本實用新型屬于遙控開關(guān)領(lǐng)域,涉及一種無線接收電路,尤其是一種電燈遙控開關(guān)的無線接收裝置。
背景技術(shù):
家居照明和各種電器的使用已經(jīng)是日常生產(chǎn)生活中必不可少的一部分。現(xiàn)有電器開關(guān)總體分為兩種:機(jī)械式開關(guān)和電子開關(guān)。但是,這兩種開關(guān)都存在以下不足之處:機(jī)械開關(guān)雖然簡單,但它采用機(jī)械觸點控制,實際使用過程中,具有打火現(xiàn)象。不能過零觸發(fā)、對電網(wǎng)有污染等先天性不足;電子開關(guān)雖然解決了打火現(xiàn)象,但是確帶來了安裝不方便、容易觸點等不足。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高,人們對家居照明提出了新的要求,現(xiàn)有產(chǎn)品已經(jīng)不能符合人們的要求。無線遙控開關(guān)取代現(xiàn)有開關(guān)已經(jīng)是必然發(fā)展方向,目前現(xiàn)有的遙控開關(guān)存在不能隨意安裝、布線麻煩、學(xué)習(xí)對碼不方便、保密性較差、編碼容易重復(fù)導(dǎo)致誤動作、固定碼系統(tǒng)生產(chǎn)復(fù)雜、操作不便等多種缺陷和不足。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點,提供一種電燈遙控開關(guān)的無線接收裝置,其結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、生產(chǎn)方便且使用操作簡便,有效避免了傳統(tǒng)機(jī)械開關(guān)和電子開關(guān)不可隨意移動、不可改變控制對象、不可隨意學(xué)碼、學(xué)碼操作不便等缺陷和不足。
為達(dá)到上述目的,本實用新型采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
一種電燈遙控開關(guān)的無線接收裝置,包括安裝于屋頂電燈附近的外殼,以及設(shè)置于外殼內(nèi)的電路板和控制鍵盤;電路板上集成有供電電路、無線信號接收電路、譯碼電路以及控制電路;供電電路分別為無線信號接收電路、譯碼電路和控制鍵盤提供DC電源,供電電路的輸入端接AC電源;譯碼電路分別于無線信號接收電路、控制鍵盤以及控制電路相交互;控制電路與一個或多個被控負(fù)載電連接。
本實用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于:
所述供電電路上還設(shè)置有防雷電路。
所述防雷電路包括電阻RV2、電阻RV1以及整流橋,整流橋的一個AC端口通過電阻RV2接AC電源N端,另一個AC端口接AC電源的L端,兩個AC端口之間并聯(lián)電阻RV1;整流橋的V+端口和V-端口接供電電路的輸入端。
所述供電電路包括電源芯片TNY175、變壓器B1和穩(wěn)壓電路,電源芯片TNY175的5、6、7和8引腳均接整流橋的V-端,整流橋的V+端通過電感L21接變壓器B1原邊繞組的一端,電源芯片TNY175的4引腳接變壓器B1原邊繞組的另一端;變壓器副邊繞組的一端通過串接二極管D22和電感L22接穩(wěn)壓電路的輸入端,變壓器副邊繞組的另一端接地;穩(wěn)壓電路的輸出端為供電電路的DC輸出端。
所述穩(wěn)壓電路采用穩(wěn)壓芯片78L05,穩(wěn)壓芯片78L05的3引腳通過電感L22和二極管D22接變壓器復(fù)變繞組的一端,2引腳接地,1引腳通過極性電容C212接地,且1引腳為DC輸出端。
所述譯碼電路采用單片機(jī)STM8S103F2P6,天線ANT通過信號接收端口RX-MODULE與單片機(jī)STM8S103F2P6相連;天線ANT接信號接收端口RX-MODULE的1引腳,信號接收端口RX-MODULE的2引腳接供電電路的DC輸出端,3引腳和4引腳均通過R24接單片機(jī)STM8S103F2P6的16引腳,信號接收端口RX-MODULE的5引腳接地;單片機(jī)STM8S103F2P6的1引腳、2引腳、3引腳、5引腳、6引腳、11引腳、12引腳和19引腳均接地;單片機(jī)STM8S103F2P6的4引腳和18引腳分別連接測試接口DEBUG的2引腳和3引腳;測試接口DEBUG的4引腳接地,1引腳接供電電路的DC輸出端;測試接口DEBUG的2引腳接二極管D23的陽極,二極管D23的陰極接信號接收端口RX-MODULE的2引腳。
所述控制鍵盤包括一個學(xué)習(xí)按鍵KEY、至少一個控制按鍵以及相應(yīng)按鍵電路;學(xué)習(xí)按鍵KEY的一端接地,另一端分為兩路,一路接電阻R220的一端,另一路接供電電路的DC輸出端;電阻R220的另一端接單片機(jī)STM8S103F2P6的18引腳,單片機(jī)STM8S103F2P6的20引腳接發(fā)光二極管D30的陰極,發(fā)光二極管D30的陽極通過電阻R26接供電電路的DC輸出端;學(xué)習(xí)按鍵KEY的兩端并聯(lián)電容C28。
所述控制按鍵設(shè)置有4個,控制按鍵KM1、控制按鍵KM1、控制按鍵KM1以及控制按鍵KM1分別接單片機(jī)STM8S103F2P6的17引腳、15引腳、14引腳和13引腳。
所述控制電路包括電流輸出接口AC-OUT,以及與四個控制按鍵相對應(yīng)的四路控制回路;每一路控制回路均包括三極管、芯片MOC3063以及雙向可控硅;控制按鍵接三極管的基極,三極管的發(fā)射極接地,集電極接芯片MOC3063的CATHODE引腳,芯片MOC3063的ANODE引腳均接供電電路的DC輸出端;每路芯片MOC3063的一個輸出引腳均接該路雙向可控硅的G極,雙向可控硅的A1引腳接電流輸出接口AC-OUT的一個引腳;芯片MOC3063的另一個輸出引腳經(jīng)電阻與雙向可控硅的A2引腳相接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型具有以下有益效果:
本實用新型電路簡單、接線方便、使用操作簡便、攜帶方便。安裝方便且免布線,學(xué)習(xí)時無需直接接觸接收控制器,避免了觸電危險。本實用新型采用嵌入式無線控制技術(shù)避免了開關(guān)漏電危險等諸多優(yōu)點。同時采用有效的加密方法,能解決遙控器學(xué)習(xí)的安全問題。最后,本實用新型無需再布設(shè)開關(guān)電源線,大量節(jié)省電纜及施工時間、費用;用戶可以在室內(nèi)任意位置、任意空間安裝、粘貼,無需考慮墻體受損等;支持一至多路輸出,用戶可以自由擴(kuò)容;內(nèi)置學(xué)習(xí)按鍵,配合屋頂接收器、86盒系列產(chǎn)品可根據(jù)需要、喜好隨意設(shè)置學(xué)習(xí)室內(nèi)任意一路燈的亮滅。學(xué)習(xí)簡單,使用方便;由于采用無錢遙控方式控制燈的亮滅,從而避免了傳統(tǒng)的開關(guān)漏電對人體的危害。
附圖說明
圖1為本實用新型的電路框圖;
圖2為本實用新型供電電路的電路圖;
圖3為本實用新型無線接收電路和譯碼電路的電路圖;
圖4為本實用新型控制電路的電路圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
參見圖1-4,本實用新型括外殼、布設(shè)在外殼內(nèi)的電路板和布設(shè)在外殼上的控制鍵盤,電路板上設(shè)置有與無線信號發(fā)射電路相匹配使用的無線信號接收電路、與無線信號接收電路相接的譯碼電路、與譯碼電路相接的按鍵電路、分別與譯碼電路相接的存儲器和控制電路以及分別與按鍵電路、無線信號接收電路、譯碼電路和控制電路相接的供電電路,控制電路分別與一個或多個被控負(fù)載相接,控制鍵盤安裝在外殼上,且控制鍵盤設(shè)置有一個學(xué)習(xí)按鍵和分別對一個或多個被控負(fù)載直接進(jìn)行控制的控制按鍵,且控制按鍵的數(shù)量為多個,控制鍵盤和學(xué)習(xí)按鍵均與按鍵電路相接。
如圖2所示,電流輸入端口(即CN21端口,AC-INPUT端口)的L端口經(jīng)電阻RV2后與整流橋的一個AC端口相接,電流輸入端口的N端口與整流橋的另一個AC端口相接,整流橋的兩個AC端口之間并接有壓敏電阻RV1,整流橋的V+管腳經(jīng)電感L21后與變壓器B1的原邊繞組一端相接且其V-管腳接地,且電感L21與變壓器B1原邊繞組間的連接點經(jīng)電容C21后接地。芯片TNY175(即芯片IC21)的S管腳均接地且其BP/M管腳經(jīng)電容C24后接地;芯片TNY175的D管腳經(jīng)正向?qū)―21后分兩路,一路經(jīng)電容C23后接電感L21與變壓器B1原邊繞組間的連接點,另一路經(jīng)相并接的電阻R21和R222后接電感L21與變壓器B1原邊繞組間的連接點,芯片TNY175的D管腳與變壓器B1原邊繞組另一端相接;變壓器B1副邊繞組的一端接地且其另一端經(jīng)正向?qū)ǘO管D22和電感L22后與三端穩(wěn)壓器IC27的Vin管腳相接,三端穩(wěn)壓器IC27的Vout管腳經(jīng)電容,二極管D22和電感L22之間的連接點經(jīng)極性電容C25后接地,三端穩(wěn)壓器IC27的Vin和Vout管腳分別經(jīng)極性電容C26和C212后接地;芯片TNY175的EN管腳與NPN型三極管的集電極相接,NPN型三極管的發(fā)射極接地且其基極分兩路,一路經(jīng)電阻R22和穩(wěn)壓管ZD1后與三端穩(wěn)壓器IC27的Vin管腳相接,另一路經(jīng)電阻R23后接地;三端穩(wěn)壓器IC27的Vout管腳為+5V電源輸出端。
如圖3所示,供電電路的電源輸出端為+5V電源端;譯碼電路具體為單片機(jī)STM8S103F2P6。無線信號接收電路包括接收天線ANT,接收天線ANT與信號接收端口(即CN3端口)的第1管腳相接,信號接收端口的第2管腳與供電電路的電源輸出端相接,且供電電路的電源輸出端經(jīng)電容C27后接地,信號接收端口的第2和3管腳均經(jīng)電阻R24后與單片機(jī)STM8S103F2P6的PC6管腳相接,信號接收端口的第5管腳接地;單片機(jī)STM8S103F2P6的VSS管腳、AIN3/PD2管腳、I2C_SCL/PB4管腳、I2C_SDA/PB5管腳、PD4/BEEP管腳、PD5/UART1_TX/AIN5管腳、PD6/UART1_RX/AIN6管腳、OSCIN/PA1管腳和OSCOUT/PA2管腳均接地,信號接收端口的第2管腳與單片機(jī)STM8S103F2P6的VDD管腳相接且VDD管腳經(jīng)電容C211后接地,單片機(jī)STM8S103F2P6的VCAP管腳經(jīng)電容C210后接地,單片機(jī)STM8S103F2P6的VDD管腳與供電電路的電源輸出端相接且VDD管腳經(jīng)電阻R25和電容C29后接地,電阻R25和電容C29的連接點經(jīng)正向?qū)ǘO管D25后與供電電路的電源輸出端相接,且電阻R25和電容C29的連接點分別與CN4端口(即產(chǎn)品升級端口,DEBUG端口)的第2管腳和單片機(jī)STM8S103F2P6的NRST管腳相接,CN4端口的第4管腳接地且其第1管腳接+5V電源端,單片機(jī)STM8S103F2P6的SWIM/PD1管腳與CN4端口的第3管腳相接,且單片機(jī)STM8S103F2P6的SWIM/PD1管腳經(jīng)電阻R220后接+5V電源端,+5V電源端經(jīng)電阻R26和正向?qū)òl(fā)光二極管D30后與單片機(jī)STM8S103F2P6的AIN4/PD3管腳相接,+5V電源端經(jīng)電阻R27和按鍵KEY后接地且電阻R27和按鍵KEY間的連接點經(jīng)電容C28后接地,電阻R27和按鍵KEY間的連接點與單片機(jī)STM8S103F2P6的PA3管腳相接。按鍵KEY為學(xué)習(xí)按鍵,狀態(tài)指示燈二2-7為發(fā)光二極管D30且發(fā)光二極管D30為LED燈。電阻R26和R27以及電容C28組成接收控制器2的學(xué)習(xí)按鍵電路。
本實施例中,采用STM8S系列單片機(jī)實現(xiàn)對本實用新型各部分電路的控制,如對所接收無線信號的單、雙向的接收、發(fā)送控制、信息的加密與識別、序列碼的學(xué)習(xí)與更改等。
如圖4所示,控制電路包括集成芯片IC23、IC24、IC25和IC26、NPN型三極管Q22、Q23、Q24和Q25以及雙向可控硅T1、T2、T3和T4,集成芯片IC23、IC24、IC25和IC26均為芯片MOC3063。單片機(jī)STM8S103F2P6的PC7管腳經(jīng)電阻R28后與NPN型三極管Q22的基極相接,NPN型三極管Q22的發(fā)射極接地且其集電極與集成芯片IC23的CATHODE管腳相接,集成芯片IC23的一個輸出管腳與雙向可控硅T1的G極,雙向可控硅T1的A1管腳與電流輸出端口(即CN22端口,AC-OUT端口)的第1管腳相接,集成芯片IC23的另一個輸出管腳經(jīng)電阻R216后與雙向可控硅T1的A2管腳相接。單片機(jī)STM8S103F2P6的PC5管腳經(jīng)電阻R29后與NPN型三極管Q23的基極相接,NPN型三極管Q23的發(fā)射極接地且其集電極與集成芯片IC24的CATHODE管腳相接,集成芯片IC24的一個輸出管腳與雙向可控硅T2的G極,雙向可控硅T2的A1管腳與輸出端口的第2管腳相接,集成芯片IC24的另一個輸出管腳經(jīng)電阻R217后與雙向可控硅T2的A2管腳相接。
單片機(jī)STM8S103F2P6的AIN2/PC4管腳經(jīng)電阻R210后與NPN型三極管Q24的基極相接,NPN型三極管Q24的發(fā)射極接地且其集電極與集成芯片IC25的CATHODE管腳相接,集成芯片IC25的一個輸出管腳與雙向可控硅T3的G極,雙向可控硅T3的A1管腳與輸出端口的第3管腳相接,集成芯片IC25的另一個輸出管腳經(jīng)電阻R218后與雙向可控硅T3的A2管腳相接。
單片機(jī)STM8S103F2P6的PC3管腳經(jīng)電阻R211后與NPN型三極管Q25的基極相接,NPN型三極管Q25的發(fā)射極接地且其集電極與集成芯片IC26的CATHODE管腳相接,集成芯片IC26的一個輸出管腳與雙向可控硅T4的G極,雙向可控硅T4的A1管腳與輸出端口的第4管腳相接,集成芯片IC26的另一個輸出管腳經(jīng)電阻R219后與雙向可控硅T4的A2管腳相接。雙向可控硅T1、T2、T3和T4的A2管腳均經(jīng)負(fù)載保險管F1后與CN22端口的第5管腳相接,集成芯片IC23、IC24、IC25和IC26的ANODE管腳分別經(jīng)電阻R212、R213、R214和R215后接+5V電源端。
本實施例中,控制電路中采用光耦和雙向可控硅進(jìn)行輸出控制,當(dāng)單片機(jī)STM8S103F2P6輸出一個高電平信號時,NPN型三極管Q25(或者Q23、Q24、Q25)導(dǎo)通,經(jīng)光耦芯片IC23(或IC24、IC25、IC26)后,使雙向可控硅T1(或T2、T3、T4)導(dǎo)通,相應(yīng)的被控負(fù)載得電,從而起到控制負(fù)載的作用。
實際使用過程中,當(dāng)有雷擊且產(chǎn)生高壓經(jīng)電網(wǎng)導(dǎo)入供電電路時,由壓敏電阻RV1、電阻RV2和負(fù)載保險管F1組成的防雷電路2-6對本實用新型接收控制器2進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)加在壓敏電阻RV1兩端的電壓超過其工作電壓時,壓敏電阻RV1的阻值降低,使雷擊所產(chǎn)生的高壓能量消耗在壓敏電阻RV1上;若電流過大,負(fù)載保險管F1會燒毀保護(hù)后級電路。供電電路還包括整流濾波電路:交流電壓經(jīng)整流橋整流后,再經(jīng)電容C21濾波后得到較為純凈的直流電壓;若電容C21的容量變小,輸出的交流紋波將增大。供電電路還包括輸入濾波電路:電容C21、電感L21和電容C22組成的π型濾波網(wǎng)絡(luò),其主要是對輸入電源的電磁噪聲及雜波信號進(jìn)行抑制,防止對電源干擾,同時也防止電源本身產(chǎn)生的高頻雜波對電網(wǎng)干擾。芯片TNY175、二極管D21、穩(wěn)壓管ZD1和三極管Q1及相關(guān)元件起到PWM脈寬調(diào)制及補(bǔ)償作用,以輸出更加平穩(wěn)的直流電壓。同事,二極管D21、電阻R21和電容C23構(gòu)成的吸收回路,能有效抑制反向峰值電壓,電阻R21為電容C23的泄放電阻,可防止斷電后在電容C23上積累的電荷形成高壓。B1為開關(guān)變壓器,其初極線圈和次極線圈的相位相反。二極管D22為整流二極管,二極管D22、電容C25、電感L22、電容C27和C212進(jìn)行高頻整流濾波,獲得+5V的穩(wěn)壓輸出。該電路的穩(wěn)壓原理分析如下:當(dāng)由于某種原因致使輸出電壓下降時,反饋線圈電壓及控制端電流也隨之降低,而芯片內(nèi)部產(chǎn)生的誤差電壓上升時,PWM比較器輸出的脈沖占空比增大,經(jīng)過芯片TNY175使得輸出電壓上升,最終能維持輸出電壓不變;反之亦然。
實際使用過程中,接通電源后,220V交流電首先經(jīng)過橋式整流Z1和電容C21濾波后,得到約+300V的直流高壓,再通過高頻變壓器B1的原邊繞組,給芯片TNY175提供所需的工作電壓;從變壓器B1副邊繞組上輸出的脈寬調(diào)制功率信號,經(jīng)二極管D22、電容C25、電感L22以及電容C26和C212進(jìn)行高頻整流濾波后,獲得+5V的穩(wěn)壓輸出;反饋ZD1上的電壓則通過三極管Q21,將控制電流加至芯片TNY175的控制端EN上。由二極管D21、電阻R21和電容C23構(gòu)成的吸收回路,能有效抑制反向峰值電壓。
實際操作使用過程中,遙控裝置配合接收控制器使用,能實現(xiàn)簡單有效的學(xué)習(xí)方式,因而會讓用戶更加體驗到可以隨意控制室內(nèi)任意燈具的智能化生活。具體而言:當(dāng)控制遙控裝置和接收控制器進(jìn)入學(xué)習(xí)方式時,其具體學(xué)習(xí)方式如下:初次安裝時,短按接收控制器上的學(xué)習(xí)按鍵(即按鍵KEY),當(dāng)發(fā)光二極管D30長亮后進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)(5秒內(nèi)沒有操作的話,接收控制器2自動退出配對模式);隨后,按動遙控裝置的遙控器學(xué)習(xí)按鍵(即按鍵K4),且待發(fā)光二極管D30熄滅后,配對成功;之后,便進(jìn)入正常工作模式,且進(jìn)行遙控操作及進(jìn)入學(xué)習(xí)模式時,無需人工接觸接收控制器進(jìn)行操作,因而實際使用起來非常方便。如果想刪除學(xué)習(xí)按鍵,則長按接收控制器上的學(xué)習(xí)按鍵,發(fā)光二極管D30先點亮再熄滅后,則取消所有已配對的遙控器按鍵。
短按遙控裝置上的遙控器學(xué)習(xí)按鍵,發(fā)光二極管D1常亮,進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)(10秒內(nèi)沒有操作的話,自動退出學(xué)習(xí)模式)。按遙控裝置上的任意控制按鍵可選擇多個控制燈具回路中任意一路(每按一下,控制燈具回路往后循環(huán)一路,直到想控制的某一路),之后再短遙控裝置上的遙控器學(xué)習(xí)按鍵,確認(rèn)遙控裝置上的該控制按鍵一對該控制燈具回路進(jìn)行控制,則完成對碼過程。若想刪除已經(jīng)學(xué)習(xí)好的控制按鍵,則長按遙控裝置上的遙控器學(xué)習(xí)按鍵,待被控制燈具變亮再變暗后,則刪除成功。
以上內(nèi)容僅為說明本實用新型的技術(shù)思想,不能以此限定本實用新型的保護(hù)范圍,凡是按照本實用新型提出的技術(shù)思想,在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動,均落入本實用新型權(quán)利要求書的保護(hù)范圍之內(nèi)。