一种红外线感应开关式节能控制系统的制作方法
【专利摘要】一种红外线感应开关式节能控制系统，可以串联在电器开关上的节能控制电路系统，通过红外检测进行探测一定距离内是否有人，进而控制电器开关的关断，节约了电器对能源的消耗且延长了自身的使用寿命，达到节能减排的效果。与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：电路简单不需要改变电器原始结构，只需串联到家用电器上即可，实用性强，智能感应敏感的高，避免家用电器无在无人使用时的待机或空转等带来的浪费，达到节能减排的效果。使用安全、节约了大量的电力资源，排除了安全隐患。可以广泛的应用到各类家用电器中，适合推广。
【专利说明】一种红外线感应开关式节能控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及家用电器节能领域，尤其涉及一种红外线感应开关式节能控制系统。
【背景技术】
[0002]家用电器在我们的日常生活中已经有越来越广泛的应用，大量的家用电器的使用在给我们带来方便、快捷的同时，也在直接或间接地浪费了大量的额外资源，生活中由于各种类型的家用电器待机或者空转等非人为消耗而带来的额外浪费更是让我们叹为观止。据了解目前市场上针对家用电器节能方面并不是很完善，主要还是停留在待机功能上，这种方法并不能从根本上解决浪费资源这一现状，据调查，仅仅是电视机待机浪费的电力每年就高达十几亿度，追溯下来，由于发电而浪费的燃煤等能源更多，寻找更加实用完善的解决办法是当务之急。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种红外线感应开关式节能控制系统，可以串联在电器开关上的节能控制电路系统，通过红外检测进行探测一定距离内是否有人，进而控制电器开关的关断，避免家用电器无在无人使用时的待机或空转等带来的浪费，达到节能减排的效果。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现:
[0005]一种红外线感应开关式节能控制系统，包括红外发射电路、红外接收电路、时间控制电路、光控亮灯LEDO，所述的红外发射电路与时间控制电路连接，时间控制电路与红外接收电路连接，光控亮灯LEDO设置在时间控制电路上；
[0006]所述的红外发射电路包括红外发射管、电阻滑动变阻器Rl、R2、R3和R4、1#NE555P芯片、电容Cl、电容C10、5V电源，电阻R4、1#NE555P芯片的RST引脚、VCC、滑动变阻器Rl的动触头与5V电源连接；红外发射管一端与电阻R4连接，另一端与1#NE555P芯片的OUT引脚连接；电阻R2 —端与滑动变阻器Rl连接，另一端与电阻R3、1#NE555P芯片的DISC引脚连接，电阻R3 —端与电阻R2、1#NE555P芯片的DISC引脚连接，另一端与电容C1、1#NE555P芯片的THR、TRIG引脚连接；电容Cl 一端与R3、1#NE555P芯片的THR、TRIG引脚连接，另一端接地；电容ClO—端与1#NE555P芯片的CVOLT引脚连接，另一端与地相连；1#NE555P芯片的GND引脚与地相连；
[0007]所述的红外接收电路包括红外接收管、电阻R5、R6、R7、R8、RlO电容C3、C4、C6、5V电源、CX20106芯片，电阻R7 —端与5V电源连接，另一端与CX20106芯片引脚7、电阻R8、电容C6连接；CX20106芯片引脚I通过红外接收管与地连接，CX20106芯片引脚2通过电阻R5、电容C3与地连接；CX20106芯片引脚3通过电容C4与地连接；CX20106芯片引脚4与地连接；CX20106芯片引脚5通过电阻R6与5V电源连接；CX20106芯片引脚6通过电容C5与地连接；CX20106芯片引脚7与电阻R7、R8、电容C6连接；CX20106芯片引脚8与5V电源连接；电容C6 —端与CX20106芯片引脚7、R7、R8连接，另一端接地；电阻R8 —端与CX20106芯片引脚7、电阻R7、电容C6连接，另一端与三极管基极连接；三极管基极一端与电阻R8连接，另一端与地连接，射极通过RlO与时间控制电路电路的2#NE555P芯片的TRIG引脚连接；
[0008]所述的时间控制电路包括2#NE555P芯片、电阻R11、R12、R13、光敏电阻RL、电容C8、C9 二极管D3、5V电源，2#NE555P芯片的DISC引脚与THR引脚连接，一端通过电容C8与地连接，另一端通过电阻Rll与5V电源连接；2#NE555P芯片的OUT引脚通过电阻Rl3、光控亮灯LEDO与地连接；2#NE555P芯片的OUT引脚还通过二极管D3与地连接；2#NE555P芯片的GND引脚与地连接；2#NE555P芯片的TRIG引脚与红外接收电路的RlO连接；2#NE555P芯片的COVLE引脚通过电容C9与地连接；2#NE555P芯片的RST引脚通过光敏电阻RL与地连接，还通过电阻R12与5V电源连接。
[0009]与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0010]I)控制电器开关的关断，避免家用电器无在无人使用时的待机或空转等带来的浪费，达到节能减排的效果。
[0011]2)使用安全、节约了大量的电力资源，排除了安全隐患。
[0012]3)可以广泛的应用到各类家用电器中，可操作性强，不改变电器原有设计，适合推广。
[0013]4)加入了光感应部分，可以控制部分电器只在晚上工作的需求【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的电路图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进一步说明:
[0016]如图1所示，一种红外线感应开关式节能控制系统，包括红外发射电路、红外接收电路、时间控制电路、光控亮灯LEDO，所述的红外发射电路与时间控制电路连接，时间控制电路与红外接收电路连接，光控亮灯LEDO设置在时间控制电路上；
[0017]所述的红外发射电路包括红外发射管、电阻滑动变阻器R1、R2、R3和R4、1#NE555P芯片、电容Cl、电容C10、5V电源，电阻R4、1#NE555P芯片的RST引脚、VCC、滑动变阻器Rl的动触头与5V电源连接；红外发射管一端与电阻R4连接，另一端与1#NE555P芯片的OUT引脚连接；电阻R2 —端与滑动变阻器Rl连接，另一端与电阻R3、1#NE555P芯片的DISC引脚连接，电阻R3 —端与电阻R2、1#NE555P芯片的DISC引脚连接，另一端与电容Cl、1#NE555P芯片的THR、TRIG引脚连接；电容Cl 一端与R3、1#NE555P芯片的THR、TRIG引脚连接，另一端接地；电容ClO—端与1#NE555P芯片的CVOLT引脚连接，另一端与地相连；1#NE555P芯片的GND引脚与地相连；
[0018]所述的红外接收电路包括红外接收管、电阻R5、R7、R8、R10电容C3、C4、C6、5V电源、CX20106芯片，电阻R7 —端与5V电源连接，另一端与CX20106芯片引脚7、电阻R8、电容C6连接；CX20106芯片引脚I通过红外接收管与地连接，CX20106芯片引脚2通过电阻R5、电容C3与地连接；CX20106芯片引脚3通过电容C4与地连接；CX20106芯片引脚4与地连接；CX20106芯片引脚5通过电阻R6与5V电源连接；CX20106芯片引脚6通过电容C5与地连接；CX20106芯片引脚7与电阻R7、R8、电容C6连接；CX20106芯片引脚8与5V电源连接；电容C6 —端与CX20106芯片引脚7、R7、R8连接，另一端接地；电阻R8 —端与CX20106芯片引脚7、电阻R7、电容C6连接，另一端与三极管基极连接；三极管基极一端与电阻R8连接，另一端与地连接，射极通过RlO与时间控制电路电路的2#NE555P芯片的TRIG引脚连接；
[0019]所述的时间控制电路包括2#NE555P芯片、电阻Rll、R13、光敏电阻RL、电容C8、C9二极管D3、5V电源，2#NE555P芯片的DISC引脚与THR引脚连接，一端通过电容C8与地连接，另一端通过电阻Rll与5V电源连接；2#肥555?芯片的0爪引脚通过电阻1?13、光控亮灯1^00与地连接；2#NE555P芯片的OUT引脚还通过二极管D3与地连接；2#NE555P芯片的GND引脚与地连接；2#NE555P芯片的TRIG引脚与红外接收电路的RlO连接；2#NE555P芯片的COVLE引脚通过电容C9与地连接；2#NE555P芯片的RST引脚通过光敏电阻RL与地连接，还通过电阻R12与5V电源连接。
[0020]电路设置有并排安装的红外线发光管与红外线接收管，通电后红外线发光管即向外发射频率为40kHz的调制红外线，当前方无物体阻挡时，红外线接收管收不到发光管发出的红外线光线，输出端无信号输出，晶体管处于截止状态，照明灯不亮。当前方一定范围内有人或物体出现，红外线将被部分反射回来并被红外线接收管收到，经模块内部电路放大、解调、整形、比较处理后，输出端突变为高电平，照明灯即点亮。当人或物体离开后，输出端恢复低电平，一定时间后，时基集成电路翻转为复位状态，照明灯熄灭。
[0021]所述检测电路采用可靠稳定的红外检测，当感应电路在一定距离内都未检测到有人时，通过与门控制延时电路进入延迟状态，当计时达到一定时间而仍未检测到该范围内有人的存在时，延迟电路控制的开关关闭。其特征是红外线反射模块设计制作检测电路。电路设计以NE555P芯片为 核心构成的多谐振荡器发生频率为
[0022]fmax=l/[0.7(R2+2R3)Cl]=42.5KHz
[0023]fmin=l/[0.7(R1+R2+2R3)Cl]=36.5KHz
[0024]Dl为红外发射器发射频率通过滑动变阻器Rl可改变范围在fmin~fmax之间。
[0025]电路中的红外接收电路是以芯片CX20106为核心通过红外接收管D2为信号接收元件的控制电路实现开关功能。当D2未接收到信号时芯片引脚I为高电平，芯片输出端7为高电平三极管Q的基极为高电平，三极管截止，输出端A为高电平并保持不变。当D2管附近时Dl发出的红外光经人体反射到D2时，D2的电阻变得很小，芯片I脚相当于接地即I脚为低电平，此时经过芯片处理7脚输出一个低电平脉冲即产生一个下降沿。在此下降沿期间三极管Q基极为低电平三极管导通A端输出一个低电平控制光控亮灯时间控制电路。
[0026]光控亮灯LEDO及时间控制电路设计以NE555P芯片为核心的单稳态触发器，为低电平触发。D4为LED小灯泡，RL为光敏电阻通过与滑动变阻器R12组合控制NE555P芯片的工作状态并可以改变感应的光亮度，当光强较大时时光敏电阻RL较小NE555P芯片的4脚为低电平NE555P芯片不工作，当光强较小时RL电阻很大，NE555P芯片的4脚为高电平，NE555P芯片正常工作。NE555P芯片正常工作时当A输入低电平时单稳态触发器触发输出端3为高电平灯亮，触发时间T=L 1RC，可以通过改变Rll大小改变触发时间长短。
[0027]CX20106红外控制器及NE555P芯片芯片来设计的。人体感应部分是利用物体表面能反射红外线的原理，将红外线发射管和接收管并排放置，并将发射管发射的红外线频率与所接收的红外线中心频率调为一致，这样一来，当人走近时会将发射管发出的红外线反射到接收管并触发后续电路工作。
[0028]红外发射电路部分我们设计为采用NE555P芯片搭接的多谐振荡器连接红外线发射管来产生所需频率的红外线。多谐振荡器的振荡电阻是可调的，这样有得于得到最合适的振荡频率。
[0029]红外接收电路部分的核心芯片选用CX20106，原因有二:第一是CX20106的外围电路极其简单，所需的元件参数基本上都是典型值，因此不容易出错；第二是当接收管未收到红外信号时CX20106的输出端7脚输出高电平，当接收到信号时，输出一个低电平脉冲。这一输出特性正好满足NE555P芯片搭接的单稳态触发器的触发条件。也就是说接收器电路与延时亮灯电路的连接不需要做电平转换工作，省下了许多麻烦。
[0030]时间控制电路采用NE555P芯片搭接的单稳态触发器为核心，输出接光控亮灯LEDO,当CX20106七脚的低脉冲送入单稳态触发器的输入端时，单稳态触发器进入暂稳态，光控亮灯LEDO亮起并延时熄灭。定时电阻采用可调电阻，这样使用者可根据需要调节灯亮的持续时间。
[0031]同时，考虑到本实用新型通常可用于洗手间夜间照明及床头闹钟的夜间照明，所以又在延时亮灯部分加入了光控部分，利用光敏电阻在不同光强下电阻的巨大差异，使得白天光线充足时单稳态触发器的NE555P芯片始终处于复位状态，并且该灵敏度也是通过电位器可调的，以适应不同的应用环境。如此一来，在长期待机，短时工作的状态时，白天可大大减少不必要的能源浪费。
【权利要求】
1.一种红外线感应开关式节能控制系统，包括红外发射电路、红外接收电路、时间控制电路、光控亮灯LEDO，其特征在于，所述的红外发射电路与时间控制电路连接，时间控制电路与红外接收电路连接，光控亮灯LEDO设置在时间控制电路上； 所述的红外发射电路包括红外发射管、电阻滑动变阻器Rl、R2、R3和R4、1#NE555P芯片、电容Cl、电容C1、5V电源，电阻R4、1#NE555P芯片的RST引脚、VCC、滑动变阻器Rl的动触头与5V电源连接；红外发射管一端与电阻R4连接，另一端与1#NE555P芯片的OUT引脚连接；电阻R2 —端与滑动变阻器Rl连接，另一端与电阻R3、1#NE555P芯片的DISC引脚连接，电阻R3 —端与电阻R2、1#NE555P芯片的DISC引脚连接，另一端与电容Cl、1#NE555P芯片的THR、TRIG引脚连接；电容Cl 一端与R3、1#NE555P芯片的THR、TRIG引脚连接，另一端接地；电容ClO—端与1#NE555P芯片的CVOLT引脚连接，另一端与地相连；1#NE555P芯片的GND引脚与地相 连； 所述的红外接收电路包括红外接收管、电阻R5、R6、R7、R8、R10电容C3、C4、C6、5V电源、CX20106芯片，电阻R7 —端与5V电源连接，另一端与CX20106芯片引脚7、电阻R8、电容C6连接；CX20106芯片引脚I通过红外接收管与地连接，CX20106芯片引脚2通过电阻R5、电容C3与地连接；CX20106芯片引脚3通过电容C4与地连接；CX20106芯片引脚4与地连接；CX20106芯片引脚5通过电阻R6与5V电源连接；CX20106芯片引脚6通过电容C5与地连接；CX20106芯片引脚7与电阻R7、R8、电容C6连接；CX20106芯片引脚8与5V电源连接；电容C6 —端与CX20106芯片引脚7、R7、R8连接，另一端接地；电阻R8 —端与CX20106芯片引脚7、电阻R7、电容C6连接，另一端与三极管基极连接；三极管基极一端与电阻R8连接，另一端与地连接，射极通过RlO与时间控制电路电路的2#NE555P芯片的TRIG引脚连接； 所述的时间控制电路包括2#NE555P芯片、电阻R11、R12、R13、光敏电阻RL、电容C8、C9二极管D3、5V电源，2#NE555P芯片的DISC引脚与THR引脚连接，一端通过电容C8与地连接，另一端通过电阻Rll与5V电源连接；2#肥555?芯片的0爪引脚通过电阻1?13、光控亮灯1^00与地连接；2#NE555P芯片的OUT引脚还通过二极管D3与地连接；2#NE555P芯片的GND引脚与地连接；2#NE555P芯片的TRIG引脚与红外接收电路的RlO连接；2#NE555P芯片的COVLE引脚通过电容C9与地连接；2#NE555P芯片的RST引脚通过光敏电阻RL与地连接，还通过电阻R12与5V电源连接。
【文档编号】G05B19/04GK203825396SQ201420155711
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年4月1日 优先权日:2014年4月1日
【发明者】周艺博 申请人:周艺博