一種紅外線感應開關式節(jié)能控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種紅外線感應開關式節(jié)能控制系統(tǒng)，可以串聯(lián)在電器開關上的節(jié)能控制電路系統(tǒng)，通過紅外檢測進行探測一定距離內是否有人，進而控制電器開關的關斷，節(jié)約了電器對能源的消耗且延長了自身的使用壽命，達到節(jié)能減排的效果。與現(xiàn)有的技術相比，本實用新型的有益效果是：電路簡單不需要改變電器原始結構，只需串聯(lián)到家用電器上即可，實用性強，智能感應敏感的高，避免家用電器無在無人使用時的待機或空轉等帶來的浪費，達到節(jié)能減排的效果。使用安全、節(jié)約了大量的電力資源，排除了安全隱患?？梢詮V泛的應用到各類家用電器中，適合推廣。
【專利說明】一種紅外線感應開關式節(jié)能控制系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及家用電器節(jié)能領域，尤其涉及一種紅外線感應開關式節(jié)能控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]家用電器在我們的日常生活中已經有越來越廣泛的應用，大量的家用電器的使用在給我們帶來方便、快捷的同時，也在直接或間接地浪費了大量的額外資源，生活中由于各種類型的家用電器待機或者空轉等非人為消耗而帶來的額外浪費更是讓我們嘆為觀止。據(jù)了解目前市場上針對家用電器節(jié)能方面并不是很完善，主要還是停留在待機功能上，這種方法并不能從根本上解決浪費資源這一現(xiàn)狀，據(jù)調查，僅僅是電視機待機浪費的電力每年就高達十幾億度，追溯下來，由于發(fā)電而浪費的燃煤等能源更多，尋找更加實用完善的解決辦法是當務之急。

【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型的目的在于提供一種紅外線感應開關式節(jié)能控制系統(tǒng)，可以串聯(lián)在電器開關上的節(jié)能控制電路系統(tǒng)，通過紅外檢測進行探測一定距離內是否有人，進而控制電器開關的關斷，避免家用電器無在無人使用時的待機或空轉等帶來的浪費，達到節(jié)能減排的效果。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術方案實現(xiàn):
[0005]一種紅外線感應開關式節(jié)能控制系統(tǒng)，包括紅外發(fā)射電路、紅外接收電路、時間控制電路、光控亮燈LEDO，所述的紅外發(fā)射電路與時間控制電路連接，時間控制電路與紅外接收電路連接，光控亮燈LEDO設置在時間控制電路上；
[0006]所述的紅外發(fā)射電路包括紅外發(fā)射管、電阻滑動變阻器Rl、R2、R3和R4、1#NE555P芯片、電容Cl、電容C10、5V電源，電阻R4、1#NE555P芯片的RST引腳、VCC、滑動變阻器Rl的動觸頭與5V電源連接；紅外發(fā)射管一端與電阻R4連接，另一端與1#NE555P芯片的OUT引腳連接；電阻R2 —端與滑動變阻器Rl連接，另一端與電阻R3、1#NE555P芯片的DISC引腳連接，電阻R3 —端與電阻R2、1#NE555P芯片的DISC引腳連接，另一端與電容C1、1#NE555P芯片的THR、TRIG引腳連接；電容Cl 一端與R3、1#NE555P芯片的THR、TRIG引腳連接，另一端接地；電容ClO—端與1#NE555P芯片的CVOLT引腳連接，另一端與地相連；1#NE555P芯片的GND引腳與地相連；
[0007]所述的紅外接收電路包括紅外接收管、電阻R5、R6、R7、R8、RlO電容C3、C4、C6、5V電源、CX20106芯片，電阻R7 —端與5V電源連接，另一端與CX20106芯片引腳7、電阻R8、電容C6連接；CX20106芯片引腳I通過紅外接收管與地連接，CX20106芯片引腳2通過電阻R5、電容C3與地連接；CX20106芯片引腳3通過電容C4與地連接；CX20106芯片引腳4與地連接；CX20106芯片引腳5通過電阻R6與5V電源連接；CX20106芯片引腳6通過電容C5與地連接；CX20106芯片引腳7與電阻R7、R8、電容C6連接；CX20106芯片引腳8與5V電源連接；電容C6 —端與CX20106芯片引腳7、R7、R8連接，另一端接地；電阻R8 —端與CX20106芯片引腳7、電阻R7、電容C6連接，另一端與三極管基極連接；三極管基極一端與電阻R8連接，另一端與地連接，射極通過RlO與時間控制電路電路的2#NE555P芯片的TRIG引腳連接；
[0008]所述的時間控制電路包括2#NE555P芯片、電阻R11、R12、R13、光敏電阻RL、電容C8、C9 二極管D3、5V電源，2#NE555P芯片的DISC引腳與THR引腳連接，一端通過電容C8與地連接，另一端通過電阻Rll與5V電源連接；2#NE555P芯片的OUT引腳通過電阻Rl3、光控亮燈LEDO與地連接；2#NE555P芯片的OUT引腳還通過二極管D3與地連接；2#NE555P芯片的GND引腳與地連接；2#NE555P芯片的TRIG引腳與紅外接收電路的RlO連接；2#NE555P芯片的COVLE引腳通過電容C9與地連接；2#NE555P芯片的RST引腳通過光敏電阻RL與地連接，還通過電阻R12與5V電源連接。
[0009]與現(xiàn)有的技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0010]I)控制電器開關的關斷，避免家用電器無在無人使用時的待機或空轉等帶來的浪費，達到節(jié)能減排的效果。
[0011]2)使用安全、節(jié)約了大量的電力資源，排除了安全隱患。
[0012]3)可以廣泛的應用到各類家用電器中，可操作性強，不改變電器原有設計，適合推廣。
[0013]4)加入了光感應部分，可以控制部分電器只在晚上工作的需求【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的電路圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進一步說明:
[0016]如圖1所示，一種紅外線感應開關式節(jié)能控制系統(tǒng)，包括紅外發(fā)射電路、紅外接收電路、時間控制電路、光控亮燈LEDO，所述的紅外發(fā)射電路與時間控制電路連接，時間控制電路與紅外接收電路連接，光控亮燈LEDO設置在時間控制電路上；
[0017]所述的紅外發(fā)射電路包括紅外發(fā)射管、電阻滑動變阻器R1、R2、R3和R4、1#NE555P芯片、電容Cl、電容C10、5V電源，電阻R4、1#NE555P芯片的RST引腳、VCC、滑動變阻器Rl的動觸頭與5V電源連接；紅外發(fā)射管一端與電阻R4連接，另一端與1#NE555P芯片的OUT引腳連接；電阻R2 —端與滑動變阻器Rl連接，另一端與電阻R3、1#NE555P芯片的DISC引腳連接，電阻R3 —端與電阻R2、1#NE555P芯片的DISC引腳連接，另一端與電容Cl、1#NE555P芯片的THR、TRIG引腳連接；電容Cl 一端與R3、1#NE555P芯片的THR、TRIG引腳連接，另一端接地；電容ClO—端與1#NE555P芯片的CVOLT引腳連接，另一端與地相連；1#NE555P芯片的GND引腳與地相連；
[0018]所述的紅外接收電路包括紅外接收管、電阻R5、R7、R8、R10電容C3、C4、C6、5V電源、CX20106芯片，電阻R7 —端與5V電源連接，另一端與CX20106芯片引腳7、電阻R8、電容C6連接；CX20106芯片引腳I通過紅外接收管與地連接，CX20106芯片引腳2通過電阻R5、電容C3與地連接；CX20106芯片引腳3通過電容C4與地連接；CX20106芯片引腳4與地連接；CX20106芯片引腳5通過電阻R6與5V電源連接；CX20106芯片引腳6通過電容C5與地連接；CX20106芯片引腳7與電阻R7、R8、電容C6連接；CX20106芯片引腳8與5V電源連接；電容C6 —端與CX20106芯片引腳7、R7、R8連接，另一端接地；電阻R8 —端與CX20106芯片引腳7、電阻R7、電容C6連接，另一端與三極管基極連接；三極管基極一端與電阻R8連接，另一端與地連接，射極通過RlO與時間控制電路電路的2#NE555P芯片的TRIG引腳連接；
[0019]所述的時間控制電路包括2#NE555P芯片、電阻Rll、R13、光敏電阻RL、電容C8、C9二極管D3、5V電源，2#NE555P芯片的DISC引腳與THR引腳連接，一端通過電容C8與地連接，另一端通過電阻Rll與5V電源連接；2#肥555?芯片的0爪引腳通過電阻1?13、光控亮燈1^00與地連接；2#NE555P芯片的OUT引腳還通過二極管D3與地連接；2#NE555P芯片的GND引腳與地連接；2#NE555P芯片的TRIG引腳與紅外接收電路的RlO連接；2#NE555P芯片的COVLE引腳通過電容C9與地連接；2#NE555P芯片的RST引腳通過光敏電阻RL與地連接，還通過電阻R12與5V電源連接。
[0020]電路設置有并排安裝的紅外線發(fā)光管與紅外線接收管，通電后紅外線發(fā)光管即向外發(fā)射頻率為40kHz的調制紅外線，當前方無物體阻擋時，紅外線接收管收不到發(fā)光管發(fā)出的紅外線光線，輸出端無信號輸出，晶體管處于截止狀態(tài)，照明燈不亮。當前方一定范圍內有人或物體出現(xiàn)，紅外線將被部分反射回來并被紅外線接收管收到，經模塊內部電路放大、解調、整形、比較處理后，輸出端突變?yōu)楦唠娖?，照明燈即點亮。當人或物體離開后，輸出端恢復低電平，一定時間后，時基集成電路翻轉為復位狀態(tài)，照明燈熄滅。
[0021]所述檢測電路采用可靠穩(wěn)定的紅外檢測，當感應電路在一定距離內都未檢測到有人時，通過與門控制延時電路進入延遲狀態(tài)，當計時達到一定時間而仍未檢測到該范圍內有人的存在時，延遲電路控制的開關關閉。其特征是紅外線反射模塊設計制作檢測電路。電路設計以NE555P芯片為 核心構成的多諧振蕩器發(fā)生頻率為
[0022]fmax=l/[0.7(R2+2R3)Cl]=42.5KHz
[0023]fmin=l/[0.7(R1+R2+2R3)Cl]=36.5KHz
[0024]Dl為紅外發(fā)射器發(fā)射頻率通過滑動變阻器Rl可改變范圍在fmin~fmax之間。
[0025]電路中的紅外接收電路是以芯片CX20106為核心通過紅外接收管D2為信號接收元件的控制電路實現(xiàn)開關功能。當D2未接收到信號時芯片引腳I為高電平，芯片輸出端7為高電平三極管Q的基極為高電平，三極管截止，輸出端A為高電平并保持不變。當D2管附近時Dl發(fā)出的紅外光經人體反射到D2時，D2的電阻變得很小，芯片I腳相當于接地即I腳為低電平，此時經過芯片處理7腳輸出一個低電平脈沖即產生一個下降沿。在此下降沿期間三極管Q基極為低電平三極管導通A端輸出一個低電平控制光控亮燈時間控制電路。
[0026]光控亮燈LEDO及時間控制電路設計以NE555P芯片為核心的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，為低電平觸發(fā)。D4為LED小燈泡，RL為光敏電阻通過與滑動變阻器R12組合控制NE555P芯片的工作狀態(tài)并可以改變感應的光亮度，當光強較大時時光敏電阻RL較小NE555P芯片的4腳為低電平NE555P芯片不工作，當光強較小時RL電阻很大，NE555P芯片的4腳為高電平，NE555P芯片正常工作。NE555P芯片正常工作時當A輸入低電平時單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器觸發(fā)輸出端3為高電平燈亮，觸發(fā)時間T=L 1RC，可以通過改變Rll大小改變觸發(fā)時間長短。
[0027]CX20106紅外控制器及NE555P芯片芯片來設計的。人體感應部分是利用物體表面能反射紅外線的原理，將紅外線發(fā)射管和接收管并排放置，并將發(fā)射管發(fā)射的紅外線頻率與所接收的紅外線中心頻率調為一致，這樣一來，當人走近時會將發(fā)射管發(fā)出的紅外線反射到接收管并觸發(fā)后續(xù)電路工作。
[0028]紅外發(fā)射電路部分我們設計為采用NE555P芯片搭接的多諧振蕩器連接紅外線發(fā)射管來產生所需頻率的紅外線。多諧振蕩器的振蕩電阻是可調的，這樣有得于得到最合適的振蕩頻率。
[0029]紅外接收電路部分的核心芯片選用CX20106，原因有二:第一是CX20106的外圍電路極其簡單，所需的元件參數(shù)基本上都是典型值，因此不容易出錯；第二是當接收管未收到紅外信號時CX20106的輸出端7腳輸出高電平，當接收到信號時，輸出一個低電平脈沖。這一輸出特性正好滿足NE555P芯片搭接的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的觸發(fā)條件。也就是說接收器電路與延時亮燈電路的連接不需要做電平轉換工作，省下了許多麻煩。
[0030]時間控制電路采用NE555P芯片搭接的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器為核心，輸出接光控亮燈LEDO,當CX20106七腳的低脈沖送入單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸入端時，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器進入暫穩(wěn)態(tài)，光控亮燈LEDO亮起并延時熄滅。定時電阻采用可調電阻，這樣使用者可根據(jù)需要調節(jié)燈亮的持續(xù)時間。
[0031]同時，考慮到本實用新型通?？捎糜谙词珠g夜間照明及床頭鬧鐘的夜間照明，所以又在延時亮燈部分加入了光控部分，利用光敏電阻在不同光強下電阻的巨大差異，使得白天光線充足時單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的NE555P芯片始終處于復位狀態(tài)，并且該靈敏度也是通過電位器可調的，以適應不同的應用環(huán)境。如此一來，在長期待機，短時工作的狀態(tài)時，白天可大大減少不必要的能源浪費。
【權利要求】
1.一種紅外線感應開關式節(jié)能控制系統(tǒng)，包括紅外發(fā)射電路、紅外接收電路、時間控制電路、光控亮燈LEDO，其特征在于，所述的紅外發(fā)射電路與時間控制電路連接，時間控制電路與紅外接收電路連接，光控亮燈LEDO設置在時間控制電路上； 所述的紅外發(fā)射電路包括紅外發(fā)射管、電阻滑動變阻器Rl、R2、R3和R4、1#NE555P芯片、電容Cl、電容C1、5V電源，電阻R4、1#NE555P芯片的RST引腳、VCC、滑動變阻器Rl的動觸頭與5V電源連接；紅外發(fā)射管一端與電阻R4連接，另一端與1#NE555P芯片的OUT引腳連接；電阻R2 —端與滑動變阻器Rl連接，另一端與電阻R3、1#NE555P芯片的DISC引腳連接，電阻R3 —端與電阻R2、1#NE555P芯片的DISC引腳連接，另一端與電容Cl、1#NE555P芯片的THR、TRIG引腳連接；電容Cl 一端與R3、1#NE555P芯片的THR、TRIG引腳連接，另一端接地；電容ClO—端與1#NE555P芯片的CVOLT引腳連接，另一端與地相連；1#NE555P芯片的GND引腳與地相 連； 所述的紅外接收電路包括紅外接收管、電阻R5、R6、R7、R8、R10電容C3、C4、C6、5V電源、CX20106芯片，電阻R7 —端與5V電源連接，另一端與CX20106芯片引腳7、電阻R8、電容C6連接；CX20106芯片引腳I通過紅外接收管與地連接，CX20106芯片引腳2通過電阻R5、電容C3與地連接；CX20106芯片引腳3通過電容C4與地連接；CX20106芯片引腳4與地連接；CX20106芯片引腳5通過電阻R6與5V電源連接；CX20106芯片引腳6通過電容C5與地連接；CX20106芯片引腳7與電阻R7、R8、電容C6連接；CX20106芯片引腳8與5V電源連接；電容C6 —端與CX20106芯片引腳7、R7、R8連接，另一端接地；電阻R8 —端與CX20106芯片引腳7、電阻R7、電容C6連接，另一端與三極管基極連接；三極管基極一端與電阻R8連接，另一端與地連接，射極通過RlO與時間控制電路電路的2#NE555P芯片的TRIG引腳連接； 所述的時間控制電路包括2#NE555P芯片、電阻R11、R12、R13、光敏電阻RL、電容C8、C9二極管D3、5V電源，2#NE555P芯片的DISC引腳與THR引腳連接，一端通過電容C8與地連接，另一端通過電阻Rll與5V電源連接；2#肥555?芯片的0爪引腳通過電阻1?13、光控亮燈1^00與地連接；2#NE555P芯片的OUT引腳還通過二極管D3與地連接；2#NE555P芯片的GND引腳與地連接；2#NE555P芯片的TRIG引腳與紅外接收電路的RlO連接；2#NE555P芯片的COVLE引腳通過電容C9與地連接；2#NE555P芯片的RST引腳通過光敏電阻RL與地連接，還通過電阻R12與5V電源連接。
【文檔編號】G05B19/04GK203825396SQ201420155711
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月1日 優(yōu)先權日:2014年4月1日
【發(fā)明者】周藝博 申請人:周藝博