專利名稱：數(shù)控開關(guān)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型專利涉及一種開關(guān)系統(tǒng)，更具體的說是把一個或多個開關(guān)操作單元的開與關(guān)操控指令，在一對傳輸線線路上傳輸，將一個或多個開關(guān)執(zhí)行單元所相連的照明燈具、用電設(shè)備及電源插座的電源輸入進(jìn)行控制，使它們與市電供電線之間的連接執(zhí)行開與關(guān)。
背景技術(shù)：
目前絕大部分照明燈具及部分電器設(shè)備、電源插座的電源供給，需開關(guān)串聯(lián)在電源線路上用一對一的開與關(guān)控制通斷，如控制十幾路或上百路時，也需在相應(yīng)開關(guān)與用電器之間敷設(shè)十幾條或上百條線路，按裝施工時每個線路間需編號，易出錯，二地與多地控制一線路更需要復(fù)雜的線路，產(chǎn)生施工繁瑣工程量大。而且經(jīng)施工完成的開關(guān)操作位置，很難改變用電器控制目標(biāo)。同時消耗大量的有色金屬，增加線路電力的損耗。除此之外目前也有采用無線電遙控控制方式，但缺點控制易受距離限制和墻與金屬物的阻擋，傳輸信號不易達(dá)到負(fù)載開關(guān)控制器，同時會在空中產(chǎn)生較多的電磁波污染。也還有用電力載波開關(guān)控制方式，但是隨著電器產(chǎn)品的多樣化及負(fù)載大小的不斷變化，對載波控制信號衰減大小不穩(wěn)定，可能會產(chǎn)生開關(guān)操作控制失敗，同時易對電力電網(wǎng)輸電線路產(chǎn)生干擾污染。雖然無線遙控控制及電力載波控制能簡化電源線路，但傳輸控制有一定的缺陷和局限性。
發(fā)明內(nèi)容針對以上的不足，本實用新型專利提供一種數(shù)控開關(guān)系統(tǒng)，是把一個或多個開關(guān)指令操作單元的開與關(guān)按鍵操作指令，用一對傳輸線，對一個或多個開關(guān)執(zhí)行單元所控制的照明燈具、用電設(shè)備及電源插座所需的電源輸入進(jìn)行控制，使它們與市電供電線之間執(zhí)行開與關(guān)的連接。本實用新型專利數(shù)控開關(guān)系統(tǒng)的實施方案，包括由開關(guān)操作編碼模塊和指令調(diào)制發(fā)送模塊相連組合成的開關(guān)操作單元與解調(diào)模塊、譯碼識別模塊和開關(guān)執(zhí)行模塊相連組合成的開關(guān)執(zhí)行單元在傳輸線的線路上連接；由低壓供電模塊與相并聯(lián)的電阻Rl和電感LI電路，串聯(lián)組合成的系統(tǒng)供電單元也與上述傳輸線的線路相連接；外部的照明燈具、用電設(shè)備、電源插座所需的電源輸入端與市電供電線之間，由上述開關(guān)執(zhí)行單元的開關(guān)輸出端執(zhí)行開關(guān)連接。上述的在低壓供電模塊電源輸出端與傳輸線線路之間，用電阻Rl和電感LI，為各單元所需工作 用電的輸送及避免低壓供電模塊電路對編碼調(diào)制指令吸收與衰減的電路連接。同時電阻Rl與電感LI與相連的三極管Q1、電阻R2及傳輸線VCC、CSX-組成調(diào)制輸出電路。這種設(shè)計方案解決了在只需用一對相連接的傳輸線線路上，既可以為整個數(shù)控開關(guān)系統(tǒng)提供工作用電供給輸送，又可以解決在整個數(shù)控開關(guān)系統(tǒng)中所有開關(guān)操作單元對開關(guān)執(zhí)行單元的操控編碼調(diào)制指令傳輸。由于信號在傳輸線上閉合傳輸，作用在開關(guān)指令操作單元與負(fù)載開關(guān)執(zhí)行單元之間傳輸時信號最強(qiáng)。對空中沒有電磁波幅射與電力供電網(wǎng)無高頻干擾?？垢蓴_能力強(qiáng)及傳輸距離遠(yuǎn)，可靠性高的優(yōu)點。所述開關(guān)操作編碼模塊與譯碼識別模塊，只要編碼電路的編碼開關(guān)與譯碼電路的譯碼開關(guān)所設(shè)定地址數(shù)字碼相一致，就可以完成控制目的。對開關(guān)操作與控制對象可很方便的配對組合，可以用一個開關(guān)操作單元一路或多路開關(guān)，對一個開關(guān)執(zhí)行單元或多個開關(guān)執(zhí)行單元的執(zhí)行開關(guān)控制。也可以用一個開關(guān)操作單元的一路或其中一路開關(guān)，與多個開關(guān)執(zhí)行單元的執(zhí)行同步開關(guān)控制。還可以用多個開關(guān)操作單元的一路或其中一路開關(guān)，對同一個開關(guān)執(zhí)行單元單獨(dú)執(zhí)行開關(guān)控制及對上一次開關(guān)操作變更，取代傳統(tǒng)復(fù)雜的雙聯(lián)與多聯(lián)開關(guān)線路。由于編碼電路與譯碼電路所設(shè)定地址數(shù)字碼可很方便配對變更，可以在施工時與用戶所需的所控對象線路隨意變換，不需重敷控制線路。為了解決開關(guān)操作編碼模塊的編碼電路數(shù)據(jù)輸出與譯碼識別模塊的譯碼電路數(shù)據(jù)輸入，直接在傳輸線上傳輸存在抗干擾性差的缺點，本實用新型專利所提供的數(shù)控開關(guān)系統(tǒng)，設(shè)置了對編碼信號進(jìn)行調(diào)制的指令調(diào)制發(fā)送模塊與對調(diào)制信號進(jìn)行解調(diào)的解調(diào)模塊電路，明顯提高了抗干擾的可靠性。本實用新型專利所提供的數(shù)控開關(guān)系統(tǒng)，在開關(guān)操作單元上，為所控制的這路開關(guān)執(zhí)行單元開關(guān)連接狀態(tài)結(jié)果設(shè)有發(fā)光指示燈指示。用解調(diào)模塊與相連接的傳輸線線路上獲取編碼調(diào)制指令，經(jīng)解調(diào)后由譯碼識別模塊識別后，驅(qū)動發(fā)光指示燈工作，為開關(guān)操作不可見的負(fù)載及多開關(guān)相互控制同一負(fù)載電源開關(guān)時有更直觀實用的所控結(jié)果顯示。本實用新型專利所提供的數(shù)控開關(guān)系統(tǒng)，在環(huán)境比較黑暗的情況下，人體移動檢測控制單元所能夠在可探測范圍內(nèi)檢測到人體所移動產(chǎn)生的信號，人體移動檢測控制單元輸出開關(guān)編碼調(diào)制指令，經(jīng)傳輸線傳輸，對所需控制的開關(guān)執(zhí)行單元與相連接的照明燈具執(zhí)行開關(guān)控制?？捎迷跇翘?、過道等人員經(jīng)常走動不需按開關(guān)鍵而自動亮燈的自動感應(yīng)開關(guān)。

圖1是實用新型專利的原理方框圖。圖2是實用新型專利開關(guān)操作、開關(guān)執(zhí)行及系統(tǒng)供電原理圖。圖3是開關(guān)操作單元的組合形式之一。圖4是開關(guān)操作單元的組合形式之二。圖5是開關(guān)操作單元的組合形式之三。圖6是開關(guān)操作單元的組合形式之四。圖7是開關(guān)執(zhí)行單元的組合形式之一。圖8是開關(guān)執(zhí)行單元的組合形式之二。圖9是人體感應(yīng)編碼I旲塊原理圖。圖10是人體移動檢測控制單元內(nèi)模塊組合方式。圖11-1是本實用新型專利數(shù)控開關(guān)系統(tǒng)布局方框圖。圖11-2是本實用新型專利數(shù)控開關(guān)系統(tǒng)用人體移動檢測控制單元替代部分開關(guān)操作單元布局方框圖。
具體實施方式
[0022]
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型專利做進(jìn)一步的說明。圖1是本實用新型專利的原理方框圖:包括由低壓供電模塊直流輸出端VCC和相并聯(lián)的電阻Rl與電感LI電路串聯(lián)組合成的系統(tǒng)供電單元、由帶開關(guān)鍵的開關(guān)操作編碼模塊和指令調(diào)制發(fā)送模塊組合的開關(guān)操作單元、由解調(diào)模塊、譯碼識別模塊和開關(guān)執(zhí)行模塊組合的開關(guān)執(zhí)行單元及傳輸線、市電供電線。開關(guān)操作單元的開關(guān)操作指令，經(jīng)傳輸線傳輸給開關(guān)執(zhí)行單元，對所相連的用電器電源輸入進(jìn)行控制，使它們與市電供電線之間的連接執(zhí)行開關(guān)。系統(tǒng)供電單元向整個數(shù)控開關(guān)系統(tǒng)各單元提供工作用電供給。圖2是本實用新型專利開關(guān)操作、開關(guān)執(zhí)行及系統(tǒng)供電原理圖:所示開關(guān)操作編碼模塊所組成的ICl是編碼集成電路，由設(shè)定編制一組數(shù)字碼的編碼開關(guān)，與ICl的AO-An地址輸入端相連。在DO-Dn數(shù)據(jù)輸入端與開關(guān)按鍵連接后再與VDl-VDn相連，為ICl提供開關(guān)按鍵操作指令。當(dāng)按下開關(guān)按鍵操作時，在ICl的Dout數(shù)據(jù)輸出端輸出一組電平高低變化的編碼信號，經(jīng)線路Al與指令調(diào)制發(fā)送模塊所組成的IC2振蕩集成電路電源VCC端相連，當(dāng)Dout數(shù)據(jù)輸出端輸出高電平時，IC2得電振蕩，Dout數(shù)據(jù)輸出端輸出低電平時，IC2失電停振。ICl的輸出編碼信號經(jīng)過IC2振蕩集成電路調(diào)制后在U0輸出端輸出，驅(qū)動三極管Ql，與電阻R2和低壓供電模塊VCC直流輸出端連接的電阻R1、電感LI，用傳輸線CSX+、CSX-相連，組成調(diào)制輸出電路，當(dāng)U0輸出端為調(diào)制波的低電平時，三極管Ql導(dǎo)通，CSX+的節(jié)點電位等于LI的感抗、Rl與R2的阻抗在供電單元VCC和GSX-之間電壓的分壓比。當(dāng)Uo輸出端為調(diào)制波的高電平時，三極管Ql截止，CSX+端電壓為VCC的高電平。CSX+的節(jié)點電位在上述電平高低變化過程形成編碼調(diào)制波信號輸出，為傳輸線線路相連的解調(diào)模塊提供一個輸入信號。解調(diào)模塊所組成的IC3為單穩(wěn)態(tài)重觸發(fā)集成電路，傳輸線的編碼調(diào)制波信號，通過電容C1、C2、電阻R4、R6組成的選頻匹配電路，輸入給IC3集成電路的TR-輸入端，與決定脈沖寬度的電容C3與電阻R5組成單穩(wěn)態(tài)重觸發(fā)電路，為編碼調(diào)制波整形、波形重疊復(fù)合還原，在IC3的Q輸出端，輸出一組與編碼集成電路ICl的Dout數(shù)據(jù)輸出端輸出波形基本一致編碼信號，經(jīng)線路BI在譯碼識別 模塊的IC4譯碼集成電路Din輸入端輸入。在譯碼識別模塊所組成的編碼開關(guān)與譯碼集成電路IC4地址輸入端AO-An端相連接，由編碼開關(guān)為譯碼集成電路IC4編制設(shè)定一組與編碼集成電路ICl的編碼開關(guān)所設(shè)定相一致數(shù)字碼，可以為Din輸入的編碼信號在譯碼電路譯碼，由DO-Dn數(shù)據(jù)輸出端輸出指令信號，經(jīng)Sl-Sn線路連接輸入給開關(guān)執(zhí)行模塊，由組成開關(guān)執(zhí)行模塊的繼電器驅(qū)動電路去控制繼電器J，使Cl、C2線路連接的Jl常開觸點通斷工作，執(zhí)行市電供電線D1、D2相連的照明燈具、用電設(shè)備、電源插座所需電源執(zhí)行開關(guān)控制。上述的開關(guān)執(zhí)行模塊也可以用可控硅驅(qū)動電路與可控硅組成的開關(guān)執(zhí)行模塊替代。圖中系統(tǒng)供電單元所組成的低壓供電模塊，市電供電線在Dl、D2端輸入，低壓直流在VCC、VSS端輸出。所述的低壓供電模塊，在電源直流輸出端VCC與傳輸線CSX+之間串有相并聯(lián)的電阻Rl與電感LI，電感LI主要為整個數(shù)控開關(guān)系統(tǒng)的單元提供工作用電供給，電阻Rl主要是與三極管Q1、電阻R2、電感LI及傳輸線VCC、CSX-組成產(chǎn)生調(diào)制波信號的電路，也可以單獨(dú)用電感LI或電阻Rl在傳輸線VCC與CSX+之間串聯(lián)，起到類似于電感LI和電阻Rl并聯(lián)的作用。低壓供電模塊和相并聯(lián)的電阻R1、電感LI串聯(lián)組合，能扼制低壓供電模塊對調(diào)制編碼信號吸收與衰減。圖3是開關(guān)操作單元的組合形式之一:可以由一組只有一路開與關(guān)按鍵的一個開關(guān)操作編碼模塊和一個指令調(diào)制發(fā)送模塊連接組成，也可以用上述的多組組合組成，匯總到輸出端CSX+和CSX-輸出開關(guān)操作調(diào)制信號；同時CSX+和CSX-端也是本單元的工作電源輸入端。圖4是開關(guān)操作單元的組合形式之二:由多個只有一路開與關(guān)按鍵的開關(guān)操作編碼模塊與一個指令調(diào)制發(fā)送模塊連接組成，在輸出端CSX+和CSX-輸出開關(guān)操作調(diào)制信號；同時CSX+和CSX-端也是本單元的工作電源輸入端。圖5是開關(guān)操作單元的組合形式之三:由包含多個開與關(guān)按鍵的一個開關(guān)操作編碼模塊和一個指令調(diào)制發(fā)送模塊連接組成，在輸出端CSX+和CSX-輸出開關(guān)操作調(diào)制信號；同時CSX+和CSX-端也是本單元的工作電源輸入端。圖6是開關(guān)操作單元的組合形式之四:在圖3、圖4與圖5組合形式的開關(guān)操作單元，增加了解調(diào)模塊、譯碼識別模塊及指示燈。用解調(diào)模塊與相連接的傳輸線線路上獲取編碼調(diào)制指令，經(jīng)解調(diào)由譯碼識別模塊識別與上述開關(guān)操作單元組成的開關(guān)操作編碼模塊相一致編碼信號，譯碼識別模塊S1、Sn輸出端連接的發(fā)光指示燈，為開關(guān)操作單元所控制的這路開關(guān)執(zhí)行單元開關(guān)連接狀態(tài)結(jié)果指示。圖7是開關(guān)執(zhí)行單元的組合形式之一:在與CSX+、CSX-的輸入端連接的一個解調(diào)模塊、一個譯碼識別模塊和一個有Cl、C2開關(guān)控制端的開關(guān)執(zhí)行模塊組合；也可以在一個開關(guān)執(zhí)行單元中重復(fù)上述組合。同時CSX+和CSX-端也是本單元的工作電源輸入端。圖8是開關(guān)執(zhí)行單元的組合形式之二:在與CSX+、CSX-的輸入端連接的一個解調(diào)模塊、一個譯碼識別模塊和有Cl、C2開關(guān)控制端的多個開關(guān)執(zhí)行模塊組合。同時CSX+和CSX-端也是本單元的工作電源輸入端圖9是人體感應(yīng)編碼模塊原理圖:在0T0001數(shù)?；旌蠈Ｓ眉呻娐稩C8的in端輸入用熱釋電PIR傳感器檢測人體移動信號，vc端連接著電阻R7與光敏電阻R8檢測環(huán)境對比照度的比較值。在熱釋電PIR傳感器所能夠探測范圍內(nèi)檢測到人體所移動產(chǎn)生的信號，經(jīng)IC8組成的電路處理，在環(huán)境比較黑暗的情況下，發(fā)出一個開關(guān)信號在VO輸出端輸出，與編碼電路IC7的DO-Dn數(shù)據(jù)輸入端連接，用編碼開關(guān)編制設(shè)定一組與所需控制的開關(guān)執(zhí)行單元譯碼電路相一致的數(shù)字碼，在與Dout端相連的Al線路上輸出一組編碼指令信號。圖10是人體移動檢測控制單元內(nèi)模塊組合方式:用人體感應(yīng)編碼模塊將人體移動信號轉(zhuǎn)換成開關(guān)控制的編碼信號由Al輸出端與指令調(diào)制發(fā)送模塊連接，組合成人體移動檢測控制單元。在輸出端CSX+和CSX-輸出開關(guān)操作調(diào)制信號；同時CSX+和CSX-端也是本單元的工作電源輸入端。圖11-1是本實用新型專利數(shù)控開關(guān)系統(tǒng)布局方框圖:在用一對傳輸線CSX+與CSX-的線路上，為系統(tǒng)供電單元向多個開關(guān)操作單元、開關(guān)執(zhí)行單元提供工作用電的輸電，同時還為開關(guān)操作單元向開關(guān)執(zhí)行單元傳輸調(diào)制編碼控制信號。在這一對傳輸線CSX+與CSX-的線路上，可以用一個開關(guān)操作單元的開關(guān)鍵，控制一個開關(guān)執(zhí)行單元的一路用電器和市電供電線之間開與關(guān)連接，也可以用多處多個開關(guān)操作單元的開關(guān)鍵對一個開關(guān)執(zhí)行單元的一路用電器和市電供電線之間開與關(guān)連接控制。圖11-2是本實用新型專利數(shù)控開關(guān)系統(tǒng)用人體移動檢測控制單元替代部分開關(guān)操作單元布局方框圖。在圖11-1的實用新型專利數(shù)控開關(guān)系統(tǒng)布局方框圖的部分開關(guān)操作單元，可根據(jù)實際使 用需要，用人體移動檢測控制單元替代開關(guān)操作單元，經(jīng)傳輸線CSX+與CSX-的線路上完成對一個開關(guān)執(zhí)行單元進(jìn)行開與關(guān)連接控制。上述實施方式組成的系統(tǒng)供電單元、開關(guān)操作單元、人體移動檢測控制單元、開關(guān)執(zhí)行單元所完成的編碼、調(diào)制、解調(diào)、譯碼直到開關(guān)執(zhí)行，以及在系統(tǒng)供電單元內(nèi)電阻L1、電感LI所 起的作用，所有組成電路的方式、原理均是屬于本發(fā)明保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種數(shù)控開關(guān)系統(tǒng)，是把一個或多個開關(guān)指令操作單元上的開與關(guān)按鍵操作指令，用一對傳輸線，對一個或多個開關(guān)執(zhí)行單元所控制的照明燈具、用電設(shè)備及電源插座所需的電源輸入進(jìn)行控制，使它們與市電供電線之間執(zhí)行開與關(guān)的連接；其特征在于:由開關(guān)操作編碼模塊和指令調(diào)制發(fā)送模塊相連組合成的開關(guān)操作單元與解調(diào)模塊、譯碼識別模塊和開關(guān)執(zhí)行模塊相連組合成的開關(guān)執(zhí)行單元在傳輸線的線路上連接；由低壓供電模塊與相并聯(lián)的電阻Rl和電感LI電路，串聯(lián)組合成的系統(tǒng)供電單元也與上述傳輸線線路相連接；夕卜部的照明燈具、用電設(shè)備、電源插座所需的電源輸入端與市電供電線之間，由上述開關(guān)執(zhí)行單元的開關(guān)輸出端執(zhí)行開關(guān)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述數(shù)控開關(guān)系統(tǒng)，其特征在于:上述系統(tǒng)供電單元組成的電阻Rl與電感LI可單獨(dú)用電阻Rl或電感LI，也可以用相并聯(lián)的電阻Rl與電感LI電路，或用等效于電阻R1與電感LI組成的電路，串聯(lián)在低壓供電模塊電源輸出與傳輸線線路之間，與指令調(diào)制發(fā)送模塊組成向傳輸線線路上發(fā)送開關(guān)操作編碼調(diào)制指令的調(diào)制輸出電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述數(shù)控開關(guān)系統(tǒng)，其特征在于:用電阻Rl和電感LI，在低壓供電模塊電源輸出端與傳輸線線路之間，為各單元所需工作用電的輸送及避免低壓供電模塊電路對編碼調(diào)制指令吸收與衰減的電路連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控開關(guān)系統(tǒng)，其特征在于:開關(guān)操作單元的調(diào)制信號輸出與開關(guān)執(zhí)行單元調(diào)制信號的輸入，包括上述各單元工作用電輸送，只需一對相連接的傳輸線線路完成。
5.根據(jù)據(jù)權(quán)利要求1所述數(shù)控開關(guān)系統(tǒng)，其特征在于:開關(guān)操作單元可以由一組只有一路開與關(guān)按鍵的一個開關(guān)操作編碼模塊和一個指令調(diào)制發(fā)送模塊連接組成，也可以用上述的多組組合組成；開關(guān)操作單元可以由多個只有一路開與關(guān)按鍵的開關(guān)操作編碼模塊與一個指令調(diào)制發(fā)送模塊連接組成，也可以由包含多個開與關(guān)按鍵的一個開關(guān)操作編碼模塊和一個指令調(diào)制發(fā)送模塊連接組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述數(shù)控開關(guān)系統(tǒng)，其特征在于:開關(guān)執(zhí)行單元可以由一個解調(diào)模塊、一個譯碼識別模塊和一個開關(guān)執(zhí)行模塊連接組成；也可以由一個解調(diào)模塊、一個譯碼識別模塊和多個開關(guān)執(zhí)行模塊連接組成。
7.根據(jù)據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求5所述數(shù)控開關(guān)系統(tǒng)特征的開關(guān)操作單元上，為所控制的這路開關(guān)執(zhí)行單元開關(guān)連接狀態(tài)結(jié)果設(shè)有發(fā)光指示燈指示；其特征在于:用解調(diào)模塊與相連接的傳輸線線路上獲取編碼調(diào)制指令，經(jīng)解調(diào)由譯碼識別模塊識別后，驅(qū)動發(fā)光指示燈工作。
8.根據(jù)據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求5所述數(shù)控開關(guān)系統(tǒng)特征的開關(guān)操作單元，可由人體移動檢測控制單元替代開關(guān)操作單元組成人體移動自動控制燈開關(guān)。
專利摘要本實用新型涉及電器開關(guān)領(lǐng)域的一種數(shù)控開關(guān)系統(tǒng)，包括由低壓供電模塊和相并聯(lián)的電阻R1與電感L1電路串聯(lián)組合成的系統(tǒng)供電單元，由開關(guān)操作編碼模塊和指令調(diào)制發(fā)送模塊相連組合成的開關(guān)操作單元，由解調(diào)模塊、譯碼識別模塊和開關(guān)執(zhí)行模塊相連組合成的開關(guān)執(zhí)行單元及傳輸線、市電供電線。是把一個或多個開關(guān)操作單元的開與關(guān)操控指令，在一對傳輸線線路上傳輸，將一個或多個開關(guān)執(zhí)行單元所相連的照明燈具、用電設(shè)備及電源插座的電源輸入進(jìn)行控制，使它們與市電供電線之間執(zhí)行開關(guān)連接。可以達(dá)到簡化用電器開關(guān)控制線路，大幅度降低安裝材料成本，方便施工人員施工。
文檔編號G05B19/04GK203117674SQ201320009139
公開日2013年8月7日 申請日期2013年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月5日
發(fā)明者范仲金 申請人:范仲金