专利名称：电风扇遥控装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种遥控装置，特别涉及一种红外线电风扇遥控装置。
通常电风扇的遥控装置都具有调速和/或阵风功能，有的还有定时功能，但是，要实现这些功能，使用者必须手工按相应功能键，这对盲人或正常人在黑暗环境下使用带来了不便。
本发明的目的是克服上述缺点并提供一种盲人或正常人在黑暗环境下可使用电风扇的红外线电风扇遥控装置。
为了实现上述目的，本发明所提供的装置包括设有一控制键并能发射红外线信号的发射单元，上述控制键可控制单位时间内红外线信号的发射次数以及每次发射的时间的长短;
接收上述红外线信号并输出第一脉冲信号的接收单元;
接收上述第一脉冲信号并输出第二脉冲信号的速度控制单元;
接收上述第二脉冲信号以驱动风扇电机的驱动单元;以及接收上述第一脉冲信号并发出相应的第一提示信号的提示信号发生单元。
根据本发明提供的电风扇遥控装置，盲人或正常人在黑暗环境下通过发射单元上的控制键在单位时间内发射红外线的次数以及每次发射时间的长短(脉冲的数量)控制风扇的功能并可从提示信号发生单元上得到相应的提示信号(如声音、灯光)，所以该装置给盲人或正常人在黑暗环境下使用带来了极大的方便。
图1是本发明的第一实施例的原理方框图;
图2是本发明的第二实施例的原理方框图;
图3是本发明的第三实施例的原理方框图;
图4是本发明的第四实施例的原理方框图;
图5是本发明的第一实施例的发射单元的电路图;
图6是本发明的第一实施例的接收单元的电路图;
图7是本发明的第一实施例的速度控制单元的电路图;
图8是本发明的第一实施例的定时单元和提示信号发生单元的电路图;
图9是本发明的第一实施例的阵风控制单元的电路图;
图10是本发明的第一实施例的驱动单元的电路图;
图11是本发明的第一实施例所述的红外线脉冲信号的波形图;
图12是本发明的第一实施例所述的第一低电平脉冲信号的波形图;
图13是本发明的第一实施例所述的第二脉冲信号的波形图;
图14是本发明的第实施例所述的阵风脉冲信号的波形图;
图15是本发明的第一实施例所述的定时脉冲信号的波形图;以及图16是本发明的第实施例所述的第一脉冲的波形图;
图17是本发明的第一实施例所述的第七脉冲的波形图。
下面参照附图，对本发明作进一步描述。
图1是本发明的第一实施例的原理方框图。图中，发射单元1可发射脉冲调制的红外线载波信号。在上述发射单元1上设有一控制键(未图示)，通过该控制键可控制单位时间内红外线载波信号的发射次数以及每次发射的持续时间长短即脉冲个数。接收单元2接收发射单元1发射的红外线脉冲信号，并经过处理输出第一脉冲信号。速度控制单元3接收第一脉冲信号并输出相应的第二脉冲信号，驱动单元4接收第二脉冲信号并驱动风扇电机以实现相应的运转功能。另外，阵风控制单元5接收来自接收单元2的第一脉冲信号并加以处理，发出阵风脉冲信号并输入到速度控制单元3，从而使风扇具有阵风功能。
而且，定时单元6接收来自接收单元2的第一脉冲信号，而使提示信号发生单元7发出相应的第二提示信号，通过该第二提示信号，盲人能知道电风扇的遥控装置定了时，即在设定时间后，风扇停止转动。
当定时单元6不工作时，提示信号发生单元7接收第二脉冲信号，发出相应的第一提示信号，盲人能知道电风扇的接收单元已接收到红外线信号。
图2是本发明的第二实施例的原理方框图。与图1相比，该实施例所提供的电风扇遥控装置缺少定时单元6，因而缺少定时功能。
图3是本发明的第三实施例的原理方框图。与图1相比，该实施例所提供的电风扇遥控装置缺少阵风控制单元5，因而也就缺少阵风控制功能。
图4是本发明的第四实施例的原理方框图。与图1相比，该实施例提供的电风扇遥控装置缺少阵风控制单元5和定时单元6，因而没有阵风控制功能和定时功能。
图5是本发明的第一实施例的发射单元的电路图。如图所示，发射单元1包括一方波振荡电路11、红外线发射管D1、D2以及控制键(开关)AN。上述方波振荡电路11采用例如一时基集成电路NE555和集成块IC1。该振荡电路产生的方波信号由集成块IG的“Q1”端输出，从而使红外线发射管D1、D2发出红外线脉冲信号。其波形如图11所示。红外线发射管D1、D2采用红外线发射专用管例如SE303管。调节电位器W可改变振荡电路11产生的方波信号的频率，以便与接收单元2(以后将要描述)的接收频率一致。控制键AN是一种触键式开关按钮，当其按下时，电源E接通，红外线发射管D1、D2向外发出红外线脉冲信号。控制键AN按下(接通)的时间也就是红外线脉冲信号的持续时间。
图6是本发明的第一实施例的接收单元2的电路图。如图所示，接收单元2包括一接收发射单元1的红外线脉冲信号的接收器21、稳压电路22、放大电路23、译码器24以及信号发生电路25。上述接收器21采用红外线光敏二极管D6例如PH302。稳压电路22是用来保证放大电路23工作稳定。译码器24由第二集成块IC2组成。IC2例如为频率译码集成块NE567。信号发生电路25包括三极管BG3、以及电阻R6、R9。当接收器21接收到上述发射单元1发出的红外线脉冲信号后产生一脉冲电流，经放大电路23放大后输入到译码器24第二集成块IC2中。在第二集成块IC2中由内部电路与电阻R7、电容C6组成一振荡电路以该振荡电路的频率作为基准频率，当由放大器23输入到第二集成块IC2的脉冲信号的频率与上述振荡电路的基准频率一致时，第二集成块IC2的“8”脚输出-第一低电平脉冲信号，其波形图如图12所示，反之，如脉冲信号停止输入到第二集成块IC2中，则“8”脚会恢复到高电平。因此，“8”脚输出的第一低电平脉冲信号的脉冲宽度T与红外线脉冲信号持续发射时间T1相等。当“8”脚输出低电平时，经三极管BG3倒相放大变成高电平的第一脉冲信号并由OP1端输出，其波形图如图16所示。同时，提示信号发生单元7(以后描述)中的发光二极客D3发光，表示接收单元2已接收到发射单元1发出的红外线脉冲信号。
图7是本发明的第一实施例所述的速度控制单元的电路图。如图所示，速度控制单元3主要包括第三集成块IC3和第四集成块IC4。第四集成块IC4例如采用脉冲计数分配器集成电路块CD4017，它用来作为斩波信号发生器。第三集成块IC3例如采用双时基集成电路块NE556，它用作开关调速控制器。第四集成块有十个输出端，该实施例是四档调速加关机，因而采用Q40、Q41、Q42、Q43、Q44、Q45六个输出端。如增加调速档数，可相应增加输出端。当第四集成块的CP4端输入一高电平触发信号，输出端的高电平就移位一次。例如，在某一时刻Q42为高电平，基余端为低电平，当CP4端得到一高电平触发信号，输出端高电平将移位到Q43端，其它输出端则为低电平。R4端为“清零”端，当R4端输入一高电平，整个集成块IC4立即“清零”，则Q40端输出高电平，其余各输出端复位成低电平。
当接收单元2和速度控制单元3通电时，由电容C17和电阻R27组成的微分电路产生一高电平脉冲信号，该脉冲信号经二极管D14输入到第四集成块IC4的R4端，于是，第四集成块清零，此时风扇处于停止状态。第三集成块IC3的第一时基电路与电阻R15、R16及电容R20组成一振荡电路，且产生一周期为T2的第七脉冲信号(如图17所示)，其周期T2及脉冲间歇时间T3由电阻R15、R16及电容C20的大小决定。在第一实施例中，当R15＝30KΩ，R16＝1KΩ、C20＝0.01μF时，T2＝2.63ms，T3＝2.56ms。实际上，第三集成块IC3的Q31端每隔2.56ms输出一低电平信号，且持续时间为T4＝T2-T3＝0.07ms。上述第七脉冲信号加到S32端，为第三集成块IC3的第二时基电路提供置位脉冲。当接收单元2提供的第一次第一脉冲信号由OP1端经电阻R26输入到第四集成块的CP4端时，如上所述，Q41端置位成高电平，第七脉冲信号的低电平部分触发S32端，使其Q32端置位成高电平，由于第四集成块IC4的Q41端悬空，因而第三集成块不受任何影响，于是第三集成块IC3的Q32端被置位成高电平后，R32端得不到复位脉冲，故第三集成块的Q32端高电平一直持续下去，此时由OP3端输出后的脉冲波形如图13(a)所示，其占空比的100%。
如果第二次再由OP1端输入高电平信号，于是第四集成块IC4的CP4端受到触发，其Q42端输出高电平。当第三集成块IC3的Q31端输出一低电平脉冲并加到S32端时，其Q32端置位，并输出高电平。于是Q32端内的放电管截止。当第四集成块IC4的Q42端输出的高电平通过二极管D16和电阻R29对电容C19充电，经过时间T4＝0.693R29·C19后，其电压经电阻R72加到第三集成块IC3的R32端，使Q32端复位即变成低电平，上述时间T4通常小于第七脉冲信号的时间周期T2。在该实施例中，当R29＝27KΩ，C19＝0.1μF时，T4＝1.87ms。于是，第三集成块IC3的Q32端在经S32端的低电平(第七脉冲信号的低电平部分)触发置位成高电平后，每隔T4＝1.87ms后复位成低电平。这样，Q32端输出为图13(b)所示的脉冲信号。其占空比为T4/T2＝1.87/2.63≈70‰。
同样，如果第三次再由OP1端输入给第四集成块IC4的CP4端一高电平的第一脉冲信号，其Q43端置位成高电平，其余端点为低电平。在第三集成块IC3的OP3端输出如图13(a)所示的脉冲信号，其占空比为(T5/T2)×100%。而T5＝0.693R30·C19。在该实施例中，R30＝22K，C19＝0.1μF，于是T5＝1.52ms。图13(c)所示的脉冲信号的占空比为1.52/2.63＝58%。
如果第四次再由OP1端输入给第四集成块IC4的CP4端一高电平的第一脉冲信号，那么第三集成块IC3的OP3端(即Q32端)会输出一波形如图13(d)所示的脉冲信号，其占空比为43%。
如果在第四次输入第一脉冲信号之后再输入一次，那么第四集成块IC4的Q40端被置位成高电平，其信号加入到第三集成块IC3的R32端，于是其Q32端无高电平输出，电扇即停止转动。
图8是本发明的第一实施例的定时单元6和提示信号发生单元7的电路图。定时单元6包括例如采用双时基集成电路块NE556的第五集成块IC5和例如采用14位二进制串行计数器集成电路块CD4060的第六集成块IC6。第五集成块IC5的第一时基电路用作定时闸门控制，在接通电源的瞬间，电阻R19和电容15组成的积分电路给第五集成块IC5的S51端一低电平置位脉冲，于是Q51端被置位，第六集成块IC6不工作。当接收单元2由OP1给第五集成块IC5输入第一脉冲信号时，该高电平信号通过电阻R21对电容C14充电，如果高电平的持续时间T1超过由电阻R21和电容C14组成的积分电路的充电时间T8，例如T8＝0.693R21·C14时，R51端被触发，于是Q51端复位，因而第六集成块IC6“解锁”，Q61端经时间T10后，产生高电平信号，该信号通过二极管D13由OP7端输出以便定时关机。该定时时间T10可通过改变第六集成块IC6内的R24、C16的值来调节，其中增大R24、C16的值可增大定时间T10，反之则缩短;也可以改变分频级数，减少一级时间则缩短一半，例如若Q14端26分钟输出定时信号，则Q13端13分钟就输出定时信号。同时由Q61端输出的上述高电平信号经过三极管BG4倒相后加到第五集成块IC5的S51端，于是Q51端置位，第六集成块IC6“清零”，定时过程结束。
提示信号发生单元7包括发光二极管D3、D10和扬声器YZ1，如图所示，当由OP1端输入第一脉冲信号给强制复位端MR52时，Q52端输出一第一提示信号例如音频信号，其频率为f1，在该实施例中，当电阻R17＝10KΩ，R18＝40KΩ电容C13＝0.02μF时，上述频率f1＝300HZ。扬声器YZ1发出音响，从而提示使用者接收单元2已接收到发射单元1发出的红外线脉冲信号(载波信号)。当定时单元6的第六集成块IC6的定时电路工作时，用来定时指示的发光二极管D10发光，于是电阻R22使VC52端的电压下降到一定的值(通常是下降到电源电压的三之一)，于是Q52端输出第二提示信号例如频率为700HZ左右的音频信号，此时扬声器YZ1的音调明显提高。于是使得盲人或正常人在黑暗环境下能判断出定时单元6是否工作。
图9是阵风控制单元5的电路图。阵风控制单元5包括例如采用双D触发器集成块CD4013的第七集成块IC7和IC8。当VE端通电时，第七集成块IC7的R71端得到由C8、R11提供的复位脉冲，Q71端输出高电平，对风扇没任何影响。如果由OP1端输入第一脉冲信号的高电平，则Q82端输出高电平去触发第七集成块IC7的CP71端，于是其Q71端翻转。若在时间T10(T10＝1.1R10C7)内连续由OP1端输入两次高电平信号，则OP4端输出波形为图14所示的阵风控制信号，其中T8＝1.1R12C9，T9＝1.1R13C10，在该实施例中，T10＝1秒，T8＝T9＝5秒，实际上时间T8、T9、T10的大小可根据需要调整。如果要停止使用阵风控制单元，则再在T10时间例如1秒钟内连续发射两次红外线脉冲信号，则上述OP4端将输出低电平，不对风扇电机有任何影响，也就是说，阵风控制单元5不起作用。
图10是驱动单元的电路图。驱动单元4包括直流驱动部分41和交流驱动部分42。直流驱动部分41把交流电经桥式整流及滤波后变成直流电，然后通过VE端向接收单元2、速度控制单元3、定时单元6和提示信号发生单元7等供电。交流驱动部分42是大功率交流电机调速电路。当速度控制单元4输出的第一脉冲信号由OP3输入到开关控制管BG5例如BVZ356时，不同占空比的第一脉冲信号对应着风扇电机D的相应速度，其中，占空比为100%对应的速度最大。占空比为零的信号(即低电平信号)的则使风扇停止运转。
综上所述，本发明的第一实施例所提供的红外线电风扇遥控装置的工作过程如下当使用风扇时，只要以不同的方法按发射单元1上的控制键AN，就可实现开或关、调速、阵风、定时功能。
当每次按键AN的时间超过T10例如1秒钟时，可实现开机、关机及调速功能。其中按第一次对应着最大速度，按第二次则对应第二速度，第三次对应第三速度，第四次对应第四速度，第五次则关机。
如果按键AN的一次持续时间超过时间T8例如5秒钟时，则定时单元6开始工作，即在设定时间例如26分钟后，风扇自动停止运转。
如果在时间T10例如1秒钟内连续按控制键AN两次，则阵风控制单元5工作风扇将有阵风。
提示信号发生单元7是这样工作的，即接收单元2接收到发射单元1发射的红外线信号时，提示信号发生单元7的发光二极管D3、D10会发亮，且扬声器YZ1会发出频率较低的音响，当定时单元6工作时，扬声器YZ1发出的音响的频率会变高。
本发明的第二实施例、第三实施例及第四实施例只是比第一实施例分别缺少定时功能、阵风功能以及定时功能和阵风功能，其余部分工作原理与第一实施例相同。
本发明所提供的实施例中的各功能单元的电路结构可作相应变化，且同样能实现本发明的目的，例如1.上述集成块IC1、IC2、IC3、IC4、IC5、IC6和IC7可采用分立元件的电路构成;
2.上述设定时间T1、T2、T3、T8、T9、T10等可根据需要适当调节;以及几个功能单元可在一个或几个集成块内完成。
权利要求
1.一种电风扇遥控装置，其特征在于它包括设有一控制键并能发射红外线信号的发射单元，上述控制键可控制单位时间内红外线信号的发射次数以及每次发射时间的长短；接收上述红外线信号并输出第一脉冲信号的接收单元；接收上述第一脉冲信号并输出第二脉冲信号的速度控制单元；接收上述第二脉冲信号以驱动风扇电机的驱动单元；以及接收上述第一脉冲信号并发出相应的第一提示信号的提示信号发生单元。
2.如权利要求1所述的电风扇遥控装置，其特征在于它还包括接收上述第一脉冲信号并输出相应的第二提示信号给上述提示信号发生单元的定时单元，该定时单元工作时，能在设定的时间输出一定时脉冲给上述速度控制单元使风扇电机停止运转。
3.如权利要求1所述的电风扇遥控装置，其特征在于它还包括接收上述第一脉冲信号并输出阵风控制脉冲给速度控制单元的阵风控制单元。
4.如权利要求1所述的电风扇遥控装置，其特征在于上述第一脉冲信号是一高电平脉冲信号，其高电平持续时间为发射单元中控制键接通的时间。
5.如权利要求1所述的电风扇遥控装置，其特征在于第二脉冲信号的占空比可通过接通发射单元上的控制键AN的次数不同来作相应的变化。每一设定占空比的第二脉冲信号输出到驱动单元中，使风扇电机以相应的速度运转。
全文摘要
本发明提供一种电风扇遥控装置，它通过发射单元发出红外线脉冲信号，再由接收单元接收上述红外线脉冲信号经过处理输出相应的第一脉冲信号经速度控制单元，速度控制单元输出第二脉冲信号给驱动单元，从而使风扇电机以相应的速度运转。由于使用者只要通过发射单元上的控制键以不同的方式发出红外线脉冲信号来实现风扇的相应功能，因而该遥控装置适合于盲人或正常人在黑暗环境下使用。
文档编号F04D27/02GK1073752SQ9111196
公开日1993年6月30日 申请日期1991年12月24日 优先权日1991年12月24日
发明者侯振勇 申请人:侯振勇