專利名稱：用單片機控制的觸摸式固態(tài)組合開關的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種用單片機控制的無線電遙控及用手動觸摸的固態(tài)電燈電器交流電組合開關。
傳統(tǒng)的電燈電器交流電開關是機械觸點式，工作時由單個蹺蹺板接觸或斷開觸點，一般壽命較短，易產生火花引起火災；近年來出現一些觸摸開關，可以克服觸點接觸的缺點，但是不能智能化，自身耗電也大。
本實用新型的目的是提供一種用單片機控制的觸摸式固態(tài)組合開關，可以同時用無線電遙控及手動觸摸控制電器電源的開關，實現電燈電器開關智能化。
本實用新型的技術方案是一種用單片機控制的觸摸式固態(tài)組合開關，包括由有多個觸摸開關的面板、盒體、及主電路板組成的主體和遙控器，其特征在于，主電路板上設有無線接收解碼電路、CPU芯片、多個固態(tài)開關電路、過壓過流漏電觸電保護電路、開關電源電路，遙控器內設有無線遙控編碼發(fā)射電路，各觸摸開關電路、無線接收解碼電路的輸出端分別接至CPU芯片，各固態(tài)開關電路的輸入端接于CPU芯片、輸出端分別接至各用電器，過壓過流漏電觸電保護電路及開關電源電路輸入端接于市電，開關電源電路輸出端接至各電路。
上述方案中還可包括一門鈴，觸摸開關面板中增設一個門鈴按鈕，門鈴按鈕設有與遙控器中相同的無線遙控發(fā)射電路編碼電路，門鈴經由一個固態(tài)開關電路接于CPU芯片。
本實用新型的特點是選用無線接收解碼電路、固態(tài)開關電路、過壓過流漏電觸電保護電路、開關電源電路與CPU芯片組合構成一個多路開關的控制電路，配合設有無線遙控編碼發(fā)射電路的遙控器，用無線信號實現對多個用電器開關的遙控，便于實現智能化，同時也可用面板上的觸摸開關進行手動控制，由此克服了現有電燈電器開關的缺陷。
下面結合本實用新型的實施例及其附圖作進一步說明。


圖1是本實用新型實施例的觸摸開關的面板示意圖。
圖2是本實用新型實施例的遙控器的面板示意圖。
圖3是本實用新型實施例的主電路板電路框圖。
圖4是本實用新型實施例的電路圖。
圖5是本實用新型實施例的程序流程圖。
見各附圖所示，一種用單片機控制的觸摸式固態(tài)組合開關，包括由有多個觸摸開關7的面板(見圖1)、盒體(圖未示)、及主電路板組成的主體和遙控器(見圖2)。見圖3、圖4，主電路板上設有無線接收解碼電路5、CPU芯片2、多個固態(tài)開關電路3、過壓過流漏電觸電保護電路4、開關電源電路1，遙控器內設有無線遙控編碼發(fā)射電路6，各觸摸開關7、無線接收解碼電路的輸出端分別接至CPU芯片2，各固態(tài)開關電路3的輸入端接于CPU芯片2、輸出端分別接至各用電器，過載漏電保護電路4及開關電源電路1輸入端接于市電，開關電源電路1輸出端VCC接至各電路。本實施例還可包括一門鈴8及蜂鳴器9，觸摸開關面板中設一個門鈴按鈕，門鈴按鈕設有與遙控器中相同的無線遙控發(fā)射電路編碼電路6，門鈴8經由一個固態(tài)開關電路接于CPU芯片，蜂鳴器9的輸入端接于CPU芯片2。
本實施例工作程序的流程見圖5所示，詳細過程說明如下當使用手觸摸開關面板上K1-K12的任一只按鈕時，其信號即送之CPU芯片2進行運算，其結果通過CPU芯片2控制對應的開關。如用手觸摸開關面板上K1-K10的任一只按鈕時其信號即送之單片機進行運算，其結果再由CPU芯片2送出控制相應的K1-K10的固態(tài)開關狀態(tài)，即原來固態(tài)開關在關閉狀態(tài)，觸摸一次即為打開；原來打開狀態(tài)，觸摸一次即為關閉狀態(tài)。K11是控制K1-K10的同時打開狀態(tài)或同時關閉狀態(tài)，也就是當原來固態(tài)開關在關狀態(tài)觸摸一次K11即K1-K10全部為打開狀態(tài)，反之則成為關閉狀態(tài)。K12為過壓過流漏電觸電保護是否可靠檢查按鈕，也就是只要用手觸摸一次K12，或用遙控器按鈕按一次K12，這時所有的固態(tài)開關都被CPU芯片2置成關閉狀態(tài)。K1-K10所配的指示燈在打開狀態(tài)亮，關閉狀態(tài)滅，K1-K12任一觸摸開關只要觸摸一次，蜂鳴器9即響一聲，蜂鳴器9的指示器亮一下，當將觸摸開關按住不放時，蜂鳴器9就一直處在發(fā)聲狀態(tài)，指示器也一直處于亮狀態(tài)。遙控器的開關按鈕與開關面板上K1-K12的按鈕功能完全相同，所不同的是該按鈕信號由遙控器的無線遙控編碼發(fā)射電路6轉換成無線信號發(fā)射至主電路板，經無線接收解碼電路5解碼后輸入CPU芯片2進行運算。
以下對本實施例的各電路給予詳細說明。
開關電源電路1，采用開關電源模塊TNY/253，用其4個引腳漏極(D)引腳，功率MOSFET的漏極連接點，為啟動和穩(wěn)態(tài)工作提供工作流；旁路(BP)引腳，內部集成的5.8V電源的外部旁路電容的連接點，旁路腳不作為外部電路的電源；使能(EN)引腳，可以通過此腳置為低來終止功率MOSFET開關；源極(S)腳，功能MOSFET的源極連接點。
當交流220VAC輸入經1D0-1D4，1C1，1C2，1L1整流濾波產生將1T1，TNY253內高壓MOSFET串聯(lián)的高壓直流總線，電感1L1與1C1和1C2一起構成一個兀型濾波器，電阻1R1用于衰減電感1L1的諧振，二極管1D6，電容1C4和電阻1R2組成箱位電路，將TNY的漏極引腳關斷電壓尖峰限制在安全值范圍內。次級繞組經1D5和1C5整流濾波提供5V輸出，1L2和1C6一起提供輔助濾波，輸出電壓由光耦1U2的發(fā)光二極管正向壓降(約1V)和齊納二極管1VR1的電壓之和確定，電阻1R2提供齊納二極管的偏置電流以改善電壓容差，1C3的作用是實現對高耦合和能量存儲，1C8是一個用于衰減共模EMI的Y電容。
CPU芯片2，選用EM156447型，共有32個腳，用控制10路電源的開關斷。28腳和29腳是確定CPU時鐘振蕩頻率的RC元件接入口，其P50、P51、P52、P53、P60、P61、P62七個腳為觸摸開關輸入口，P63、P64、P65、P66、P67、P70、P71、P72、P73、P74為10只固態(tài)開關控制開關斷口，P54、P55、P56、P57為遙控接收數據輸入口，P76為無線遙控門鈴音響控制口，P75為過壓過流漏電觸電保護控制信號輸入口，P77為觸摸開關按鍵指示、蜂音控制口。
固態(tài)開關電路3(共有相同的十個，圖4中示出其中的一個)，采用光電耦合過零觸發(fā)器3083，當CPU輸出高電平經電阻限流后送之3083過零觸發(fā)器，過零觸發(fā)器R導通產生觸發(fā)信號來觸發(fā)雙向可控硅BTA導通，接通電器電源，反之關閉。
遙控接收解碼電路5，本實施例的無線遙控開關接收電路是采用高靈敏度超再生接收電路，該電路接收頻率為320mc，也就是由遙控器發(fā)射的編碼信號320mc發(fā)射給接收天線，經5L1、5C1將該信號進行選擇后經5C2耦合電容送至5Q1進行高頻放大，再經5C3耦合送至超再生檢波濾除高頻載頻信號，取出編碼數字信號經5R8、5C10送至IC353進行放大后送至解碼器YYH27進行解碼。解碼器YYH27的A10-A11的四個數據輸出口將解出的控制信號數據直接送之CPU單片機進行處理，控制電源的開關斷及門鈴等。
該無線遙控開關的遙控器電路和門鈴電路都采用YYH26遙控編碼發(fā)射電路6，外接一電阻作為振蕩用，振蕩頻率為200KHZ。當遙控按鈕開關按下時(或門鈴按鈕按下時)，+12V電源經6D1-6D4送至編碼電路6U1、振蕩發(fā)射管6Q1，使編碼電路振蕩電路工作，同時按鈕的鍵位信號經編碼器6U1編碼后送至6Q1基極進行調制輸出。
該編碼器YYH26的輸出方式以脈沖的不同占空比及組合來表示不同的邏輯狀態(tài)，對于每傳送一組編碼，都自動連續(xù)發(fā)送四次，如果無誤則表示發(fā)送成功，解碼器YYH27連續(xù)四次收到與本地編碼相同的編碼時就從VT端輸出一個正脈沖，用于控制外部部件。當YYH26連續(xù)4次串行發(fā)送8位地址碼及4位數據碼，如果YYH27的8位地址碼與YYH26發(fā)出的碼一致，那么YYH26的4位數據碼就從YYH27的4個相應的數據輸出端存輸出并一直保留到YYH26下次發(fā)送時。該編碼電路每一個數據2種狀態(tài)，則24=16種狀態(tài)，本遙控開關共使用12種狀態(tài)，也就是K1-K10十只燈開關使用十種狀態(tài)，K11為控制K1-K10的同時開或同時關，為第11種狀，K12為過壓過流漏電觸電保護檢查按鈕，為第12種狀態(tài)。還有門鈴按鈕送出的門鈴信號為第十三種狀態(tài)。
編碼器YYH26的引腳A0-A11為編碼端，除A0引腳只有3種狀態(tài)外，其余引腳都可以四種狀態(tài)，四種狀態(tài)指接地、懸空、接Vdd或與第一腳A0相聯(lián)，故2態(tài)應用時為2的12次方=4096種編碼，三態(tài)應用時為3的12次方=531000組編碼，四態(tài)應用時為4的11次方=4194304組編碼，另外A8-A11與YYH27配對使用時作為控制數據輸出用，T、E為編碼輸出控制，當接上低電平時，YYH26就通過17腳串行輸出其編碼串OS1C1外接一個電阻，作為本機振蕩，DATAouT為編碼串行輸出端，VDD+2-6V，Vss電源接地。解碼器YYH27是將14腳輸入的串行碼與本地地址進行比較，如果一致，則說明解碼成功，YYH27的A8-A11作為控制數據輸出，有8位地址碼，最多可解譯65536組編碼，DATAW接收由YYH26輸入的數據，OSC1、OSC2接一個與YYH26相同的電阻為80K，若由DATA輸入的數據有效，則V、T輸出一個高電平。
過壓過流漏電觸電保護電路4，當電路正常時，B源邊4L1、4L2雙線并繞中電流向量和為零，4L3無感應信號。當發(fā)生觸電漏電時，4L1、4L2電流不平衡，4L3有感應信號使SCR導通，經4D2整流使光耦器初級有電流，次級即導通將正5V高電平送之CPU使其關閉所有電源送電回路，達到保護作用，直到其漏電或觸電排除及4L3無感應電流，光耦初級無電流及恢復正常，當過壓時RMG壓敏電阻阻值速減小，4L3感應信號使CPU導通，經4D2整流光耦得電工作，將+5V高電平送CPU使其關斷所有送電回路達到保護作用。當過流時JAG-4斷開，4L3亦產生感應信號，SCR導通，經4D2整流，光耦工作，將+5V高電平送之CPU使其控制關閉所有供電電路。按鈕SW-PB(即K12)為保護檢查電路是否動作可靠，也就是當按鈕SW-PB按下時4L3得電，SCR導通，光耦導通將+5V高電平送之CPU使其關閉所有送電回路。
權利要求1.一種用單片機控制的觸摸式固態(tài)組合開關，包括由有多個觸摸開關的面板、盒體、及主電路板組成的主體和遙控器，其特征在于，主電路板上設有無線接收解碼電路、CPU芯片、多個固態(tài)開關電路、過壓過流漏電觸電保護電路、開關電源電路，遙控器內設有無線遙控編碼發(fā)射電路，各觸摸開關電路、無線接收解碼電路的輸出端分別接至CPU芯片，各固態(tài)開關電路的輸入端接于CPU芯片、輸出端分別接至各用電器，過載漏電保護電路及開關電源電路輸入端接于市電，開關電源電路輸出端接至各電路。
2.根據權利要求1所述用單片機控制的觸摸式固態(tài)組合開關，其特征在于，還包括一門鈴，觸摸開關面板中有一個門鈴按鈕，門鈴按鈕設有與遙控器中相同的無線遙控發(fā)射電路編碼電路，門鈴經由一個固態(tài)開關電路接于CPU芯片。
專利摘要一種用單片機控制的觸摸式固態(tài)組合開關,包括由有多個觸摸開關的面板、盒體、及主電路板組成的主體和遙控器,主電路板上設有無線接收解碼電路、CPU芯片、多個固態(tài)開關電路、過壓過流漏電觸電保護電路、開關電源電路,組合構成一個多路開關的控制電路,配合設有無線遙控編碼發(fā)射電路的遙控器,用無線信號實現遙控,便于實現智能化,同時也可用進行手動控制,克服了現有電器開關的缺陷。
文檔編號H03K17/00GK2424579SQ0021761
公開日2001年3月21日 申請日期2000年5月16日 優(yōu)先權日2000年5月16日
發(fā)明者姚長全 申請人:姚長全