專利名稱：串行口查詢管理的16路家用電子電器自動化插座的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于應用電子技術領域，特別是涉及一種計算機與家用電子和電器的接口裝置。
背景技術：
秉承實用新型“串行口查詢管理的家用電子電器自動化接線座”(專利號ZL 2010 2 0531787. 1)的技術“T)(D傳送指令數據、DSR、CTS與⑶檢測指令數據以及傳感器、譯碼輸出管理電子開關”，同期提交審查的實用新型“串行口查詢管理的16路家用電子電器自動化接線座”(申請號2011202380191)充分利用實用新型中2_4譯碼電路輸出的片選信號，設置了三路三態門電路，使得計算機通過串行口檢測四個傳感器的狀態，校驗五位二進制數據(指令)，采用5-32譯碼電路，管理的電子開關電路增加到16組。所述實用新型均配置有直流穩壓電源電路，為其中的HCMOS與CMOS電路提供電源。
發明內容本實用新型的目的在于提供一種串行口查詢管理的16路家用電子電器自動化插座，它構成家用電子電器與計算機的串行口之間的接口裝置，系采用模塊電源新技術改進 “串行口查詢管理的16路家用電子電器自動化接線座”而成。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是它包括9針RS232C接口、 RS232<->TTL/CM0S電平轉換電路、三組!Bbit三態門電路、4對傳感器接口接線端、2_4譯碼電路、二進制計數器、5-32譯碼電路、數據輸出使能電路、數據鎖存電路、16組電子開關電路、防雷擊和浪涌電路、市電電源線及其插頭以及一個輸出電壓為+5V或+6V的AC-DC模塊電源。其中，RS232C接口的第四針DTR、第七針RTS、第三針T)(D分別連接到RS232<->TTL/ CMOS電平轉換電路的一個RS232C電平信號輸入端，該電平轉換電路相應的三個TTL/CM0S 電平信號輸出端分別與2-4譯碼電路的兩個信號輸入端以及二進制計數器的時鐘信號輸入端相連接；每一組:3bit三態門電路有三個信號輸出端，三組!Bbit三態門電路的信號輸出端依序并聯，構成三個共同的信號輸出端，每個共同的信號輸出端經過一個上拉電阻連接到電源正極，還連接到RS232<->TTL/CM0S電平轉換電路的一個TTL/CM0S電平信號輸入端， 該電平轉換電路相應的三個RS232C電平信號輸出端分別連接到RS232C接口的第一針⑶、 第六針DSR以及第八針CTS ；每組3bit三態門電路由一塊74HC244或一塊74HC273組成， 一組!Bbit三態門電路的三個信號輸入端分別連接到二進制計數器的低三位計數信號輸出端Q2Q1Q0，第二組!Bbit三態門電路的三個信號輸入端分別與電源負極構成了 3對傳感器接口接線端，第三組:3bit三態門電路的兩個信號輸入端分別連接到二進制計數器的高兩位計數信號輸出端Q4Q3，它的第三個信號輸入端與電源負極構成了第4對傳感器接口接線端；2-4譯碼電路由一個2-4譯碼器組成，其低電平有效的使能端/E接電源負極，它的四個譯碼信號輸出端之/Y0、/YU/Y2與Λ3分別連接到三組!Bbit三態門電路以及數據輸出使能電路的輸出使能端；二進制計數器由兩塊計數器CD4516級聯組成，其復位端、預置數使能端、進位輸入端都接電源負極，計數模式端接電源正極，其低五位計數信號輸出端分別連接到5-32譯碼電路的五個譯碼信號輸入端；5-32譯碼電路的32個信號輸出端分別連接到數據輸出使能電路的32個信號輸入端；數據輸出使能電路的32個信號輸出端分別經過一個下拉電阻連接到電源負極，并分別連接到數據鎖存電路的16對置1端S與復位端R ；數據鎖存電路由四塊RS觸發器電路CD4043并列組成，它們各自有四對R、S輸入控制端以及四個輸出端Q，一共構成數據鎖存電路的16個輸出端Q，分別連接到一組電子開關電路的控制信號輸入端；5-32譯碼電路由一個2-4譯碼器以及四塊3-8譯碼電路74HC138組成，其中，四塊3-8譯碼電路的三個譯碼信號輸入端分別連接到二進制計數器的低三位計數信號輸出端Q2Q1Q0，它們的使能端/El分別連接到5-32譯碼電路中的2_4譯碼器的四個譯碼輸出端，該2-4譯碼器的兩個譯碼信號輸入端分別連接到二進制計數器的第四、五兩位計數信號輸出端Q3與Q4，其使能端/E接電源負極；四塊3-8譯碼電路各自的使能端/E2都連接到2-4譯碼電路的譯碼信號輸出端之/Y3，它們的使能端E3都接電源正極；16組電子開關電路的結構相同，各自包括1路交流電電子開關電路和1路弱電電子開關電路；交流電電子開關電路包括1只NPN三極管、1只PNP三極管、1個基極電阻、1個基極偏置電阻、1個集電極電阻、1個限流用集電極電阻和一塊固態繼電器，其中，基極電阻的一端接NPN三極管的基極，另一端作為該路電子開關電路的控制信號輸入端，基極偏置電阻并聯在PNP三極管的發射結上，該PNP三極管的發射極接電源正極，其基極串聯一個集電極電阻連接到NPN 三極管的集電極，NPN三極管的發射極連接到電源負極，PNP三極管的集電極串聯一個限流用集電極電阻連接到固態繼電器的控制信號輸入端中的正極，固態繼電器的控制信號輸入端中的負極連接到電源負極；固態繼電器的兩個輸出端構成該路交流電電子開關電路的輸出端；弱電電子開關電路包括一只三極管及其基極電阻、一只二極管、一只發光二極管和一個直流繼電器，其中，基極電阻的一端接三極管的基極，另一端連接到該路電子開關電路的控制信號輸入端，三極管的發射極連接到電源負極，其集電極連接到發光二極管的負極，發光二極管的正極分別連接到二極管的正極和直流繼電器的線圈的一端，二極管的負極與直流繼電器的線圈的另一端都連接到電源正極；直流繼電器的兩對單刀雙擲開關的六個接線端構成了該路弱電電子開關電路的輸出端；防雷擊和浪涌電路由一只熔斷器和一個壓敏電阻串連組成。本實用新型其特點是所述AC-DC模塊電源的兩個交流輸入端與防雷擊和浪涌電路并聯，并分別通過市電電源線及其插頭連接到市電的相線與工作零線，該模塊電源的兩個輸出端分別作為本裝置的工作電源的正極和負極。本實用新型構成了計算機與傳感器以及家用電子電器之間的接口，具有“串行口查詢管理的16路家用電子電器自動化接線座”的功能，配合開關量輸出型、+3V - +6V的電平輸出型、脈沖輸出型或電阻跳變型傳感器，實現計算機自動化運行家用電子或電器。本實用新型的優點是選用AC-DC模塊電源作為工作電源，去掉了電源變壓器，節省了有色金屬，減輕了重量，減小了體積。
以下結合附圖，進一步說明本實用新型。
圖1是本實用新型的電路原理圖之一，包括RS232接口、RS232<->TTL/CM0S電平轉換電路、三組北it三態門電路、傳感器1^1、1^2、1 3與1 4、2-4譯碼電路、二進制計數器與穩壓電源電路。圖2是本實用新型的電路原理圖之二，包括二進制計數器、5-32譯碼電路、數據輸出使能電路與數據鎖存電路以及16組電子開關電路。圖3是本實用新型的電路原理圖之5-32譯碼電路。圖4是本實用新型的電路原理圖之一組電子開關電路。圖中，01.-16.電子開關電路，5. AC-DC模塊電源，51.防雷擊和浪涌電路， 8. RS232C接口，11.- 12. RS232<->TTL/CM0S電平轉換電路，13.三組3bit三態門電路， 14. 2-4譯碼電路，21. 二進制計數器，22. 5_32譯碼電路，23.數據輸出使能電路，24.數據鎖存電路，31.直流電磁繼電器，32.固態繼電器SSR。
具體實施方式
本實用新型以“串行口查詢管理的16路家用電子電器自動化接線座，，為基礎，其基本電路如圖1、圖2、圖3以及圖4所示，包括9針RS232C接口(8)、RS232<->TTL/CM0S 電平轉換電路(11)- (12)、三組!Bbit三態門電路(13)、4對傳感器接口接線端、2-4譯碼電路(14)、二進制計數器(21)、5-32譯碼電路(22)、數據輸出使能電路(23)、數據鎖存電路 (M)、16組電子開關電路(01)- (16)、防雷擊和浪涌電路(51)以及市電電源線及其插頭。圖1反映了計算機通過串行口查詢所配合的四個傳感器RS1、RS2、RS3與RS4以及二進制計數器(21)的五位計數結果即指令數據的流程。圖2反映了串行數據指令“串行轉并行、譯碼、輸出”的流程，可以控制十六組電子開關(01)- (16)的啟動與停止。圖1中，防雷擊和浪涌電路(51)由一只熔斷器和一個壓敏電阻串連組成。本實用新型采用AC-DC模塊電源(5 )取代穩壓電源電路作為工作電源，該模塊電源(5 )的兩個交流輸入端與防雷擊和浪涌電路并聯，并分別通過市電電源線及其插頭連接到市電的相線與工作零線，該模塊電源(5)的兩個輸出端分別作為本裝置的工作電源的正極和負極。AC-DC模塊電源是一種新興的電源技術，無需電源變壓器，體積小。本裝置中， HCM0S、CM0S電路的工作電壓分別為2V - 6V和3V -15V(4500B) - 18V0OOOB)，固態繼電器的啟動電流為4-20mA，直流繼電器的工作電流為35 mA。選用AC-DC模塊電源的基本參數是輸出為單路，輸出電壓為5V或6V，輸出電流> =(20 + 35)X 16 X 2 = 1760mA。 據市電供應情況，選用寬電壓輸入型(AC85465V)或窄電壓輸入型(AC165-265V)。
權利要求1. 一種串行口查詢管理的16路家用電子電器自動化插座，由9針RS232C接口、 RS232<->TTL/CM0S電平轉換電路、三組!Bbit三態門電路、4對傳感器接口接線端、2_4譯碼電路、二進制計數器、5-32譯碼電路、數據輸出使能電路、數據鎖存電路、16組電子開關電路、防雷擊和浪涌電路、市電電源線及其插頭以及一個AC-DC模塊電源組成；所述RS232C接口的第四針DTR、第七針RTS、第三針T)(D分別連接到RS232<->TTL/CM0S電平轉換電路的一個RS232C電平信號輸入端，該電平轉換電路相應的三個TTL/CM0S電平信號輸出端分別與 2-4譯碼電路的兩個信號輸入端以及二進制計數器的時鐘信號輸入端相連接；每一組!Bbit 三態門電路有三個信號輸出端，三組:3bit三態門電路的信號輸出端依序并聯，構成三個共同的信號輸出端，每個共同的信號輸出端連接一個上拉電阻，還連接到RS232<->TTL/CM0S 電平轉換電路的一個TTL/CM0S電平信號輸入端，該電平轉換電路相應的三個RS232C電平信號輸出端分別連接到RS232C接口的第一針⑶、第六針DSR以及第八針CTS ；—組!Bbit三態門電路的三個信號輸入端分別連接到二進制計數器的低三位計數信號輸出端Q2Q1Q0，第二組!Bbit三態門電路的三個信號輸入端分別與電源負極構成了 3對傳感器接口接線端，第三組!Bbit三態門電路的兩個信號輸入端分別連接到二進制計數器的高兩位計數信號輸出端Q4Q3，它的第三個信號輸入端與電源負極構成了第4對傳感器接口接線端；2-4譯碼電路由一個2-4譯碼器組成，其低電平有效的使能端/E接電源負極，它的四個譯碼信號輸出端之/Y0、/YU/Y2與Λ3分別連接到三組!Bbit三態門電路以及數據輸出使能電路的輸出使能端；二進制計數器由兩塊計數器CD4516級聯組成，其復位端、預置數使能端、進位輸入端都接電源負極，計數模式端接電源正極，其低五位計數信號輸出端分別連接到5-32譯碼電路的五個譯碼信號輸入端；5-32譯碼電路的32個信號輸出端分別連接到數據輸出使能電路的32個信號輸入端；數據輸出使能電路的32個信號輸出端分別連接一個下拉電阻，并分別連接到數據鎖存電路的16對置1端S與復位端R ；數據鎖存電路由四塊RS觸發器電路 CD4043并列組成，它們各自有四對R、S輸入控制端以及四個輸出端Q，一共構成數據鎖存電路的16個輸出端Q，分別連接到一組電子開關電路的控制信號輸入端；5-32譯碼電路由一個2-4譯碼器以及四塊3-8譯碼電路74HC138組成，其中，四塊3_8譯碼電路的三個譯碼信號輸入端分別連接到二進制計數器的低三位計數信號輸出端Q2Q1Q0，它們的使能端/El分別與5-32譯碼電路中的2-4譯碼器的四個譯碼輸出端相連接，該2-4譯碼器的兩個譯碼信號輸入端分別連接到二進制計數器的第四、五兩位計數信號輸出端Q3與Q4，其使能端/E接電源負極；四塊3-8譯碼電路各自的使能端/E2都連接到2-4譯碼電路的譯碼信號輸出端之/Y3，它們的使能端E3都接電源正極；16組電子開關電路的結構相同，各自包括1路交流電電子開關電路和1路弱電電子開關電路；交流電電子開關電路包括1只NPN三極管、1只 PNP三極管、1個基極電阻、1個基極偏置電阻、1個集電極電阻、1個限流用集電極電阻和一塊固態繼電器，其中，基極電阻的一端接NPN三極管的基極，另一端作為該路電子開關電路的控制信號輸入端，基極偏置電阻并聯在PNP三極管的發射結上，該PNP三極管的發射極接電源正極，其基極串聯一個集電極電阻連接到NPN三極管的集電極，NPN三極管的發射極連接到電源負極，PNP三極管的集電極串聯一個限流用集電極電阻連接到固態繼電器的控制信號輸入端中的正極，固態繼電器的控制信號輸入端中的負極連接到電源負極；固態繼電器的兩個輸出端構成該路交流電電子開關電路的輸出端；弱電電子開關電路包括一只三極管及其基極電阻、一只二極管、一只發光二極管和一個直流繼電器，其中，基極電阻的一端接三極管的基極，另一端連接到該路電子開關電路的控制信號輸入端，三極管的發射極連接到電源負極，其集電極連接到發光二極管的負極，發光二極管的正極分別連接到二極管的正極和直流繼電器的線圈的一端，二極管的負極與直流繼電器的線圈的另一端都連接到電源正極；直流繼電器的兩對單刀雙擲開關的六個接線端構成了該路弱電電子開關電路的輸出端；防雷擊和浪涌電路由一只熔斷器和一個壓敏電阻串連組成；其特征是所述AC-DC 模塊電源的兩個交流輸入端與防雷擊和浪涌電路并聯，并分別通過市電電源線及其插頭連接到市電的相線與工作零線，該模塊電源的兩個輸出端分別作為本裝置的工作電源的正極和負極。
專利摘要串行口查詢管理的16路家用電子電器自動化插座，由RS232C接口、電平轉換電路、三組3bit三態門電路、4對傳感器接口接線端、2-4譯碼電路、二進制計數器、5-32譯碼電路、數據輸出使能電路、數據鎖存電路、16組電子開關電路、防雷擊和浪涌電路以及一個AC-DC模塊電源組成；系采用模塊電源取代“串行口查詢管理的16路家用電子電器自動化接線座”中的穩壓電源電路而成。它使得計算機通過串行口的TXD輸出指令，由DSR、CTS與CD輸入數據，而以兩根輸出聯絡線來指揮“輸出、校驗暨校正串行指令、譯碼輸出控制16路電子開關、檢測狀態”這三種動作。用于計算機通過串口檢測4個傳感器、運行16組電子裝置與電器。
文檔編號H03K19/0175GK202261225SQ20112023801
公開日2012年5月30日 申請日期2011年7月7日 優先權日2011年7月7日
發明者張文娟, 曾藝, 杜娟 申請人:周于麟