专利名称：一种插卡节能开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种感应开关技术领域，尤其涉及ー种插卡节能开关。
背景技术：
插卡节能开关主要应用于宾馆、酒店等公共场所。当客户进入客房时，只要将房卡插入插卡节能开关，客房内的总电源就接通，客户可使用房间内的电器；当客户离开房间时，取出房卡，客房内的总电源断开，客房内的电器断电停止工作，从而节约能源。但传统的插卡节能开关通过光电开关检测房卡是否插入，辨识能力差，在其卡座内插入名片或硬纸片之类的东西，就能接通电源。有些客户为了方便，常常在离开房间时插入名片等物品来代替房卡，由此造成人走而灯不灭电不断，造成极大的浪费，并且留下很大的安全隐患。中国专利公开号CN201160275，
公开日2008年12月03日，实用新型的名称为ー种插卡节能开关，该申请案公开了ー种插卡节能开关，它包括相互连接的后座、固定架、面板和插卡面板，所述后座内设有主电路板，该主电路板上装有小电路板和发光管，小电路板上焊有光电开关，所述插卡面板与主电路板之间设置安全屏蔽板，其能防止插卡过程中卡片碰到电路板，有效避免各种安全隐患的发生。其不足之处是，向该插卡节能开关内插入任何物理形状与房卡类似的名片或硬纸片都能接通客房电源，客户为了方便，常常在离开房间时插入名片等物品来代替房卡，由此造成人走而灯不灭电不断，造成极大的浪费，并且留下很大的安全隐患。
实用新型内容本实用新型的目的是克服传统插卡节能开关只通过光电开关检测房卡是否插入，辨识能力差，可插入名片或硬纸片取电的技术问题，提供了ー种插卡节能开关，其能防止客户为了方便在离开房间时使用名片或硬纸片插入插卡节能开关取电，避免电能的浪费。为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现本实用新型的ー种插卡节能开关，包括开关壳体，所述开关壳体设有卡槽和电路板，所述卡槽内设有光电开关、第一导电极和第二导电极，所述第一导电极和第二导电极分别位于卡槽的相对侧面，所述电路板设有电源转换电路、单片机控制电路和开关电路，所述电源转换电路分别与交流电源、光电开关的发射端和单片机控制电路相连，所述单片机控制电路分别与光电开关的接收端、第一导电极和开关电路的控制端相连，所述第二导电极与地线相连，所述开关电路分别与交流电源和负载相连。在本技术方案中，电源转换电路将交流电源转换为插卡节能开关工作所需的直流电源。当卡槽内没有卡片插入时，光电开关的接收器接收到光电开关的发射器发射的光束，光电开关的接收端输出低电平，单片机与光电开关接收端相连的引脚处于低电平，第一导电极和第二导电极没有电连接，处于断开状态，单片机与第一导电极相连的引脚处于高电平。此时，单片机控制开关电路断开，使客房内的负载与交流电源断开。[0009]当卡槽内插入名片或硬纸片时，光电开关的发射器发射的光束被名片或硬纸片阻挡，光电开关的接收器接收不到光电开关的发射器发射的光束，光电开关的接收端输出高电平，单片机与光电开关接收端相连的引脚处于高电平，第一导电极和第二导电极与名片或硬纸片接触，没有电连接，处于断开状态，单片机与第一导电极相连的引脚处于高电平。此时，单片机控制开关电路断开，使客房内的负载与交流电源断开。当卡槽内插入表面覆盖ー层金属薄片的房卡时，光电开关的发射器发射的光束被房卡阻挡，光电开关的接收器接收不到光电开关的发射器发射的光束，光电开关的接收端输出高电平，单片机与光电开关接收端相连的引脚处 于高电平，第一导电极和第二导电极与房卡表面的金属薄片接触，通过金属薄片电连接，由于第二导电极接地，单片机与第一导电极相连的引脚处于低电平。此时，单片机控制开关电路闭合，使客房内的负载与交流电源接通。当拔出卡槽内的表面覆盖ー层金属薄片的房卡时，单片机与光电开关接收端相连的引脚变回低电平，单片机与第一导电极相连的引脚变回高电平。此时，单片机仍控制开关电路闭合，使客房内的负载与交流电源接通，并启动内部计时器开始计时。当单片机的内部计时器计时达到预先设定的值时，单片机控制开关电路断开，使客房内的负载与交流电源断开。作为优选，所述开关壳体表面设有LED指示灯，所述LED指示灯与单片机控制电路相连。LED指示灯用于在黑暗中指示插卡节能开关的位置。作为优选，所述单片机控制电路的单片机采用PIC12F508芯片。PIC12F508芯片具有低成本、低功耗、高性能的优点。作为优选，所述开关电路包括三极管Ql和继电器JA，所述三极管Ql的基极与单片机控制电路相连，三极管Ql的发射极与地线相连，三极管Ql的集电极与继电器JA的线圈一端相连，所述继电器JA的线圈另一端与电源转换电路的输出端正极相连，所述继电器JA的常开触点分别与交流电源和负载相连。当卡槽内没有插入卡片时，单片机控制电路控制三极管Ql截止，继电器JA的线圈不通电，继电器JA的常开触点断开，客房内的负载与交流电源断开；当卡槽内插入名片或硬纸片时，单片机控制电路控制三极管Ql截止，继电器JA的线圈不通电，继电器JA的常开触点断开，客房内的负载与交流电源断开；当卡槽内插入表面覆盖ー层金属薄片的房卡时，单片机控制电路控制三极管Ql导通，继电器JA的线圈通电，继电器JA的常开触点闭合，客房内的负载与交流电源接通。作为优选，所述电源转换电路包括ー级电源转换电路和ニ级电源转换电路，所述ー级电源转换电路包括电容Cl、电阻R1、电阻R2、整流桥U1、电解电容El和稳压管Z1，所述ニ级电源转换电路包括电阻R3、三端稳压管U2、电解电容E2和电容C2，所述整流桥Ul的一个输入端与交流电源的火线L相连，整流桥Ul的另ー个输入端与电阻R2 —端相连，所述电阻R2另一端分别与电容Cl 一端和电阻Rl —端相连，所述电容Cl另一端和电阻Rl另一端分别与交流电源的零线N相连，所述整流桥Ul的输出端正极分别与电解电容El正极、稳压管Zl阴极和电阻R3 —端相连，所述整流桥Ul的输出端负极、电解电容El负极和稳压管Zl阳极分别与地线相连，所述电阻R3另一端与三端稳压管U2输入端相连，三端稳压管U2接地端与地线相连，三端稳压管U2输出端分别与电解电容E2正极、电容C2 —端和单片机控制电路相连，所述电解电容E2负极和电容C2另一端分别与地线相连。ー级电源转换电路将交流电源转换为直流电源，ニ级电源转换电路将接收到的直流电源进一步处理，转换为单片机控制电路工作所需的直流电源。本实用新型的有益效果是(1)通过由单片机、光电开关和导电极组成的卡片检测模块检测表面覆盖ー层金属薄片的房卡是否插入插卡节能开关，防止客户为了方便在离开房间时使用名片或硬纸片插入插卡节能开关取电，避免电能的浪费。(2)结构简单，成本低，可靠性强，适合大批量生产。
图I是本实用新型的一种电路原理连接框图；图2是本实用新型的一种电路原理图。
图中1、单片机控制电路，2、光电开关，3、第一导电极，4、第二导电极，5、电源转换电路，6、开关电路，7、交流电源，8、负载，9、LED指示灯。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进ー步具体的说明。实施例本实施例的ー种插卡节能开关，如图I所示，包括开关壳体，开关壳体内安装有卡槽和电路板，开关壳体表面安装有LED指示灯9，卡槽内安装有光电开关2、第一导电极3和第二导电极4,第一导电极3和第二导电极4分别位于卡槽的相对侧面，电路板上安装有电源转换电路5、单片机控制电路I和开关电路6，电源转换电路5分别与交流电源7、光电开关2的发射端和单片机控制电路I相连，单片机控制电路I分别与LED指示灯9、光电开关2的接收端、第一导电极3和开关电路6的控制端相连，第二导电极4与地线相连，开关电路6分别与交流电源7和负载8相连。如图2所示，电源转换电路5包括ー级电源转换电路和ニ级电源转换电路，一级电源转换电路包括电容Cl、电阻Rl、电阻R2、整流桥Ul、电解电容El和稳压管Zl，ニ级电源转换电路包括电阻R3、三端稳压管U2、电解电容E2和电容C2，单片机控制电路I包括单片机U3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C3和电容C4，开关电路6包括三极管Q1、继电器JA和ニ极管D1，单片机U3为PIC12F508芯片。整流桥Ul的一个输入端与交流电源7的火线L相连，整流桥Ul的另ー个输入端与电阻R2 —端相连，电阻R2另一端分别与电容Cl 一端和电阻Rl —端相连，电容Cl另一端和电阻Rl另一端分别与交流电源7的零线N相连。整流桥Ul的输出端正极分别与电解电容El正极、稳压管Zl阴极和电阻R3 —端相连，整流桥Ul的输出端负极、电解电容El负极和稳压管Zl阳极分别与地线相连，电阻R3另一端与三端稳压管U2输入端相连。三端稳压管U2接地端与地线相连，三端稳压管U2输出端分别与电解电容E2正极、电容C2 —端和单片机U3的I脚相连，电解电容E2负极和电容C2另一端分别与地线相连。电阻R4 —端和电阻R5 —端分别与三端稳压管U2的输出端相连，电阻R4另一端与光电开关2发射端的正极相连,光电开关2发射端的负极与地线相连，电阻R5另一端与光电开关2接收端的正极相连，光电开关2接收端的负极与地线相连。单片机U3的6脚分别与光电开关2接收端的正极和电容C3 —端相连，单片机U3的8脚和电容C3另一端分别与地线相连。单片机U3的2脚与第一导电极3相连，第二导电极与地线相连。单片机U3的5脚与电阻R6 —端相连，电阻R6另一端与LED指示灯9 一端相连，LED指示灯9另一端与地线相连。单片机U3的3脚与电阻R7 —端相连，电阻R7另一端分别与电容C4 一端和三极管Ql的基极相连，电容C4另一端与地线相连。三极管Ql的发射极与地线相连，三极管Ql的集电极分别与继电器JA的线圈一端和ニ极管Dl的阳极相连，继电器JA的线圈另一端和ニ极管Dl的阴极分别与整流桥Ul输出端的正极相连。继电器JA的常开触点一端与交流电源7的火线L相连，另一端与酒店客房内的负载8相连。ー级电源转换电路对交流电源7进行处理，经电容Cl、电阻Rl和电阻R2限流降压后，由整流桥Ul整流，电解电容El滤波，稳压管Zl稳压后，形成后续整个电路工作所需的直流电源。ニ级电源转换电路将该直流电源作进ー步处理，经电阻R3进ー步限流降压，三端稳压管U2稳压，电解电容E2和电容C2滤波后，形成单片机控制电路I所需的直流电源。当卡槽内没有卡片插入时，光电开关2的接收器接收到光电开关2的发射器发射的光束，光电开关2的接收端正极处于低电平,单片机U3的6脚处于低电平,第一导电极3和第二导电极4没有电连接，处于断开状态，单片机U3的2脚处于高电平。此时，单片机U3的3脚输出低电平，三极管Ql截止，继电器JA线圈不通电，继电器JA的常开触点断开，客房内的负载8与交流电源7的火线L断开；单片机U3的5脚输出高电平，LED指示灯9点亮，用于在黑暗中指示插卡节能开关的位置。当卡槽内插入名片或硬纸片时，光电开关2的发射器发射的光束被名片或硬纸片阻挡，光电开关2的接收器接收不到光电开关的发射器发射的光束，光电开关2的接收端正极处于高电平，单片机U3的6脚处于高电平，第一导电极3和第二导电极4与名片或硬纸片接触，没有电连接，处于断开状态，单片机U3的2脚处于高电平。此时，单片机U3的3脚输出低电平，三极管Ql截止，继电器JA线圈不通电，继电器JA的常开触点断开，客房内的负载8与交流电源7的火线L断开；单片机U3的5脚输出高电平，LED指示灯9点亮，用于在黑暗中指示插卡节能开关的位置。当卡槽内插入表面覆盖ー层金属薄片的房卡时，光电开关2的发射器发射的光束被房卡阻挡，光电开关2的接收器接收不到光电开关2的发射器发射的光束，光电开关2的接收端正极处于高电平，单片机U3的6脚处于高电平，第一导电极3和第二导电极4与房卡表面的金属薄片接触，通过金属薄片电连接，由于第二导电极4接地，单片机U3的2脚处于低电平。此时，单片机U3的3脚输出高电平，三极管Ql导通，继电器JA线圈通电，继电器JA的常开触点闭合，客房内的负载8与交流电源7的火线L连通，交流电源7给客房内的负载8供电；单片机U3的5脚输出低电平，LED指示灯9熄灭。当拔出卡槽内的表面覆盖ー层金属薄片的房卡时，单片机U3的6脚变回低电平，单片机U3的2脚变回高电平。此时，单片机U3启动内部计时器开始计时一分钟。在一分钟之内，单片机U3的3脚仍输出高电平，单片机U3的5脚仍输出低电平，客房内的负载8与交流电源7的火线L连通，LED指示灯9熄灭。一分钟之后，单片机U3的3脚输出低电平，单片机U3的5脚输出高电平，客房内的负载8与交流电源7的火线L断开，LED指示灯9点売。
权利要求1.ー种插卡节能开关，其特征在于包括开关壳体，所述开关壳体设有卡槽和电路板，所述卡槽内设有光电开关(2)、第一导电极(3)和第二导电极(4),所述第一导电极(3)和第ニ导电极(4)分别位于卡槽的相对侧面，所述电路板设有电源转换电路(5)、单片机控制电路(I)和开关电路(6)，所述电源转换电路(5)分别与交流电源(7)、光电开关(6)的发射端和单片机控制电路(I)相连，所述单片机控制电路(I)分别与光电开关(2)的接收端、第一导电极(3)和开关电路(6)的控制端相连，所述第二导电极(4)与地线相连，所述开关电路(6)分别与交流电源(7)和负载(8)相连。
2.根据权利要求I所述的ー种插卡节能开关，其特征在于所述开关壳体表面设有LED指示灯(9)，所述LED指示灯(9)与单片机控制电路(I)相连。
3.根据权利要求I所述的ー种插卡节能开关，其特征在于所述单片机控制电路(I)的单片机采用PIC12F508芯片。
4.根据权利要求I或2或3所述的ー种插卡节能开关，其特征在于所述开关电路(6)包括三极管Ql和继电器JA，所述三极管Ql的基极与单片机控制电路(I)相连，三极管Ql的发射极与地线相连，三极管Ql的集电极与继电器JA的线圈一端相连，所述继电器JA的线圈另一端与电源转换电路(5)的输出端正极相连，所述继电器JA的常开触点分别与交流电源(7)和负载(8)相连。
5.根据权利要求I或2或3所述的ー种插卡节能开关，其特征在于所述电源转换电路(5)包括ー级电源转换电路和ニ级电源转换电路，所述ー级电源转换电路包括电容Cl、电阻R1、电阻R2、整流桥U1、电解电容El和稳压管Z1，所述ニ级电源转换电路包括电阻R3、三端稳压管U2、电解电容E2和电容C2，所述整流桥Ul的一个输入端与交流电源(7)的火线L相连，整流桥Ul的另ー个输入端与电阻R2 —端相连，所述电阻R2另一端分别与电容Cl 一端和电阻Rl —端相连，所述电容Cl另一端和电阻Rl另一端分别与交流电源(7)的零线N相连，所述整流桥Ul的输出端正极分别与电解电容El正极、稳压管Zl阴极和电阻R3 —端相连，所述整流桥Ul的输出端负极、电解电容El负极和稳压管Zl阳极分别与地线相连，所述电阻R3另一端与三端稳压管U2输入端相连，三端稳压管U2接地端与地线相连，三端稳压管U2输出端分别与电解电容E2正极、电容C2 —端和单片机控制电路(I)相连，所述电解电容E2负极和电容C2另一端分别与地线相连。
专利摘要本实用新型公开了一种插卡节能开关。它包括开关壳体，所述开关壳体设有卡槽和电路板，所述卡槽内设有光电开关、第一导电极和第二导电极，所述第一导电极和第二导电极分别位于卡槽的相对侧面，所述电路板设有电源转换电路、单片机控制电路和开关电路，所述电源转换电路分别与交流电源、光电开关的发射端和单片机控制电路相连，所述单片机控制电路分别与光电开关的接收端、第一导电极和开关电路的控制端相连，所述第二导电极与地线相连，所述开关电路分别与交流电源和负载相连。本实用新型能防止客户为了方便在离开房间时使用名片或硬纸片插入插卡节能开关取电，避免电能的浪费。
文档编号H03K17/94GK202602611SQ2012202010
公开日2012年12月12日 申请日期2012年5月8日 优先权日2012年5月8日
发明者胡文涛 申请人:宁波公牛电器有限公司