專利名稱：微電腦遙控感應開關的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種墻壁開關，特別是一種微電腦遙控感應開關，用于家庭及公共場所的燈具或電器的自動控制。
現(xiàn)有墻壁開關大多是機械觸點式，需要用手按動來實現(xiàn)開啟或關閉，既不安全又不衛(wèi)生，尤其是用濕手觸摸開關更容易觸電。開關用久了會沾染許多細菌和病毒，又由于安全的因素不便擦洗，因此會導致細菌和病毒對使用者的交叉感染。開關使用時間長久容易因機械磨損導致?lián)p壞，另外，因需要一定的力量按動，使用者感覺不太方便。
現(xiàn)有技術中有幾種類型的熱釋紅外線感應開關，當檢測到人體釋放的熱能時開燈，人離開后延時關燈，只適合走廊及衛(wèi)生間使用。申請(專利)號為93230652.7的感應開關實用新型設有連接板，在連接板一面設有觸片，另一面設有電路板，靠人手觸摸觸片將人體的感應電荷傳導給電路板來實現(xiàn)觸摸開啟，延時、自動關閉功能。類似靠人體觸摸觸片釋放感應電荷的感應開關和電子開關的專利申請和產(chǎn)品較多，但它們并不能實現(xiàn)非接觸式感應開啟關閉功能。
現(xiàn)有技術中還有一種帶遙控功能的墻壁開關，使用比較方便，其缺點是若不使用遙控功能還需要用手按動或觸摸開關來實現(xiàn)對燈具的控制。
本實用新型的目的在于提供一種新型的微電腦遙控感應開關，使用時只需在開關前伸一下手不必觸摸開關便可開燈，再伸一下手便可關燈，可隨時啟用延時關閉功能，還可使用遙控器進行操作。由于完全避免了人體與開關的直接接觸，使用更加安全、衛(wèi)生、方便。
本實用新型的技術方案是一種微電腦遙控感應開關，包括遙控器和微電腦開關，其特征在于遙控器由殼體，安裝在殼體內(nèi)的發(fā)射電路板和電池，與發(fā)射電路板焊接的紅外線發(fā)射管及設在殼體上的按鍵組成；微電腦開關包括開關殼體、面罩、后蓋，安裝在開關殼體與后蓋中的開關電路板，在殼體的外表面設有感應窗，在開關電路板上靠近感應窗的位置安裝紅外線發(fā)射管和紅外線接收模塊，并設有感應控制電路、可控硅開關電路和供電電路；感應控制電路包括單片微處理器，紅外線發(fā)射管連接單片微處理器并由其驅動發(fā)出一定波形和頻率的紅外線，此紅外線經(jīng)感應窗前人手的反射后被紅外線接收模塊接收轉換為相應的數(shù)據(jù)信號傳輸給與其連接的單片微處理器，單片微處理器發(fā)出控制信號給與其連接的可控硅開關電路便可實現(xiàn)對燈具的開關控制；按動遙控器上的按鍵，遙控器發(fā)射出的紅外線被接收模塊接收并由單片微處理器控制可控硅開關電路又可實現(xiàn)對開關的遙控。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點使用者只需在開關前伸一下手不必觸摸開關便可開燈，再伸一下手便可關燈，可隨時啟用延時關閉功能，還可用遙控器控制，使用起來更具有安全感，徹底避免了病菌的交叉感染，甚至可以用手里拿的物品點亮電燈，使用更加方便，更適合老年人及兒童使用。
以下結合附圖
及實施例對本實用新型作進一步說明。
附圖一是本實用新型的開關主視圖；附圖二是本實用新型的開關側剖視圖；附圖三是本實用新型的開關電路原理圖；附圖四是本實用新型的方框圖；附圖五是本實用新型的遙控器示意圖參見附圖四，由感應控制電路C產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號傳輸給紅外線發(fā)射管A發(fā)出相應波形和頻率的紅外線信號，如果人手H伸向感應窗，此紅外線信號被手H反射后由紅外線接收模塊B接收并轉換為數(shù)據(jù)信號輸入到感應控制電路C，由感應控制電路C發(fā)出控制命令給可控硅開關電路D，再由可控硅開關電路D來實現(xiàn)對負載F的開啟或關閉。按動遙控器上的按鍵，遙控器G發(fā)射出的紅外線被接收模塊B接收并由感應控制電路C控制可控硅開關電路D又可實現(xiàn)對開關的遙控。供電電路E給感應控制電路C提供電源。
參見附圖一和附圖二，在開關殼體5的外表面設置感應窗3，在開關電路板7上靠近感應窗3的位置安裝紅外線發(fā)射管9和隔離套8及紅外線接收元件11和隔離套10。隔離套8和10起阻止紅外線在開關內(nèi)部直接由紅外線發(fā)射管9泄漏到接收模塊11。也可在紅外線發(fā)射管9和紅外線接收模塊11前面分別設兩個感應窗。在開關電路板7上安裝有夜間顯示開關位置的指示燈2和延時關閉指示燈4，并在殼體正面開設相應的指示窗口。在開關電路板7上還安裝有單片微處理器芯片12以及接線端子6。開關電路板7固定在殼體5上并由后蓋13蓋上。面罩1鑲嵌在殼體5上以便遮擋安裝螺絲及螺孔。為了散熱，可在面罩1和殼體5的周邊開設散熱孔。
參見附圖五，遙控器由殼體17，安裝在殼體17內(nèi)的發(fā)射電路板15和電池18，與發(fā)射電路板焊接的紅外線發(fā)射管14及設在殼體上的按鍵16組成。
參見附圖三，紅外線發(fā)射二極管LED2串聯(lián)在電阻R6和三極管VT2的發(fā)射極和集電極組成的回路中，并由三極管VT2驅動。三極管VT2的基極通過電阻R7和可調電阻RP與單片微處理器芯片IC2的一個IO口RB3連接。一體化的小型紅外線接收模塊IC1的信號輸出端與單片微處理器IC2的一個IO口RBO連接。感應控制電路由單片微處理器IC2和相應的晶振XTA，電容C4、C5，電阻R6、R7、R8、R9、R10，可調電阻RP，三極管VT2、VT3，發(fā)光二極管LED3～LED6以及蜂鳴器B組成。延時關閉指示燈由發(fā)光二極管LED3～LED6擔任，其具體數(shù)量可根據(jù)產(chǎn)品的型號、檔次決定，對于單功能產(chǎn)品也可取消此功能。IC2可選用EM78P156。可控硅開關電路由單向可控硅SCR1、SCR2，電阻R3、R4、R5，三極管VT1以及二極管組VD6～VDn組成。可控硅SCR1可選用額定正向平均電流IT大于負載額定電流的可控硅，可控硅SCR2的額定正向平均電流IT可小一些，觸發(fā)電流IGT應較小。由于本實施例開關采用兩線制接線方式，零線不能接入開關，因此，供電電路由開關關閉和開關打開兩種狀態(tài)下都可給感應控制電路正常供電的關態(tài)供電電路和開態(tài)供電電路組成。關態(tài)供電電路由電阻R1和與其串聯(lián)的發(fā)光二極管LED1連接在穩(wěn)壓二極管VD5和濾波電容C1的上端組成。發(fā)光二極管LED1只要開關關閉就要流過電流為感應控制電路供電而發(fā)光，因此可作為在夜間顯示開關位置的指示燈。開態(tài)供電電路由在可控硅SCR1陰極與整流橋VD1～VD4的負極(公共地端)之間串聯(lián)的二極管組VD6～VDn(n為二極管的數(shù)量)，電阻R2的一端和二極管組VD6～VDn連接，另一端和穩(wěn)壓二極管VD5、電容C1連接組成。二極管組VD6～VDn為可控硅開關電路和開態(tài)供電電路共用元件。當開關打開時，可控硅SCR1導通，負載電流流過二極管組VD6～VDn，在其兩端產(chǎn)生一定的壓降并通過電阻R2經(jīng)穩(wěn)壓二極管VD5、電容C1得到要求的電壓。二極管組的數(shù)量n由感應控制電路所需的電壓決定，其額定整流電流應大于負載的額定電流。為了避免短路造成對開關元件的損壞，在火線的輸入端設一保險管F。
對于控制負載較小的開關電路可將功率較大的單向可控硅SCR1改為功率較小的單向可控硅，并取消SCR2及電阻R3、R4，直接將SCR1的控制極接在VT1與R5接點上即可。
紅外線發(fā)射電路可采紅外線遙控用CMOS集成電路SC6122或其它電視機、VCD播放機用紅外線遙控集成電路，此為現(xiàn)有技術，不再給出電路圖或作詳細描述。但其發(fā)射數(shù)據(jù)碼應與現(xiàn)有產(chǎn)品不同。
本實用新型的工作過程及單片微處理器的程序編寫要求如下開關接入負載L后有微弱電流通過負載L經(jīng)整流橋VD1～VD4由正極流經(jīng)電阻R1、發(fā)光二極管LED1，在穩(wěn)壓二極管VD5及濾波電容C1兩端建立穩(wěn)定電壓供給感應控制電路和紅外線發(fā)射管及接收模塊。在待機狀態(tài)由單片微處理器IC2產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號通過三極管T1驅動紅外線發(fā)射管LED2始終發(fā)射出相應波形及頻率的紅外線，只要人手伸到感應窗前迅速離開，紅外線經(jīng)人手的反射由紅外線接收模塊IC1接收到一組數(shù)據(jù)信號經(jīng)過IC2處理后通過電阻R9控制可控硅開關電路使可控硅SCR1導通點亮負載燈泡L，若人手再次伸到感應窗前迅速離開，紅外線接收模塊IC1又接收到一組數(shù)據(jù)信號再經(jīng)過IC2處理后控制可控硅開關電路使可控硅SCR1關斷并熄滅負載燈泡L。若人手伸到感應窗前暫短停留，開關開啟點亮燈泡的同時啟動延時關閉程序，延時關閉指示燈LED3～LED6依次交替顯亮，若在哪一個指示燈顯亮時手離開感應窗便進入了那個指示燈指示的延時關閉程序，這個指示燈會一直閃亮直到延時到時隨著開關關閉熄滅負載燈泡的同時熄滅。在開關已經(jīng)開啟后也可按上述方法啟動延時關閉程序。延時關閉指示燈的個數(shù)可根據(jù)產(chǎn)品的不同型號及要求選取。當按動遙控器上的按鍵時遙控器發(fā)射出的紅外線被接開關上的收模塊接收并由單片微處理器發(fā)出控制指令控制可控硅開關電路便可實現(xiàn)對開關的遙控。當紅外線接收模塊接收到完整的控制信號并由單片微處理器發(fā)出控制指令時由蜂鳴器B發(fā)出提示音，此功能對于低檔型號的開關也可不設。此外，還可寫入燈光亮度控制程序。
以上是本實用新型的一個實施例。
本實用新型可控硅開關電路也可以改用雙向可控硅，并調整相關元件及連接，將開態(tài)供電電路中的串聯(lián)的二極管組的兩端反向并聯(lián)二極管或二極管組，增加相應的整流元件，或選用其它開態(tài)供電電路，現(xiàn)有技術在這方面已有描述，這里不再詳細陳述。
權利要求1.一種微電腦遙控感應開關，包括遙控器和微電腦開關，其特征在于遙控器由殼體，安裝在殼體內(nèi)的發(fā)射電路板和電池，與發(fā)射電路板焊接的紅外線發(fā)射管及設在殼體上的按鍵組成；微電腦開關包括開關殼體、面罩、后蓋，安裝在開關殼體與后蓋中的開關電路板，在殼體的外表面設有感應窗，在開關電路板上靠近感應窗的位置安裝紅外線發(fā)射管和紅外線接收模塊，并設有感應控制電路、可控硅開關電路和供電電路；感應控制電路包括單片微處理器，紅外線發(fā)射管連接單片微處理器并由其驅動發(fā)出一定波形和頻率的紅外線，此紅外線經(jīng)感應窗前人手的反射后被紅外線接收模塊接收轉換為相應的數(shù)據(jù)信號傳輸給與其連接的單片微處理器，單片微處理器發(fā)出控制信號給與其連接的可控硅開關電路便可實現(xiàn)對燈具的開關控制；按動遙控器上的按鍵，遙控器發(fā)射出的紅外線被接收模塊接收并由單片微處理器控制可控硅開關電路又可實現(xiàn)對開關的遙控。
2.如權利要求1所述的微電腦遙控感應開關，其特征在于感應控制電路包括延時關閉指示燈，并在殼體上開設指示窗口。
3.如權利要求1所述的微電腦遙控感應開關，其特征在于可控硅開關電路和供電電路包括夜間顯示開關位置的指示燈，并在殼體上開設指示窗口。
專利摘要本實用新型涉及一種微電腦遙控感應開關，包括遙控器和微電腦開關，在開關殼體上設置感應窗，在開關電路板上安裝紅外線發(fā)射管、紅外線接收模塊和單片微處理器芯片，并設有感應控制電路、可控硅開關電路和供電電路，紅外線發(fā)射管發(fā)射出的紅外線靠感應窗前人手的反射被紅外線接模塊接收至微電腦芯片并控制可控硅開關電路無須觸摸便可實現(xiàn)開關控制，還可用遙控器進行控制，使用更加安全、衛(wèi)生、方便。
文檔編號H03K17/945GK2521827SQ0127611
公開日2002年11月20日 申請日期2001年11月22日 優(yōu)先權日2001年11月22日
發(fā)明者金德奎, 任福君 申請人:任福君, 金德奎