專利名稱：遙控人工智能id學(xué)習(xí)開關(guān)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種具有遙控人工智能ID學(xué)習(xí)功能的無(wú)源無(wú)線遙控電源開關(guān)系 統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)多路交流供電輸出電路通斷控制的開關(guān)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
常見的交流供電控制開關(guān)可有有線控制和無(wú)線控制之分。有線控制開關(guān)需借助布放 相應(yīng)的導(dǎo)線將開關(guān)與交流電負(fù)載連接在一起，這種布線施工需要消耗材料和人工。而傳 統(tǒng)的采用有源無(wú)線遙控器控制的交流供電控制開關(guān)，其遙控器工作需要電池供電，不僅 經(jīng)常會(huì)因電池的蓄電用完后不能繼續(xù)工作以及更換電池帶來麻煩，而且被丟棄的廢舊電 池也易造成環(huán)境污染。此外，對(duì)負(fù)載的供電進(jìn)行控制時(shí)，通常一個(gè)開關(guān)只能控制一個(gè)負(fù) 載，或是對(duì)多負(fù)載進(jìn)行相同方式的控制，若需要對(duì)多個(gè)負(fù)載進(jìn)行不同的控制，則需要復(fù) 雜的布線或設(shè)置較多的無(wú)線開關(guān)，增加了成本。不僅如此，通常的有源無(wú)線遙控器的接 收部分因沒有對(duì)控制信號(hào)發(fā)送單元的身份代碼的學(xué)習(xí)與識(shí)別功能，導(dǎo)致了一個(gè)信號(hào)接收 控制單元只能識(shí)別一個(gè)固定身份代碼的控制信號(hào)發(fā)送單元，對(duì)其它控制信號(hào)發(fā)送單元的
信號(hào)均不能識(shí)別，不能實(shí)現(xiàn)由多個(gè)任意的控制信號(hào)發(fā)送單元對(duì)同一個(gè)信號(hào)接收控制單元 進(jìn)行的控制。即使在有些產(chǎn)品中雖可具有對(duì)控制信號(hào)發(fā)送單元的身份進(jìn)行學(xué)習(xí)的功能， 但必須直接人工觸按相應(yīng)的信號(hào)接收控制單元的學(xué)習(xí)/清除按鍵才能實(shí)現(xiàn)，若該信號(hào)接收 控制單元處于人工難以觸及的位置，則難以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)/清除功能的操作，為實(shí)際使用帶 來不便。
實(shí)用新型內(nèi)容
針對(duì)上述情況，本實(shí)用新型將提供一種具有遙控人工智能ID (身份)學(xué)習(xí)功能的開 關(guān)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)由控制信號(hào)發(fā)送單元遠(yuǎn)程控制相應(yīng)的信號(hào)接收控制單元，對(duì)該控制信號(hào) 發(fā)送單元進(jìn)行身份代碼學(xué)習(xí)或清除，并將學(xué)習(xí)與清除的結(jié)果記憶在控制信號(hào)接收控制單 元中?？刂菩盘?hào)接收控制單元根據(jù)所記憶的代碼，可以接受所有學(xué)習(xí)過的不同控制信號(hào) 發(fā)送單元發(fā)送的控制信號(hào)，完成對(duì)交流供電回路中的多個(gè)負(fù)載進(jìn)行所需方式的通斷控制。
本實(shí)用新型的遙控人工智能ID學(xué)習(xí)開關(guān)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中包括有控制信號(hào)發(fā)送單元和 對(duì)應(yīng)的信號(hào)接收控制單元兩部分。其中，所說的控制信號(hào)發(fā)送單元中有被集成在開關(guān)盒 內(nèi)的用于提供工作電能的換能結(jié)構(gòu)，以及分別由換能結(jié)構(gòu)提供電能進(jìn)行身份或地址編碼的開關(guān)編碼結(jié)構(gòu)，和將其所形成的身份或地址編碼以及對(duì)負(fù)載電源開關(guān)的控制信號(hào)與學(xué) 習(xí)/清除信號(hào)經(jīng)天線發(fā)送出去的信號(hào)發(fā)送結(jié)構(gòu)。
所說的信號(hào)接收控制單元中包括有無(wú)線接收結(jié)構(gòu)、由其控制的多負(fù)載控制結(jié)構(gòu)和用 于提供工作電能的供電結(jié)構(gòu)幾部分結(jié)構(gòu)。其中的無(wú)線信號(hào)接收結(jié)構(gòu)中包括有對(duì)天線接收 信號(hào)的放大電路、解調(diào)、解碼還原電路、及對(duì)所接收的由控制信號(hào)發(fā)送單元中的開關(guān)編 碼結(jié)構(gòu)所形成的身份或地址編碼進(jìn)行學(xué)習(xí)、存儲(chǔ)/清除的電路；多負(fù)載控制結(jié)構(gòu)設(shè)置在外 電源與負(fù)載供電回路中。
如果進(jìn)行控制的距離較遠(yuǎn)，還可以采用目前已有報(bào)道和/或使用的常用方式，根據(jù)傳 送需要，在上述的控制信號(hào)發(fā)送單元和信號(hào)接收控制單元之間增加設(shè)置有一個(gè)或若干個(gè) 具有信號(hào)接收、放大和再發(fā)送功能的中繼單元。
上述遙控人工智能ID學(xué)習(xí)開關(guān)系統(tǒng)中所說該控制信號(hào)發(fā)送單元的工作電壓/電流， 是由所說的換能結(jié)構(gòu)提供的。該換能結(jié)構(gòu)可以采用目前已有報(bào)道和/或使用的由機(jī)械式按 壓開關(guān)部件和線圈部件組成、通過按壓開關(guān)的機(jī)械能和電磁轉(zhuǎn)換方式轉(zhuǎn)換為電能的電磁 機(jī)械轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，或者是可包括如光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、壓電結(jié)構(gòu)、太陽(yáng)能光電池、半導(dǎo)體溫差 發(fā)電元件等方式可以將機(jī)械能、光能、熱能轉(zhuǎn)換為電能而實(shí)現(xiàn)自己產(chǎn)生電能的集成式或 分離式的電路或器件中的一種。因而該控制信號(hào)發(fā)送單元正常工作時(shí)所需的工作電壓/ 電流無(wú)需象常規(guī)遙控器那樣由電池供電。
上述遙控人工智能ID學(xué)習(xí)開關(guān)系統(tǒng)中，所說控制信號(hào)發(fā)送單元中的開關(guān)編碼結(jié)構(gòu)， 可以為每個(gè)被控開關(guān)形成并提供一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的身份/地址代碼，以達(dá)到避免相互干擾和 誤控制的目的。在現(xiàn)有技術(shù)中，其可以通過如單片機(jī)、嵌入式處理器、存儲(chǔ)型元器件、 DSP器件、FPGA器件、CPLD器件等任何一種方式而毫無(wú)障礙地實(shí)現(xiàn)。
所形成的該身份/地址代碼和用于對(duì)負(fù)載電源開關(guān)的控制信號(hào)，由信號(hào)發(fā)送結(jié)構(gòu)經(jīng)常 用的拉桿天線、印制板天線等可以完成無(wú)線信號(hào)發(fā)送任務(wù)的各種天線，向信號(hào)接收控制 單元發(fā)送出去。所說的信號(hào)發(fā)送結(jié)構(gòu)， 一般可以選擇如RCM120無(wú)線收發(fā)對(duì)模塊、nrf 系列(如nrf240、 nrf2401、 nrf24L、 nrf905等)、或者是包括如Chipcon的SmartRF 04 系列(如CC2500和CC2550等)無(wú)線收發(fā)對(duì)模塊、PTR2030無(wú)線收發(fā)對(duì)模塊等任一適 當(dāng)形式的無(wú)線收發(fā)對(duì)模塊中的發(fā)信部分。
在上述遙控人工智能ID學(xué)習(xí)開關(guān)系統(tǒng)所說信號(hào)接收控制單元中的該多負(fù)載控制結(jié) 構(gòu)中， 一般可包括有微處理單元和多負(fù)載接口單元結(jié)構(gòu)。其中，所說的微處理單元可以 選擇如包括單片機(jī)、微處理器、嵌入式處理器、CPU、 DSP、 FPGA或具有數(shù)字信號(hào)處 理功能的芯片結(jié)構(gòu)的任一種及其各自的相應(yīng)外圍電路結(jié)構(gòu)和，包括可具有對(duì)所接收的信號(hào)進(jìn)行學(xué)習(xí)和記憶功能的存儲(chǔ)器等形式的結(jié)構(gòu)，如目前常用的AT24C02等低功耗CMOS 串行EEPROM等存儲(chǔ)器，通過其對(duì)接收控制單元的學(xué)習(xí)內(nèi)容所具有的記憶功能，可以 使已該學(xué)習(xí)的內(nèi)容在斷電后不至于丟失。
由于目前已有如RCM120無(wú)線收/發(fā)對(duì)模塊、nrf系列或包括Chipcon的SmartRF 04 系列無(wú)線收/發(fā)對(duì)模塊、PTR2030無(wú)線收/發(fā)對(duì)模塊等同時(shí)集成有具有無(wú)線收/發(fā)功能的商 品化無(wú)線收/發(fā)對(duì)模塊供應(yīng)，因此本實(shí)用新型上述遙控人工智能ID學(xué)習(xí)開關(guān)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中 的相應(yīng)控制信號(hào)發(fā)送單元中的信號(hào)發(fā)送結(jié)構(gòu)和/或信號(hào)接收控制單元中的無(wú)線信號(hào)接收 單元，最為方便的是可以直接采用上述己被集成設(shè)置的無(wú)線收/發(fā)對(duì)模塊中相應(yīng)的發(fā)信部 分和/或接收部分。此外，采用所說該集成形式無(wú)線收/發(fā)對(duì)模塊的另一方便之處還在于， 其通常都同時(shí)具有形成和提供所說的獨(dú)一無(wú)二身份/地址代碼的開關(guān)編碼功能，能使結(jié)構(gòu) 大為簡(jiǎn)化。
所說信號(hào)接收控制單元中的多負(fù)載接口單元結(jié)構(gòu)，可包括與上述所說該微處理單元 連接的、具有控制負(fù)載電路通斷功能的繼電器或光電耦合器，其輸出與被控制的負(fù)載相 連接。特別是采用上述已被集成為一體的無(wú)線收/發(fā)對(duì)模塊時(shí)，實(shí)現(xiàn)所說的對(duì)控制信號(hào)發(fā) 送單元身份代碼ID的智能學(xué)習(xí)與清除學(xué)習(xí)功能將更為簡(jiǎn)單方便，可直接將該微處理單 元同時(shí)再與相應(yīng)無(wú)線收/發(fā)對(duì)模塊中收信部分的學(xué)習(xí)引腳和清除引腳(例如RCM120模塊 的5腳和7腳)相連接，即可完成對(duì)控制信號(hào)發(fā)送單元身份代碼ID的智能學(xué)習(xí)與清除 學(xué)習(xí)功能。
在上述的遙控人工智能ID學(xué)習(xí)開關(guān)系統(tǒng)中，所說信號(hào)接收控制單元中的供電結(jié)構(gòu)， 可以包括在外電源接口后分別設(shè)有的直流供電和交流負(fù)載供電兩部分。其中的直流供電 部分為向信號(hào)接收控制單元中的各工作單元或結(jié)構(gòu)提供工作電壓/電流的工作電源，其可 以為現(xiàn)在已有使用的開關(guān)電源，也可采用由包括變壓器、整流結(jié)構(gòu)(如橋堆整流器等) 和穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)(如7805、 LM317等三端穩(wěn)壓集成電路)等分離形式或集成形式的元器件構(gòu) 成的低壓穩(wěn)壓直流輸出型電源結(jié)構(gòu)。根據(jù)需要，該直流供電部分不排除也可以采用如蓄 電池等形式的電池結(jié)構(gòu)。除上述直流供電部分外，供電結(jié)構(gòu)中的交流負(fù)載供電部分，為 設(shè)置有經(jīng)所說的多負(fù)載控制結(jié)構(gòu)向負(fù)載供電的被控制供電回路。所說的外電源可以包括 目前所使用的如110V、 220V、 380V或其它形式的交流電源中的任何一種。
試驗(yàn)結(jié)果表明，本實(shí)用新型上述形式的遙控人工智能ID學(xué)習(xí)開關(guān)系統(tǒng)，通過將如 按壓開關(guān)的機(jī)械能量(或其它適當(dāng)形式的換能結(jié)構(gòu))等轉(zhuǎn)換為工作所需的電能為系統(tǒng)中 的控制發(fā)信單元供電，不僅可以省去傳統(tǒng)遙控器工作所必需的電池，而且可以方便地對(duì) 不同的被控制負(fù)載(例如可對(duì)單獨(dú)一個(gè)或是多個(gè)照明燈等)進(jìn)行同時(shí)控制或是按所需要
6的方式進(jìn)行組合控制。例如，當(dāng)向四個(gè)發(fā)信單元供電時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)八個(gè)負(fù)載進(jìn)行控制， 還可以通過適當(dāng)程序修改或根據(jù)用戶要求，實(shí)現(xiàn)用單個(gè)發(fā)信控制單元對(duì)八個(gè)負(fù)載進(jìn)行控 制。該系統(tǒng)可用于墻體結(jié)構(gòu)不固定或玻璃墻等難于布線的場(chǎng)合，此時(shí)只需將控制發(fā)信單 元開關(guān)用雙面膠粘貼在如墻面等適當(dāng)?shù)闹蚊嫔霞纯桑辉撓到y(tǒng)還可以被用于人員不易接 觸或到達(dá)的空間、水域、危險(xiǎn)區(qū)、監(jiān)視區(qū)或其他區(qū)域的交流電源遠(yuǎn)程控制。
以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例的具體實(shí)施方式
，對(duì)本實(shí)用新型的上述內(nèi)容再作進(jìn)一步的 詳細(xì)說明。但不應(yīng)將此理解為本實(shí)用新型上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)例。在不脫離 本實(shí)用新型上述技術(shù)思想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段做出的各種替換 或變更，均應(yīng)包括在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。


圖1是本實(shí)用新型遙控人工智能ID學(xué)習(xí)開關(guān)系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本實(shí)用新型遙控人工智能ID學(xué)習(xí)開關(guān)系統(tǒng)的另一種結(jié)構(gòu)框圖。
圖3是本實(shí)用新型遙控人工智能ID學(xué)習(xí)開關(guān)系統(tǒng)中的一種RCM120無(wú)線收/發(fā)模塊
對(duì)的控制發(fā)信系統(tǒng)按鍵結(jié)構(gòu)形式的示意圖。
圖4是本實(shí)用新型遙控人工智能ID學(xué)習(xí)開關(guān)系統(tǒng)中一種無(wú)線信號(hào)接收結(jié)構(gòu)的示意圖。 圖5是本實(shí)用新型遙控人工智能ID學(xué)習(xí)開關(guān)系統(tǒng)中多負(fù)載控制結(jié)構(gòu)中微處理單元的
微處理器電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本實(shí)用新型遙控人工智能ID學(xué)習(xí)開關(guān)系統(tǒng)中多負(fù)載接口單元的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是本實(shí)用新型遙控人工智能ID學(xué)習(xí)開關(guān)系統(tǒng)信號(hào)接收控制單元中的一種供電 結(jié)構(gòu)的電路示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1所示的是本實(shí)用新型遙控人工智能ID學(xué)習(xí)開關(guān)系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)形式，由控制 信號(hào)發(fā)送單元和對(duì)應(yīng)的信號(hào)接收控制單元兩部分組成。其中，控制信號(hào)發(fā)送單元中有被 集成在開關(guān)盒內(nèi)的用于提供工作電能的換能結(jié)構(gòu)，以及分別由換能結(jié)構(gòu)提供電能進(jìn)行身 份或地址編碼的開關(guān)編碼結(jié)構(gòu)和，將所形成的該身份或地址編碼以及對(duì)負(fù)載電源開關(guān)的 控制信號(hào)與學(xué)習(xí)/清除信號(hào)經(jīng)天線發(fā)送出去的信號(hào)發(fā)送結(jié)構(gòu)。其中的換能結(jié)構(gòu)可以釆用包 括電磁機(jī)械轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、壓電結(jié)構(gòu)、太陽(yáng)能光電池、半導(dǎo)體溫差發(fā)電元件 在內(nèi)的可將機(jī)械能、光能、熱能轉(zhuǎn)換為電能的集成式或分離式電路或器件中的一種。該 開關(guān)編碼結(jié)構(gòu)可以為每個(gè)控制發(fā)信單元開關(guān)提供一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的身份代碼。
信號(hào)接收控制單元中有無(wú)線接收結(jié)構(gòu)、由其控制的多負(fù)載控制結(jié)構(gòu)和用于提供工作電能的供電結(jié)構(gòu)，其中的無(wú)線信號(hào)接收結(jié)構(gòu)中包括有對(duì)天線接收信號(hào)的放大電路、解調(diào)、 解碼還原電路、及對(duì)所接收的由控制信號(hào)發(fā)送單元中的開關(guān)編碼結(jié)構(gòu)所形成的身份或地 址編碼進(jìn)行學(xué)習(xí)、存儲(chǔ)/清除的電路，所說的多負(fù)載控制結(jié)構(gòu)設(shè)置在向負(fù)載供電的外電源 與負(fù)載的供電回路中。在該多負(fù)載控制結(jié)構(gòu)中，包括有微處理單元和多負(fù)載接口單元結(jié) 構(gòu)。其中的微處理單元可以選擇包括單片機(jī)、微處理器、嵌入式處理器、CPU、 DSP、 FPGA或具有數(shù)字信號(hào)處理功能的芯片結(jié)構(gòu)的任一種和其各自的相應(yīng)外圍電路結(jié)構(gòu)，以 及包括可具有對(duì)所接收的信號(hào)進(jìn)行學(xué)習(xí)和記憶功能的AT24C02等低功耗CMOS串行 EEPROM存儲(chǔ)器。
信號(hào)接收控制單元中用于向上述開關(guān)系統(tǒng)中各工作單元結(jié)構(gòu)提供工作電壓/電流的 供電結(jié)構(gòu)可以采用現(xiàn)有的相應(yīng)開關(guān)電源，也可以采用如圖7所示供電結(jié)構(gòu)。該供電結(jié)構(gòu) 包含有直流供電和交流負(fù)載供電兩部分。其中的直流供電部分中，包括有由變壓器T1、 橋堆整流器U21構(gòu)成的降壓整流結(jié)構(gòu)，電容C5、 7805三端穩(wěn)壓集成電路U22、電容C6 構(gòu)成的穩(wěn)壓輸出電源結(jié)構(gòu)，電阻R10、發(fā)光二極管LED1構(gòu)成的直流輸出顯示電路。U21、 U22可以是分離元件或集成元件，或其他能達(dá)到整流、穩(wěn)壓功能的器件。Tl可以是變壓 器、電阻或電容或電感組成的分壓電路、或其他能達(dá)到降壓功能的器件。供電結(jié)構(gòu)中的 交流供電部分包括電阻R5、發(fā)光二極管LED3構(gòu)成的交流供電指示電路、電源開關(guān)S、 熔絲管F1。 Fl為4A250V保險(xiǎn)管，也可以是其他熔絲管或其他負(fù)載電流過大時(shí)阻斷電 路的保護(hù)電路器件。U23為220V交流市電引入插口，是整個(gè)系統(tǒng)與交流市電相接的對(duì) 外接口。根據(jù)需要，接收控制單元系統(tǒng)中的直流供電電源也可以采用電池供電。向負(fù)載 提供交流供電，可以是提供220V交流市電，也可以是將各相關(guān)電路結(jié)構(gòu)和部件作適當(dāng) 調(diào)整后提供其他數(shù)值的交流市電，如110V、 380V等。
在本實(shí)施例中，上述的控制信號(hào)發(fā)送單元與所說信號(hào)接收控制單元中的無(wú)線信號(hào)接 收單元，采用的是同時(shí)集成組裝有控制信號(hào)發(fā)送單元與信號(hào)接收控制單元中的U1(圖4) 的RCM120無(wú)線收撥模塊對(duì)，并同時(shí)將控制發(fā)信單元的換能器、開關(guān)編碼結(jié)構(gòu)、信號(hào)發(fā) 送結(jié)構(gòu)也組裝在該開關(guān)內(nèi)成為的一個(gè)控制發(fā)信系統(tǒng)整體。接收模塊U1為RCM120無(wú)線 收/發(fā)模塊對(duì)的接收部分，收/發(fā)對(duì)可配套使用，也可多個(gè)控制發(fā)信單元開關(guān)共用一個(gè)接 收模塊U1。其中該控制信號(hào)發(fā)送單元中的換能器，采用的是機(jī)械按壓開關(guān)部件和線圈部 件，能將按壓開關(guān)的機(jī)械能通過電磁轉(zhuǎn)換方式轉(zhuǎn)換為電能。此外也可以選用如nrf240、 nrf2401、 nrf24L、 nrf905等nrf系列、或者是如CC2500和CC2550等Chipcon的SmartRF 04系列無(wú)線收/發(fā)對(duì)模塊、PTR2030無(wú)線收/發(fā)對(duì)模塊、或采用Zigbee技術(shù)的無(wú)線收/發(fā)對(duì) 模塊等形式的無(wú)線收/發(fā)對(duì)模塊。圖2所示的是本實(shí)用新型遙控人工智能ID學(xué)習(xí)開關(guān)系統(tǒng)的另一種結(jié)構(gòu)形式，即在 圖1中的控制信號(hào)發(fā)送單元和信號(hào)接收控制單元之間，根據(jù)需要還設(shè)置有一個(gè)或若干個(gè) 中繼器等中繼單元。中繼單元中按常規(guī)方式應(yīng)包括有對(duì)信號(hào)的接收放大和再發(fā)送的相應(yīng) 電路及直流供電電路。中繼器可以采用與RCM120模塊配套的中繼模塊TCM110，也可 以是其他具有相同功能的模塊，或?qū)o(wú)線收發(fā)對(duì)模塊的接收模塊與發(fā)送模塊背靠背相接 組成的中繼器。所需的直流供電電路可與圖7供電電路中的直流供電部分電路相同，或 采用電池供電，或采用開關(guān)電源供電。
圖3是上述遙控人工智能ID學(xué)習(xí)開關(guān)系統(tǒng)控制發(fā)信單元的一種發(fā)信系統(tǒng)按鍵結(jié)構(gòu) 的具體形式，圖示的是RCM120無(wú)線收/發(fā)模塊對(duì)的發(fā)信部分的開關(guān)盒的外觀和對(duì)應(yīng)的 A、 B、 C、 D四個(gè)按鍵的位置分布狀態(tài)。該開關(guān)盒內(nèi)已含有了相應(yīng)的換能器、開關(guān)編碼 與信號(hào)發(fā)送結(jié)構(gòu)。
圖4所示的是上述電源開關(guān)系統(tǒng)中的一種無(wú)線信號(hào)接收結(jié)構(gòu)的電路結(jié)構(gòu)圖。無(wú)線信 號(hào)接收單元的Ul含有接收天線、無(wú)線信號(hào)接收放大、對(duì)控制發(fā)信單元的編碼與控制信 號(hào)進(jìn)行解調(diào)、解碼還原的電路、人功智能學(xué)習(xí)電路，Ul作為RCM120無(wú)線收發(fā)模塊對(duì) 的接收模塊部分。Ul的引腳5、 7分別與單片機(jī)U2 (圖5)的P3.4和P3.5相接，當(dāng)U2 的P3.4引腳輸出低電平脈沖后，若有控制發(fā)信單元按下C鍵發(fā)出控制信號(hào)，Ul接收到 該信號(hào)，在U2的控制下完成學(xué)習(xí)和記憶功能。當(dāng)U2的P3.5引腳輸出低電平脈沖后， 若有控制發(fā)信單元D鍵按下，發(fā)出清除控制信號(hào)時(shí)，Ul在U2的控制下完成清除記憶學(xué) 習(xí)內(nèi)容的功能。只有事先進(jìn)行過學(xué)習(xí)的控制發(fā)信單元開關(guān)才能對(duì)接收控制單元實(shí)施控制 功能。U2的P3.4引腳輸出低電平脈沖有兩種情況其一是在信號(hào)接收控制單元初次加 電時(shí)，U2的P3.4引腳發(fā)出低電平脈沖，供控制發(fā)信單元進(jìn)行身份代碼的學(xué)習(xí)；其二是 某一己被學(xué)習(xí)過的控制發(fā)信單元按下C鍵，U2的P3.4引腳發(fā)出低電平脈沖。即有兩種 情況可進(jìn)行學(xué)習(xí)，但只有一種情況可清除學(xué)習(xí)。Ul的引腳8作為對(duì)接收到的無(wú)線信號(hào)處 理后的輸出。Ul的引腳l、 16與地線相接，Ul的引腳15與直流電源正極相接。
圖5是上述多負(fù)載控制結(jié)構(gòu)中的微處理單元的微處理器的電路結(jié)構(gòu)。其中微處理單 元由89C2051單片機(jī)U2及外圍電路晶振Yl、電容C3、 C4、 C2、電阻R3和U20存儲(chǔ) 器AT24C02及外圍電阻R1、 R2所組成的電路構(gòu)成。存儲(chǔ)器AT24C02具有對(duì)接收控制 單元學(xué)習(xí)內(nèi)容的記憶功能，使斷電后學(xué)習(xí)內(nèi)容不至于丟失。電阻R1、 R2為上拉電阻。 AT24C02的1、 2、 3腳是三條地址線，用于確定芯片的硬件地址。第7腳也需要接地。 第8腳和第4腳分別為正、負(fù)電源。第5腳SDA為串行數(shù)據(jù)輸入/輸出，數(shù)據(jù)通過這條 雙向I2C總線串行傳送 據(jù)到單片機(jī)89C2051的7腳。第6腳SCL為串行時(shí)鐘輸入線，與89C2051的6腳相連。SDA和SCL通過上拉電阻R1、 R2與正電源相接。單片機(jī)U2 的引腳10接直流電源地，U2的引腳20接直流電源正極。U2的引腳1經(jīng)電阻R3接直 流電源地，U2的引腳1經(jīng)C2接直流電源正極。U2的引腳4、引腳5與晶振Y1兩端相 接，再經(jīng)電容C3、 C4接直流電源地。U2的引腳4、引腳5也可直接與外部時(shí)鐘信號(hào)相 接。U2的引腳2與無(wú)線信號(hào)接收單元中的Ul的引腳8相接，作為發(fā)端控制信號(hào)的輸入。 U2的引腳6、弓i腳7分別與U20的引腳6、 5相接，在斷電恢復(fù)后向U2輸入記憶的恢 復(fù)數(shù)據(jù)。U2的引腳12、 13、 14、 15、 16、 17、 18、 19分別與多負(fù)載接口單元結(jié)構(gòu)的繼 電器U3、 U4、 U5、 U6、 U7、 U8、 U9、 U10的輸入引腳4相接，作為控制繼電器通斷 的控制信號(hào)。此外，U2與周邊元件相連接的引腳可以被重新定義或換為其他引腳。微處 理單元中U2也可以是各種型號(hào)的單片機(jī)、微處理器、嵌入式處理器、CPU、 DSP、 FPGA 或其他具有數(shù)字信號(hào)處理能力的芯片。
圖6是上述開關(guān)系統(tǒng)中的一種多負(fù)載接口單元的結(jié)構(gòu)，由繼電器U3、 U4、 U5、 U6、 U7、 U8、 U9、 U10和負(fù)載連接插座U12、 U13、 U14、 U15、 U16、 U17、 U18、 U19組 成的電路結(jié)構(gòu)。繼電器的輸入與單片機(jī)相連，繼電器的輸出與負(fù)載連接插座相連。 Powerl、 Power2與供電結(jié)構(gòu)的交流供電輸出相連。U3、 U4、 U5、 U6、 U7、 U8、 U9、 U10可以是繼電器，也可以是光電耦合器或其他可以通過弱電控制強(qiáng)電通斷的器件。負(fù) 載可以是如電燈、電飯煲、電風(fēng)扇、電熱器、電視機(jī)、空調(diào)機(jī)等各種用電設(shè)備。
上述的遙控人工智能ID學(xué)習(xí)開關(guān)系統(tǒng)中，控制發(fā)信單元發(fā)出的無(wú)線信號(hào)從RCM120 無(wú)線收發(fā)模塊對(duì)的U1模塊的天線輸入，經(jīng)U1進(jìn)行解調(diào)、解碼，從U1的引腳8輸出控 制信號(hào)。U1的第5腳具人工智能學(xué)習(xí)功能，當(dāng)無(wú)線信號(hào)接收單元初次加電或已學(xué)習(xí)過的 控制發(fā)信單元按下C鍵時(shí)，U2的第8腳(P3.4)輸出低電平脈沖，Ul進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)， 此時(shí)Ul和U20會(huì)保存接收到的控制發(fā)信單元開關(guān)的身份代碼，學(xué)習(xí)狀態(tài)持續(xù)約30秒結(jié) 束。當(dāng)學(xué)習(xí)結(jié)束后，人工智能學(xué)習(xí)到的控制發(fā)信單元開關(guān)的身份代碼會(huì)一直保存在Ul 中。只有被接收控制單元學(xué)習(xí)過的控制發(fā)信單元才能對(duì)接收控制單元進(jìn)行有效控制。清 除學(xué)習(xí)功能是由U1的第7腳完成的。當(dāng)控制發(fā)信單元按下D鍵時(shí)，U2的第9腳(P3.5) 輸出低電平脈沖，使與其相連接的U1的第7腳在低電平脈沖作用下，清除以前學(xué)習(xí)到 并保存在Ul和U20中的除現(xiàn)在的控制發(fā)信單元外的其他的控制發(fā)信單元身份代碼。接 收控制單元可以對(duì)多個(gè)控制發(fā)信單元進(jìn)行學(xué)習(xí)，以此實(shí)現(xiàn)多開關(guān)控制同一負(fù)載(如電燈) 的目的。由于RCM120中的U1在交流市電中斷時(shí)會(huì)丟失記憶到的學(xué)習(xí)掌握，故學(xué)習(xí)內(nèi) 容通過單片機(jī)89C2051復(fù)制到EEPROM存儲(chǔ)器AT24C02中備份，當(dāng)市電恢復(fù)后，學(xué)習(xí) 內(nèi)容從存儲(chǔ)器AT24C02復(fù)制到89C2051中。通過圖3所示形式的開關(guān)盒系統(tǒng)對(duì)負(fù)載的控制可分為單個(gè)按鍵控制單路、單個(gè)按鍵 控制四路、單個(gè)按鍵控制八路和多個(gè)按鍵控制同一路等多種方式。具體的采用何種方式， 可根據(jù)用戶要求通過調(diào)整U2控制程序?qū)崿F(xiàn)。 一種比較典型的組合控制實(shí)例，是采用四個(gè) 該同樣形式的控制發(fā)信單元開關(guān)完成不同的組合控制功能
在單個(gè)按鍵控制單路負(fù)載的控制方式下，要控制8路負(fù)載，需要四個(gè)控制發(fā)信單元開 關(guān)。第一個(gè)開關(guān)的4個(gè)按鍵A、 B、 C、 D， A鍵和B鍵分別控制單片機(jī)89C2051的Pl.O、 Pl.l輸出低、高電平，導(dǎo)致繼電器U3、 U4通、斷，使兩個(gè)負(fù)載回路U12、 U13、接通、 斷開。C鍵用于學(xué)習(xí)，D鍵用于清除學(xué)習(xí)。第二個(gè)開關(guān)的4個(gè)按鍵A, B， C， D分別控 制單片機(jī)89C2051的P1.3、 P1.4輸出低、高電平、導(dǎo)致繼電器U5、 U6通、斷，使另外 兩個(gè)負(fù)載回路U14、 U15接通、斷開，C鍵用于學(xué)習(xí)，D鍵用于清除學(xué)習(xí)。第三個(gè)開關(guān) 的4個(gè)按鍵A、 B、 C、 D， A鍵和B鍵分別控制單片機(jī)89C2051的P1.5、 P1.6輸出低、 高電平，導(dǎo)致繼電器U7、 U8通、斷，使兩個(gè)負(fù)載回路U16、 U17、接通、斷開，C鍵 用于學(xué)習(xí)，D鍵用于清除學(xué)習(xí)。第四個(gè)開關(guān)的4個(gè)按鍵A、 B、 C、 D， A鍵和B鍵分別 控制單片機(jī)89C2051的P1.7、 P1.8輸出低、高電平，導(dǎo)致繼電器U9、 U10通、斷，使 兩個(gè)負(fù)載回路U18、 U19、接通、斷開，C鍵用于學(xué)習(xí)，D鍵用于清除學(xué)習(xí)。在這種控 制方式下，當(dāng)按下第一個(gè)開關(guān)的按鍵A，第一路負(fù)載回路接通(例如燈亮)，再次按下按 鍵A，第一路負(fù)載回路斷開(例如燈熄)。對(duì)其他7路負(fù)載的控制與此相同。
在單個(gè)按鍵控制四路的控制方式下，只需更換一下程序，使A鍵控制前四個(gè)負(fù)載，B 鍵控制后四個(gè)負(fù)載，C鍵進(jìn)行學(xué)習(xí)，D鍵進(jìn)行清除學(xué)習(xí)。此時(shí)第一次按下A鍵前四個(gè)負(fù)載 接通，再次按下A鍵，前四個(gè)負(fù)載電源斷開。B鍵相同，只是控制的是后四個(gè)負(fù)載。
在單個(gè)按鍵控制八路的控制方式下，只需更換一下程序，使A鍵按下控制八個(gè)負(fù)載 接通，B鍵按下控制八個(gè)負(fù)載斷開，C鍵進(jìn)行學(xué)習(xí)，D鍵進(jìn)行清除學(xué)習(xí)。
對(duì)負(fù)載的開關(guān)控制，由信號(hào)接收控制單元中的多負(fù)載控制結(jié)構(gòu)完成。其中的微處理 單元由U2單片機(jī)89C2051的引腳2接收來自U1的輸出信號(hào)，通過對(duì)所輸入控制信號(hào)的 解釋，控制P1 口的各引腳輸出高或低電平。根據(jù)P1 口的各引腳輸出高或低電平，多負(fù)載 接口單元結(jié)構(gòu)的繼電器組U3、 U4、 U5、 U6、 U7、 U8、 U9、 U10導(dǎo)通或截止。例如當(dāng)控制發(fā) 信單元開關(guān)上的按鍵A第一次按下時(shí)，P1.0為輸出低電平，使繼電器U3輸入回路3、 4導(dǎo) 通。220V交流市電從U23插座接入的1端，經(jīng)總開關(guān)S、熔絲管Fl、 Powerl到繼電器U3 的2端、繼電器內(nèi)部接點(diǎn)、U3的1端、經(jīng)負(fù)載接線插座U12的l端與負(fù)載(電燈)相接、 經(jīng)負(fù)載后回到負(fù)載插座U12的2端、最后經(jīng)Power2回到交流供電輸入插座U23的2端。
權(quán)利要求1.遙控人工智能ID學(xué)習(xí)開關(guān)系統(tǒng)，其特征是包括控制信號(hào)發(fā)送單元和對(duì)應(yīng)的信號(hào)接收控制單元兩部分，其中的控制信號(hào)發(fā)送單元中有被集成在開關(guān)盒內(nèi)的用于提供工作電能的換能結(jié)構(gòu)，以及分別由換能結(jié)構(gòu)提供電能進(jìn)行身份或地址編碼的開關(guān)編碼結(jié)構(gòu)，和將其所形成的身份或地址編碼以及對(duì)負(fù)載電源開關(guān)的控制信號(hào)與學(xué)習(xí)/清除信號(hào)經(jīng)天線發(fā)送出去的信號(hào)發(fā)送結(jié)構(gòu)；信號(hào)接收控制單元中有無(wú)線接收結(jié)構(gòu)、由其控制的多負(fù)載控制結(jié)構(gòu)和用于提供工作電能的供電結(jié)構(gòu)，其中的無(wú)線信號(hào)接收結(jié)構(gòu)中包括有對(duì)天線接收信號(hào)的放大電路、解調(diào)、解碼還原電路、及對(duì)所接收的由控制信號(hào)發(fā)送單元中的開關(guān)編碼結(jié)構(gòu)所形成的身份或地址編碼進(jìn)行學(xué)習(xí)、存儲(chǔ)/清除的電路，所說的多負(fù)載控制結(jié)構(gòu)設(shè)置在外電源與負(fù)載供電回路中。
2. 如權(quán)利要求1所述的遙控人工智能ID學(xué)習(xí)開關(guān)系統(tǒng)，其特征是在所說的控制信 號(hào)發(fā)送單元和信號(hào)接收控制單元之間還設(shè)置有信號(hào)接收、放大和再發(fā)送的中繼單元。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的遙控人工智能ID學(xué)習(xí)開關(guān)系統(tǒng)，其特征是所說控制信 號(hào)發(fā)送單元中的換能結(jié)構(gòu)為包括電磁機(jī)械轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、壓電結(jié)構(gòu)、太陽(yáng)能 光電池、半導(dǎo)體溫差發(fā)電元件在內(nèi)的可將機(jī)械能、光能、熱能轉(zhuǎn)換為電能的集成式或分 離式的電路或器件中的一種。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的遙控人工智能ID學(xué)習(xí)開關(guān)系統(tǒng)，其特征是所說控制信 號(hào)發(fā)送單元中的開關(guān)編碼結(jié)構(gòu)包括單片機(jī)、嵌入式處理芯片、存儲(chǔ)型元器件、DSP器件、 FPGA器件、CPLD器件中的任一種。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的遙控人工智能ID學(xué)習(xí)開關(guān)系統(tǒng)，其特征是所說控制信 號(hào)發(fā)送單元中的信號(hào)發(fā)送結(jié)構(gòu)可以采用RCM120無(wú)線收/發(fā)對(duì)模塊、nrf系列或包括 Chipcon的SmartRF 04系列無(wú)線收/發(fā)對(duì)模塊、PTR2030無(wú)線收/發(fā)對(duì)模塊在內(nèi)的無(wú)線收/ 發(fā)對(duì)模塊中的發(fā)信部分。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的遙控人工智能ID學(xué)習(xí)開關(guān)系統(tǒng)，其特征是所說的信號(hào) 接收控制單元中的無(wú)線信號(hào)接收單元可以采用RCM120無(wú)線收/發(fā)對(duì)模塊中的接收部分(Ul )、 nrf系列或包括Chipcon的SmartRF 04系列無(wú)線收/發(fā)對(duì)模塊、PTR2030無(wú)線收/ 發(fā)對(duì)模塊在內(nèi)的無(wú)線收/發(fā)對(duì)模塊中的接收部分。
7. 如權(quán)利要求1或2所述的遙控人工智能ID學(xué)習(xí)開關(guān)系統(tǒng)，其特征是所說的控制 信號(hào)發(fā)送單元與所說信號(hào)接收控制單元中的無(wú)線信號(hào)接收單元為被同時(shí)集成組裝在RCM120無(wú)線收/發(fā)對(duì)模塊中、或nrf系列或包括Chipcon的SmartRF 04系列無(wú)線收/發(fā)對(duì) 模塊、PTR2030無(wú)線收/發(fā)對(duì)模塊在內(nèi)的無(wú)線收/發(fā)對(duì)模塊中。
8. 如權(quán)利要求1或2所述的遙控人工智能ID學(xué)習(xí)開關(guān)系統(tǒng)，其特征是所說信號(hào)接 收控制單元中的多負(fù)載控制結(jié)構(gòu)中包括有微處理單元(U2)和多負(fù)載接口單元結(jié)構(gòu)，其 中的微處理單元(U2)包括有單片機(jī)、微處理器、嵌入式處理芯片、CPU、 DSP、 FPGA 或具有數(shù)字信號(hào)處理功能的芯片結(jié)構(gòu)的任一種及其各自的外圍電路結(jié)構(gòu)在內(nèi)的信號(hào)處理結(jié)構(gòu)和對(duì)所接收的信號(hào)進(jìn)行學(xué)習(xí)和記憶的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。
9. 如權(quán)利要求6所述的遙控人工智能ID學(xué)習(xí)開關(guān)系統(tǒng)，其特征是所說信號(hào)接收控 制單元中的多負(fù)載接口單元結(jié)構(gòu)包括與所說微處理單元(U2)連接的具有控制負(fù)載電路 通斷功能的繼電器或光電耦合器，其輸出與被控制的負(fù)載相連接；微處理單元(U2)還 與信號(hào)接收控制單元中無(wú)線收/發(fā)對(duì)模塊中的接收部分(Ul)的學(xué)習(xí)引腳(5)和清除引 腳(7)相連接，完成對(duì)控制信號(hào)發(fā)送單元身份代碼ID的智能學(xué)習(xí)與清除學(xué)習(xí)功能。
10. 如權(quán)利要求1或2所述的遙控人工智能ID學(xué)習(xí)開關(guān)系統(tǒng)，其特征是所說信 號(hào)接收控制單元中的供電結(jié)構(gòu)為在外電源接口后分設(shè)有直流供電和交流負(fù)載供電兩部 分，其中的直流供電部分可以是開關(guān)電源或是由包括變壓器(Tl)、整流結(jié)構(gòu)(U21)和 穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)(U22)構(gòu)成的低壓穩(wěn)壓直流輸出電源結(jié)構(gòu)；交流負(fù)載供電部分為設(shè)置有所說 的多負(fù)載控制結(jié)構(gòu)的負(fù)載供電回路，所說的外電源包括110V、 220V或380V在內(nèi)的交 流供電源的任一種。
專利摘要遙控人工智能ID學(xué)習(xí)開關(guān)系統(tǒng)，包括控制信號(hào)發(fā)送單元和信號(hào)接收控制單元。控制信號(hào)發(fā)送單元中有被集成在開關(guān)盒內(nèi)的換能結(jié)構(gòu)及分別由其提供工作電能的開關(guān)編碼結(jié)構(gòu)和信號(hào)發(fā)送結(jié)構(gòu)；信號(hào)接收控制單元中有無(wú)線接收結(jié)構(gòu)和多負(fù)載控制結(jié)構(gòu)及提供工作電能的供電結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)無(wú)需為控制信號(hào)發(fā)送單元提供外部或電池電源，是一種可實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信的無(wú)源結(jié)構(gòu)，可適用于難于布線或人員不易接觸/到達(dá)的高空、水域、高壓線、爆破區(qū)、有毒氣體等區(qū)域的電源、遠(yuǎn)程爆破、高壓電源等危險(xiǎn)區(qū)域的電源開關(guān)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制時(shí)的各種強(qiáng)電負(fù)載回路的通斷進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制，并具有遙控人工智能ID學(xué)習(xí)/清除功能，以避免其他控制信號(hào)發(fā)送單元對(duì)本信號(hào)接收控制單元的誤操作。
文檔編號(hào)G08C17/02GK201378357SQ20092008004
公開日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2009年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月7日
發(fā)明者陳金鷹 申請(qǐng)人:成都英泰力科技有限公司