自发电无线开关按键状态判定的电路结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及自发电无线开关按键指令采集的【技术领域】，公开了自发电无线开关按键状态的判定电路结构，自发电无线开关中具有线圈，判定电路结构包括整流模块、信号隔离模块以及微处理器；整流模块的输入端与所述线圈的输出端连接，整流模块的输出端与微处理器的电源输入端连接；信号隔离模块用于供高电平通过且隔离低电平通过，其输入端与线圈的输出端连接，其输出端与微处理器的输入端口连接，微处理器通过接收的电平信号对按键状态进行判断，且同时可以对微处理器提供电源，具有较高的可靠性以及长效性，可以适用自发电无线开关的运用场合，如潮湿或多尘的环境；并且，不需要长时间微处理器通电，节约成本，结构也简单，易于生产。
【专利说明】自发电无线开关按键状态判定的电路结构
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及自发电无线开关按键指令采集的【技术领域】，尤其涉及自发电无线开关按键状态判定的电路结构。
【背景技术】
[0002]目前，各种无线产品已经深入到人们生活当中，随着技术的不断进步，一些低功耗的无线发射设备可以采用微功率发电机直接驱动，进而向外发送信号，而不再使用电池作为电源，如现时的自发电无线开关。
[0003]自发电无线开关内部的微功率发电机包括两个导磁板、永磁体、铁芯以及线圈，其中，两个导磁板分别位于永磁体的两相对端面上，形成磁铁组；线圈缠绕在铁芯上，形成铁芯组，铁芯位于磁铁组的一侧，与导磁板相对布置。这样，通过将磁铁组连接在按键上，在磁铁组随着按键上下移动的过程，也就是翘动按键，铁芯先后与两个导磁板相对布置，从而，穿过铁芯的磁感线的方向则发生变化，线圈产生电流，也就是实现自发电的过程。这样，通过线圈产生的瞬间电流激发无线发射设备发射信号，进而控制外部的产品，如电灯等的开关。
[0004]使用微功率发电机的好处是显而易见的，首先，它显著提高无线发射设备的可靠性，比如，在无线开关中使用微功率发电机来替代电池，则可以显著延长无线开关的使用寿命，不会因为电池能量的衰减而发生控制失败的状况；其次，减少了电池的使用，也减少了一笔长期的费用开销；再者，废旧电池会损害自然环境，减少使用电池，对环境也是一种保护。
[0005]对于设置有微功率发电机的自发电无线开关而言，其包括有多个按键，进而有多个微功率发电机，对于各按键的按键控制指令如何产生是一个需要解决的问题。常用86型墙壁自发电无线开关有I?4个按键，每一个按键都存在开与关两种状态。在进行控制时，如何判定哪个按键按下去了，从而使微控制器(MCU)产生正确的编码显得尤为重要，因为正确的编码才能使接收终端产生正确的动作。
[0006]现有技术中，传统的按键状态的判定结构是用导电橡胶短接在印刷电路板上的电极，就像计算器一样，通过导电橡胶短接不同的电极来判断按下了哪个按键，但是，这种方法存在物理按键，就像电视机遥控器一样，使用时间久了，导电橡胶会老化，并且印刷电路板上的电机触点部分也会氧化，这样，就会出现控制失灵的状况。
[0007]现时的自发电无线开关的按键状态判定显然不合适采用上述结构，因为自发电无线开关的应用场合比较苛刻，在潮湿、多尘的环境或者户外使用都会造成导电橡胶与电极接触不良的现象，影响自发电无线开关的可靠性及寿命。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供自发电无线开关按键状态判定的电路结构，旨在解决现有技术中的导电橡胶与电极短接的按键状态判定结构，其运用在自发电无线开关中，存在按键状态判定不灵、可靠性差以及寿命短的问题。
[0009]本发明是这样实现的，自发电无线开关按键状态的判定电路结构，所述自发电无线开关中具有随按键按动而瞬间产生电流的线圈，所述判定电路结构包括整流模块、信号隔离模块以及根据其输入端口接收的电平变化产生不同编码及控制信号的微处理器；所述整流模块的输入端与所述线圈的输出端连接，所述整流模块的输出端与所述微处理器的电源输入端连接；所述信号隔离模块用于供高电平通过且隔离低电平通过，其输入端与线圈的输出端连接，其输出端与微处理器的输入端口连接。
[0010]进一步地，于单个所述线圈中，所述线圈的两个输出端分别连接有所述信号隔离模块，两所述信号隔离模块的输出端分别对应连接于所述微处理器的两个输入端口。
[0011]进一步地，于单个所述线圈中，所述线圈的两个输出端分别连接有所述信号隔离模块，两所述信号隔离模块的输出端并联连接，并连接于所述微处理器的输入端口。
[0012]进一步地，所述整流模块为桥堆电路，所述桥堆电路的两个输入端分别连接于线圈的两个输出端，所述桥堆电路的两个输出端分别接地连接及连接于所述微处理器的电源输入端。
[0013]进一步地，所述信号隔离电路包括二极管，所述二极管的正极输入端连接于所述整流电路的输出端，其负极输出端连接于所述微处理器的输入端口。
[0014]进一步地，所述信号隔离模块与微处理器之间还设有积分模块，所述积分模块用于延长所述信号隔离模块输出端输出的电平的保持时间。
[0015]进一步地，所述积分模块包括并联布置的电阻及电容，所述电阻的第一端连接于所述信号隔离模块的输出端，其第二端与电容的第一端并联，形成并联端，所述并联端连接于所述微处理器的输入端口，所述电容的第二端接地连接。
[0016]与现有技术相比，上述提供的自发电无线开关按键状态的判定电路结构，其通过微处理器接收的电平信号来对按键状态进行判断，且同时可以对微处理器提供电源，不存在传统的导电橡胶与电极接触的按键状态判定结构，不会出现接触不良，以及如物理按键那样容易老化损坏，其具有较高的可靠性以及长效性，可以适用自发电无线开关的运用场合，如潮湿或多尘的环境；并且，其利用线圈的瞬间电流给微处理器供电，不需要长时间微处理器通电，节约成本，结构也简单，易于生产。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型实施例提供的自发电无线开关按键状态的判定电路结构的模块连接示意图；
[0018]图2是本实用新型实施例提供的自发电无线开关按键状态的判定电路结构的结构示意图一；
[0019]图3是本实用新型实施例提供的自发电无线开关按键状态的判定电路结构的结构示意图二。
【具体实施方式】
[0020]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0021]以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
[0022]参照图1至图3所示，为本实用新型提供的一较佳实施例。
[0023]本实施例提供的自发电无线开关按键状态的判定电路结构2，其中，自发电无线开关I包括磁铁组以及铁芯13组，磁体组包括两个导磁板11以及永磁体12，两个导磁板11分别贴设在永磁体12的两个端面，从而两个导磁板11以及永磁体12形成层叠结构；铁芯13组包括铁芯13以及缠绕在铁芯13的线圈14，并且铁芯13位于磁铁组的一侧，其与磁铁组中的导磁板11相对布置，当然，铁芯13的侧端可以直接抵接在导磁板11的侧端上，或者置于两个导磁板11之间。
[0024]磁铁组连接在按键的一端上，这样，当用户按动按键时，则驱动磁铁组朝下或朝上移动,从而铁芯13的侧端则在磁铁组的两个导磁板11之间移动,使得穿过铁芯13的磁感线的方向发生变化，进而，穿过线圈14中心的磁感线的方向则发生变化，此时，线圈14则会产生电流，也就是在按动按键的过程中，线圈14瞬间产生电流。
[0025]或者，也可以采用按钮式的按键，直接将磁铁组连接在按键上，随按键上下移动。
[0026]本实施例中，按键状态的判定电路结构2，包括微处理器23、整流模块24以及信号隔离模块21，线圈14的两个输出端分别连接在整流模块24的输入端上，且整流模块24的输出端与微处理器23的电源输入端连接，这样，当自发电无线开关I的按键被按动的过程中，线圈14产生电流，该电流通过整流模块24，进行整流，从而给微处理器23提供工作电源。
[0027]线圈14的两个输出端分别连接于信号隔离模块21的输入端，信号隔离模块21的输出端则连接于微处理器23的输入端口，该信号隔离模块21供高电平通过且隔离低电平，这样，微处理器23根据其输入端口接收到的电平为高电平或低电平，则可以判断按键的按动状态，从而判断哪个按键被按下，从而微处理器23则控制发送装置发出相对应的指令信号，如由RF部分发出无线信号，用以控制接收该无线信号的接收装置产生正确的动作，也就是说微处理器23根据其输入端口接收的电平控制发送装置发送信号，根据其输入端口的电平变化而产生不同编码及控制信号。
[0028]当自发电无线开关I的按键被按动时，线圈14产生的瞬间电流可以给微处理器23提供电流，供微处理器23工作所用，且同时，线圈14输出端的电流通过信号隔离模块21，并且通过信号隔离模块21的隔离作用，高电平进入微处理器23内，从而，微处理器23根据其输入端口接收电平情况，则对按键的状态做出准确判定，从而发出相对应的无线信号，控制接收装置运作。
[0029]上述提供的自发电无线开关按键状态的判定电路结构2，其通过微处理器23接收的电平信号来对按键状态进行判断，且可以对微处理器23提供电源，不存在传统的导电橡胶与电极接触的按键状态判定结构，因此，不会出现接触不良，以及如物理按键那样容易老化损坏，其具有较高的可靠性以及长效性，可以适用自发电无线开关I的运用场合，如潮湿或多尘的环境；并且，其利用线圈14的瞬间电流给微处理器23供电，不需要长时间微处理器23通电，节约成本，结构也简单，易于生产。
[0030]本实施例中，线圈14的两个输出端分别连接有信号隔离模块21，且两信号隔离模块21的输出端分别连接微处理器23的第一输入端口及第二输入端口，也就是分别连接在微处理器23的两个输入端口，此处的输入端口为微处理器23的PI端口，这样，通过微处理器23的两个输入端口分别与两个信号隔离模块21的输出端连接，从而可以对通一个按键的按动状态进行判断。
[0031]如图所示，当按键带动磁体组由下而上移动时，利用电磁感应的原理，线圈14中则会产生电流，此时，线圈14的输出端A为正极，输出端B则为负极，由于线圈14的两个输出端分别接入在整流模块24中，从而可以给微处理器23提供电源，从而微处理器23可以工作；并且此时，线圈14的输出端A通过信号隔离模块21向微处理器23的第一输入端口提供高电平，而由于线圈14的输出端B为负极，在信号隔离模块21的作用下，其未能向微处理器23提供高电平，从而，微处理器23可以判断此时的磁铁组是自下而上移动，也就是判定按键按动的方向。
[0032]当按键带动磁体组由上而下移动时，利用电磁感应的原理，线圈14中则会产生电流，此时，线圈14的输出端A为负极，输出端B则为正极，由于线圈14的两个输出端分别接入在整流模块24中，从而可以给微处理器23提供电源，从而微处理器23可以工作；并且此时，线圈14的输出端B通过信号隔离模块21向微处理器23的第二输入端口提供高电平，而由于线圈14的输出端A为负极，在信号隔离模块21的作用下，其未能向微处理器23提供高电平，从而，微处理器23可以判断此时的磁铁组是自上而下移动，也就是判定按键按动的方向。
[0033]通过上述的按键状态判定电路结构2，对于单个按键而言，其往上或下按动，微处理器23中的一个输入端口对应接收高电平，则可以发送信号，控制接收装置启动，如开启电灯；当按键往下或上安定时，微处理器23中的另一个输入端口对应接收高电平，此时，微处理器23则发送信号，控制接收装置关闭，如关闭电灯等，其适用于翘板式的按键状态判定。
[0034]或者，作为其它实施例，线圈14的两个输出端分别连接有上述的信号隔离模块21，两个信号隔离模块21的输出端则并联，并连接至微处理器23的同一个输入端口。这样，则无论线圈14的哪个输出端是正极，只要每按动一次按键，则微处理器23的输入端口都会接收到高电平，从而发出相应的信号。
[0035]上述连接方式的按键状态的判定电路结构2，其适用于只要按动按键，微处理器23则向外发送信号，当然，外部接收装置根据其接收信号的编码信息，则可以判断某次按动按键是启动接收装置或关闭接收装置。
[0036]本实施例中，对应的是两个微发电机的例子，这样，也就是两个按键的状态，在各微发电机中，各微发电机的磁铁组连接在相应的按键上，且线圈14分别通过上述的方式与整流模块24、信号隔离模块21连接。
[0037]当然，作为其它实施例，还可以是一个微发电机或两个以上微发电机的情况，具体设置可视实际需求而定。
[0038]本实施例，整流模块24包括桥堆电路，线圈14的两个输出端分别连接于桥堆电路的两个输入端，桥堆电路的两个输出端则分别接地及连接至微处理器23的电源输入端，这样，线圈14产生的电流，则输入桥堆电路中进行整流，整流后，由桥堆电路的输出端输至微处理器23的电源输入端，给微处理器23提供电源供给。
[0039]或者，作为其它实施例，整流模块24也可以是其它的电路结构，不仅仅限制于本实施例中的桥堆电路。桥堆电路为现时常见的电路，本实施例中，则不再一一赘述。
[0040]本实施例中，信号隔离模块21包括二极管，其中，线圈14的输出端连接在二极管的正极输入端，二极管的负极输出端则连接在微处理器23的输入端口，这样，由于二极管的单向性，则只有线圈14的正极输出端输出的高电平才可以通过二极管，从而，微处理器
23接收到高电平，向外发送相对应的信号，控制接收装置相对应运作。
[0041]作为另一实施例，为了使得经过信号隔离模块21处理后的电平可以保持一段时间，从而使得微处理器23可以准确接收到电平，本实施例中，在信号隔离模块21的输出端与微处理器23的输入端口之间设置有积分模块22，该积分电路可以延长从信号隔离模块21输出的电平的保持时间。
[0042]具体地，积分模块22包括并联设置的电阻R以及电容C，其中电阻R的第一端连接于信号隔离模块21的输出端，其第二端与电容C的第一端并联，形成并联端，该并联端连接于微处理器23的输入端口，电容C的第二端接地布置。
[0043]这样，从信号隔离模块21输出端输出的电平通过积分模块22，则可以保持延长一定时间，以保证微处理器23可以完全接收到该电平，微处理器23可以做出准确判断。
[0044]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.自发电无线开关按键状态的判定电路结构，所述自发电无线开关中具有随按键按动而瞬间产生电流的线圈，其特征在于，所述判定电路结构包括整流模块、信号隔离模块以及根据其输入端口接收的电平变化产生不同编码及控制信号的微处理器；所述整流模块的输入端与所述线圈的输出端连接，所述整流模块的输出端与所述微处理器的电源输入端连接；所述信号隔离模块用于供高电平通过且隔离低电平通过，其输入端与线圈的输出端连接，其输出端与微处理器的输入端口连接。
2.如权利要求1所述的自发电无线开关按键状态的判定电路结构，其特征在于，于单个所述线圈中，所述线圈的两个输出端分别连接有所述信号隔离模块，两所述信号隔离模块的输出端分别对应连接于所述微处理器的两个输入端口。
3.如权利要求1所述的自发电无线开关按键状态的判定电路结构，其特征在于，于单个所述线圈中，所述线圈的两个输出端分别连接有所述信号隔离模块，两所述信号隔离模块的输出端并联连接，并连接于所述微处理器的输入端口。
4.如权利要求1至3任一项所述的自发电无线开关按键状态的判定电路结构，其特征在于，所述整流模块为桥堆电路，所述桥堆电路的两个输入端分别连接于线圈的两个输出端，所述桥堆电路的两个输出端分别接地连接及连接于所述微处理器的电源输入端。
5.如权利要求1至3任一项所述的自发电无线开关按键状态的判定电路结构，其特征在于，所述信号隔离电路包括二极管，所述二极管的正极输入端连接于所述整流电路的输出端，其负极输出端连接于所述微处理器的输入端口。
6.如权利要求1至3任一项所述的自发电无线开关按键状态的判定电路结构，其特征在于，所述信号隔离模块与微处理器之间还设有积分模块，所述积分模块用于延长所述信号隔离模块输出端输出的电平的保持时间。
7.如权利要求6所述的自发电无线开关按键状态的判定电路结构，其特征在于，所述积分模块包括并联布置的电阻及电容，所述电阻的第一端连接于所述信号隔离模块的输出端，其第二端与电容的第一端并联，形成并联端，所述并联端连接于所述微处理器的输入端口，所述电容的第二端接地连接。
【文档编号】G05B19/042GK204116884SQ201420595998
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月15日 优先权日:2014年10月15日
【发明者】刘远芳, 廖旺宏 申请人:刘远芳