专利名称:可编程多路壁装控制器的制作方法
本发明涉及一种安装在墙壁上的开关盒，它用于控制多个家用交流照明电路，特别是其中一个或多个电路包括有荧光灯的照明电路系统。
典型的家用配电线路通常有一个照明开关配电极，它位于门庭或过道，用于控制门庭及其毗邻房间的多个照明电路。有时还采用调光器来控制每个照明电路的供电功率。这些调光器通常采变阻器等形式，被手动置于所需要的亮度。
我们在另一个与此有关的申请中给出用于这种电路的单路可编程调光器，该申请标题是“微计算机控制的照明开关”，申请号为724，015。那个申请介绍用一对单刀单掷开关控制的可编程调光器。该装置能控制一个白炽灯负载。它不适用于控制荧光灯，因为荧光灯还需要一个控制灯丝的输入端。而且，普通的调光器开关也不能用于荧光灯，因为灯丝电路需要镇流器。
本发明提出一种安装在墙壁上的多联照明电路控制器，该控制器可以按照程序控制多个照明电路，其中一些照明电路可以包括荧光灯。
在最佳实施例中可以控制4个照明电路，这4个照明电路可以有4种予定的亮度。可以使用学习方式把这些予定值存放在存储器中，也可以从存储器中消除掉。按下控制器面板上的“学习”按钮就可以启动学习方式。除了予置，这4个单独的电路可以由调光器开关控制，该开关由一对非锁定按钮组成。一个开关称为开关“上”，另一个称为开关“下”。按开关“上”增加亮度，而按开关“下”则降低亮度。
控制器包括一个微处理器和一个可控制可编程只读存储器。面板上的每一个开关为微处理器提供一个输入。该微处理器按照程序检测每个开关触点的闭合，并提供该开关闭合所要求的功能。有4个负载线输出端，这些输出端通常可以连接4路白炽灯照明电路。然而，如果需要的话，其中的一个电路(通道4)可以连接通道1、2或3上的一个或多个荧光灯照明设备的灯丝电路。在编制微处理器的程序的时候，可以指定按下面板上某个予先指定的开关时，就指定通道4为灯丝电路。在这种电路接法中，第4通道按照荧光灯是否接通为一个或多个荧光灯提供灯丝电路的供电，取决于这些荧光灯是否接通。这样，该通道不再用作调光器，而只为那些已经启动的荧光灯照明电路供电。
本发明的基本目的是提供一个多联壁装可编程发明电路控制器，该控制器能按照是使用白炽灯或荧光灯而采用不同的电路接法。
本发明的另一个目的是提供一个多通道可编程调光器，在这种调光器中，各种不同组合的照明亮度可以存储在存储器中，而按下面板上的某个开关就可以随时从存储器中调出。
本发明的再一个目的是提供一个由微处理器控制的多通道照明电路控制器，该微处理器对许多非锁定单刀单掷开关触点的闭合产生响应来启动各种控制功能。
下面结合附图对本发明作详细叙述，这会使得本发明的目的、特点和优点更易于不解，这些目的、特点和优点中有的已经在前面提及，有的还尚未提到。
图1为多通道功能控制器的方框原理图，图中给出控制器面板的安排。
图2为图1所示功能控制器的方框原理图。
图3为图2中的微处理器的程序流程图，而图2给出的是用于白炽灯和荧光灯照明电路的接法。
多通道照明电路控制器10包括面板12，该面板与电源线9，中性线11以及地线13组成的家用电路相连。控制器安装在面板后面，在输出线14，16，18和20上有4路输出。虚线所示为输出线18a和20a的另一种接法。线路14驱动白炽灯负载22，线路16驱动白炽灯负载24，而线路18和20则驱动荧光灯负载26。在另一种接法中，线路18和20可以分别驱动另外两个白炽灯负载，即方框28中的白炽灯负载3和方框30中的白炽灯负载4。在另外一种接法(图中未给出)中，方框22和24中的负载都可以是荧光灯负载，而线路20应该并联地接到两个荧光灯的灯丝电路。这就是说，控制器10连接着多少荧光灯，通道4就可以带动多少个灯丝电路。图中给出4个电路只是为了说明，当然，它可以控制更多的外部电路，电路的数目取决于所采用的微处理器。
面板12包括4个予置开关，其标号分别为A，B，C和D。还有一个开关“断”和一个开关“学习”。所有这些开关都是单刀单掷非锁定按钮开关。按下某个开关就将一个局部电源提供的电压接地，从而向微处理器提供一个逻辑“0”输入。微处理器读入逻辑0就知道了该开关已被按下。这些开关还可以有其它的接法，唯一重要的是每个开关都有一个工作位置和一个非工作位置，以便向微处理器提供逻辑信号。每个通道包括一对“上”开关和“下”开关，如面板12上标号为1，2，3和4的开关。通道1包括上开关34A和下开关34B;通道2包括上开关36A和下开关36B;通道3包括上开关38A和下开关38B;通道4包括上开关40A和下开关40B。
参阅图2，控制器10包括微处理器42和电可擦型可编程只读存储器(EEPROM)44。输出线14，16，18和20中包括缓冲放大器46，48，50和52。面板12通过一系列总线与微处理器42相连。通道1-4的上、下开关经过总线54与微处理器42的8个输入端相连。予置线经过总线56与微处理器42的4个输入端相连。开关“断”接到线58上，开关“学习”接到线60上。振荡器62为微处理器42提供内部定时。
微处理器42为负载电路22，24和26中的闸流晶体管(图中未画出)提供开启命令。该电路的工作方式是众所周知的，而且在前面提到的登记号为724，015的那个与本发明有关的申请中有更详细的叙述。为了使前面提到的那些负载的开启命令同步，设置了一个电源和过零检测器64。电源电压和中性线连接到负载22，24和26，来自微处理器42的开启命令使半导体开关元件导通，从而按照所需要的亮度使电源的交变电流波形的每个半周的一部分加在负载上。如果通道4接成照丝电路，那么，只要通道3的负载是接通的，则通道4的半导体开关元件就保持导通状态，而不管亮度设置的情况如何。这是因为灯丝电路所需要的功率是不变的。
参阅图3，控制器接通电源后，数据从EEPROM44读入。如果面板12上的按钮“断”和其它按钮被按下，则微处理器42被置于某个特定的工作方式，从而使它重新规定外部通道用于荧光灯，或者规定通道4为非调光通道。非调光通道或者处于完全断开，或者处于完全接通，而只要接通就处于满功率工作。这种非调光通道用于电影放映机或幻灯机，以及电视机之类的设备。因此，如果在控制器接通电源后按下按钮“断”，而且按下予置按钮D，则微处理器42执行键盘诊断来确定面板12的工作是否完全正常。熟悉编制微处理器程序的人很清楚这种检验程序的细节。如果在按下按钮“断”的情况下再按下予置按钮A，则全部4个通道都重新设置为白炽灯调光器。如果这种状态与原来的状态不一样，则将这个信息存储在EEPROM内。如果没有按下予置按钮A或D，而是通道1、2或3的上按钮34A，36A或38A被按下，则这些通道就被指定用于荧光灯照明电路，而通道4则指定用于灯丝。此时，通道4将不用作调光器，而只是全通或全断，这取决于所连接的荧光灯照明电路是否接通。如果要把通道1、2或3中的某一个通道改为白炽灯电路(若该通道此前为荧光灯电路)，侧按下通道1、2或3中相应的下按钮，即按钮34B，36B和38B。如果通道1，2和3都是白炽灯电路，侧通道4自动地指定为白炽灯通道。如果没有指定荧光灯照明电路，而且按下通道4的上按钮40A，则通道4指定为非调光照明电路。如果按下通道4的下按钮40B，则通道4被指定为白炽灯电路。此后，这些规定以微处理器42产生的数字码的形式写入EEPROM，并作为微处理器42工作程序的一部分保留到下一次改变时为止。程序编制完成之后，微处理器自动地设置电源开此特，并启动定时器使定时中断程序开始运行。此后，微处理器42等待定时中断。
定时中断程序是按照予定的相位角启动4个通道的每个半导体开关元件的常规程序。在60赫交流电源的每半个周期内，该程序可运行140次。这种程序的结构方式是众所周知的，可以在前面提到的那个登记号为724，015的有关申请中找到。
实际工作的时候，使用面板12上通道1，2，3和4的“上”、“下”开关按照不同的照明要求来调正亮度，从而为控制器10编制程序。调正好所需要的亮度之后，按下适当的予置钮和学习钮就可以把这些亮度数据存在存储器内。EEPROM最多可以存储4个不同的予置值。要从存储器调出予定的亮度数据，只要压下A，B，C或D中某一个予置钮即可。无论什么时候要调正4个通道中任何通道的亮度，只要按下通道1-4的上开关或下开关即可。单独按下开关“断”会使得全部亮度降为零。
作为内部程序的一部分，微处理器周期性地询问面板12以确定各按钮的位置。如果通道1-4的上开关或下开关中任何开关被按下，则微处理器将改变向该通道提供的功率。这就是说，面板每被询问一次，微处理器就按照哪些按钮被按下来渐进地增加或减少某个通道的功率。如果询问面板时学习开关被按下，则当时的功率值就被存放在存储器内。因此，每当按下A，B，C和D中某一个按钮时，微处理器就从存储器中取出学习时存放在那里的功率数据，并将那个通道设置成这个亮度。为微处理器编制具有上述功能的程序的方法完全属于一般的技术。
前面说明中所使用的术语和措词只是为了叙述，而不是限制。在使用这些术语和措词时并没有打算排除那些与所给出的和说明的特点等效的内容或它的部分内容。一般公认，发明的范围只是由下述专利权利要求
范围所规定。
权利要求
1.可编程照明电路控制器用于多个家用照明电路，该控制器包括一个微处理器和一个可擦型可编程电子存储器，并包括一种控制装置，它有选择地指定上述家用照明电路中的某一路作为另外一路或多路照明电路的灯丝电路，如果该电路包括荧光灯的话。
2.权利要求
1所述的照明电路控制器，其控制装置包括为上述电子存储器编程时，可与上述微处理器通讯的开关装置。
3.权利要求
2所述的照明电路控制器，其开关装置至少有一个是非锁定按钮开关。
4.权利要求
3所述的照明电路控制器，其开关装置包括至少二个非锁定按钮开关的组合，当同时按下这两个开关时能启动上述控制装置。
5.可代替一系列家用壁装交流开关来控制多个照明电路的可编程电路控制器，其中包括(a)学习方式装置，用于在存储器中存储予置信号，该予置信号代表向上述各交流照明电路提供予定的功率电平;(b)调正向上述各交流照明电路提供的功率的电平调节装置;以及(c)从存储器中调用上述予置信号从而在上述交流电路中得到予定功率电平的予置装置。
6.权利要求
5所述的可编程电路控制器，其中所述电平调节装置包括每个交流电路有一对开关，其中一个开关的作用是增加该交流电路的功率，而另一个开关的作用是减少该交流电路的功率。
7.权利要求
6所述的可编程的电路控制器，包括将上述交流电路中的某个电路改为灯丝电路的编程装置，该灯丝电路与另一个交流照明电路中的荧光灯同时使用。
8.权利要求
6所述可编程电路控制器中调正功率用的每一对上述开关由非锁定按钮开关组成。
9.权利要求
7所述的可编程电路控制器，其中，所述编程装置由同时按下二个开关来启动，这二个开关中至少有一个是调节功率的开关。
10.权利要求
5所述可编程电路控制器中还包括远距离的开关装置，该开关与上述可编程电路控制器并联，用于从远距离控制上述交流照明电路的功率。
专利摘要
控制多个家用照明电路的可编程照明电路控制器，包括为各种负载的家用照明电路编制程序的微处理器和电子可擦型可编程只读存储器，指空控制器的一路输出为荧光灯负载的灯丝电路，则照明电路可以连接成白炽灯负载和荧光灯负载的组合电路。微处理器由前面板上的一组非锁定按钮开关来控制，这些开关可以增加或减少照明功率。可在存储器中设置照明功率的数据，也可以从存储器中调用预置的功率数据。同时按下两个按钮可以启动特定的程序，例如把一个通道指定为荧光灯的灯丝电路。
文档编号H05B39/00GK86103870SQ86103870
公开日1987年6月10日 申请日期1986年6月6日
发明者格尔登·W·彼尔曼, 斯蒂芬·B·卡尔森 申请人:莱托利尔公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan