专利名称：灯具红外线遥控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型所述的灯具红外线遥控装置，是利用红外线遥控技术实现豪华灯具的开闭及调光、调色、升降和定时等功能的一种遥控装置。
目前对灯具实现控制的现有技术方面，基本停滞在简单的电器控制技术水平上，即灯具的开闭是采用固定电源开关控制。近年来虽然出现了调光灯，但其工作原理是通过灯具上配置固定的手动调压器来实现其调光功能。但这种调光技术的应用受局限性的影响，故仅适用于应用在书写台灯之类的灯具上。而且如果灯具安置在使用者触及不到或者不方便的位置上，就无法使用这一功能，所以对灯具的控制技术尚处于低水平状态。现在普遍应用的遥控技术一类是红外线遥控、另一类是无线电遥控。而家用电器主要采用的是红外线遥控技术，如彩电、录放相机等。对于红外线遥控技术在灯具控制上设有得到应用的根本技术原因在于，灯具本身就是一个强烈的红外线光源(一只100W白炽灯其能量60％以上转化为红外线)将对红外线遥控装置产生严重的干扰。另外曾有利用无线电遥控技术来进行灯具遥控，但由于无线电波具有很强的穿透性，这佯附近室内若均使用这样的遥控灯具就会互相干扰，即使采用分频制的措施，也避免不了数盏灯中间出现同频的问题，所以不适应推广使用。针对现有技术中存在的问题进行新的设计以提高其工作性能，实现利用红外线技术对灯具进行遥控，使灯具控制技术步入时代高科技的行列是十分必要的。
鉴于上述现有技术中所存在的问题，本实用新型目的是设计一种性能先进、控制可靠、便用方便、造价低廉、工艺性好、适用范围广的新型灯具红外线遥控装置。本实用新型采用价格低廉的单片微型计算机和专用集成电路块，及其它有关电子元件。从而将微电子技术应用到对现代灯具的控制中。通过对灯具的红外线遥控的研究来突破红外线遥控技术在强烈的红外线环境中应用的难点，从而解决红外线遥控技术对抗红外线干扰的问题。并通过红外线遥控技术在灯具上的应用而增加灯具的多种使用功能，以满足长期以来人们对灯具使用功能的需求。如不定位开闭灯具、调整亮度及豪华灯具的调光、调色、调升降和定时等。由于本发明在灯具中的应用不仅增加了灯具使用功能，而且增加了其价值功能，并可通过对灯具亮度的调整使其在低于额定功率下工作，从而具有极佳的节能作用。所以本实用新型是一种适于适用的新型灯具红外线遥控装置。
本实用新型是一种灯具红外线遥控装置，其特征如附图所示，本实用新型由红外线遥控接收器和红外线遥控发射器所组成。红外线遥控接收器与灯具的电源线相连接，其结构由单片微型机、直流稳压电源、红外线接收电路、过零检测电路、可控硅及其驱动电路所组成。红外线摇控发射器由专用单片机及红外线发射电路和有序排列的若干控制开关所组成。可通过对不同控制开关的选择实现对房内一盏或数盏灯的控制，完成对灯具的调光、调色、升降或定时。本实用新型所述的过零检测电路中的电压比较器的正输入端与两个分压电阻相连接。电阻R2的另一端与电源变压器次级线圈的一端相连接；次级线圈的另一端和电阻R3的另一端及电压比较器的负端均与地线相连接。电压比较器的输出端与单片微型机的输入口相连接。由单片微型机对过零检测电路所输入的信号进行判断，使之与零点脉冲的标准信号进行比较，以控制双向可控硅所需要的导通角。本实用新型所述的可控硅及其驱动电路由变压器、电阻、反相器、二极管、双向可控硅及连接线路所组成，用来控制一盏或多盏灯具的开闭及调光、调色、并可实现灯具的升降和定时。本实用新型所述的灯具的升降是由两组双向可控硅对电机正转和反转的控制而实现的。本实用新型所述的单片微型机可将由红外线接收电路送来的脉冲信号进行数字滤波及数据分析外理，将干扰信号去除，有用信号提取出来以实现对灯具的控制可靠性。本实用新型所述的单片微型计算机可根据指令对接口1至接口n分别进行控制，即如果某一路要关断，就将该接口置为低电平。如果某一路要接通就在该路的接口输出一个对应于50周交流电零点的触发脉冲，如果要改变某一路灯具的亮度，就以50周信号的零点做基准，输出一个对应于导通角的触发脉冲。本实用新型所述的单片微型计算机通过指令对所接收到的50周过零信号做为触发脉冲的零导通角参考点。
随着人们生活水平的提高和旅游事业的发展，在家庭、宾馆、剧场、商店等所需灯具的地方对灯具的型式、和控制装置要求越来越高，为了满足社会的需求，本实用新型所述的灯具红外线遥控装置可以解决在强烈的红外线环境中应用红外线技术的难题，从而开拓了红外红遥控技术的应用范围，促进了灯具向微电子高科枝领域的发展，本实用新型的应用具有以下特点(1)具有节能功效经过红外线摇控装置使灯具调整、选择所需要的适宜亮度，故而在普遍情况下灯具将在低于本身额定功率的状态下工作，从而达到节电的目的。(2)具有广泛的适用性由于灯具红外线遥控装置的发明，改变了传统灯具只能靠固定电源开关控制的方式，从而给使用者带来极大的方便，并可以对灯具进行多级定时开闭，并通过对灯具的调光功能的利用达到保健视力的功效。(3)多功能控制本实用新型所述的灯具红外线遥控装置，设有数极控制通道，对灯具具有广义的控制功能，可对一盏灯或数盏灯进行功能控制，即达到调光、调色、灯具升降和定时等功能。(4)本实用新型利用软硬件结合大大减少对灯泡的起动冲击电流，从而可提高灯泡寿命三倍以上。综上所述可知，本实用新型的采用基本可满足对现代灯具的功能控制，并具有普遍性和实用性。由于所采用的遥控装置是属于微电子技术，因此具有灵敏度高、性能稳定可靠、功能多样等特点。本实用新型的普遍应用必将具有积极的社会效益和显著的经济效益。
本实用新型共有八张附图，其中附
图1是红外线遥控接收器的红外线接收电路图。
附图2是红外线遥控接收器的单片机控制电路结构图。
附图3是红外线遥控接收器的整流及稳压电路图。
附图4是红外线遥控接收器的50周过零检测电路图。
附图5是红外线遥控接收器的可控硅及其驱动部分电路图。
附图6是红外线遥控发射器的发射电路图。
附图7是附图6的键盘控制电路图。
附图8是灯具红外线遥控装置的工作框图。
附图9是计算机软件程序流程图。
本实用新型的具体实施例如附图所示，其结构由红外线遥控接收及控制部分和红外线遥控发射部分所组成。红外线遥控发射部分具有红外线遥控发射电路和键盘控制电路。红外线遥控发射电路由专用硬件集成电路块TC9132P、电阻、电容、三极管、晶振器、红外线发光二极管及其连接线路所组成。键盘控制电路由K1～K12控制开关及连接线路所组成。并通过F0、F1、F2接口电路与专用硬件集成电路块相连接。本实用新型采用红外遥控专用CMOS大规模集成电路即在一个系统中使用8个分系统，相互之间可独立工作，且互不干扰，故具有选择遥控系统的自由。又因采用了编码调制传送方式，抗干扰性能特别强。采用此种红外遥控器在几米到几十米远距离的直视范围内任何位置都可对灯具实现调光、调色、定时及升降。发送部分是采用低压、低耗电的TC9132P，工作电压范围为2.2～5V，耗电流静态时仅10μA，所以也不必用电源开关，这样就一直处于等待工作状态而省去开关电源的麻烦。在接口4、5两端外接455KHZ晶体时载波为38KHZ。红外发光二极管采用HG501，发射红外光信号。红外线遥控发射部分的主要功能是根据需要按动键盘中的键值码对发射载频进行调制，使其发射的信号中载有对应按键指令的编码，并通过红外发光管将其转化为红外光线发射出去。
红外线遥控接收及控制部分共由五部分组成，其各部结构及工作原理如下(一)、红外线接收及控制电路由专用集成电路块CX20106A、运算放大器、检波器、比较电路、积分电路、光敏二极管及连接线路所组成。本电路具有不受磁场干扰影响、功耗低等特点。其主要功能是将接收到的红外线编码调制信号转换为相应的电信号，并将信号中的编码解调出来通过JSQ接口送入单片机中。
(二)、单片机控制电路由专用集成电路块8748、晶振电路、复位电路及专用接口所组成。接口A、B、C、D、E、F分别与可控硅及其驱动部分电路的六反相器相对应连接。接口JSQ与红外线接收电路相连接，接口BJQ与50周过零检测电路相连接。通过接口JSQ将红外接收电路送来的脉冲信号送入单片机并对其进行数字滤波及数据分析处理，将干扰信号去除，将有用信号提取出来并送入相应的存贮器寄存。单片机根据指令可对接口1至接口n分别进行控制，即如果某一路要关断，就将该接口置为低电平，如果某一路要接通就在该路的接口输出一个对应于50周交流电零点的触发脉冲。如果要改变某一路的亮度，就以50周信号的点做基准，输出一个对应于导通角的触发脉冲。单片机将接口BJQ收到的50周过零信号做为触发脉冲的零导通角参考点。从而实现单片机对整个系统的控制。
(三)、整流及稳压电路是由电源变压器、整流桥块、电容、稳压块及连接线路所组成。其主要功能是将50周交流电转换成直流＋5V电源，并分别提供给单片机、红外线接收电路、过零检测电路和可控硅及其驱动部分电路，做为这些电路的工作电源。
(四)、50周过零检测电路由电压比较器LM324、电阻及连接线路所组成。其A、B、两输入端分别与电源变压器的次级线圈的对应端点相连接。其功能是将50周交流信号转换成方波信号，而方波的前沿和后沿分别对应于50周交流电的过零点，并将该信号送住单片机的接口BJQ中。
(五)可控硅及其驱动电路可根据实际需要设置一路或多路每一路均由变压器、六反相器、电阻、二极管、双向可控硅所组成。变压器的初级线圈一端同电阻相连接，并接＋5V电压，另一端同六反相器的输出端相连接。变压器次级线圈的一端同二极管的阳极相连接，其阴极与双向可控硅控制极相连接。双向可控硅通过负载与220伏交流电源构成回路。在线路中的负载为灯泡LM1、LM2、LM3、LM4和电机的绕组ZL、FL。双向可控硅是用来控制灯泡亮暗及电机转动的电子开关。而反相器则是用来扩大计算机接口的输出能力。以较大的电流通过变压器去驱动(触发)可控硅。
在本实用新型中对被控制(遥控)的对象可分别为一盏灯或一组灯，也可以是一个升降灯中的升降电机或旋转灯中的旋转电机也可以是其它电器等等。单片机接口1～n的序号是根据需要而进行相应配置的数量。如不扩充电路可实现二十多路的控制，如果扩充接口可实现几百至几千路的控制。
权利要求1.一种灯具红外线遥控装置，其特征在于由红外线遥控接收器和红外线遥控发射器所组成；红外线遥控接收器与灯具的电源线相连接，其结构由单片微型机、直流稳压电源、红外线接收电路、过零检测电路、可控硅及其驱动电路所组成；红外线遥控发射器由专用单片机及红外线发射电路和有序排列的若干控制开关所组成。
2.根据权利要求1所述的灯具红外线摇控装置，其特征在于单片微型机控制电路由专用集成电路块8748、晶振电路、复位电路及专用接口所组成，接口A、B、C、D、E、F分别与可控硅及其驱动部分电路的六反相器相对应连接，接口JSQ与红外线接收电路相连接，接口BJQ与50周过零检测电路相连接。
3.根据权利要求1所述的灯具红外线摇控装置，其特征在于过零检测电路中的电压比较器的正输入端与两个分压电阻相连接，电阻R2的另一端与电源变压器次级线圈的一端相连接；次级线圈的另一端和电阻R3的另一端及电压比较器的负端均与地线相连接；电压比较器的输出端与单片微型机的输入口相接。
4.根据权利要求1所述的灯具红外线遥控装置，其特征在于可控硅及其驱动电路可根据实际需要设置一路或多路每一路均由变压器、六反相器、电阻、二极管、双向可控硅所组成，变压器的初级线圈一端同电阻相连接，另一端同六反相器的输出端相连接，变压器次级线圈的一端同二极管的阳极相连接，其阴极与双向可控硅控制极相连接，双向可控硅通过负载与220伏交流电源构成回路。
5.根据权利要求1或4所述的灯具红外线遥控装置，其特征在于可控硅及其驱动电路中的负载可以是灯泡、电机绕组或其它电器。
6.根据权利要求4或5所述的灯具红外线摇控装置，其特征在于可控硅及其驱动电路中的电机绕组是升降电机绕组或旋转灯中旋转电机绕组。
专利摘要本实用新型提供一种灯具红外线遥控装置，其结构由单片微型机、红外线发射电路、红外线接收电路和可控硅及其驱动电路所组成。本实用新型利用红外线遥控技术实现豪华灯具的开闭及调光、调色、升降和定时等功能。本实用新型突破红外线遥控技术在强烈的红外线环境中应用的难点，从而解决了红外线遥控技术对抗红外线干扰的问题。本实用新型具有性能先进、灵敏度高、控制可靠、使用方便、节约能源、功能多样等特点，从而具有广泛的适用性。
文档编号H02M5/02GK2094848SQ9120803
公开日1992年1月29日 申请日期1991年5月8日 优先权日1991年5月8日
发明者胡林 申请人:大连海华微电子有限公司, 大连长城联营经销公司