专利名称：室内电源自动控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种自动控制房间电源的装置。
目前各大宾馆，饭店的客房浪费电力的现象十分严重，特别象一些高级房间，电器设备多而且功率大，它们的电源又是各自的开关控制的，并且一般旅客外出，特别是临时进出时很少有人能主动关掉房内所有用电器，人走后部分或全部电器仍然开着，既浪费电能，又减少电器设备的使用寿命，也不安全，给企业带来不必要的经济负担。
为解决这一问题，通常的做法是随时关掉所有用电器电源。但这在实际生活中是很少的，如宾馆、饭店多耗电少耗电这对旅客来说是没有关系的，而服务人员也不可能随时知道哪个房间的旅客外出后没有关掉用电器，如果经常循回检查，一方面增加了服务人员的工作量，很麻烦，另一方面也容易引起旅客的反感。
本实用新型的目的是要提供一种自动控制电源的室内电源自动控制器，在室内无人时它能有效地切断其电源，使正在工作中的用电器停止其工作。
本实用新型的目的是这样实现的。在房间门口设置二组光电控制头，该光电头与逻辑电路连接，当有人通过二组光电头时，逻辑电路就会判断出人是进入房间还是离开房间，再将这一判断结果用一低电平信号送入加减法计数器进行计数，再将计数结果送入开关电路，当有人进入房间，计数器上即有数据输出，这时开关电路会将室内电源接通，当人全部离开房间后，计数器上即无数据输出，这时开关电路再将室内电源切断，从而达到了使室内电源人进送电，人走断电的目的。
本实用新型只是相当于在室内电源进线处装了一只自动分合的开关，它不影响室内任何用电器的正常使用，具有结构简单，效率高，使用方便，节约电能，延长用电器寿命，减少电气火灾，增加经济效益，对于我国目前供电紧张状况将会起到积极的效果。
下面将结合附图，对该实用新型作进一步的阐述。
图1为该实施方案的电路方框图图2为该实施方案详细的电路原理图图3为人通过光电控制头时的过程图图1中光电控制101和逻辑电路102，在阐述这部分电路原理时，先将图2中光电控制头的工作过程用图3来表示。图3a为人进入房间时的过程；图3b为人离开房间时的过程，图3中1D和BG1，2D和BG2同图2中1D和BG1，2D和BG2，1D和BG1为第一组光电头的投光器和受光器中的光电三极管，2D和BG2为第二组光电头的投光器和受光器中的光电三极管，图3中
表示光电头的投光器所射出的光束；↓和↑表示人的行走方向和人体所遮挡的某光束。
在图3t0时刻，人未进入光电控制点，这时逻辑电路处于工作常态，光电头的投光器1D、2D所射出的光束均被受光器中的光电三极管BG1、BG2接收，此时BG1、BG2都处于导通状态，A、B两点都为高电平H，经非门1、19反相后2、20两点为低电平L，再经与非门和非门25、27和7、9二次反相后28、10两点也为低电平L，最后经与非门29、11反相后C、D输出端为高电平H，与此同时14点和12点因经与非门13、30反相后变为高电平H，而16和17、32和33点也因经非门15、31反相后变为低电平L。当人进入到t1时，光电头的投光器1D(2D)发出的光束被人体遮住，无法射到受光器的BG1(BG2)上，这时BG1(BG2)由导通变为截止，A(B)点由高电平H变为低电平L，经非门1(19)反相后2(20)点则为高电平H，此时与非门13(30)两个输入端全为高电平H，(因为20(2)点此时没有变化仍然为低电平L，所以12(14)点也仍为高电平H)因而输出端14(12)为低电平L，再经非门15(31)反相后16(32)点变为高电平H，经二极管D1(D2)和电阻R3(R4)给电容C1(C2)充电，使与非门7(25)的输入端17(33)很快接近或等于16(33)点电位，所以也处于高电平H状态，因此时B(A)点没有变化仍为高电平H，所以20(2)、8(26)、10(28)也和t0时一样，C(D)点仍为高电平H，尽管与非门25(7)的输入端2(20)变为高电平H，但另一输入端33(17)由于20(2)、12(14)、32(16)各点电位都没有变化仍为低电平L，与非门25(7)的输出端26(8)也仍为高电平H，所以D(C)点也仍为高电平H。到了t2时刻，2D(1D)所射出的光束也被人体遮住无法射到BG2(BG1)上，这时BG2(BG1)也由导通变为截止，B(A)点也由高电平H变为低电平L，经非门19(1)反相后20(2)点则为高电平H。因与非门30(13)的输入端14(12)被与非门13(30)输出的低电平L锁住，故而12(14)、32(16)、33(17)、26(8)、28(10)各点均和t1时刻的电位一样，D(C)点仍输出高电平H，但与非门7(25)的输入端2(20)因此时为高电平H，另一输入端17(33)在t1时刻就因电容充电后变为高电平H，所以输出点8(26)变为低电平L，经非门9(27)反相后输出端10(28)变为高电平H，因与非门11(29)的另一输入端14(12)仍为低电平L，所以C(D)点也仍为处在高电平H状态。再到t3时刻逻辑电路的工作状态将发生根本性的变化，首先1D(2D)射出的光束重新射到BG1(BG2)上，使BG1(BG2)重新旧截止回到了导通状态。A(B)点再由低电平L变为高电平H，经非门1(19)反相后输出端2(20)变为低电平L，与非门13(30)的输出端14(12)因输入端2(20)为低电平L而变为高电平H，此时与非门11(29)因输入端10(28)、14(12)全为高电平H，输出端C(D)则由高电平H变为低电平L，与此同时，由于2(20)点变为低电平L，16(32)也因13(30)、15(31)两次反相后也由高电平H变为低电平L，电容C1(C2)经电阻R3(R4)放电，17(33)点电位逐渐下降，待下降到低电平L电位时，8(26)点电位由低电平L变为高电平H，10(28)点电位则由高电平H变为低电平L，最终使C(D)点由低电平L回到高电平H，C(D)点这一低电平L的持续时间取决于R3(R4)、C1(C2)的放电时间，即17(33)点的高电平H延迟时间，一般稍大于计数器的动作时间，在t3时刻其它各点的电位变化为当非门1(19)输出端2(20)变为低电平L时，经与非门25(7)反相后输出端26(8)电位仍为高电平H，D(C)点也仍输出高电平H，在与非门13(30)的输出端14(12)变为高电平时，与非门30(13)由于输入端全为高电平H，所以输出端12(14)则为低电平L，由于12(14)点为低电平L，使与非门13(30)也闭锁，使14(12)点保持在高电平H电位，再者由于12(14)点为低电平L经非门31(15)反相后32(16)点由低电平L变为高电平H，经二极管D2(D1)、电阻R4(R3)给电容C2(C1)充电，使33(17)点很快接近或等于32(16)点电位，所以也处于高电平H状态，现在逻辑电路的工作状态实际上已变为刚才进(出)门过程中的t1时的状态完全相反的出(进)门过程中的t1时的状态，最后到了t4时刻，人进(出)门过程结束，逻辑电路的各点电位回到t0时刻，即逻辑电路回复常态，综合以上说明，其逻辑电路的逻辑功能表达式为
式中UC表示C点的电平，
表示由高电平H下降到低电平L，
表示由低电平L上升到高电平H，实际上逻辑电路只取t1、t2、t3时刻，也就是说只要人的进出连续完成t1、t2、t3时刻，逻辑电路的输出端C点或D点就会输出一个低电平L信号送入计数器的加法计数端5或减法计数器4进行加减计数，如果不能连续完成t1、t2、t3或只能完成t1、t2时刻，此时逻辑电路无低电平L输出，因此这种逻辑功能即可以识别人的进出又可以有效地防止假进出房间的可能性，如刚走到门口又回头走时，从而保证了自动控制器的可靠性，图2中R1、R2为逻辑电路输入端的下拉电阻，D1、D2为加快电容的充电时间而设的二级管。以上说明中，括号内的代号表示离开房间时的各个工作点。
图2计数电路103，图2中34为二进制可预置加减法可逆计数锁存器，K为计数、预置转换开关，R5为上拉电阻，R6～R10为下拉电阻，A0为清零按钮，A1、A2、A3、A4分别为预置数1、2、4、8按钮，在正常情况下，K板置在计数位置即图2中位置，此时计数锁存器34的输入端5脚或4脚只要收到C点或D点的低电平L信号时，就会进行加计数或减计数，并将计数结果由输出端3、2、6、7脚输出，如果C点D点全为高电平H时，计数锁存器34处于保持状态，如需要预置时，先将转换开关K板置预置位置，按一下清零按钮A0将原数据清零后，再选择A1、A2、A3、A4按钮，预置好后再将K板回计数位置。计数电路具有加减计数和预置功能，它能将进入房间的人次一个个在计数器上加起来，也能将离开房间的人次一个个地在计数器上减去，也可以将房间内的人次预先置入计数器，最后将计数结果在输出端3、2、6、7上用高电平H或低电平L呈现出来，再分别送入开关电路和译码显示电路中，计数锁存器34的12、13脚是在扩大计数器容量时使用的进位端和借位端，16脚为电源，8脚接地。
图2开关电路104由或门35，开关管BG3，继电器J等组成，计数锁存器34的编码输出端3、2、6、7如果全为低电平L时，经过输入或门35，BG3基极也为低电平L，而使BG3
截止，继电器J断电释放，常开触点J－1、J－2断开；如果编码输出端3、2、6、7有一个以上的高电平H，经过输入或门35，BG3基极也为高电平而使BG3导通，继电器J通电吸合，常开触点J－1、J－2接通，通过继电器J的常开触点J－1、J－2的接通和断开，就可以直接控制或通过交流接触器来控制室内电源的开和关，R11为开关管BG3基极限流电阻，D3为保护BG3而设的二极管。
图2译码数显电路105，第一种是用数字式显示，即将计数锁存器34的输出端3、2、6、7输出的编码信号，经二进制七段译码器译码后用数码管来显示其计数电路103所计下的数据，即室内人数。第二种是用发光二极管来表示如图2中105所示将计数锁存器34的编码输出端3、2、6、7上的高电平H或低电平L分别通过非门38、39、40、41反相后接到发光二极管LED1～4上，当计数锁存器34的编码输出端3、2、6、7全为低电平L时，经非门38、39、40、41反相后42、43、44、45各点均为高电平H，因发光管二端全为高电平H，所以不发光，当计数锁存器的编码输出端3、2、6、7有一个以上的高电平H时，如3、2为高电平，6、7为低电平L时，经非门38、39、40、41反相后，42、43点则为低电平L，发光管LED1、LED2发光，44、45点为高电平H，LED3、LED4无光，根据二进制的8421原理，3脚输出数为1、2脚输出数为2、6脚输出数为4、7脚输出数为8，那么LED1～4发光即表示数分别为1、2、4、8、现在只要看到那一个发光管发光即可知道计数器的计入数据是多少，室内有几人，如有二只以上的发光管发光，只要将它们各自所代表的数字加起来即可，如上面的LED1、LED2发光，将它们所代表的数字1和2相加后得3，即表示计数器的数据和室内人数为3，R12～15为发光二极管的限流电阻。
图中所有＋5、＋24、6.3V均为工作点电压，丄表示接零。
权利要求1.自动控制房间电源的室内电源自动控制器，该控制器有光电控制(101)、逻辑电路(102)、计数电路(103)开关电路(104)、译码数显电路(105)所组成，其特征是逻辑电路(102)有二个输入端和二个输出端，其输入端(A)和(B)分别接于光电控制(101)的光电三极管(BG1)和(BG2)的发射极上，其输出端(C)和(D)分别接于计数锁存器(34)的加计数端(5)和减计数端(4)上，计数锁存器(34)的输出端(3)、(2)、(6)、(7)接于开关电路(104)的或门(35)的输入端上。
2.根据权利要求1所述的光电控制(101)，其特征是由两组光电控制头组成。
3.根据权利要求1所述的逻辑电路(102)，其特征是由与非门(13)、(7)、(11)、(30)、(25)、(29)和非门(1)、(9)、(15)、(19)、(27)、(31)等连接而成，(R3)、(D1)、(C1)和(R4)、(D2)、(C2)为二组快充慢放延时电路，(C)或(D)点的电平受(A)与(B)两点电平的作用，其逻辑表达式为
4.根据权利要求1所述的计数电路(103)，其特征是主要由二进制可预置加减法可逆计数锁存器(34)构成。
5.根据权利要求1所述的开关电路(104)，其特征在于它有一个或门(35)，它的作用是将计数锁存器(34)所输出的高电平传输到开关管(BG3)基极上，它的输入端的数量多于或等于计数锁存器(34)输出端的数量。
6.根据权利要求1所述的译码数显电路(105)其特征是它由译码器和数码管构成或由非门和发光二极管构成。
专利摘要本实用新型是一种自动控制房间电源的装置，它是根据光电控制、门电路、计数器计数及开关电路的原理设计而成的。当有人进出房间经过两组光电控制头时，其两个受光器中光电三极管的输出阻抗就会产生一组变化，这一变化经逻辑电路分析后，即可判断出人是进入房间还是离开房间，然后用低电平信号送入加减法计数器进行计数，开关电路再根据计数器的计数结果来决定室内电源的通和断。
文档编号G07C9/00GK2046243SQ8820292
公开日1989年10月18日 申请日期1988年4月8日 优先权日1988年4月8日
发明者刘训谦 申请人:刘训谦