專利名稱：一種具有兩線制結構的電動門手動按鈕盒的電路的制作方法
技術領域：
本發明屬于電動門控制領域。尤其涉及一種具有兩線制結構的電動門手動按鈕盒的電路。
背景技術：
手動按鈕盒被廣泛應用于電動卷簾門、電動伸縮門的控制中，現有的電動門手動按鈕盒與電動門控制器的連接一般采用多線制連接，即電動門控制器與手動按鈕盒的連接需要多條引線相連，具體來說如果手動按鈕操作盒上按鈕開關數量為n，則至少需要n+1根引線連接，其中η個按鈕分別接著一根引線，還有一條公共線。這種結構接線較復雜，施工時線路易接錯，且需要占用電動門控制器的接口較多。
發明內容
本發明的目的在于提供一種只需兩根連接線就可實現電動門控制器與手動按鈕盒連接的具有兩線制結構的電動門手動按鈕盒的電路，實現電動門手動按鈕盒上各個按鈕對應電動門的控制功能。并可同時實現一個指示燈的開關控制。本發明的目的是這樣實現的，所述的一種具有兩線制結構的電動門手動按鈕盒的電路，包括一條指示燈支路和η條并聯的按鈕開關支路，其特征在于所述的一條指示燈支路和η條按鈕開關支路并聯，所述的指示燈支路上串接一個整流電路，整流電路輸出端的正極串聯一個穩壓二極管和一個發光二極管，所述的η條并聯的按鈕開關支路上的任一條支路上的按鈕開關各自串接一個阻值不同的電阻，所述的η為自然數。
所述的一種具有兩線制結構的電動門手動按鈕盒的電路，其特點為支路并聯后的一端通過電平變換脈沖輸出電路與電動門控制器的MCU的通用IO接口引腳相連，支路并聯后的另一端通過模擬電壓采集電路與電動門控制器的MCU的Α/D轉換功能引腳相連。所述的一種具有兩線制結構的電動門手動按鈕盒的電路，其特點為支路并聯后的一端以及支路并聯后的另一端與電動門控制器的連接為不區分極性連接。所述的一種具有兩線制結構的電動門手動按鈕盒的電路，其特點為電動門控制器包括MCU、電源電路、電機轉動限位開關輸入電路、模擬電壓采集電路和電平變換脈沖輸出電路，電源電路、電機轉動限位開關輸入電路、模擬電壓采集電路和電平變換脈沖輸出電路均與MCU連接。所述的一種具有兩線制結構的電動門手動按鈕盒的電路，其特點為阻值不同的電阻按式Rn=R*((Ν+1)/η-1)計算，式中R為采樣電阻的阻值，η為采樣電阻序號；Ν<Ν，Ν取自然數，為按鈕開關支路的個數。所述的一種具有兩線制結構的電動門手動按鈕盒的電路，其特點為在任意一條按鈕開關支路上的按鈕開關被按下時，則相應按鈕開關支路與電動門控制器的控制信號輸入端接通，該條按鈕開關支路上產生一個電流信號，該電流信號再通過一采樣電阻轉換為采樣電壓模擬量信號，輸入至電動門控制器的MCU相應Α/D轉換功能引腳，經模數轉換為MCU能識別的數字量信號后進行按鍵識別，當通過采樣電阻采集到的不同電壓信號，而得到不同數值的數字信號時，則將該數字信號值與電動門控制器軟件中預設的數值進行比較即能確定是哪一條按鈕開關支路上的按鈕開關被按下并執行相應的按鍵功能。本發明的優點1、接線簡單，只需兩根引線就可實現手動按鈕盒上多個按鈕對應的控制功能。2、手動按鈕盒接至電動門控制器時不用區分接線端極性，可任意接入，從根本上杜絕錯誤接線的可能性；3、可識別出該電路是否開路或短路，便于故障判別。
圖1本發明的電動門手動按鈕盒的電路原理圖。圖2本發明的電動門控制器電路原理框圖。圖3本發明的電動門控制器的電平變換脈沖輸出和模擬電壓采集電路部分的原理圖。圖4本發明的點燈和按鍵檢測程序流程圖。
具體實施例方式如圖1和圖2所示，本發明所述的電動門手動按鈕盒的電路，包括電動門控制器和一條指示燈支路，η條并聯的按鈕開關支路，電動門控制器包括MCU。其特征在于所述的一條指示燈支路JO和η條按鈕開關支路并聯，支路并聯后的一端LI通過電平變換脈沖輸出電路與電動門控制器的MCU的通用IO接口引腳相連，，支路并聯后的另一端L2通過模擬電壓采集電路與電動門控制器的Α/D轉換功能引腳相連，圖1中支路并聯后的一端LI,支路并聯后的另一端L2與電動門控制器的連接不用區分極性，可任意接入。所述的一條指示燈支路JO上串接一個整流電路ZL1，整流電路輸出端的正極串聯一個穩壓二極管Dl和一個發光二極管D2，此發光二極管即為指示燈，所述的η條并聯的按鈕開關支路上的第Jn(n=l，2，3--_)條支路上的按鈕開關Kn(n=l，2，3-—)分別串接一個不同阻值的電阻Rn(n=l，2，3)，其中的η值為自然數，可優選3或4為佳；所述的與電動門控制器的Α/D轉換功能引腳相連的模擬電壓采集電路由濾波電容和采樣電阻并聯構成，與LI相連的電平變換脈沖輸出電路由反相器、限流電阻和三極管構成，如圖3所示；如圖2所示，電源電路、電機轉動限位開關輸入電路、模擬電壓采集電路和電平變換脈沖輸出電路均與MCU (單片機)連接，電機轉動限位開關輸入電路與電動門控制器的MCU連接，電機轉動限位開關輸入電路的作用是給MCU提供電動門到上、下限位置的開關量信號，從而使電動門控制器的MCU向電機控制電路發出停止電動門電機轉動的信號。電源電路、電機轉動限位開關輸入電路、模擬電壓采集電路和電平變換脈沖輸出電路以及MCU為現有技術。工作原理如圖3所示，圖中101，102為電動門控制器的MCU的任意通用IO端口，通過101，102發出高，低電平控制信號，經電平變換脈沖輸出電路變換后，在功能引腳LI輸出一個連續的方形電壓脈沖信號，脈沖波峰值為+12V，波谷值為+5V，對指示燈和按鈕開關采用分時控制的方法。具體工作過程如下電動門控制器的MCU的IOl端口輸出低電平信號，同時102端口輸出高電平信號，即點燈控制信號，IOl端口的低電平信號經反相器Q2,限流電阻RLl后變為高電平信號，此時三極管Q4截止，+12V電壓經偏置電阻RL2后施加在三極管Q3的基極，三極管Q3導通，在LI端 輸出+12V電壓(其中電阻RL3起限流作用)，102端口輸出的高電平信號經反相器Ql后變為低電平，這樣在LI，L2端之間就產生了一個+12V的電壓降，軟件延時數毫秒，則在LI上產生了一個+12V的電壓脈沖方波，電動門手動按鈕盒指示燈(即發光二極管D2)導通而點亮；電動門控制器的MCU的IOl端口輸出高電平信號，同時102端口輸出低電平信號即為關閉LED燈輸出，同時輸出打開按鍵檢測通道Α/D的控制信號，IOl端口的高電平信號經反相器Q2，限流電阻RLl后變為低電平信號，此時三極管Q4導通，+5. 6V電壓施加在三極管Q3的基極，Q3截止，在LI端輸出+5V電壓，軟件延時數毫秒，在LI端產生+5V的脈沖方波，102端口輸出的低電平信號經反相器Ql后變為高電平信號，打開按鍵檢測通道Α/D。電動門控制器的MCU的Α/D轉換功能引腳進行按鍵檢測和識別，若此時有任意一條開關支路Jn上的按鈕開關Kn被按下，則相應支路Jn與電動門控制器的控制信號輸入端L2接通，該條支路上產生一個電流信號，該電流信號再通過采樣電阻RAl轉換為采樣電壓模擬量信號，經過電阻RA2，電容Cl組成的RC濾波后輸入至電動門控制器的MCU相應Α/D轉換功能引腳，經模數轉換為MCU能識別的數字量信號后進行按鍵識別，識別出按鍵后MCU即可執行相應的按鍵功能。由于并聯的η條支路上的電阻值都不相同，故各條支路上產生的電流信號值也不相同，通過采樣電阻采集到的電壓信號也不相同，進而得到不同數值的數字信號，將該數字信號值與電動門控制器軟件中預設的數值進行比較可以確定是哪一條支路上的按鈕開關被按下并執行相應的按鍵功能。如此不斷循環往復，由于控制信號的脈沖頻率較高，所以點亮指示燈和掃描按鍵的時間間隔很小，由于人眼的視覺暫留現象，肉眼看來指示燈是一直點亮的。于是通過兩根引線就可以實現電動門手動按鈕盒上控制一個指示燈的點亮或熄滅，及各個按鈕對應開關狀態的讀入與功能的實現。其點燈和按鍵檢測程序流程圖見圖4，具體為開始，點燈控制信號輸出，延時數毫秒，關指示燈輸出，開按鍵檢測通道，延時數毫秒，按鍵信號AD轉換，判斷是否有按鍵按下，若是則按鍵識別及處理，若否則處于待機，重新按開始步驟的“點燈控制信號輸出”執行。圖1中電阻Rl--Rn的按下列計算公式計算，使得各個按鈕對應的模擬量電壓大致呈等差數列排列，易于識別，且能有效減少誤判。計算公式如下
R/(R+Rn)=n/(N +1)式中R為采樣電阻的阻值，η為采樣電阻序號；
Rn=R* ((Ν+1) /η-1)，η 彡 N，N 取自然數； 例如對于采樣電阻取值為5. 1Κ,有4個按鈕的按鈕盒，即Ν=4時，4個按鈕開關支路對應的串聯電阻值分別取
Rl=5. 1K* ((4+1)/1-1) =20. 4K 20K，取標稱值 20K ；
R2=5.1K* ((4+1) /2-1) =7. 65K 7· 6K,取標稱值 7. 5K ；
R3=5.1K* ((4+1)/3-1) =3. 39K 3K3，取標稱值 3. 3K ；
R4=5.1K* ((4+1)/4-1)=1. 25K 1. 2K，取標稱值1. 2K。
權利要求
1.一種具有兩線制結構的電動門手動按鈕盒的電路，包括一條指示燈支路和η條并聯的按鈕開關支路，其特征在于所述的一條指示燈支路(JO)和η條按鈕開關支路并聯，所述的指示燈支路(JO)上串接一個整流電路(ZL1)，整流電路輸出端的正極串聯一個穩壓二極管和一個發光二極管(D2)，所述的η條并聯的按鈕開關支路上的第Jn條支路上的按鈕開關分別串接一個不同阻值的電阻(Rn )，所述的η為自然數。
2.根據權利要求1所述的一種具有兩線制結構的電動門手動按鈕盒的電路，其特征在于支路并聯后的一端(LI)通過電平變換脈沖輸出電路與電動門控制器的MCU的通用IO接口引腳相連，支路并聯后的另一端(L2)通過模擬電壓采集電路與電動門控制器的MCU的A/D轉換功能引腳相連。
3.根據權利要求1所述的一種具有兩線制結構的電動門手動按鈕盒的電路，其特征在于支路并聯后的一端(LI)以及支路并聯后的另一端(L2)與電動門控制器的連接為不區分極性連接。
4.根據權利要求1所述的一種具有兩線制結構的電動門手動按鈕盒的電路，其特征在于阻值不同的電阻按式Rn=R* ((Ν+1) /η-1)計算，式中R為采樣電阻的阻值，η為采樣電阻序號；N < N，N取自然數，為按鈕開關支路的個數。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的一種具有兩線制結構的電動門手動按鈕盒的電路，其特征在于電動門控制器包括MCU、電源電路、電機轉動限位開關輸入電路、模擬電壓采集電路和電平變換脈沖輸出電路，電源電路、電機轉動限位開關輸入電路、模擬電壓采集電路和電平變換脈沖輸出電路均與MCU連接。
6.根據權利要求5所述的一種具有兩線制結構的電動門手動按鈕盒的電路，其特征在于在任意一條按鈕開關支路(Jn)上的按鈕開關(Kn)被按下時，則相應按鈕開關支路(Jn)與電動門控制器的控制信號輸入端(L2)接通，該條按鈕開關支路上產生一個電流信號，該電流信號再通過一采樣電阻(RAl)轉換為采樣電壓模擬量信號，輸入至電動門控制器的MCU相應A/D轉換功能引腳，經模數轉換為MCU能識別的數字量信號后進行按鍵識別，當通過采樣電阻采集到的不同電壓信號，而得到不同數值的數字信號時，則將該數字信號值與電動門控制器軟件中預設的數值進行比較即能確定是哪一條按鈕開關支路上的按鈕開關被按下并執行相應的按鍵功能。
全文摘要
本發明公開一種具有兩線制結構的電動門手動按鈕盒的電路，包括一條指示燈支路和n條并聯的按鈕開關支路，其特點為所述的一條指示燈支路和n條按鈕開關支路并聯，所述的指示燈支路上串接一個整流電路，整流電路輸出端的正極串聯一個穩壓二極管和一個發光二極管，所述的n條并聯的按鈕開關支路上的任一條支路上的按鈕開關各自串接一個阻值不同的電阻，所述的n為自然數；本發明接線簡單，只需兩根引線就可實現手動按鈕盒上多個按鈕對應的控制功能。手動按鈕盒接至電動門控制器時不用區分接線端極性，可任意接入，從根本上杜絕錯誤接線的可能性；可識別出該電路是否開路或短路，便于故障判別。
文檔編號G05B19/042GK103048942SQ20121055020
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月17日 優先權日2012年12月17日
發明者許如臣, 童樹妹, 鄭朝基 申請人:許如臣, 童樹妹, 鄭朝基