帶光耦驅動的智能家居遙控模塊的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種帶光耦驅動的智能家居遙控模塊，用于智能家居的無線控制。
【背景技術】
[0002]隨著經濟的發(fā)展、技術進步、環(huán)保及安全意識的增強，人們對家庭電器用電的節(jié)能性、便捷性和安全性等要求越來越高，希望隨時隨地都能對家庭電器用電情況進行監(jiān)視和控制。因此可實現(xiàn)遠程監(jiān)控功能的智能家居受到了廣泛的關注和深入的研宄，并大為推廣。每個電器通過智能家居系統(tǒng)的用電信息采集和遠程遙控模塊和電源相連，模塊能采集電器的用電信息和接收遠程傳輸?shù)腪igBee信號控制電器的開關。通過繼電器可以實現(xiàn)用弱電信號控制接通或切斷強電的功能，因此，繼電器是遠程遙控模塊所必備的部分。由于模塊不宜做得太大，而且要消除抖動和電磁干擾，所以對繼電器的體積和可靠性有較高的要求。
[0003]經對現(xiàn)有技術的公開文獻檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利申請?zhí)?201310539120.4，公開日:2014.02.19，名稱:一種繼電器的驅動電路，該技術公開一種繼電器的驅動電路，包括控制信號、驅動電路和繼電器，由單片機發(fā)出的控制信號經過光耦隔離電路隔離放大，可以使控制信號穩(wěn)定，而且可以提供足夠大的驅動電流。但是，該繼電器以及驅動電路使用的是5V、12V獨立供電電源，既因為采用獨立電源額外增加了體積，也不適用于智能家居系統(tǒng)遠程遙控模塊5V/3.3V的低壓環(huán)境。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有繼電器技術的不足，提供一種適用于智能家居系統(tǒng)遠程遙控的帶光耦驅動的智能家居遙控模塊。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術方案來實現(xiàn)的:該帶光耦驅動的智能家居遙控模塊，包括變壓器模塊、單片機、光電耦合器、三極管、二極管、電磁繼電器，經變壓器模塊變壓后的直流電源為單片機、光電耦合器和電磁繼電器的線圈供電，單片機輸出的控制信號經光電耦合器控制電磁繼電器，電磁繼電器的線圈并聯(lián)在二極管的兩端，其特征是:變壓器模塊為220VAC?5V/3.3VDC變壓器模塊，220VAC?5V/3.3V DC變壓器模塊以電器的220V電源作為供電電源，通過220V?5V/3.3V變壓器得到5V/3.3V直流電源，光電耦合器的正極連接3V電源，光電親合器的負極連接單片機輸出端，光電親合器的集電極連接5V電源，光電親合器的發(fā)射集連接三極管的基極，三極管的發(fā)射極接地，三極管的集電極連接二極管的正極，二極管的負極連接5V電源。
[0006]其中，單片機電源連接端連接3.3V的電源回路上串聯(lián)有開關。
[0007]其中，所述單片機的電源回路上還串聯(lián)發(fā)光二極管。
[0008]其中，所述的光電耦合器的正極串聯(lián)470 Ω電阻連接3.3V電源。
[0009]其中，所述的光電耦合器的發(fā)射集串聯(lián)2kQ電阻后連接至三極管的基極。
[0010]其中，所述的光電耦合器型號為TLP521-1。
[0011]其中，所述二極管型號為IN4007。
[0012]其中，所述三極管型號為8050或9013。
[0013]其中，所述的電磁繼電器型號為G5RL-1A-E。
[0014]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術所具有的有益效果是:
[0015]1、本發(fā)明通過光電耦合器電路驅動電磁繼電器，既克服電磁繼電器易受干擾而誤動的缺點，G5RL-1A-E型電磁繼電器性能類似固態(tài)繼電器，也避免了使用體積較大的固態(tài)繼電器所造成的不便。
[0016]2、繼電器及其驅動電路均由系統(tǒng)提供的220V?5V/3.3V變壓器模塊供電，給電器供電的220V交流電整流得到5V/3.3V直流電為單片機和三極管供電，不用提供額外的電源，電路簡潔、節(jié)省空間，最大限度保證體積大小滿足便捷的要求。
[0017]3、本發(fā)明使得遠程遙控模塊保持體積較小的情況下穩(wěn)定可靠地工作，可滿足智能家居系統(tǒng)實現(xiàn)遠程遙控家庭用電電器的技術要求。
[0018]4、選用體積較小的電磁繼電器，把交流220V電能轉換為5V/3.3V給單片機、驅動電路供電，最大限度地減小整個模塊的體積，符合智能家居系統(tǒng)便捷性的要求；通過光耦隔離電路驅動繼電器，克服了電磁繼電器易受干擾發(fā)生誤動的缺點，使控制信號穩(wěn)定，而且能夠提供足夠大的驅動電流；選用大容量的G5RL-1A-E繼電器，能夠接通、關斷任何家居電器。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的電路結構示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明所述TPL521-1型單片機的內部電路圖。
[0021]圖3為本發(fā)明所述G5RL-1A-E型電磁繼電器的管腳圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本發(fā)明的系統(tǒng)作詳細說明:本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0023]實施例:
[0024]如圖1所示，本實施例所述帶光耦驅動的智能家居遙控模塊，包括變壓器模塊1、單片機2、光電耦合器3、三極管4、二極管5、電磁繼電器6，經變壓器模塊變壓后的電源為單片機2、光電耦合器3和電磁繼電器6的線圈供電，單片機2輸出的控制信號經光電耦合器3控制電磁繼電器6，所述的控制信號由單片機2輸出。電磁繼電器6的線圈并聯(lián)在二極管5的兩端，變壓器模塊I為220VAC?5V/3.3V DC變壓器模塊，220VAC?5V/3.3V DC變壓器模塊以電器的220V電源作為供電電源，與電器共用電源無需再提供額外的電源，電路簡潔、節(jié)省空間，通過220V?5V/3.3V變壓器得到5V/3.3V直流電源，光電耦合器3的正極31連接3V電源，光電耦合器3的負極32連接單片機輸出端，光電耦合器3的集電極34連接5V電源，光電耦合器的發(fā)射集33連接三極管的基極，三極管的發(fā)射極接地，三極管的集電極連接二極管的正極，二極管的負極連接5V電源。采用光電耦合器驅動電磁繼電器6的運行控制，既能隔離單片機電源輸入側的電磁干擾，控制信號的穩(wěn)定，也能給電磁繼電器6提供足夠大的驅動電流；為電磁繼電器6并聯(lián)續(xù)流二極管5，防止斷開電磁繼電器6時繼電器線圈產生過大的感應電壓損壞其他元件。
[0025]本發(fā)明所述單片機電源連接端連接3.3V的電源回路上串聯(lián)有開關，開關控制單片機2的電源通斷；所述單片機的電源回路上還串聯(lián)發(fā)光二極管，發(fā)光二極管顯示單片機電源通斷情況。
[0026]本發(fā)明所述的光電耦合器的正極串聯(lián)470 Ω電阻連接3.3V電源。
[0027]本發(fā)明所述的光電耦合器的發(fā)射集串聯(lián)2kQ電阻后連接至三極管的基極。
[0028]本發(fā)明所述的光電親合器型號為TLP521-1。
[0029]本發(fā)明所述二極管型號為IN4007。
[0030]本發(fā)明所述三極管型號為8050。
[0031]本發(fā)明所述的電磁繼電器型號為G5RL-1A-E。
[0032]工作過程，單片機2由3.3V電源供電，光電耦合器3選用芯片TLP521-1，如圖2所示，TPL521-1具有四個管腳，管腳I是芯片的輸入正極31，通過470 Ω電阻連接至3.3V電源，把電流限制在最大接收電流50mA以下，管腳2是芯片的輸入負極32，負極32與單片機的控制信號輸出管腳相連，管腳3是芯片內部的發(fā)射極33，通過2ΚΩ電阻連接到三極管8050的基極，管腳4是芯片內部的集電極34，集電極34與5V電源相連。所述基極電阻2K Ω、三極管8050和二極管IN4007組成驅動電路，繼電器選用歐姆龍電磁繼電器G5RL-1A-E。如圖3所示，G5RL-1A-E具有六個管腳，管腳I和2是線圈管腳，與弱電相連，管腳3、4、5、和6是輸出管腳，其中管腳3和6短接，管腳4和5短接。G5RL-1A-E是常開型繼電器，當線圈管腳I和2沒接上直流電壓時，管腳3和4處于斷開狀態(tài)，當線圈管腳I和2接上5V直流電壓時，管腳5和6處于閉合狀態(tài)。
[0033]當單片機2輸出高電平時，芯片TLP521-1輸入端二極管反向截止，輸出端接三極管基極為高電平，三極管48050處于導通狀態(tài)，電磁繼電器6的線圈管腳I和2之間接有5V直流電壓，電磁繼電器6處于閉合狀態(tài)。當單片機2輸出低電平時，芯片TLP521-1輸入端二極管正向導通，輸出端接三極管基極為低電平，三極管4截止，三極管48050處于截止狀態(tài)，電磁繼電器6管腳I和2之間沒有直流電壓，電磁繼電器6處于斷開狀態(tài)。
[0034]本實施例的優(yōu)點:最大限度地減小整個模塊的體積，滿足智能家居系統(tǒng)對于便捷性的要求，通過光電耦合器3驅動電磁繼電器6，克服了電磁繼電器6易受干擾發(fā)生誤動的缺點，使控制信號穩(wěn)定，而且能夠提供足夠大的驅動電流，選用的G5RL-1A-E繼電器具備16A/250VAC的開通關斷能力，適用于任何家具電器。
【主權項】
1.帶光耦驅動的智能家居遙控模塊，包括變壓器模塊、單片機、光電耦合器、三極管、二極管、電磁繼電器，經變壓器模塊變壓后的直流電源為單片機、光電耦合器和電磁繼電器的線圈供電，單片機輸出的控制信號經光電耦合器控制電磁繼電器，電磁繼電器的線圈并聯(lián)在二極管的兩端，其特征是:變壓器模塊為220V AC?5V/3.3V DC變壓器模塊，220V AC?5V/3.3V DC變壓器模塊以電器的220V電源作為供電電源，通過220V?5V/3.3V變壓器得到5V/3.3V直流電源，光電耦合器的正極連接3V電源，光電耦合器的負極連接單片機輸出端，光電耦合器的集電極連接5V電源，光電耦合器的發(fā)射集連接三極管的基極，三極管的發(fā)射極接地，三極管的集電極連接二極管的正極，二極管的負極連接5V電源。
2.根據權利要求1所述的帶光耦驅動的智能家居遙控模塊，其特征是:所述單片機電源連接端連接3.3V的電源回路上串聯(lián)有開關。
3.根據權利要求1或2所述的帶光耦驅動的智能家居遙控模塊，其特征是:所述單片機的電源回路上還串聯(lián)發(fā)光二極管。
4.根據權利要求1或2所述的帶光耦驅動的智能家居遙控模塊，其特征是:所述的光電耦合器的正極串聯(lián)470 Ω電阻連接3.3V電源。
5.根據權利要求1或2所述的帶光耦驅動的智能家居遙控模塊，其特征是:所述的光電耦合器的發(fā)射集串聯(lián)2kQ電阻后連接至三極管的基極。
6.根據權利要求1或2所述的帶光耦驅動的智能家居遙控模塊，其特征是:所述的光電耦合器型號為TLP521-1。
7.根據權利要求1或2所述的帶光耦驅動的智能家居遙控模塊，其特征是:所述二極管型號為IN4007。
8.根據權利要求1或2所述的帶光耦驅動的智能家居遙控模塊，其特征是:所述三極管型號為8050。
9.根據權利要求1或2所述的帶光耦驅動的智能家居遙控模塊，其特征是:所述的電磁繼電器型號為G5RL-1A-E。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種帶光耦驅動的智能家居遙控模塊，包括變壓器模塊、單片機、光電耦合器、三極管、二極管、電磁繼電器，經變壓器模塊變壓后的直流電源為單片機、光電耦合器和電磁繼電器的線圈供電，單片機輸出的控制信號經光電耦合器控制電磁繼電器，電磁繼電器的線圈并聯(lián)在二極管的兩端，變壓器模塊為220VAC～5V/3.3V DC變壓器模塊，變壓器模塊以電器的220V電源作為供電電源，通過變壓器得到5V/3.3V直流電源，光電耦合器的正極連接3V電源，光電耦合器的負極連接單片機輸出端，光電耦合器的集電極連接5V電源，光電耦合器的發(fā)射集連接三極管的基極，三極管的發(fā)射極接地，三極管的集電極連接二極管的正極，二極管的負極連接5V電源。
【IPC分類】G05B19-042
【公開號】CN104615051
【申請?zhí)枴緾N201510016494
【發(fā)明人】黎金鋒, 王志新, 鄒建龍
【申請人】嘉興清源電氣科技有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月13日