시간 만큼 반복제어하여 5초의 시간지연을 이루게 된다. (117)에서(125)까지는 같은 방법으로 안방,방1,방2,조명기기를 켜고 다음에 (126)에서 20초가 지난후 (128)에서 (201)에서 (219)를 불러들여 거실커튼을 열게된다.E에서 PB0,PB1,PB2의 출력포트를 Q의 L298과 연결하여 모터를 프로그램 제어하게 하고 모터는 커튼을 개폐하게된다.(201)에서는 모터의 OFF시간은 일정하게 하고 ON시간을 조절하여 주파수의 변화로 전압의 변화를 제어하여 모터의 속도와 방향을 조절하게 된다. 같은방법으로 (142)까지 다른커튼,다른조명기기를 조절하게된다. E의 번지는 도1과 같이 80C32에 연결한 8비트래치인 D 의74LS138의 Y0에 연결하여 프로그램소스의 (22)에서 (25)까지의 번지를 연결 하게된다.

다음으로 유저가 장기 외출시에는 E의 82C55A의 입력포트인 PC1에 연결된 스위치 SW2를 누르면 프로그램소스의 (52)에서 JUGIA의 (62)로 점프하게되고 여기서JUGI(90)을 호출한후 다시 다음 스위치를 기다리게 된다.(90)에부터 (105)까지는 80C32의 인터럽트1을 설정하고 도2의 실시간 타이머 G인 DS12C887에 알람기능을 설정하고 알람시간을 오후 8시에 설정하게 된다. 유저가 외출후 오후 8시가 되면 도2의 G의 IQR에서 인터럽트 신호가 발생하여 도1의 A의 P3.3으로 입력되어 인터럽트1이 발생하여 프로그램소스의 인터럽트백터 (31)로 가게되고 여기서 JUGI_INT1(143)으로 점프하게 된다.(157)까지는 여기서 조명기기를 점등하고 24시로 알람기능을 다시 설정한후 다시 인터럽트대기 상태로 돌아간다. 24시가 되면 인터럽트1이 다시 걸리게 되고 상기와 마찬가지로 (143)으로 점프하게 되어 이번에는 상태비트에 의하여 구별되어 조명기기를 끄고 다시 알람시간을 20시로 설정후 원래 상태로 돌아간다.이러한 주기를 프로그램제어에 의하여 계속 유지하다가 유저가 외출에서 돌아와 E의SW1스위치1을 누르게 되면 (50)에서 JUGIAN으로 점프하게 되어 (58)에서 인터럽트 1을 해제하고 알람기능도 해제됨과 동시에 원상태로 돌아가 다른 스위치가 눌려지기를 기다리게 된다.

유저가 단기 외출시에는 E의 82C55A의 입력포트 PC2에 연결된 스위치 SW3를 누르면 프로그램소스의 (54)에서 분기비트를 셋트하고 도3의 P의 MT8888을 초기화하고 JOUNHWA의 (66)로 점프하게된다. (67)에서 무한루프를 돌면서 전화벨이 오면 도3의 0의 PC817에서 벨을감지 도1의 80C32의 P1.2에서 이를 감지하여 (68)에서 (245)부터 (248)을 불러 도3의 N의 릴레이를 작동시켜 전화상의 키의 DTMF주파수를 기다리게 된다. 단순한 전화벨이면 (74)에서 이를 구별하여 N의 릴레이를 원위치시키고 다시 다음전화를 기다리게 되고 반대로 전화벨이 울린후 유저가 전화상의 키를 누르게 되면 MT8888에서 이를 캐치하여 (77)에서 거실의 조명기기를 켜고 다시 무한루프를 돌게 된다.만약 다시 불을 끄고자 할때는 다시 전화를 걸어 신호가 울리고 전화상의 키를 다시누르게 되면 (84)로 점프하게 되어 조명기기를 끄게 한 후 상기 시스템은 다음명령을 기다리게 된다.

이상에서 상술한 바와같이 본 발명은,조명기기를 ON,OFF 시키는데 있어서 마이크로 콘트롤러를 이용한 프로그램제어로 순차적인 시간적지연을 갖게 하므로 각각의 조명기기를 하나하나 점등시키는데 불편함을 해소시킬수 있으며 순차적인 자연적인 점등으로 인간에 친화적인 가정분위기를 조성할수 있다. 또한 장기적인 외출시 마이크로콘트롤러에 연결한 실시간 시계의 알람기능을 이용한 주기적인 점등기능으로 도난예방의 효과를 기대할수 있으며, 또한 단기 외출시에는 마이크로콘트롤러에 연결한 전화선의 신호분석기를 이용한 전화원격조정기를 이용하여 귀가전 조명기기를 조작함으로 어두운 밤의 귀가길을 마음편하게 할수있는 효과를 가지고 있다.

Claims

1. 가정용 조명기기의 전자제어시스템으로 다수의 조명기기를 점등시키는 제어시스템을 구성하는 전자제어회로에 있어서 마이크로콘트롤러와 이에 구성된 기억장치, 다수의 입출력제어수단인 어드레스디코더, 범용 병렬 입출력인터페이스와 여기에 연결된 리모콘릴레이,프로그램제어에 의한 알람기능의 실시간시계에 의한 제어기능과 ,전화상의키의 DTMF신호를 구별하여 디지털신호를 출력시키는 회로에,모터제어로 이중브릿지드라이버와,다수의 제어회로를 구동시키고 제어하는 프로그램 소스로 특정지워지는 가정용조명기기전자제어시스템

2. 제1항에 있어서 스위치하나로 여러개의 조명기기를 시간적지연을 두고 순차적으로 점등시키는 제어시스템을 구성하는 마이크로콘트롤러, 기억장치,어드레스디코더,범용 병렬 입출력인터페이스,리모콘릴레이로 이루어지는 전자회로와 이를 제어하는 프로그램소스로 이루어지는 가정용 조명기기 전자제어시스템.

3. 제 1항에 있어서 장기외출시 실시간 시계의 알람기능에 의한 필요한 조명기기의 주기적인 ON,OFF를제어하는 상기 다수의 제어기기와 이를 제어하는 프로그램 소스로 이루어지는 가정용 조명기기 전자제어시스템

4. 제 1항에 있어서 단기외출시 전화상의키의 DTMF신호를 구별하여 디지털신호를 출력시키는 음질디코더와 전화선의 신호분석기를 이용한 전화원격조정기를 이용하여 귀가전 조명기기를 조작함으로 상기 다수의 제어기기와 이를 제어하는 프로그램 소스로 이루어지는 가정용 조명기기 전자제어시스템