專利名稱：一種電視、電腦的信號電源控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是電器控制器，特別是對電視、電腦可限制使用的控制器。
背景技術(shù)：
由于電視和電腦的普及，已在社會的各方面廣泛地影響我們的生活，也或多或少帶來一些負(fù)面影響，對孩子的學(xué)習(xí)和身心健康尤其值得關(guān)注，適當(dāng)?shù)叵拗魄嗌倌甑目措娨暬螂娔X的上網(wǎng)時(shí)間，常令許多家長頗為費(fèi)心。為了限制電視、電腦的使用，市面上出現(xiàn)了各種控制器，但它們的性能都不完善，有的定時(shí)插座有的只能控制電源但不能控制信號，有的可隨意操作按鍵而不能做限制設(shè)定，有的斷電后再送電又可繼續(xù)開機(jī)，有的只能設(shè)定從何時(shí)開機(jī)到何時(shí)停機(jī)，而不能根據(jù)開機(jī)來限時(shí)以便于靈活掌握開機(jī)時(shí)刻，有的電視機(jī)雖設(shè)有童鎖功能，但有了遙控器就能隨意解鎖，等等不一而足。根本的問題在于，電源饋電與電視、電腦信號兩者是各自獨(dú)立控制的，即控制器控制電視、電腦的饋電，卻控制不了其相應(yīng)的工作信號，控制了工作信號，卻控制不了電視、電腦的饋電。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服上述已有技術(shù)的不足之處，提出一種可對電源和電視、電腦信號同步聯(lián)動(dòng)控制的電視、電腦的信號電源控制器，使控制更可靠，設(shè)定不能被輕易刪改、取消。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種電視、電腦的信號電源控制器，包括有控制電路、電源插座、信號接插頭、開關(guān)鎖、按鍵，指示燈，其特征在于控制電路由電源及信號饋送接口電路、負(fù)載檢測輸入接口電路、主電路、電源電路、鎖及輸入接口電路組成，外接電視、電腦信號通過電源及信號饋送接口電路送到信號接插頭，外接220V電源的一路經(jīng)過負(fù)載檢測輸入接口電路、再通過電源及信號饋送接口電路送到電源插座；而主電路的一個(gè)控制輸出與電源及信號饋送接口電路相連，負(fù)載檢測輸入接口電路的信號輸出與主電路的一個(gè)輸入連接，鎖及輸入接口電路的輸出與主電路的一個(gè)輸入連接，220V電源的另一路通過電源電路向主電路供電。
進(jìn)一步地，電源及信號饋送接口電路分為電源饋送接口電路和信號饋送接口電路，電源饋送接口電路由三極管T1，二極管D1，電阻R2及繼電器ZJ1組成，該接口電路的電阻R2與主電路的RA3端口相連接；信號饋送接口電路由三極管T2，二極管D2，電阻R4及雙刀雙擲繼電器ZJ2組成，該接口電路的電阻R4也與主電路的RA3端口相連接。主電路由微電腦芯片PIC16C54、存儲器 看門狗電路及其它外圍電路構(gòu)成路，看門狗電路由分立元件三極管T4，三極管T5，電阻R19，電阻R20，電阻R21，電阻R22，電容C8及穩(wěn)壓二極管DW組成。負(fù)載檢測輸入接口電路由二極管D3，二極管D4，電阻R1，電阻R3及光耦GE構(gòu)成，該接口電路的電阻R3與主電路的RB0端口相連接。
控制原理帶有觸點(diǎn)輸出的鎖通過鎖及輸入接口電路，將鎖的″開″與″關(guān)″狀態(tài)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電平信號提供給主電路的微電腦芯片PIC16C54，主電路接受鎖的狀態(tài)信息后作出相應(yīng)控制，當(dāng)鎖被置于打″開″狀態(tài)時(shí)，主電路則接收到開鎖信息，主電路將向電源及信號饋送接口電路發(fā)出一控制信號，控制電源及信號饋送接口電路將220V電源和外接電視、電腦信號同時(shí)饋送到電源插座及信號接插頭，此時(shí)相當(dāng)于該控制器對電視機(jī)、電腦的使用不做任何限制；并且在鎖″開″狀態(tài)下可以接受按鍵的設(shè)定信息，對控制器的限時(shí)工作時(shí)間進(jìn)行選擇設(shè)定；當(dāng)鎖被置于″關(guān)″狀態(tài)時(shí)，主電路則接收到關(guān)鎖信息，來自按鍵的設(shè)定信息將不會被主電路接受，且主電路將根據(jù)負(fù)載的開機(jī)時(shí)刻及預(yù)先設(shè)定好的限時(shí)設(shè)定值，向電源及信號饋送接口發(fā)出相應(yīng)的控制信號，以使電源插座及信號接插頭上的饋送電壓和信號得到控制，即電視機(jī)或電腦的饋電電源和電視信號或電腦網(wǎng)絡(luò)信號將受到條件的限制，由此可見220V電源和外接電視、電腦信號，通過電源及信號饋送接口電路饋送到電源插座及信號接插頭上，電源及信號饋送接口同時(shí)受主電路的PIC16C54控制，即主電路控制電源及信號饋送接口就控制了電源插座及信號接插頭上的電壓和信號，且兩個(gè)輸出是聯(lián)動(dòng)的，因此而控制了電視或電腦的開和停，將負(fù)載檢測輸入接口電路串接于電源饋送通路，用于感知電視、電腦的開機(jī)時(shí)刻，并將開機(jī)信號反饋給主電路，主電路將依據(jù)其信號對電源及信號饋送接口進(jìn)行限時(shí)計(jì)時(shí)控制并作出其它相應(yīng)的控制判斷。主電路由微電腦芯片、存儲器及其它相關(guān)電路組成，它是本電源控制器的控制中心，其作用是實(shí)現(xiàn)對鎖及按鍵的判斷信息的存貯 負(fù)載的檢測與控制等，從而使本控制器能達(dá)到所設(shè)計(jì)的功能。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是有饋電電源則有信號，無饋電電源則無信號，二者始終同步；使用開關(guān)鎖來限制對控制器的使用權(quán)限，控制可靠，使用方便，功能多樣。


圖1是本實(shí)用新型的外觀示意圖；圖2是本實(shí)用新型控制電路的框圖；圖3是是本實(shí)用新型的電原理圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1-圖3，交流220V電源接入控制器分為兩路，一路經(jīng)電源隔離變壓器變壓整流濾波穩(wěn)壓后向電路提供5V及12V直流工作電源；另一路經(jīng)負(fù)載檢測輸入接口電路及電源饋送接口電路繼電器的常閉觸點(diǎn)向電源插座CZ1饋電，電源饋送接口電路由三極管T1，二極管D1，電阻R2及繼電器ZJ1組成，繼電器的線圈電壓由電源的+12V直流提供，接口電路的電阻R2與主電路的微電腦芯片PIC16C54的RA3端口相連接，RA3端口被定義為輸出端，當(dāng)RA3輸出高電平時(shí)，三極管T1導(dǎo)通，繼電器ZJ1吸合，常閉觸點(diǎn)斷開，電源插座CZ1無饋電，反之當(dāng)RA3為低電平時(shí)，三極管T1截止，繼電器ZJ1釋放，常閉觸點(diǎn)恢復(fù)向CZ1饋電，從而使饋送到電源插座CZ1上的電壓受到控制；而外接電視、電腦信號經(jīng)由信號饋送接口電路的一雙刀雙擲觸點(diǎn)繼電器的一對常閉觸點(diǎn)向信號接插頭CZ2饋送信號，信號饋送接口電路由三極管T2，二極管D2，電阻R4及雙刀雙擲繼電器ZJ2組成，繼電器的線圈電壓同樣由電源的+12V直流提供，接口電路的電阻R4也與主電路PIC16C54芯片的RA3端口相連接，工作原理同電源饋電接口電路，由于電源和信號饋送接口受同一微電腦芯片PIC16C54的一個(gè)輸出端RA3控制，因而使其饋送到電源插座的電壓和信號接插頭上的信號保持較好的同步，即有饋電電源則有信號，無饋電電源則無信號；此外，由繼電器構(gòu)成的輸出接口電路，能很好地對220V高壓與控制器電路的+5V工作電壓及負(fù)載的工作信號進(jìn)行電氣上的隔離。負(fù)載檢測輸入接口電路由二極管D3，二極管D4，電阻R1，電阻R3及光耦GE構(gòu)成，接口電路的電阻R3與主電路PIC16C54芯片的RB0端口相連接，RB0端口被定義為輸入端，由于檢測接口電路的光耦GE的發(fā)光二極管部份被串接于負(fù)載饋電電路上，當(dāng)負(fù)載開機(jī)時(shí)則有電流流過發(fā)光管至其內(nèi)部發(fā)光，從而使其內(nèi)部的光敏部分受光而導(dǎo)通，RB0端口上得到一低電平的負(fù)載開機(jī)信號，為保護(hù)光耦的二極管不被高壓反向擊穿，在光耦上反向并聯(lián)一大電流整流二極管D3，為保護(hù)光耦的二極管不被大工作電流燒毀，在光耦上同向并聯(lián)一大電流整流二極管D4，由此而構(gòu)成的接口電路向微電腦芯片提供負(fù)載的工作信號，使微電腦芯片PIC16C54對負(fù)載的監(jiān)控得以實(shí)現(xiàn)，即負(fù)載開機(jī)時(shí)進(jìn)行限時(shí)計(jì)時(shí)并作出相應(yīng)的控制，當(dāng)負(fù)載停機(jī)時(shí)為饋送電源等作出相應(yīng)的判斷與控制。
控制器的限時(shí)時(shí)間是可以通過對控制器面板上按鍵的操作來改變的，為了避免對控制器使用的隨意性而失去它應(yīng)有的作用，設(shè)置一把鎖來對控制器的控制權(quán)限加以限制，鎖實(shí)際是一個(gè)帶觸點(diǎn)的具有確定二義性的開關(guān)，非通即斷，由+5V，電阻R5及電阻R6構(gòu)成的鎖輸入接口電路與微電腦芯片PIC16C54的RB1端口相連接，RB1端口被定義為輸入端，當(dāng)鎖處于″開鎖″狀態(tài)時(shí)，相當(dāng)于開關(guān)閉合，RB1端口得到一高電平的輸入信號，此時(shí)通過PIC16C54芯片的邏輯判斷控制可接受按鍵的設(shè)定操作，對電源及信號饋送接口發(fā)出相應(yīng)的控制信號，使220V電源和外接電視、電腦信號，通過電源及信號饋送接口電路饋送到電源插座及信號接插頭上；當(dāng)鎖處于″關(guān)″鎖狀態(tài)時(shí)，相當(dāng)于開關(guān)斷開，RB1端口得到一低電平的輸入信號，此時(shí)PIC16C54芯片不接受按鍵的設(shè)定操作，對電源插座及信號接插頭上的電源及信號饋送作限時(shí)控制操作。
按鍵及其相關(guān)電路構(gòu)成的按鍵輸入接口用來實(shí)現(xiàn)限時(shí)時(shí)間的設(shè)定，指示燈及相關(guān)電路構(gòu)成限時(shí)時(shí)間指示和工作狀態(tài)指示，微電腦在檢測到鎖″開″時(shí)，接受按鍵的設(shè)定信號，并經(jīng)微電腦芯片的分析后將結(jié)果存貯于存儲器中，且相應(yīng)的信息由指示燈指示。由指示燈構(gòu)成的工作狀態(tài)指示電路對控制器當(dāng)前的工作狀態(tài)給予指示。
微電腦芯片PIC16C54是控制器的核心，它與存儲器、看門狗電路及其它外圍電路構(gòu)成主電路，看門狗電路由分立元件三極管T4，三極管T5，電阻R19，電阻R20，電阻R21，電阻R22，電容C8及穩(wěn)壓二極管DW組成，簡單而實(shí)用，微電腦芯片的RA2用于復(fù)位看門狗電路，其工作原理是當(dāng)微電腦芯片正常運(yùn)行程序時(shí)，程序的每一周期都向看門狗電路輸出一10uS的高電平復(fù)位脈沖信號，而在程序周期的其它時(shí)間保持RA2端口輸出為低電平，該高電平復(fù)位脈沖信號使三極管T4導(dǎo)通，電容C8被短路，三極管T5的基極因穩(wěn)壓二極管DW達(dá)不到要求的3.6V擊穿電壓而得不到偏置電壓而截止，微電腦芯片的復(fù)位端不受看門狗電路影響，當(dāng)程序受外界干擾而不能形成循環(huán)時(shí)，RA2端口輸出為低電平使看門狗電路的三極管T4不能為電容C8短路放電，當(dāng)電容C8的充電值達(dá)到3.6V而使穩(wěn)壓二極管DW導(dǎo)通時(shí)，三極管T5隨之導(dǎo)通，迫使微電腦芯片進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。存儲器為24LC02芯片，采用I2C總線方式與微電腦芯片聯(lián)接，以減少對微電腦芯片I/O端口的占用。微電腦芯片的種類繁多，甚至可采用邏輯控制器件來達(dá)到所需的控制功能，本限時(shí)控制器的微電腦芯片采用PIC16C54，其指令集采用單字節(jié)指令，具有極強(qiáng)的抗干擾能力，振蕩方式采用廉價(jià)的RC方式，程序運(yùn)行可靠。
控制器的限時(shí)功能描述控制器可根據(jù)各不相同的情況選擇不同的工作狀態(tài)控制器設(shè)有一把鎖，當(dāng)鎖被置于打″開″狀態(tài)時(shí)，該控制器對電視機(jī)或電腦的使用不做任何限制，并且在該狀態(tài)下可以對控制器的限時(shí)工作時(shí)間進(jìn)行選擇設(shè)定；當(dāng)鎖被置于″關(guān)″狀態(tài)時(shí)，電視機(jī)或電腦的饋電電源和電視信號或電腦網(wǎng)絡(luò)信號將受到時(shí)間的限制，限制時(shí)間的長短將依據(jù)予先的設(shè)定值而定，設(shè)定時(shí)間的操作只能在開鎖狀態(tài)下進(jìn)行，時(shí)間的長短由指示燈指示并被存貯，限時(shí)時(shí)間依使用者的意愿可選擇1～7小時(shí)共7個(gè)檔位，若選擇1小時(shí)，則只能開機(jī)1小時(shí)；若選擇7小時(shí)，則允許開機(jī)7小時(shí)，限時(shí)計(jì)時(shí)從開機(jī)時(shí)刻開始，中間允許關(guān)機(jī)，但關(guān)機(jī)時(shí)間將被累計(jì)計(jì)時(shí)，限時(shí)工作結(jié)束后需間隔2小時(shí)以上才能開機(jī)進(jìn)行下一次限時(shí)工作，即限時(shí)到后停頓2小時(shí)方可開機(jī)，若在限時(shí)計(jì)時(shí)控制循環(huán)內(nèi)自愿停機(jī)達(dá)2小時(shí)以上，則視為下一個(gè)限時(shí)計(jì)時(shí)被允許開始；限時(shí)控制器若被斷電，必須間隔2小時(shí)以上才被允許開機(jī)進(jìn)入限時(shí)工作，以防止在上次限時(shí)工作結(jié)束后人為地給控制器停電后再送電，以破壞正常的限時(shí)工作循環(huán)來達(dá)到繼續(xù)開電視機(jī)或電腦的目的；控制器還設(shè)有絕對限制功能，選擇該限制功能，只有在限時(shí)控制器處于開鎖狀態(tài)下才能向負(fù)載饋送電源和信號，否則將被絕對限制使用電視或電腦；工作狀態(tài)指示燈用于指示限時(shí)控制器是否允許開始進(jìn)入限時(shí)計(jì)時(shí)，或正在進(jìn)行限時(shí)間隔延時(shí)，此時(shí)間段被禁止開機(jī)。
當(dāng)然，這里僅列舉一種較佳的實(shí)施方式，其他等同、類同的設(shè)計(jì)均應(yīng)屬于本專利的保護(hù)范圍，這里不再贅述。
權(quán)利要求1.一種電視、電腦的信號電源控制器，包括有控制電路、電源插座、信號接插頭、開關(guān)鎖、按鍵、指示燈，其特征在于控制電路由電源及信號饋送接口電路、負(fù)載檢測輸入接口電路、主電路、電源電路、鎖及輸入接口電路組成，外接電視、電腦信號通過電源及信號饋送接口電路送到信號接插頭，外接220V電源的一路經(jīng)過負(fù)載檢測輸入接口電路、再通過電源及信號饋送接口電路送到電源插座；而主電路的一個(gè)控制輸出與電源及信號饋送接口電路相連，負(fù)載檢測輸入接口電路的信號輸出與主電路的一個(gè)輸入連接，鎖及輸入接口電路的輸出與主電路的一個(gè)輸入連接，220V電源的另一路通過電源電路向主電路供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征是電源及信號饋送接口電路分為電源饋送接口電路和信號饋送接口電路，電源饋送接口電路由三極管(T1)，二極管(D1)，電阻(R2)及繼電器(ZJ1)組成，該接口電路的電阻(R2)與主電路的(RA3)端口相連接；信號饋送接口電路由三極管(T2)，二極管(D2)，電阻(R4)及雙刀雙擲繼電器(ZJ2)組成，該接口電路的電阻(R4)也與主電路的(RA3)端口相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征是主電路由微電腦芯片(PIC16C54)、存儲器看門狗電路及其它外圍電路構(gòu)成路，看門狗電路由分立元件三極管(T4)，三極管(T5)，電阻(R19)，電阻(R20)，電阻(R21)，電阻(R22)，電容(C8)及穩(wěn)壓二極管(DW)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征是負(fù)載檢測輸入接口電路由二極管(D3)，二極管(D4)，電阻(R1)，電阻(R3)及光耦(GE)構(gòu)成，該接口電路的電阻(R3)與主電路的(RB0)端口相連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電視、電腦的信號電源控制器，包括有控制電路、電源插座、信號接插頭、開關(guān)鎖、按鍵、指示燈，控制電路由電源及信號饋送接口電路、負(fù)載檢測輸入接口電路、主電路、電源電路、鎖及輸入接口電路組成，外接電視、電腦信號通過電源及信號饋送接口電路送到信號接插頭，外接220V電源的一路經(jīng)過負(fù)載檢測輸入接口電路、再通過電源及信號饋送接口電路送到電源插座；而主電路的一個(gè)控制輸出與電源及信號饋送接口電路相連，負(fù)載檢測輸入接口電路的信號輸出與主電路的輸入連接，鎖及輸入接口電路的輸出與主電路的輸入連接，220V電源的另一路通過電源電路向主電路供電，這樣的設(shè)計(jì)可對電源和電視、電腦信號同步聯(lián)動(dòng)控制，控制可靠，使用方便，功能多樣。
文檔編號G05B19/04GK2687724SQ20042000639
公開日2005年3月23日 申請日期2004年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月23日
發(fā)明者高曉忠 申請人:高曉忠