專利名稱：串行口聯(lián)絡(luò)線譯碼型管理的家用電子電器自動(dòng)化接線座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于應(yīng)用電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種實(shí)現(xiàn)家用電器自動(dòng)化的計(jì)算 機(jī)與家用電子和電器的接口裝置。
背景技術(shù)：
最近準(zhǔn)備提交國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局審查的實(shí)用新型專利“可以計(jì)算機(jī)管理的家 用電子電器自動(dòng)化接線座”分析了目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上實(shí)現(xiàn)家用電子和電器自動(dòng)化運(yùn)行的產(chǎn)品 與技術(shù)狀況，其提出的實(shí)用新型以個(gè)人計(jì)算機(jī)為主機(jī)，能夠配合4個(gè)開(kāi)關(guān)量輸出型傳感器， 按照預(yù)設(shè)的計(jì)劃自動(dòng)檢測(cè)外部環(huán)境的相應(yīng)狀況，自動(dòng)運(yùn)行兩對(duì)家用電子或兩對(duì)電器，也可 以獨(dú)立地配合開(kāi)關(guān)量輸出型傳感器控制家電運(yùn)行，或當(dāng)作普通的電源插座使用。該實(shí)用新 型使用市電作為其工作電源，其交流電電子開(kāi)關(guān)電路和弱電電子開(kāi)關(guān)電路通過(guò)并聯(lián)的方式 還可以擴(kuò)展，但是，由于控制電子電器運(yùn)行的RS232C接口的握手聯(lián)絡(luò)線只有RTS，DTR兩路， 因此，這種并聯(lián)擴(kuò)展帶來(lái)的多路電器的使用也仍然是并聯(lián)方式的，不能夠獨(dú)立地控制運(yùn)行。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一款串行口聯(lián)絡(luò)線譯碼型管理的家用電子電器自動(dòng) 化接線座，它能夠配合4個(gè)開(kāi)關(guān)量輸出型傳感器，以計(jì)算機(jī)為主機(jī)，自動(dòng)檢測(cè)外部環(huán)境的相 應(yīng)狀況，自動(dòng)運(yùn)行3對(duì)家用電子或電器；也可以獨(dú)立使用；包括9針RS232C接口、USB接 口、USB轉(zhuǎn)串行口電路、4對(duì)傳感器接口接線端、譯碼、脈寬鑒別及輸出信號(hào)鎖存電路、3組電 子開(kāi)關(guān)電路、穩(wěn)壓電源電路、防雷擊和浪涌電路、2組計(jì)算機(jī)管理轉(zhuǎn)普通電源插座電路以及 市電電源線及其插頭。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是USB接口連接到USB轉(zhuǎn)串行口電路的相應(yīng)的信號(hào)輸入端，后者的信號(hào)輸出端與 RS232C接口的相應(yīng)端口線并聯(lián)；RS232C接口的第一針⑶、第六針DSR、第八針CTS與第九針 Rl分別連接一個(gè)上拉電阻到電源正極，這四針與電源負(fù)極分別構(gòu)成了 4對(duì)傳感器接口接線 端；RS232C接口的第四針DTR、第七針RTS各自通過(guò)一只發(fā)光二極管連接到譯碼、脈寬鑒別 及輸出信號(hào)鎖存電路的2個(gè)信號(hào)輸入端，這2個(gè)信號(hào)輸入端還分別連接一只下拉電阻與一 只穩(wěn)壓二極管的負(fù)極，該下拉電阻的另一端與穩(wěn)壓二極管的正極都連接到電源負(fù)極；譯碼、 脈寬鑒別及輸出信號(hào)鎖存電路的輸出端中的三個(gè)分別連接到3組電子開(kāi)關(guān)電路的控制信 號(hào)輸入端；穩(wěn)壓電源電路的交流輸入端與防雷擊和浪涌電路并聯(lián)，通過(guò)市電電源線及其插 頭接到市電，穩(wěn)壓電源電路的負(fù)極與RS232C接口的第五針GND相連。所述穩(wěn)壓電源電路由電源變壓器、二極管橋式整流電路、電容濾波電路以及三端 穩(wěn)壓集成電路7806組成，7806的兩個(gè)輸出端分別構(gòu)成了本裝置的電源正極與電源負(fù)極。所述防雷擊和浪涌電路由一只熔斷器和一個(gè)壓敏電阻串連組成。所述3組電子開(kāi)關(guān)電路的結(jié)構(gòu)相同，各自包括1路交流電電子開(kāi)關(guān)電路和1路弱 電電子開(kāi)關(guān)電路。[0009]所述交流電電子開(kāi)關(guān)電路包括1只NPN三極管、1只PNP三極管、1個(gè)基極電阻、1 個(gè)基極偏置電阻、1個(gè)集電極電阻、1個(gè)限流用集電極電阻和一塊固態(tài)繼電器；其中，基極電 阻的一端接NPN三極管的基極，另一端作為該電子開(kāi)關(guān)電路的控制信號(hào)輸入端，基極偏置 電阻并聯(lián)在PNP三極管的發(fā)射結(jié)上，該P(yáng)NP三極管的發(fā)射極接電源正極，其基極串聯(lián)一個(gè)集 電極電阻連接到NPN三極管的集電極，NPN三極管的發(fā)射極連接到電源負(fù)極，PNP三極管的 集電極串聯(lián)一個(gè)限流用集電極電阻連接到固態(tài)繼電器的控制信號(hào)輸入端中的正極，固態(tài)繼 電器的控制信號(hào)輸入端中的負(fù)極連接到電源負(fù)極；固態(tài)繼電器的兩個(gè)輸出端構(gòu)成該交流電 電子開(kāi)關(guān)電路的輸出端。所述弱電電子開(kāi)關(guān)電路包括一只三極管及其基極電阻、一只二極管、一只發(fā)光二 極管和一個(gè)直流繼電器；其中，基極電阻的一端接三極管的基極，另一端作為該電子開(kāi)關(guān)電 路的控制信號(hào)輸入端，三極管的發(fā)射極連接到電源負(fù)極，其集電極連接到發(fā)光二極管的負(fù) 極，發(fā)光二極管的正極分別連接到二極管的正極和直流繼電器的線圈的一端，二極管的負(fù) 極與直流繼電器的線圈的另一端都連接到電源正極；直流繼電器的兩對(duì)單刀雙擲開(kāi)關(guān)的六 個(gè)接線端構(gòu)成了該弱電電子開(kāi)關(guān)電路的輸出端。所述2組計(jì)算機(jī)管理轉(zhuǎn)普通電源插座電路的結(jié)構(gòu)相同，各自包括1個(gè)限流隔離電 阻、1個(gè)開(kāi)關(guān)和一個(gè)隔離用二極管；其中，限流隔離電阻的一端連接開(kāi)關(guān)的一端，其另一端 連接到電源正極，開(kāi)關(guān)的另一端連接二極管的正極，并從開(kāi)關(guān)的兩端引出1對(duì)接線柱，構(gòu)成 了獨(dú)立使用時(shí)的傳感器接線端；這兩個(gè)串聯(lián)電路中的二極管的負(fù)極分別連接到譯碼、脈寬 鑒別及輸出信號(hào)鎖存電路的2個(gè)信號(hào)輸入端。所述譯碼、脈寬鑒別及輸出信號(hào)鎖存電路包括一塊譯碼器集成電路、三塊單穩(wěn)態(tài) 觸發(fā)器電路與三塊D觸發(fā)器及其上電置1電路；其中，上電置1電路是由電源正極、一只電 解電容、一個(gè)電阻與電源負(fù)極所組成的串聯(lián)電路，并從電解電容的負(fù)極與電阻的聯(lián)接點(diǎn)引 出導(dǎo)線連接到三塊D觸發(fā)器的置1端；每一塊單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路都由一塊單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器與 其定時(shí)電阻和定時(shí)電容組成，一塊單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路與一塊D觸發(fā)器構(gòu)成一路脈寬鑒別及 輸出信號(hào)鎖存電路；譯碼器的兩個(gè)輸入信號(hào)端構(gòu)成本電路的2個(gè)信號(hào)輸入端，其譯碼輸出 端中的三個(gè)分別連接到一路脈寬鑒別及輸出信號(hào)鎖存電路中的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中的下降沿 觸發(fā)信號(hào)輸入端與D觸發(fā)器中的D輸入端；每一路脈寬鑒別及輸出信號(hào)鎖存電路中的單穩(wěn) 態(tài)觸發(fā)器的反相輸出端&連接到相應(yīng)的D觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)輸入端，而D觸發(fā)器的反相輸 出端。作為本電路的輸出信號(hào)；譯碼器的使能端及其接地端、三塊單穩(wěn)態(tài)電路的上升沿觸 發(fā)信號(hào)輸入端及其接地端、三塊D觸發(fā)器的復(fù)位端都連接到電源負(fù)極，它們的電源端與三 塊單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的復(fù)位端都連接到電源正極。本實(shí)用新型構(gòu)成了計(jì)算機(jī)與家用電子電器之間的接口，在計(jì)算機(jī)軟件的管理下， 可以配合多類市售傳感器工作，包括輸出信號(hào)為開(kāi)關(guān)型、+3V +15V的電平型或脈沖信號(hào) 型或電阻跳變型的傳感器，有利于檢測(cè)和自動(dòng)運(yùn)行所連接的家用電子或家用電器，并且，傳 感器與家電的組合適應(yīng)于多種場(chǎng)合；其優(yōu)點(diǎn)是采用了譯碼、脈寬鑒別及輸出信號(hào)鎖存電 路，使得計(jì)算機(jī)通過(guò)兩根串行口輸出聯(lián)絡(luò)線可以分別控制3組電子開(kāi)關(guān)電路，同時(shí)，本實(shí)用 新型也可以配合傳感器直接控制電子電器的運(yùn)行，或者獨(dú)立地當(dāng)作一般的電源插座使用， 安全、便利。以下結(jié)合附圖，進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型。

圖1是本實(shí)用新型的電路原理圖。圖2是譯碼、脈寬鑒別及輸出信號(hào)鎖存電路的原理圖。圖3是一組電子開(kāi)關(guān)電路的原理圖。圖中，1.譯碼、脈寬鑒別及輸出信號(hào)鎖存電路，2.-4.電子開(kāi)關(guān)電路，5.穩(wěn)壓電源 電路，51.防雷擊和浪涌電路，6. USB接口，7. USB轉(zhuǎn)串行口電路，8. RS232C接口 ,11.譯碼器， 12.-14.單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路，15.-17. D觸發(fā)器，31.單刀雙擲直流電磁繼電器，32.固態(tài)繼電 器 SSR0
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型包括下列主要部分用Rsl，Rs2, Rs3, Rs4表示的4個(gè)傳 感器；譯碼、脈寬鑒別及輸出信號(hào)鎖存電路(1)及其RS232C — CMOS接口保護(hù)電路工作狀 態(tài)指示燈LEDl與穩(wěn)壓二極管DZl、工作狀態(tài)指示燈LED2與穩(wěn)壓二極管DZ2串聯(lián)到電源負(fù) 極的電路；電子開(kāi)關(guān)電路O)、⑶和⑷；2組計(jì)算機(jī)管理轉(zhuǎn)普通電源插座電路R5，S1，D1， R7和R6，S2，D2，R8 ；+9V穩(wěn)壓電源電路(5)與防雷擊和浪涌電路(51) ；USB接口 (6)、USB 轉(zhuǎn)串行口電路(7)以及RS232C接口(8)。計(jì)算機(jī)的RS232C接口的傳輸距離可達(dá)15米，傳輸速率可達(dá)19200baud，邏輯0對(duì) 應(yīng)電平+3V +15V，邏輯1對(duì)應(yīng)電平-3V (_15)V。因此，如圖1所示，采用上拉電阻R1， R2，R3，R4與Rsl，Rs2, Rs3, Rs4接地的方式構(gòu)成了傳感器的接口電路，適應(yīng)多類傳感器工 作，包括輸出信號(hào)為開(kāi)關(guān)型、+3V +15V的電平型或脈沖信號(hào)型或電阻跳變型的傳感器。通過(guò)串行通信控件MSComm32. OCX的事件屬性來(lái)檢測(cè)傳感器感應(yīng)事件所輸出的信 號(hào)1 ComEvSend 傳輸寄存器中的字符數(shù)比threshold還少；2 ComEvReceive 收到threshold個(gè)字符，該事件持續(xù)產(chǎn)生直到用Input屬性從 接收寄存器中移除；3 ComEvCTS :Clear_to_Send 線的狀態(tài)發(fā)生變化；4 ComEvDSR :Data_Set_Ready 線的狀態(tài)從 1 變到 O ；5 ComEvCD :Carrier_Detect 線的狀態(tài)發(fā)生變化；6 ComEvRing 檢測(cè)到振鈴信號(hào)，但是，不具備串口通信控件的屬性MSComm32. CTSholding/. DSRholding/. DCDholding，無(wú)法查詢檢測(cè)其電平的高低情況，一些UART (非 同步接收-傳輸器)可能不支持此事件；7 ComEvEOF 收到數(shù)據(jù)結(jié)尾(ASCII為26)字符。一般情況下，家用傳感器的工作電源為< 15V的直流電源，工作在室內(nèi)，所以，圖1 沒(méi)有考慮在傳感器Rsl，Rs2，Rs3, Rs4與RS232C接口之間安排光電耦合電路作電氣隔離， 降低了成本。但是，為了防范雷擊或浪涌電流的破壞，在市電的輸入端并聯(lián)有防雷擊和浪涌電 路(51)；其中，估算壓敏電阻的壓敏電壓的方法是VlmA = 1. 5VP = 1.5X220V = 476V, VlmA = 2. 2VAC = 2. 2X220V = 484V，所以，壓敏電阻的擊穿電壓選470-480V，其通流容量選2-20KA;熔斷器的規(guī)格視電子開(kāi)關(guān)電路(2)-(4)中所采用的固態(tài)繼電器SSR(32)(參見(jiàn) 圖3)的額定工作電流之和確定。例如北京科通電子繼電器總廠生產(chǎn)的JGX-10F固態(tài)繼電器的輸入控制電壓是 DC3. 2 14V，輸入電流的典型值是5 20mA (VDC = 5V)，而其額定輸出電壓是AC25 250V，額定輸出電流為10A，足以驅(qū)動(dòng)1匹的空調(diào)。圖1中，RS232C接口的握手聯(lián)絡(luò)線RTS，DTR是計(jì)算機(jī)的輸出信號(hào)，其腳位電壓由 串行通信控件MSComm32. OCX中的屬性DTREnab 1 e，RTSEnab 1 e分別控制，該屬性的數(shù)據(jù)形式 均為布爾值(Boolean)，以"True表示高電位，以False表示低電位，適合于控制電子電器的 運(yùn)行。發(fā)光二極管LED1，LED2用于指示RTS，DTR的工作狀態(tài)，也用于隔離計(jì)算機(jī)的串行口 與電子開(kāi)關(guān)電路0)- )，避免外部電路可能發(fā)生的大的反饋脈沖損壞計(jì)算機(jī)。由RTS，DTR 腳位送出的電壓經(jīng)測(cè)試介于士 9V 士 12V之間，所送出的電流介于4mA 20mA之間，沒(méi)有 限流電阻也不會(huì)燒毀發(fā)光二極管。發(fā)光二極管的正向壓降約為1. 3V 2. 4V，由RTS，DTR腳 位送出的電壓經(jīng)過(guò)LED2或LEDl以后如果還高于Vz +5V，則由穩(wěn)壓二極管DZ2或DZl實(shí) 行穩(wěn)壓，保證后接的CMOS電路的正常工作。圖1所示譯碼、脈寬鑒別及輸出信號(hào)鎖存電路(1)中的譯碼器(11)可以采用2-4 譯碼器74HC139或3-8譯碼器74HC138。RTS, DTR的二進(jìn)制組合形成四個(gè)狀態(tài)，設(shè)置其常 態(tài)00為空閑，而其余的三種狀態(tài)01，10，11為運(yùn)行電器指令，用于控制三路電器的運(yùn)行。但 是，從00 — 11需要兩句指令以分別指定串行通信控件MSComm32. OCX中的屬性DTREnable， RTSEnable，即需要經(jīng)過(guò)01或10之一的中間狀態(tài)，經(jīng)歷兩條指令的執(zhí)行時(shí)間，所需時(shí)間雖然 在微秒級(jí)，但的確會(huì)影響到其它兩路電器之一的的電子或電器的工作，因此，嚴(yán)格地說(shuō)，不 應(yīng)當(dāng)把譯碼器的輸出直接地用于控制電器的運(yùn)行。此外，后面連接的電子開(kāi)關(guān)電路O)-⑷ 應(yīng)當(dāng)能夠獨(dú)立地啟動(dòng)或停止工作。為此，為譯碼器(11)設(shè)計(jì)了配套的三路獨(dú)立的“單穩(wěn)態(tài) 觸發(fā)器+D觸發(fā)器”電路即脈寬鑒別及輸出信號(hào)鎖存電路每一路都能夠完成鑒別信號(hào)脈沖 寬度、鎖存運(yùn)行電器指令、更改運(yùn)行電器指令的任務(wù)。具體的譯碼、脈寬鑒別及輸出信號(hào)鎖 存電路⑴如圖2所示。圖2中，CO, RO串聯(lián)電路在上電時(shí)引入一個(gè)高電平使得三個(gè)D觸發(fā)器(15)、(16) 和(17)的置1端有效，其Q1Q2Q3 = 111，譯碼、脈寬鑒別及輸出信號(hào)鎖存電路(1)的輸出信 號(hào)= 000 ,幾秒鐘以后，CO，RO串聯(lián)電路在上電時(shí)所引入的高電平變成了低電平，三 個(gè)D觸發(fā)器(15)、(16)和(17)的置1端無(wú)效。串行口的初始狀態(tài)是DTR = LOW，RTS = LOW，譯碼器(11)的輸出常態(tài)為朽朽萬(wàn)元=1110。假設(shè)需要運(yùn)=1 ,我們分四步來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。第一步，計(jì)算機(jī)串口線先輸出DTR = HIGH,經(jīng)過(guò)譯碼器(11)譯碼以后，有 朽朽萬(wàn)兩=1110 —1101，丙上發(fā)生了上跳變脈沖，我們不關(guān)心它，而Pi上發(fā)生了不希望 出現(xiàn)的下跳變脈沖，對(duì)于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(1 的觸發(fā)信號(hào)輸入端TR-有效，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 (12)開(kāi)始產(chǎn)生一個(gè)單穩(wěn)態(tài)脈沖，其反相輸出端。由高跳變?yōu)榈碗娖?，但?duì)D觸發(fā)器(15)的 時(shí)鐘脈沖信號(hào)輸入端CLK無(wú)效。不過(guò)，經(jīng)過(guò)一個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(1 的延時(shí)時(shí)間常數(shù)τ = (RxXCX)/2以后，其反相輸出端&會(huì)由低跳變?yōu)楦唠娖?，該上跳變脈沖對(duì)D觸發(fā)器(15)的 時(shí)鐘脈沖信號(hào)輸入端CLK有效，這時(shí)，有[0037](a)如果朽二 ο—直保持不變，則D觸發(fā)器(15)的輸出變成運(yùn)=萬(wàn)二萬(wàn)=1，啟動(dòng) 了后面連接的電子開(kāi)關(guān)電路O)；(b)如果Π已經(jīng)回位到無(wú)效的高電平狀態(tài)萬(wàn)=0~>1，則D觸發(fā)器(15)的輸出 變成.氐=萬(wàn)二n = i = o,停止了后面連接的電子開(kāi)關(guān)電路O)的工作。顯然，應(yīng)當(dāng)根據(jù)后面連接的電子開(kāi)關(guān)電路O)當(dāng)前的工作狀態(tài)來(lái)選擇上述兩種情 況之一，事實(shí)上，也是可以做到這一選擇的計(jì)算機(jī)串口線輸出DTR = HIGH的時(shí)間長(zhǎng)度與單 穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(12)的延時(shí)時(shí)間常數(shù)τ = (RxXCx)/2相匹配。第二步，計(jì)算機(jī)串口線接著輸出RTS = HIGH,經(jīng)過(guò)譯碼器(11)譯碼以后，有 巧F^FiF5 = iioi — oiii, π上發(fā)生了上跳變脈沖，但是它對(duì)后面的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(12)的 時(shí)鐘脈沖信號(hào)輸入端無(wú)效，而萬(wàn)上發(fā)生了下跳變脈沖，出現(xiàn)了希望出現(xiàn)的狀態(tài)，該下跳變 脈沖使得單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(14)發(fā)生動(dòng)作，其反相輸出端&由高變低電平，但它對(duì)其后接的D 觸發(fā)器(17)的時(shí)鐘脈沖信號(hào)輸入端無(wú)效。經(jīng)過(guò)一個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(14)的延時(shí)時(shí)間常數(shù)τ =(RxXCX)/2以后，其反相輸出端。會(huì)由低跳變?yōu)楦唠娖?，該上跳變脈沖對(duì)D觸發(fā)器(17) 的時(shí)鐘脈沖信號(hào)輸入端CLK有效，這時(shí)，有(c)如果朽=Q—直保持不變，則D觸發(fā)器(17)的輸出變成運(yùn)= D = H = I,啟 動(dòng)后面連接的電子開(kāi)關(guān)電路⑷；(d)如果巧已經(jīng)回位到無(wú)效的高電平狀態(tài)η = 則D觸發(fā)器(17)的輸出 變成遠(yuǎn)停止后面連接的電子開(kāi)關(guān)電路α)的工作。顯然，為了啟動(dòng)后面連接的電子開(kāi)關(guān)電路(4)工作，應(yīng)當(dāng)使得計(jì)算機(jī)串口線輸出 RTS = HIGH的時(shí)間長(zhǎng)度長(zhǎng)于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(14)的延時(shí)時(shí)間常數(shù)τ = (RxXCx)/2。第三步，計(jì)算機(jī)串口線輸出RTS = LOW，經(jīng)過(guò)譯碼器(11)譯碼以后，有 污朽？1 5 = 0111">1101，朽上發(fā)生了上跳變脈沖，對(duì)其后面連接的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(14)無(wú) 效，而π上發(fā)生了不應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)的下跳變脈沖，對(duì)于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(1 的觸發(fā)信號(hào)輸入端 TR-有效，這一情況與第一步出現(xiàn)的相同。第四步，計(jì)算機(jī)串口線輸出DTR = LOW，經(jīng)過(guò)譯碼器(11)譯碼以后，有 巧巧萬(wàn)兩=1101 —1110，恢復(fù)到了原狀態(tài)，這時(shí)，π上發(fā)生了上跳變脈沖，但它對(duì)后面
連接的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(1 無(wú)效，F(xiàn)5發(fā)生了下跳變脈沖，不用考慮?？傊瑸榱藴?zhǔn)確地設(shè)置好/Q3 = 1，需要設(shè)置一個(gè)記憶三路電子開(kāi)關(guān)0)44)的工 作狀態(tài)的寄存器。對(duì)于需要這=1或函=1,即啟動(dòng)或關(guān)閉電子開(kāi)關(guān)電路⑵或⑶，這兩種情況 簡(jiǎn)單些，其實(shí)已經(jīng)包括在上述分析過(guò)程中。啟動(dòng)電子開(kāi)關(guān)電路對(duì)應(yīng)(a)或(c)情形設(shè)置 對(duì)應(yīng)的譯碼器的輸出端輸出相應(yīng)結(jié)果的時(shí)間要略長(zhǎng)于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的延時(shí)時(shí)間常數(shù)τ = (RxXCx)/2，而關(guān)閉電子開(kāi)關(guān)電路對(duì)應(yīng)(b)或(d)情形設(shè)置對(duì)應(yīng)的譯碼器的輸出端輸出相 應(yīng)結(jié)果的時(shí)間要短于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的延時(shí)時(shí)間常數(shù)τ = (Rx X Cx)/20圖1沖的USB轉(zhuǎn)串行口電路(7)可以采用南京沁恒電子有限公司的“USB轉(zhuǎn)串口 芯片，USB轉(zhuǎn)IrDA紅外，USB轉(zhuǎn)打印口 ”芯片CH340來(lái)完成，以備某些沒(méi)有配置RS232C接口的筆記本計(jì)算機(jī)使用。使用過(guò)程中，本實(shí)用新型的一端通過(guò)電纜接計(jì)算機(jī)的USB或RS232C接口，另一端 通過(guò)電源線插入市電插座，像平時(shí)家里使用電源接線板一樣把電器插入相應(yīng)的插座，而4 對(duì)傳感器則通過(guò)接線柱來(lái)連接。對(duì)傳感器不熟悉的人，可以暫時(shí)不管它，運(yùn)行計(jì)算機(jī)的程序 就可以管理電子或電器的運(yùn)行。如果沒(méi)有使用計(jì)算機(jī)的串行口，或沒(méi)有聯(lián)接計(jì)算機(jī)，可以通過(guò)2組“計(jì)算機(jī)管理轉(zhuǎn) 普通電源插座電路”中的開(kāi)關(guān)，把本實(shí)用新型當(dāng)作普通的電源插座來(lái)使用；或者，從該電路 中開(kāi)關(guān)的兩端所引出的1對(duì)接線柱，接入某種開(kāi)關(guān)量輸出型的傳感器，或?qū)Φ亟尤腚娖捷?出型的傳感器，都可以構(gòu)成傳感器直接控制運(yùn)行的家用電子或電器接線座。
權(quán)利要求1.串行口聯(lián)絡(luò)線譯碼型管理的家用電子電器自動(dòng)化接線座，其特征是，包括9針 RS232C接口、USB接口、USB轉(zhuǎn)串行口電路、4對(duì)傳感器接口接線端、譯碼、脈寬鑒別及輸出 信號(hào)鎖存電路、3組電子開(kāi)關(guān)電路、穩(wěn)壓電源電路、防雷擊和浪涌電路、2組計(jì)算機(jī)管理轉(zhuǎn)普 通電源插座電路以及市電電源線及其插頭；其中，USB接口連接到USB轉(zhuǎn)串行口電路的相應(yīng) 的信號(hào)輸入端，后者的信號(hào)輸出端與RS232C接口的相應(yīng)端口線并聯(lián)；RS232C接口的第一針 ⑶、第六針DSR、第八針CTS與第九針RI分別連接一個(gè)上拉電阻到電源正極，這四針與電源 負(fù)極分別構(gòu)成了 4對(duì)傳感器接口接線端；RS232C接口的第四針DTR、第七針RTS各自通過(guò)一 只發(fā)光二極管連接到譯碼、脈寬鑒別及輸出信號(hào)鎖存電路的2個(gè)信號(hào)輸入端，這2個(gè)信號(hào)輸 入端還分別連接一只下拉電阻與一只穩(wěn)壓二極管的負(fù)極，該下拉電阻的另一端與穩(wěn)壓二極 管的正極都連接到電源負(fù)極；譯碼、脈寬鑒別及輸出信號(hào)鎖存電路的輸出端中的三個(gè)分別 連接到3組電子開(kāi)關(guān)電路的控制信號(hào)輸入端；穩(wěn)壓電源電路的交流輸入端與防雷擊和浪涌 電路并聯(lián)，通過(guò)市電電源線及其插頭接到市電，穩(wěn)壓電源電路的負(fù)極與RS232C接口的第五 針GND相連。
2 根據(jù)權(quán)利要求1所述的串行口聯(lián)絡(luò)線譯碼型管理的家用電子電器自動(dòng)化接線座，其 特征是，所述穩(wěn)壓電源電路由電源變壓器、二極管橋式整流電路、電容濾波電路以及三端穩(wěn) 壓集成電路組成，三端穩(wěn)壓集成電路的兩個(gè)輸出端分別構(gòu)成了本裝置的電源正極與電源負(fù) 極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串行口聯(lián)絡(luò)線譯碼型管理的家用電子電器自動(dòng)化接線座，其 特征是，所述防雷擊和浪涌電路由一只熔斷器和一個(gè)壓敏電阻串連組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串行口聯(lián)絡(luò)線譯碼型管理的家用電子電器自動(dòng)化接線座，其 特征是，所述3組電子開(kāi)關(guān)電路的結(jié)構(gòu)相同，各自包括1路交流電電子開(kāi)關(guān)電路和1路弱 電電子開(kāi)關(guān)電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串行口聯(lián)絡(luò)線譯碼型管理的家用電子電器自動(dòng)化接線座，其 特征是，所述2組計(jì)算機(jī)管理轉(zhuǎn)普通電源插座電路的結(jié)構(gòu)相同，各自包括1個(gè)限流隔離電 阻、1個(gè)開(kāi)關(guān)和一個(gè)隔離用二極管；其中，限流隔離電阻的一端連接開(kāi)關(guān)的一端，其另一端 連接到電源正極，開(kāi)關(guān)的另一端連接二極管的正極，并從開(kāi)關(guān)的兩端引出1對(duì)接線柱，構(gòu)成 了獨(dú)立使用時(shí)的傳感器接線端；這兩個(gè)串聯(lián)電路中的二極管的負(fù)極分別連接到譯碼、脈寬 鑒別及輸出信號(hào)鎖存電路的2個(gè)信號(hào)輸入端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串行口聯(lián)絡(luò)線譯碼型管理的家用電子電器自動(dòng)化接線座，其 特征是，所述譯碼、脈寬鑒別及輸出信號(hào)鎖存電路包括一塊譯碼器集成電路、三塊單穩(wěn)態(tài) 觸發(fā)器電路與三塊D觸發(fā)器及其上電置1電路；其中，上電置1電路是由電源正極、一只電 解電容、一個(gè)電阻與電源負(fù)極所組成的串聯(lián)電路，并從電解電容的負(fù)極與電阻的聯(lián)接點(diǎn)引 出導(dǎo)線連接到三塊D觸發(fā)器的置1端；每一塊單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路都由一塊單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器與 其定時(shí)電阻和定時(shí)電容組成，一塊單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路與一塊D觸發(fā)器構(gòu)成一路脈寬鑒別及 輸出信號(hào)鎖存電路；譯碼器的兩個(gè)輸入信號(hào)端構(gòu)成本電路的2個(gè)信號(hào)輸入端，其譯碼輸出 端中的三個(gè)分別連接到一路脈寬鑒別及輸出信號(hào)鎖存電路中的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中的下降沿 觸發(fā)信號(hào)輸入端與D觸發(fā)器中的D輸入端；每一路脈寬鑒別及輸出信號(hào)鎖存電路中的單穩(wěn) 態(tài)觸發(fā)器的反相輸出端&連接到相應(yīng)的D觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)輸入端，而D觸發(fā)器的反相輸出端。作為本電路的輸出信號(hào)；譯碼器的使能端及其接地端、三塊單穩(wěn)態(tài)電路的上升沿觸 發(fā)信號(hào)輸入端及其接地端、三塊D觸發(fā)器的復(fù)位端都連接到電源負(fù)極，它們的電源端與三 塊單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的復(fù)位端都連接到電源正極。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的串行口聯(lián)絡(luò)線譯碼型管理的家用電子電器自動(dòng)化接線座，其 特征是，所述交流電電子開(kāi)關(guān)電路包括1只NPN三極管、1只PNP三極管、1個(gè)基極電阻、1 個(gè)基極偏置電阻、1個(gè)集電極電阻、1個(gè)限流用集電極電阻和一塊固態(tài)繼電器；其中，基極電 阻的一端接NPN三極管的基極，另一端作為該電子開(kāi)關(guān)電路的控制信號(hào)輸入端，基極偏置 電阻并聯(lián)在PNP三極管的發(fā)射結(jié)上，該P(yáng)NP三極管的發(fā)射極接電源正極，其基極串聯(lián)一個(gè)集 電極電阻連接到NPN三極管的集電極，NPN三極管的發(fā)射極連接到電源負(fù)極，PNP三極管的 集電極串聯(lián)一個(gè)限流用集電極電阻連接到固態(tài)繼電器的控制信號(hào)輸入端中的正極，固態(tài)繼 電器的控制信號(hào)輸入端中的負(fù)極連接到電源負(fù)極；固態(tài)繼電器的兩個(gè)輸出端構(gòu)成該交流電 電子開(kāi)關(guān)電路的輸出端。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的串行口聯(lián)絡(luò)線譯碼型管理的家用電子電器自動(dòng)化接線座，其 特征是，所述弱電電子開(kāi)關(guān)電路包括一只三極管及其基極電阻、一只二極管、一只發(fā)光二 極管和一個(gè)直流繼電器；其中，基極電阻的一端接三極管的基極，另一端作為該電子開(kāi)關(guān)電 路的控制信號(hào)輸入端，三極管的發(fā)射極連接到電源負(fù)極，其集電極連接到發(fā)光二極管的負(fù) 極，發(fā)光二極管的正極分別連接到二極管的正極和直流繼電器的線圈的一端，二極管的負(fù) 極與直流繼電器的線圈的另一端都連接到電源正極；直流繼電器的兩對(duì)單刀雙擲開(kāi)關(guān)的六 個(gè)接線端構(gòu)成了該弱電電子開(kāi)關(guān)電路的輸出端。
專利摘要串行口聯(lián)絡(luò)線譯碼型管理的家用電子電器自動(dòng)化接線座，屬于一種計(jì)算機(jī)與家電的接口裝置，它以計(jì)算機(jī)為主機(jī)，配合4個(gè)開(kāi)關(guān)量輸出型傳感器，自動(dòng)檢測(cè)相應(yīng)狀況，自動(dòng)運(yùn)行三對(duì)電子與電器，包括RS232C接口、USB接口、USB轉(zhuǎn)串行口電路、4對(duì)傳感器接口接線端、譯碼、脈寬鑒別及輸出信號(hào)鎖存電路、3組電子開(kāi)關(guān)電路、穩(wěn)壓電源電路與防雷擊和浪涌電路。其中，串口的CD、DSR、CTS與RI分別通過(guò)一個(gè)上拉電阻與電源負(fù)極構(gòu)成了4對(duì)傳感器接口接線端，DTR、RTS通過(guò)穩(wěn)壓二極管限壓、譯碼、脈寬鑒別及輸出信號(hào)鎖存電路控制三組電子開(kāi)關(guān)電路。通過(guò)2組計(jì)算機(jī)管理轉(zhuǎn)普通電源插座電路，本裝置可用于傳感器直接控制家用電子電器運(yùn)行，或作普通電源接線座。
文檔編號(hào)H03K19/0175GK201928254SQ20102053175
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2010年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月16日
發(fā)明者曾藝, 李全民, 胡川 申請(qǐng)人:重慶工商大學(xué)