專利名稱：燈具紅外線遙控裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明所述的燈具紅外線遙控裝置，是利用紅外線遙控技術實現(xiàn)豪華燈具的開閉及調(diào)光、調(diào)色、升降和定時等功能的一種遙控裝置。
目前對燈具實現(xiàn)控制的現(xiàn)有技術方面，基本停滯在簡單的電器控制技術水平上，即燈具的開閉是采用固定電源開關控制。近年來雖然出現(xiàn)了調(diào)光燈，但其工作原理是通過燈具上配置固定的手動調(diào)壓器來實現(xiàn)其調(diào)光功能。但這種調(diào)光技術的應用受局限性的影響，故僅適用于應用在書寫臺燈之類的燈具上。而且如果燈具安置在使用者觸及不到或者不方便的位置上，就無法使用這一功能，所以對燈具的控制技術尚處于低水平狀態(tài)?，F(xiàn)在普遍應用的遙控技術一類是紅外線遙控、另一類是無線電遙控。而家用電器主要采用的是紅外線遙控技術，如彩電、錄放相機等。對于紅外線遙控技術在燈具控制上設有得到應用的根本技術原因在于，燈具本身就是一個強烈的紅外線光源(一只100W白熾燈其能量60%以上轉化為紅外線)將對紅外線遙控裝置產(chǎn)生嚴重的干擾。另外曾有利用無線電遙控技術來進行燈具遙控，但由于無線電波具有很強的穿透性，這佯附近室內(nèi)若均使用這樣的遙控燈具就會互相干擾，即使采用分頻制的措施，也避免不了數(shù)盞燈中間出現(xiàn)同頻的問題，所以不適應推廣使用。針對現(xiàn)有技術中存在的問題進行新的設計以提高其工作性能，實現(xiàn)利用紅外線技術對燈具進行遙控，使燈具控制技術步入時代高科技的行列是十分必要的。
鑒于上述現(xiàn)有技術中所存在的問題，本發(fā)明目的是設計一種性能先進、控制可靠、便用方便、造價低廉、工藝性好、適用范圍廣的新型燈具紅外線遙控裝置。本發(fā)明采用價格低廉的單片微型計算機和專用集成電路塊，及其它有關電子元件。從而將微電子技術應用到對現(xiàn)代燈具的控制中。通過對燈具的紅外線遙控的研究來突破紅外線遙控技術在強烈的紅外線環(huán)境中應用的難點，從而解決紅外線遙控技術對抗紅外線干擾的問題。并通過紅外線遙控技術在燈具上的應用而增加燈具的多種使用功能，以滿足長期以來人們對燈具使用功能的需求。如不定位開閉燈具、調(diào)整亮度及豪華燈具的調(diào)光、調(diào)色、調(diào)升降和定時等。由于本發(fā)明在燈具中的應用不僅增加了燈具使用功能，而且增加了其價值功能，并可通過對燈具亮度的調(diào)整使其在低于額定功率下工作，從而具有極佳的節(jié)能作用。所以本發(fā)明是一種適于適用的新型燈具紅外線遙控裝置。
本發(fā)明是一種燈具紅外線遙控裝置，其特征如附圖所示，本發(fā)明由紅外線遙控接收器和紅外線遙控發(fā)射器所組成。紅外線遙控接收器與燈具的電源線相連接，其結構由單片微型機、直流穩(wěn)壓電源、紅外線接收電路、過零檢測電路、可控硅及其驅動電路所組成。紅外線遙控發(fā)射器由專用單片機及紅外線發(fā)射電路和有序排列的若干控制開關所組成?？赏ㄟ^對不同控制開關的選擇實現(xiàn)對房內(nèi)一盞或數(shù)盞燈的控制，完成對燈具的調(diào)光、調(diào)色、升降或定時。本發(fā)明所述的過零檢測電路中的電壓比較器的正輸入端與兩個分壓電阻相連接。電阻R2的另一端與電源變壓器次級線圈的一端相連接;次級線圈的另一端和電阻R3的另一端及電壓比較器的負端均與地線相連接。電壓比較器的輸出端與單片微型機的輸入口相連接。由單片微型機對過零檢測電路所輸入的信號進行判斷，使之與零點脈沖的標準信號進行比較，以控制雙向可控硅所需要的導通角。本發(fā)明所述的可控硅及其驅動電路由變壓器、電阻、反相器、二極管、雙向可控硅及連接線路所組成，用來控制一盞或多盞燈具的開閉及調(diào)光、調(diào)色、并可實現(xiàn)燈具的升降和定時。本發(fā)明所述的燈具的升降是由兩組雙向可控硅對電機正轉和反轉的控制而實現(xiàn)的。本發(fā)明所述的單片微型機可將由紅外線接收電路送來的脈沖信號進行數(shù)字濾波及數(shù)據(jù)分析外理，將干擾信號去除，有用信號提取出來以實現(xiàn)對燈具的控制可靠性。本發(fā)明所述的單片微型計算機可根據(jù)指令對接口1至接口n分別進行控制，即如果某一路要關斷，就將該接口置為低電平。如果某一路要接通就在該路的接口輸出一個對應于50周交流電零點的觸發(fā)脈沖，如果要改變某一路燈具的亮度，就以50周信號的零點做基準，輸出一個對應于導通角的觸發(fā)脈沖。本發(fā)明所述的單片微型計算機通過指令對所接收到的50周過零信號做為觸發(fā)脈沖的零導通角參考點。
隨著人們生活水平的提高和旅游事業(yè)的發(fā)展，在家庭、賓館、劇場、商店等所需燈具的地方對燈具的型式、和控制裝置要求越來越高，為了滿足社會的需求，本發(fā)明所述的燈具紅外線遙控裝置可以解決在強烈的紅外線環(huán)境中應用紅外線技術的難題，從而開拓了紅外紅遙控技術的應用范圍，促進了燈具向微電子高科枝領域的發(fā)展，本發(fā)明的應用具有以下特點(1)具有節(jié)能功效經(jīng)過紅外線遙控裝置使燈具調(diào)整、選擇所需要的適宜亮度，故而在普遍情況下燈具將在低于本身額定功率的狀態(tài)下工作，從而達到節(jié)電的目的。(2)具有廣泛的適用性由于燈具紅外線遙控裝置的發(fā)明，改變了傳統(tǒng)燈具只能靠固定電源開關控制的方式，從而給使用者帶來極大的方便，并可以對燈具進行多級定時開閉，并通過對燈具的調(diào)光功能的利用達到保健視力的功效。(3)多功能控制本發(fā)明所述的燈具紅外線遙控裝置，設有數(shù)極控制通道，對燈具具有廣義的控制功能，可對一盞燈或數(shù)盞燈進行功能控制，即達到調(diào)光、調(diào)色、燈具升降和定時等功能。(4)本發(fā)明利用軟硬件結合大大減少對燈泡的起動沖擊電流，從而可提高燈泡壽命三倍以上。綜上所述可知，本發(fā)明的采用基本可滿足對現(xiàn)代燈具的功能控制，并具有普遍性和實用性。由于所采用的遙控裝置是屬于微電子技術，因此具有靈敏度高、性能穩(wěn)定可靠、功能多樣等特點。本發(fā)明的普遍應用必將具有積極的社會效益和顯著的經(jīng)濟效益。
本發(fā)明共有八張附圖，其中附

圖1是紅外線遙控接收器的紅外線接收電路圖。
附圖2是紅外線遙控接收器的單片機控制電路結構圖。
附圖3是紅外線遙控接收器的整流及穩(wěn)壓電路圖。
附圖4是紅外線遙控接收器的50周過零檢測電路圖。
附圖5是紅外線遙控接收器的可控硅及其驅動部分電路圖。
附圖6是紅外線遙控發(fā)射器的發(fā)射電路圖。
附圖7是附圖6的鍵盤控制電路圖。
附圖8是燈具紅外線遙控裝置的工作框圖。
附圖9是計算機軟件程序流程圖。
本發(fā)明的具體實施例如附圖所示，其結構由紅外線遙控接收及控制部分和紅外線遙控發(fā)射部分所組成。紅外線遙控發(fā)射部分具有紅外線遙控發(fā)射電路和鍵盤控制電路。紅外線遙控發(fā)射電路由專用硬件集成電路塊TC9132P、電阻、電容、三極管、晶振器、紅外線發(fā)光二極管及其連接線路所組成。鍵盤控制電路由K1～K12控制開關及連接線路所組成。并通過F0、F1、F2接口電路與專用硬件集成電路塊相連接。本發(fā)明采用紅外遙控專用CMOS大規(guī)模集成電路即在一個系統(tǒng)中使用8個分系統(tǒng)，相互之間可獨立工作，且互不干擾，故具有選擇遙控系統(tǒng)的自由。又因采用了編碼調(diào)制傳送方式，抗干擾性能特別強。采用此種紅外遙控器在幾米到幾十米遠距離的直視范圍內(nèi)任何位置都可對燈具實現(xiàn)調(diào)光、調(diào)色、定時及升降。發(fā)送部分是采用低壓、低耗電的TC9132P，工作電壓范圍為2.2～5v，耗電流靜態(tài)時僅10μA所以也不必用電源開關，這樣就一直處于等待工作狀態(tài)而省去開關電源的麻煩。在接口4、5兩端外接455KHZ晶體時載波為38KHZ。紅外發(fā)光二極管采用HG501，發(fā)射紅外光信號。紅外線遙控發(fā)射部分的主要功能是根據(jù)需要按動鍵盤中的鍵值碼對發(fā)射載頻進行調(diào)制，使其發(fā)射的信號中載有對應按鍵指令的編碼，并通過紅外發(fā)光管將其轉化為紅外光線發(fā)射出去。
紅外線遙控接收及控制部分共由五部分組成，其各部結構及工作原理如下(一)、紅外線接收及控制電路由專用集成電路塊CX20106A、運算放大器、檢波器、比較電路、積分電路、光敏二極管及連接線路所組成。本電路具有不受磁場干擾影響、功耗低等特點。其主要功能是將接收到的紅外線編碼調(diào)制信號轉換為相應的電信號，并將信號中的編碼解調(diào)出來通過JSQ接口送入單片機中。
(二)、單片機控制電路由專用集成電路塊8748、晶振電路、復位電路及專用接口所組成。接口A、B、C、D、E、F分別與可控硅及其驅動部分電路的六反相器相對應連接。接口JSQ與紅外線接收電路相連接，接口BJQ與50周過零檢測電路相連接。通過接口JSQ將紅外接收電路送來的脈沖信號送入單片機并對其進行數(shù)字濾波及數(shù)據(jù)分析處理，將干擾信號去除，將有用信號提取出來并送入相應的存貯器寄存。單片機根據(jù)指令可對接口1至接口n分別進行控制，即如果某一路要關斷，就將該接口置為低電平，如果某一路要接通就在該路的接口輸出一個對應于50周交流電零點的觸發(fā)脈沖。如果要改變某一路的亮度，就以50周信號的點做基準，輸出一個對應于導通角的觸發(fā)脈沖。單片機將接口BJQ收到的50周過零信號做為觸發(fā)脈沖的零導通角參考點。從而實現(xiàn)單片機對整個系統(tǒng)的控制。
(三)、整流及穩(wěn)壓電路是由電源變壓器、整流橋塊、電容、穩(wěn)壓塊及連接線路所組成。其主要功能是將50周交流電轉換成直流+5V電源，并分別提供給單片機、紅外線接收電路、過零檢測電路和可控硅及其驅動部分電路，做為這些電路的工作電源。
(四)、50周過零檢測電路由電壓比較器LM324、電阻及連接線路所組成。其A、B、兩輸入端分別與電源變壓器的次級線圈的對應端點相連接。其功能是將50周交流信號轉換成方波信號，而方波的前沿和后沿分別對應于50周交流電的過零點，并將該信號送住單片機的接口BJQ中。
(五)可控硅及其驅動電路可根據(jù)實際需要設置一路或多路每一路均由變壓器、六反相器、電阻、二極管、雙向可控硅所組成。變壓器的初級線圈一端同電阻相連接，并接+5V電壓，另一端同六反相器的輸出端相連接。變壓器次級線圈的一端同二極管的陽極相連接，其陰極與雙向可控硅控制極相連接。雙向可控硅通過負載與220伏交流電源構成回路。在線路中的負載為燈泡LM1、LM2、LM3、LM4和電機的繞組ZL、FL。雙向可控硅是用來控制燈泡亮暗及電機轉動的電子開關。而反相器則是用來擴大計算機接口的輸出能力。以較大的電流通過變壓器去驅動(觸發(fā))可控硅。
在本發(fā)明中對被控制(遙控)的對象可分別為一盞燈或一組燈，也可以是一個升降燈中的升降電機或旋轉燈中的旋轉電機也可以是其它電器等等。單片機接口1～n的序號是根據(jù)需要而進行相應配置的數(shù)量。如不擴充電路可實現(xiàn)二十多路的控制，如果擴充接口可實現(xiàn)幾百至幾千路的控制。
權利要求
1.一種燈具紅外線遙控裝置，其特征在于由紅外線遙控器接收器和紅外線遙控發(fā)射器所組成；紅外線遙控接收器與燈具的電源線相連接，其結構由單片微型機、直流穩(wěn)壓電源、紅外線接收電路、過零檢測電路、可控硅及其驅動電路所組成；紅外線遙控發(fā)射器由專用單片機及紅外線發(fā)射電路和有序排列的若干控制開關所組成；可通過對不同控制開關的選擇實現(xiàn)對房內(nèi)一盞或數(shù)盞燈的控制，完成對燈具的調(diào)光、調(diào)色、升降或定時。
2.根據(jù)權利要求1所述的燈具紅外線遙控裝置，其特征在于過零檢測電路中的電壓比較器的正輸入端與兩個分壓電阻相連接，電阻R2的另一端與電源變壓器次級線圈的一端相連接;次級線圈的另一端和電阻R3的另一端及電壓比較器的負端均與地線相連接;電壓比較器的輸出端與單片微型機的輸入口相連接;由單片微型機對過零檢測電路所輸入的信號進行判斷，使之與零點脈沖的標準信號進行比較，以控制雙向可控硅所需要的導通角。
3.根據(jù)權利要求1所述的燈具紅外線遙控裝置，其特征在于可控硅及其驅動電路由變壓器、電阻、反相器、二極管、雙向可控硅及連接線路所組成，用來控制一盞或多盞燈具的開閉及調(diào)光、調(diào)色、并可實現(xiàn)燈具的升降和定時。
4.根據(jù)權利要求1或3所述的燈具紅外線遙控裝置，其特征在于燈具的升降是由兩組雙向可控硅對電機正轉和反轉的控制而實現(xiàn)的。
5.根據(jù)權利要求1所述的燈具紅外線遙控裝置，其特征在于單片微型機可將由紅外線接收電路送來的脈沖信號進行數(shù)字濾波及數(shù)據(jù)分析處理，將干擾信號去除，有用信號提取出來以實現(xiàn)對燈具控制的可靠性。
6.根據(jù)權利要求1或5所述的燈具紅外線遙控裝置，其特征在于單片微型計算機可根據(jù)指令對接口1至接口n分別進行控制，即如果某一路要關斷，就將該接口置為低電平，如果某一路要接通就在該路的接口輸出一個對應于50周交流電零點的觸發(fā)脈沖;如果要改變某一路燈具的亮度，就以50周信號的零點做基準，輸出一個對應于導通角的觸發(fā)脈沖。
7.根據(jù)權利要求1或5所述的燈具紅外線遙控裝置，其特征在于單片微型計算機通過指令對所接收到的50周過零信號做為觸發(fā)脈沖的零導通角參考點。
全文摘要
本發(fā)明提供一種燈具紅外線遙控裝置，其結構由單片微型機、紅外線發(fā)射電路、紅外線接收電路和可控硅及其驅動電路所組成。本發(fā)明利用紅外線遙控技術實現(xiàn)豪華燈具的開閉及調(diào)光、調(diào)色、升降和定時等功能。本發(fā)明突破紅外線遙控技術在強烈的紅外線環(huán)境中應用的難點，從而解決了紅外線遙控技術對抗紅外線干擾的問題。本發(fā)明具有性能先進、靈敏度高、控制可靠、使用方便、節(jié)約能源、功能多樣等特點，從而具有廣泛的適用性。
文檔編號H05B39/04GK1066557SQ9110315
公開日1992年11月25日 申請日期1991年5月8日 優(yōu)先權日1991年5月8日
發(fā)明者胡林 申請人:大連海華微電子有限公司, 大連長城聯(lián)營經(jīng)銷公司