專利名稱：紅外遙控多路智能開關控制器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種紅外遙控多路智能開關控制器。是當今最先進的微電子數控理論應用在電網控制系統實現電路或用電器開關的最新技術，屬國內外首創。
目前我們日常生活及工農業生產中使用的電源開關，大都采用有觸點形式，靠人到跟前去手動操作來實現電路的開關，非常煩瑣且不夠安全。既便有發明可以實現微電壓、微電流(專利號96108326.3；名稱微壓微電流遠程開關控制器；發明人張杰)控制，但還是需要用電線構成一個回路由人去按動來實現開關，仍不能方便使用。
再者，這種傳統的電源開關，是不具備微電調整電路電壓以達到人們對用電器常需求的調光、調速要求；不具備電路的過流、短路保護及觸電保安的功能。雖然目前市場上售有分立的調壓器、過流保護器、觸電保安器等，但如果將其功能集于一個電器之上，其系統也是龐大的，且費用高昂，極不適合使用。
本發明的目的在于克服舊有開關技術的不足，實現開關技術更新換代。
本發明的創意是基于如下原理之上形成的。
圖1為本發明系統框圖/連接圖。整個系統由手持式多功能紅外遙控器7,N個光電接收器(N≥1)4～4-N、n個接收控制器(n≤1024)，輸入供電地線1、火線2，輸出地線1，輸出火線n×(2-0～2-9)，信號控制線3及用電器6等組成。
在原來供電網絡的地線1，火線2之中增加一根微電壓、微電流的安全信號線3，該信號線貫穿于整個控制系統而與地線1、火線2絕緣。將4～4-N根據需要安裝在不同空間的開闊處，便于接收紅外信號，它將接收到的紅外遙控信號變成微電信號送入信號線3。n個接收控制器5～5-n并聯于電網之上，其控制信號輸入由3信號線提供，每個接收控制器可帶十路負載，其中第十路是PCM調壓型輸出，用戶用電器6接在接收控制器火線輸出端與公共輸出地線1之間，可方便的受控于遙控器7，每一個用戶可同時配備多只遙控器，只要用戶密碼一致，即可通用。
圖2為本發明的微電腦控制紅外遙控發射器電路圖。9是一片掩膜的微電腦芯片，其中固化了紅外遙控發射、時鐘顯示、溫度檢測與顯示的全部指令。多功能LCD顯示屏8直接掛在電腦塊上，用于實時地顯示發射狀態、時鐘及環境溫度。11是電腦塊配用的晶體振蕩器，12、13是校準微電容，10是電腦塊復位電容，用于電腦上電時復位操作。電容15、熱敏電阻14與電腦塊內部電路組成振蕩回路，產生一定的振蕩頻率。當環境溫度變化時，熱敏電阻14呈負系數變化態勢，改變了阻容網絡的時間常數，振蕩頻率隨之改變，電腦9因此而計算出相應的環境溫度并在8上顯示出來，16是發射驅動三極管，用于放大電腦塊9輸出的電信號；17是紅外發射二極管，將三極管放大的電信號變成紅外線發射出去；18是0～9號按鍵，19是各種功能按鍵，共設置了“全開”、“全關”、“發射”、“清除”、“校時”、“校分”等功能；20是用戶碼自定義矩陣，20-1是開關二極管組。當20某一位開關閉合時，電腦9讀入為“1”，當20某一位開關斷開時，電腦9讀為“0”，十位用戶自定義矩陣共可產生1024種密碼，供用戶隨機選擇，自行修改(這種辦法，制造商可通過增加自定義碼的位數來成倍的擴充用戶自定義碼數量，提高用戶的保密性)。
圖3為本發明紅外線光電接收器，21是分壓電容，用于分擔大部分交流電壓，22是泄放電阻，24是5V穩壓二極管，23是整流二極管，25是濾波電容。21、22、23、24、25五個元件組成+5V穩壓電源供接收系統用。26是光電接收頭，它將接收到的紅外線信號變成電的脈沖信號，再經27高壓隔離電阻送入3信號控制線(3號線微壓、微流)，供給各個接收控制器。
圖4為本發明接收控制器電路圖，28電腦塊中固化了接收遙控數據、用戶碼分析、數據碼分析、輸出控制及過流、漏電檢測等功能的全部指令系統。29晶體、30、31校準電容是微電腦配套的晶體振蕩網絡，提供電腦時鐘脈沖，32是復位電容，用于電腦上電時的初始化操作。33泄放電阻、34分壓電容、35整流二極管、36穩壓二極管、37濾波電容組成了控制器的供電電源、輸出+5V電源。27-1是高壓隔離電阻，將3信號線上的數據流輸入到電腦塊28的輸入端。38是用戶自定義開關矩陣(見圖5)，在矩陣中包含十位撥鍵式開關及十只隔離二極管，當開關閉合時，該位為“1”，否則為零。十位共有1024種編碼，該十位用戶碼的設置，對應于遙控器鎖定，必須與遙控器上的編碼保持一致方可溝通數據，否則不予應答。39是片地址自定義矩陣(見圖5)，在同一用戶碼的系統中，可容納共1024個不同地址的接收控制器(制造商可以通過增加自定義碼的位數，來成倍的擴充接收控制器的數量)。該地址同樣是由十位撥鍵式開關及隔離二極管組成，由用戶使用之前自行設定。每一片電腦塊有十路輸出，其中前九路為開關量輸出，經40-0～40-8放大三極管放大、驅動41-0～41-8雙向可控硅的關斷與導通，控制電源線2經過41-0～41-8可控硅輸出到用電器。第十路為PCM調壓輸出，通過40-9三極管進行脈沖放大、驅動41-9雙向可控硅進行過零觸發，經過2-9輸出的可調交流電壓送到用電器，控制調光或調速。58(微壓、微流)為接收控制器的手動按鍵，以弱電信號控制整機的全開與全關。44是一個漏電檢測線圈，在該機供電線路中如出現觸電或漏電事故時，該線圈即可檢測出微弱信號，經50放大、45整流、43濾波后與52和54產生的基準電壓在51比較器中進行比較，如果漏電超過規定值則51比較器翻轉，通過56、57二極管隔離后送入電腦塊28，通過指令切斷該接收控制器的一切輸出，確保人身安全，同時點亮55發光二極管進行報警指示。47是串聯在供電回路中的一個小阻值電阻，負載電流通過它時產生一個微小的壓降信號，該信號經48放大、46整流、42濾波后與其基準電壓在49比較器中進行比較，當負載過流或短路時，47上的壓降信號增大，49比較器翻轉，通過56、57二極管隔離后送入電腦塊28，通過指令切斷該接收控制器的一切輸出，確保設備安全，同時點亮53發光二極管進行報警指示。
也就是說，在一個包含3號線的三芯干線上，按圖1指示，首先鎖定編碼，再根據用戶需要并聯多個紅外線遙控接收器，以及多個接收控制器即可完成安裝并實現對全系統的操作與控制。同時在一個接收機上本發明已提供了另一套手動輕觸式開關方案，用于就近方便操作或遠程控制。
另外，值得一提的是，41-0～41-9所指示的可控硅在實際應用中可以與接收控制器分離，縮小用電器接頭部分。這對一個對開關數要求不多于十個的用戶來講，不失是一個既節省開支又實現多路遙控開關的好辦法。
權利要求
1.本發明屬微電子控制技術領域，它與已有開關技術除在紅外遙控、利用可控硅觸發特性以及微壓、微電流實現控制三個方面有共性外，本發明的特征是N個光電接收器(4～4-N)和n個接收控制器(5～5-n)與輸入供電地線(1)、輸入供電火線(2)、信號控制線(3)一一并聯，產生控制輸出火線總計n×(2-0～2-9)路，加之紅外遙控器(7)、用電器(6)、附設于(7)之上的用戶自定義碼矩陣(20)、附設于(5～5-n)之上的用戶自定義開關矩陣(38)以及片地址自定義矩陣(39)構成本發明的整套技術方案。
2.根據權利要求1規定的紅外遙控器裝置(7)，其特征之一是遙控器上設有“發射鍵”、“清除鍵”，當鍵入的數據正確后，按“發射鍵”集束發射，如數據有誤，則可用“清除鍵”清除，不致引起誤操作。
3.根據權利要求1規定的紅外遙控裝置(7)，其特征之二是安裝了一塊掩膜微電腦芯片(9)，借此實現對全部操控信息、實時時鐘和溫度檢測信息的處理。
4.根據權利要求1規定的接收控制器裝置(5～5-n)，其特征之一是配有另一片微電腦芯片(28)，實現對全部紅外遙控信息的實時處理，用戶可控制(2-0～2-8)×n路開關，以及(2-9)×n路調壓輸出。
5.根據權利要求1規定的接收控制器裝置(5～5-n)，其特征之二是設置了一個片地址自定義矩陣裝置(39)，用戶可通過不同的片選地址碼的設置，實現9～9216個不重碼開關量和1～1024個調壓輸出控制且片地址自定義碼的位數可增減。
6.根據權利要求1規定的接收控制器裝置(5-5-n)，其特征之三是接收控制器具有過流、漏電檢測功能，如有過流或漏電即時切斷輸出并報警。
7.根據權利要求1規定的紅外遙控器裝置(7)和接收控制器裝置(5～5-n)，其共同的特征是各自設置了用戶碼自定義矩陣裝置(20)與用戶自定義開關矩陣裝置(38)，只要用戶采用同一編碼的設定即可實現紅外遙控器與接收控制器的系統鎖定，非本系統遙控器不能在本系統使用且這種用戶碼的位數同樣可以增減。
全文摘要
本發明公開了一種紅外遙控多路智能開關控制器,屬微電子控制技術領域。主要有紅外智能遙控系統和開關組成。遙控系統構成:發射部分主要通過部分電子器件以及一塊電腦芯片實現對用戶自定義碼、指令碼信息的實時處理,并產生遙控脈沖信息;接收部分由另一塊電腦芯片等電子器件組成,實現對遙控指令信息的識別和處理。本發明的顯著特點是實現家庭、賓館、工業控制設備開關的智能化遙控操作。
文檔編號H03K17/00GK1224277SQ9811774
公開日1999年7月28日 申請日期1998年9月4日 優先權日1998年9月4日
發明者張玉民, 賀新民, 趙愛農 申請人:張玉民