专利名称：串行口查询管理分离式家用电器自动化双向无线接线座的制作方法
技术领域：
本实用新型属于应用电子技术领域，特别是涉及一种实现家用电子与电器自动化运行的计算机与家用电子和电器的接口装置。
背景技术：
同时提交审查的实用新型“串行口查询管理分离式家用电器自动化无线接线座” 把“串行口查询管理的家用电子电器自动化接线座”(ZL 2010 2 0531787. 1)分解成接口与终端两部分，接口负责与计算机串行口的联络，把计算机T)(D 口线输出的串行指令以无线电波的方式传递给(36个)终端，将自身连接的三个传感器的状态送入计算机，每一个终端可以自由地就近结合一路家用电器使用，也只需解决一块固态继电器的散热问题。不过， 所述终端不能够配合传感器使用，因为终端只配置有无线接收电路，无法向接口部分发射出fn息。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种串行口查询管理分离式家用电器自动化双向无线接线座，它由接口与终端两部分组成。接口部分以电缆“双向”(即既可以发送，又可以接收)联系计算机，包括9针RS232C接口、RS232<->TTL/CM0S电平转换电路、两组4bit三态门电路、4对传感器接线端、2-4译码器、二进制计数器、无线发射电路、无线接收电路、+5V 与+12V稳压电源电路、防雷击和浪涌电路以及市电电源线及其插头；一方面，接口部分接收自计算机串行口的发送数据线T)(D传输出的串行数据指令，将其译码成并行!Bbit数据， 并由串行口的输入联络线CTS、DSR与⑶回送该!Bbit指令数据以及自身所配合的三个传感器的状态入计算机，再将校正后的指令数据通过无线发射电路发射出去；另一方面，接口部分还接收终端以无线电波的方式发射出来的三个传感器的状态，并由串行口的输入联络线 CTS、DSR与CD送入计算机。终端接收接口部分无线发射出的!Bbit指令数据，执行指令管理四路家用电器，还将所配合的三个传感器的状态无线发射出去，包括无线接收电路、3-8 译码器、四个RS触发器、四路固态继电器及其电子开关电路、3对传感器接线端、无线发射电路以及+5V与+12V稳压电源电路。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一、关于接口部分RS232C接口的第四针DTR、第七针RTS、第三针T)(D分别连接到各自的 RS232<->TTL/CM0S电平转换电路的三个RS232C电平信号输入端，该电平转换电路相应的三个TTL/CM0S电平信号输出端分别连接到2-4译码器的两个信号输入端与二进制计数器的时钟信号输入端；两组4bit三态门电路各自的四个信号输出端两两并联，构成四个公共的信号输出端，每个公共的信号输出端串联一个上拉电阻到电源正极，还连接到 RS232<->TTL/CM0S电平转换电路的四个TTL/CM0S电平信号输入端之一，该电平转换电路相应的四个RS232C电平信号输出端分别连接到RS232C接口的第一针⑶、第六针DSR、第八针CTS与第九针RI ； —组4bit三态门电路的四个信号输入端分别连接到二进制计数器的四个计数信号输出端，另一组4bit三态门电路的四个信号输入端分别与电源负极构成了 4对传感器接线端；2-4译码器的四个译码信号输出端之/Y0、/Yl与Λ3分别连接到两组4bit三态门电路与无线发射电路各自的(低电平有效)输出使能端；2-4译码器由 74/K7139组成，其低电平有效的使能端接电源负极；二进制计数器由CD4516组成，其复位端、预置数使能端、进位输入端都接电源负极，计数模式端接电源正极，其计数信号输出端中的低三位分别连接到无线发射电路的三个发射数据输入端；+5V与+12V稳压电源电路的交流输入端与防雷击和浪涌电路并联，通过市电电源线及其插头接到市电，+5V与+12V稳压电源电路的输出负极与RS232C接口的第五针GND相连。无线发射电路由编码电路HS2262-R6、六位地址设置电路以及发射模块9912组成；其中，编码电路HS2262-R6的三个数据输入端D2D1D0构成无线发射电路的三个发射数据输入端，其余的三个数据输入端接到电源正极，编码电路HS2262-R6的发射使能端/TE构成无线发射电路的输出使能端，其数据输出端Dout连接到发射模块9912的发射信号输入端，六位地址设置电路由六个单刀三掷开关组成，每个单刀三掷开关的单刀端与编码电路 HS2^2-R6的一个地址输入端相接，每个单刀三掷开关另一端的三个电极分别连接到电源的正极、负极或悬空。接口部分的+5V与+12V稳压电源电路由电源变压器、二极管桥式整流电路、电容滤波电路以及三端稳压集成电路7805与7812组成，7805的两个输出端分别构成了本装置的电源正极与电源负极，7812提供无线发射电路中发射模块9912的工作电源。防雷击和浪涌电路由一只熔断器和一个压敏电阻串连组成。RS232<->TTL/CM0S电平转换电路由两块MAX232结合四只电解电容组成。无线接收电路由译码电路HS2272-L6、六位地址设置电路以及接收模块9921组成；其中，接收模块9921的信号输出端连接到译码电路HS2272-L6的数据输入端，六位地址设置电路由六个单刀三掷开关组成，每个单刀三掷开关的单刀端与译码电路HS2272-L6的一个地址输入端相接，每个单刀三掷开关另一端的三个电极分别连接到电源的正极、负极或悬空；译码电路HS2272-L6的六个数据输出端中的三个D3D1D0与终端中无线发射电路之编码电路HS2262-R6的三个数据输入端D3D1D0相互对应，分别连接到三个传感器RS2、RS3 与RS4的信号输出端，即1对传感器接线端之非电源负极端。二、关于终端无线接收电路由译码电路HS2272-L6、六位地址设置电路以及接收模块9921组成；其中，接收模块9921的信号输出端连接到译码电路HS2272-L6的数据输入端，六位地址设置电路由六个单刀三掷开关组成，每个单刀三掷开关的单刀端与译码电路HS2272-L6的一个地址输入端相接，每个单刀三掷开关另一端的三个电极分别连接到电源的正极、负极或悬空；译码电路HS2272-L6的六个数据输出端中的三个D2D1D0与无线发射电路的三个发射数据输入端、无线发射电路中编码电路HS2262-R6的三个数据输入端D2D1D0以及二进制计数器其计数信号输出端中的低三位相互对应，分别连接到3-8译码器的三个信号输入端；译码电路HS2272-L6的接收数据有效端VT连接到3_8译码器的高电平有效使能端E3， 还串联一个下拉电阻到电源负极，3-8译码器的低电平有效的使能端都接到电源负极，其8 个译码信号输出端分别串联一个下拉电阻到电源负极，并依序连接到四个RS触发器的四对R、S控制端，四个RS触发器的输出端分别连接到四路固态继电器及其电子开关电路的信号输入端。固态继电器及其电子开关电路包括一个基极电阻、一个基极偏置电阻、一个NPN 三极管、一块固态继电器、一个发光二极管以及一个单相插座；其中，基极电阻与基极偏置电阻的一端并联，作为固态继电器及其电子开关电路的信号输入端，它俩的另一端分别连接到三极管的基极与电源负极，电源正极、固态继电器的正极性输入端及其负极性输入端、 发光二极管、三极管的集电极及其发射极以及电源负极组成串联回路，固态继电器的两个交流输出端并联有金属氧化物压敏电阻，并分别连接到单相插座的相线极(L极)与工作零线极(N极)。终端中的+5V与+12V稳压电源电路由电源变压器、二极管桥式整流电路、电容滤波电路以及三端稳压集成电路7805与观12组成，7805的两个输出端分别构成了终端的电源正极与电源负极，7812提供无线发射电路中发射模块9912的工作电源。无线发射电路由编码电路HS2262-R6、六位地址设置电路以及发射模块9912组成；其中，编码电路HS2262-R6的三个数据输入端D3D1D0分别与电源负极构成1对传感器 mm,编码电路HS2262-R6其余的三个数据输入端至少有一个接到电源正极，编码电路 HS2262-R6的发射使能端/TE接到电源负极，其数据输出端Dout连接到发射模块9912的发射信号输入端，六位地址设置电路由六个单刀三掷开关组成，每个单刀三掷开关的单刀端与编码电路HS2^2-R6的一个地址输入端相接，每个单刀三掷开关另一端的三个电极分别连接到电源的正极、负极或悬空。本实用新型继承实用新型申请“串行口查询管理分离式家用电器自动化无线接线座”的技术，构成了计算机的串行口与家用电子电器之间的接口，在计算机软件的管理下， 通过DTR\RTS的组合，分别选通两组4bit三态门电路与编码电路HS2^2-R6的发射使能端 /TE之一，或者获取接口部分自身三个传感器的状态，或者以无线电传输方式获取终端所配合的三个传感器的状态，或者校验串行口发送数据端T)(D输出的串行指令，或者以无线电发射出该指令的:3bit数据，而终端无线接收到该!Bbit指令数据以后经过3-8译码管理4 块固态继电器。接口部分与终端以无线电方式传递指令，终端脱离了电缆的约束，便于就近结合家用电器使用，而且，根据接口部分无线发射电路与终端上无线接收电路各自的六位地址设置电路，接口部分在理论上可以配合36个终端使用。本实用新型的优点是为接口部分与终端分别添置了无线电接收电路与无线电发射电路，使得终端可以配合三路传感器使用，更加便利智能化、自动化运行家用电器。
以下结合附图，进一步说明本实用新型。
图1是本实用新型接口部分的原理图(I)，包括9针RS232C接口、RS232<->TTL/ CMOS电平转换电路、两组4bit三态门电路、传感器RSI、RS2、RS3与RS4、2_4译码电路、二进制计数器以及+5V与+12V稳压电源电路。图2是本实用新型接口部分的原理图(II)，包括二进制计数器与无线发射电路， 后者由编码电路HS2262-R6、六位地址设置电路以及发射模块9912组成。图3是本实用新型接口部分的原理图(III)，包括无线接收电路、传感器RS1、RS2、RS3与RS4。图中，无线接收电路由接收模块9921、译码电路HS2272-L6以及六位地址设置电路组成。图4是本实用新型终端部分的原理图(I)，包括无线接收电路、3-8译码器、四个 RS触发器以及四路固态继电器及其电子开关电路。图中，略去了+5V与+12V稳压电源电路，无线接收电路由接收模块9921、译码电路HS2272-L6以及六位地址设置电路组成。图5是本实用新型终端部分的原理图(II)，S卩无线发射电路与3 (对)传感器(接线端)，前者由编码电路HS2262-R6、六位地址设置电路以及发射模块9912组成。图6是本实用新型终端部分的原理图之一路固态继电器及其电子开关电路。图1中，5. +5V与+12V稳压电源电路，51.防雷击和浪涌电路，8. RS232C接口， 11·- 12. RS232<->TTL/CM0S电平转换电路，13.两组4bit三态门电路，14. 2-4译码电路， 21. 二进制计数器。图2中，21. 二进制计数器，22.编码电路HS2262-R6，221.六位地址设置电路， 23.发射模块9912。图3中，41.接收模块9921,42.六位地址设置电路，43.译码电路HS2272-L6。图4中，24.接收模块9921,25.译码电路HS2272-L6，251.六位地址设置电路， 沈.3-8译码器，27.四个RS触发器，1.- 4.固态继电器及其电子开关电路。图5中，31·- 33.传感器，35.编码电路HS2262-R6，36.六位地址设置电路，37.发射模块9912。图6中，91.固态继电器SSR。
具体实施方式
接口部分的无线发射电路如图2所示，编码电路HS2262-R6 (22)的六个数据输入端的内部有下拉电阻，它输出经过地址编码以后的数据的条件是1)六个数据输入端中出现一个高电平，2)使能端/TE有效。因此，它闲余的数据输入端D5、D4与D3都接电源正极， 一旦指令数据被校正，片选信号Λ3有效，编码电路HS2^52-R6 (22)就会输出经过地址编码的数据给发射模块9912 (23)，把指令信息发射出去。终端部分的无线发射电路如图5所示，编码电路HS2^2_R6 (35)的使能端/TE接到电源负极，处于有效状态，而编码电路HS2262-R6(35)的冗余数据输入端全部悬空，这时 1)所配合的三路传感器空缺，等同编码电路HS2^52-R6(35)的数据输入端全部悬空，其引脚上可能出现电磁感应干扰，但会被六个数据输入端内部的下拉电阻置于低电平，不传输出信息；在此无线电静默过程中，由于接口部分相应的无线接收电路之译码电路HS2272-L6 (43)能够锁存输出数据，因此，计算机通过一组4bit三态门电路检测传感器(RSI、)RS2、 RS3、RS4时相应的数据不会发生改变，也不会被电磁感应干扰；2)所配合的三路传感器之一出现高电平，该电路便会发送出去编码信息，属于正常的工作状况。终端部分的无线接收电路如图4所示，译码电路HS2272-L6 (25)—旦接收到符合其六位地址设置电路(251)编码的无线电信号，其接收有效输出端VT就会由低电平变成高电平，其数据输出端D5D4D3D2D1D0输出经过地址译码以后的数据，该数据与编码电路 HS2262-R6 (22)的输入数据D5D4D3D2D1D0、无线发射电路的三个发射数据输入端、二进制计数器(21)其计数信号输出端中的低三位相互对应。因此，当接收到符合六位地址设置电路(251)规定的地址编码的信息，译码电路HS2272-L6 (25)的VT信号便选通3_8译码器 (26)，把经过地址译码以后的数据输出给四个RS触发器(27)，管理四路固态继电器及其电子开关电路(1)- (4)。 从计算机串行口的T)(D 口线传送操作电子开关动作的指令、计算机使用串行口的输入联络线CTS、DSR与CD检测!Bbit指令数据以及三个传感器的状态都用到串行通信控件 MSComm32. OCX的事件属性，此处不再叙述。图1中涉及到口线RI的传感器RSl以及两组 4bit三态门电路(13)中的某Ibit实际上用不上，属于多余。
权利要求1.串行口查询管理分离式家用电器自动化双向无线接线座，其特征是它由接口与终端两部分组成；接口部分包括9针RS232C接口、RS232<->TTL/CM0S电平转换电路、两组 4bit三态门电路、4对传感器接线端、2-4译码器、二进制计数器、无线发射电路、无线接收电路、+5V与+12V稳压电源电路、防雷击和浪涌电路以及市电电源线及其插头；终端包括 无线接收电路、3-8译码器、四个RS触发器、四路固态继电器及其电子开关电路、3对传感器接线端、无线发射电路以及+5V与+12V稳压电源电路；接口部分中，RS232C接口的第四针DTR、第七针RTS、第三针T)(D分别连接到各自的RS232<->TTL/CM0S电平转换电路的三个RS232C电平信号输入端，该电平转换电路相应的三个TTL/CM0S电平信号输出端分别连接到2-4译码器的两个信号输入端与二进制计数器的时钟信号输入端，两组4bit三态门电路各自的四个信号输出端两两并联，构成四个公共的信号输出端，每个公共的信号输出端串联一个上拉电阻到电源正极，还连接到RS232<->TTL/CM0S电平转换电路的四个TTL/ CMOS电平信号输入端之一，该电平转换电路相应的四个RS232C电平信号输出端分别连接到RS232C接口的第一针⑶、第六针DSR、第八针CTS与第九针RI，一组4bit三态门电路的四个信号输入端分别连接到二进制计数器的四个计数信号输出端，另一组4bit三态门电路的四个信号输入端分别与电源负极构成了 4对传感器接线端，4对传感器接线端中的三对之非电源负极端分别连接到无线接收电路的三个数据输出端，2-4译码器的四个译码信号输出端之/Y0、/Yl与Λ3分别连接到两组4bit三态门电路与无线发射电路各自的输出使能端，二进制计数器其计数信号输出端中的低三位分别连接到无线发射电路的三个发射数据输入端；终端中，无线接收电路由译码电路HS2272-L6、六位地址设置电路以及接收模块9921组成，其中，接收模块9921的信号输出端连接到译码电路HS2272-L6的数据输入端，六位地址设置电路由六个单刀三掷开关组成，每个单刀三掷开关的单刀端与译码电路HS2272-L6的一个地址输入端相接，每个单刀三掷开关另一端的三个电极分别连接到电源的正极、负极或悬空，译码电路HS2272-L6的六个数据输出端中的三个D2D1D0分别连接到3-8译码器的三个信号输入端，译码电路HS2272-L6的接收数据有效端VT连接到3_8译码器的高电平有效使能端E3，还串联一个下拉电阻到电源负极，3-8译码器的低电平有效的使能端都接到电源负极，其8个译码信号输出端分别串联一个下拉电阻到电源负极，并依序连接到四个RS触发器的四对R、S控制端，四个RS触发器的输出端分别连接到四路固态继电器及其电子开关电路的信号输入端；终端中，无线发射电路由编码电路HS2262-R6、 六位地址设置电路以及发射模块9912组成，其中，编码电路HS2^2-R6的三个数据输入端 D3D1D0分别与电源负极构成1对传感器接线端，编码电路HS2262-R6的发射使能端/TE接到电源负极，其数据输出端Dout连接到发射模块9912的发射信号输入端，六位地址设置电路由六个单刀三掷开关组成，每个单刀三掷开关的单刀端与编码电路HS2262-R6的一个地址输入端相接，每个单刀三掷开关另一端的三个电极分别连接到电源的正极、负极或悬空； 接口部分与终端中的+5V与+12V稳压电源电路的电路结构相同，各自由电源变压器、二极管桥式整流电路、电容滤波电路以及三端稳压集成电路7805与7812组成，+5V与+12V稳压电源电路的交流输入端与防雷击和浪涌电路并联，通过市电电源线及其插头接到市电，其中，两个7812分别为所在部分的无线发射电路中的发射模块9912提供工作电源，两个7805 分别提供所在部分其余电路的工作电源。
2.根据权利要求1所述的串行口查询管理分离式家用电器自动化双向无线接线座，其特征在于接口部分中，无线发射电路由编码电路HS2262-R6、六位地址设置电路以及发射模块9912组成；其中，编码电路HS2262-R6的三个数据输入端D2D1D0构成无线发射电路的三个发射数据输入端，其余的三个数据输入端接到电源正极，编码电路HS2262-R6的发射使能端/TE构成无线发射电路的输出使能端，其数据输出端Dout连接到发射模块9912的发射信号输入端，六位地址设置电路由六个单刀三掷开关组成，每个单刀三掷开关的单刀端与编码电路HS2262-R6的一个地址输入端相接，每个单刀三掷开关另一端的三个电极分别连接到电源的正极、负极或悬空。
3.根据权利要求1所述的串行口查询管理分离式家用电器自动化双向无线接线座，其特征在于接口部分中，无线接收电路由译码电路HS2272-L6、六位地址设置电路以及接收模块9921组成；其中，接收模块9921的信号输出端连接到译码电路HS2272-L6的数据输入端，六位地址设置电路由六个单刀三掷开关组成，每个单刀三掷开关的单刀端与译码电路 HS2272-L6的一个地址输入端相接，每个单刀三掷开关另一端的三个电极分别连接到电源的正极、负极或悬空，译码电路HS2272-L6的六个数据输出端中的三个D3D1D0构成无线接收电路的三个数据输出端。
4.根据权利要求1所述的串行口查询管理分离式家用电器自动化双向无线接线座，其特征在于终端中，固态继电器及其电子开关电路包括一个基极电阻、一个基极偏置电阻、 一个NPN三极管、一块固态继电器、一个发光二极管以及一个单相插座；其中，基极电阻与基极偏置电阻的一端并联，作为固态继电器及其电子开关电路的信号输入端，它俩的另一端分别连接到三极管的基极与电源负极，电源正极、固态继电器的正极性输入端及其负极性输入端、发光二极管、三极管的集电极及其发射极以及电源负极组成串联回路，固态继电器的两个交流输出端并联有金属氧化物压敏电阻，并分别连接到单相插座的相线极与工作零线极。
5.根据权利要求1所述的串行口查询管理分离式家用电器自动化双向无线接线座，其特征在于，所述防雷击和浪涌电路由一只熔断器和一个压敏电阻串连组成。
专利摘要串行口查询管理分离式家用电器自动化双向无线接线座构成计算机与电子电器之间的接口装置，包括接口与终端两部分。接口部分无线发射串行口TXD线输出的指令，无线接收3bit传感器数据，并让计算机由串行口校正指令或检测传感器，包括RS232C接口、两组4bit三态门电路、4对传感器接线端、2-4译码器、二进制计数器、无线发射电路以及无线接收电路。终端无线接收3bit指令，管理四路固态继电器，无线发射三个传感器的信息，包括无线接收电路、3-8译码器、四个RS触发器、四路固态继电器、3对传感器接线端以及无线发射电路。通过六位地址设置电路，接口可以配合36个终端，各终端就近运行四个电器，检测三个传感器。
文档编号H03K19/0175GK202206368SQ20112024866
公开日2012年4月25日 申请日期2011年7月14日 优先权日2011年7月14日
发明者曾艺, 李全民, 胡川 申请人:周于麟