专利名称：一种节能控制电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用电设备的节能控制电路。
背景技术：
大多用电设备如电视机、空调等在用遥控器关机后仍有10多瓦的待机功耗，台式电脑在系统关机后也有10多瓦的待机功耗。要彻底消灭待机功耗，需要将这些用电设备的供电电源完全关闭，但是，供电电源完全关闭以后，用电设备重新开机时需要首先打开供电电源，才能打开用电设备，这不符合大多数人的使用习惯。为此，人们开发了一种节电开关或节电插座，现在市场上常用的节电开关或节电插座，大多是利用互感变压器，通过比较用电设备在开机与待机时的电流差异，来确认机器在处于待机状态时，再通过一个用于执行接通或切断用电设备的供电电源的继电器控制电路，使电器的电源完全关闭，达到消灭待机功耗的目的；但这种节电开关或节电插座在接通用电设备的供电电源时，则显得很繁琐例如，用于电视的节电插座一般使用一根2米左右的多芯电线将一个红外线接收头连接在节电插座上，使用时将红外线接收头固定在电视前面，用户第一次按下电视遥控开关时，红外线接收头接收到后首先使节电插座的继电器控制电路执行接通用电设备的供电电源，第二次按下电视遥控器的电源按键，电视才真正开机；用于电脑的节电插座则一般是使用一根2米左右的多芯电线将一个轻触按键连接在节电插座上，使用时将轻触按键头固定在电脑前面或电脑附近，用户开机时首先按一下轻触开关，使节电插座的继电器控制电路执行接通用电设备的供电电源，使电脑处于待机状态，用户打开电脑的电源按钮，电脑才真正开机；其他用电设备在使继电器控制电路执行接通用电设备的供电电源时，大多都比较繁琐，上述节电插座虽然达到了节电的目的，但节电插座使用的多芯电线成本高，多芯电线直径粗，比较难固定摆放，在电视或电脑上也不协调不美观，更重要的是虽然具有了关机一次完成，但开机则必须操作两次，也没有完全符合大多数人的使用习惯。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术提供一种使继电器控制电路执行接通用电设备的供电电源方便的操作比较方便经济的节能控制电路。本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术提供一种与上述节能控制电路配套使用的微型人体感应发射器。本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为一节能控制电路，连接在用电设备和市电之间，用于开启或关闭用电设备的供电电源，其包括继电器控制电路，至少包括继电器，该继电器的两个触点串接在市电与用电设备之间，用于执行接通或切断用电设备的供电电源；主控制模块，其信号输出端与继电器控制电路的信号控制端相连，用于输出控制信号给所述继电器控制电路，使其执行接通或切断用电设备的供电电源；电源转换模块，其输入端与市电相连，输出端与所述主控模块的电源输入端和所述继电器控制电路的电源输入端相连，用来产生直流电源供所述主控制模块和所述继电器控制电路使用；用电设备工作电流信号采集电路，其输入端与用电设备相连，用于采集用电设备实时工作电流；其输出端连接到主控制模块；其特征在于还包括至少具有感应功能、遥控信号接收功能的遥控感应电路，该遥控感应电路与所述主控制模块相连，所述主控制模块根据遥控感应电路接收到遥控信号后，输出控制信号给所述继电器控制电路，使其执行接通用电设备的供电电源。作为改进，所述用电设备工作电流信号采集电路采用一个康铜电阻和一电流信号放大电路，该康铜电阻第一端连接一保险丝后与市电的N线相连，该康铜电阻第二端与继电器控制电路中继电器的一个触点相连，继电器另一个触点与用电设备的N输入端相连， 用电设备的L输入端与市电的L线相连；所述电流信号放大电路的两输入端连接在康铜电阻的第一端和第二端，用于将流经所述康铜电阻的电流进行放大，电流信号放大电路的输出端与所述主控制模块的信号输入端相连。所述主控制模块包括一具有存储功能的微控制器，所述继电器的控制端与所述微控制器的控制信号输出端相连。所述遥控感应电路为一与人体感应发射器配合、至少具有无线接收功能的无线接收模块。进一步改进，所述的微型人体感应发射器，包括一外壳，该外壳内设置有一热释红外感应器，该热释红外感应器的信号输出端连接一感应信号处理模块的信号输入端，该感应信号处理模块的信号输出端与一至少具有遥控信号发送功能的遥控发射模块相连。优选，所述遥控发射模块为一无线射频发射模块，对应地，无线接收模块也采用无线射频接收模块，组成无线射频遥控感应电路。或者是，所述遥控感应电路采用一能够与人体感应发射器配合、具有无线发射功能和无线接收功能的无线收发模块，从而使无线收发模块相邻之间能够相互通信，组成网络。这样便于通过人体感应发射器来“唤醒”节能控制电路，使用电设备处于待机状态，适合长距离或者大面积区域的遥控控制，拓宽了使用范围。进一步改进，所述人体感应发射器，其包括一外壳，该外壳内设置有一热释红外感应器，该热释红外感应器的信号输出端连接一感应信号处理模块的信号输入端，该感应信号处理模块的信号输出端与一至少具有遥控信号发送功能的遥控发射模块相连。优选，所述遥控发射模块为一无线射频发射模块，对应地，无线收发模块也采用无线射频收发模块，组成无线射频遥控感应电路。作为改进，所述无线收发模块相邻之间能够相互通信，组成网络。或者是，所述遥控感应电路为一能够与人体感应发射接收器配合、具有无线发射功能和无线接收功能的无线收发模块。进一步改进，所述人体感应发射器，其包括一外壳，该外壳内设置有一热释红外感应器，该热释红外感应器的信号输出端连接一感应信号处理模块的信号输入端，该感应信号处理模块的信号输出端与一至少具有遥控信号发送功能和接收功能的遥控收发模块相
5连。优选，所述遥控收发模块为一无线射频收发模块，对应地，无线收发模块也采用无线射频收发模块，组成无线射频遥控感应电路。最后，所述人体感应发射接收器和无线收发模块相邻之间能够相互通信，组成网且节能控制电路，设置在插座中，连接在用电设备和市电之间，作为开启或关闭用电设备的供电电源。与现有技术相比，本发明的优点在于通过设置一个与主控制模块相连的遥控感应电路，用户在开启用电设备时，只需要靠近外置的微型人体感应发射器，通过外置的微型人体感应发射器就能“唤醒”节能控制电路，使用电设备处于待机状态，用户只需要操作一次开机操作就能完成，与一般用户的使用习惯一致，也省掉了现有技术中采用多芯电线的成本，兼顾节能与家居的协调美观，并且结构更加合理实用。
图1为本发明实施例中节能控制电路的电路结构框图；图2为本发明实施例中微型人体感应发射器的立体结构示意图；图3为本发明实施例中节能控制电路的电路原理图；图4为本发明实施例中微型人体感应发射器的电路原理图；图5为人体感应发射接收器和无线收发模块组成网络示意图。
具体实施例方式以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。如图1和2所示的节能控制电路，其连接在用电设备和市电之间，用于开启或关闭用电设备的供电电源，包括继电器控制电路1，主控制模块2，电源转换模块3，用电设备工作电流信号采集电路4和遥控感应电路5。其中，继电器控制电路1用于执行接通或切断用电设备的供电电源，其包括一继电器Kl ；参见图3所示，用电设备工作电流信号采集电路4为一康铜电阻RlO和一电流信号放大电路，该康铜电阻RlO第一端连接一保险丝Fl后与市电的N线相连，该康铜电阻RlO 第二端与继电器Kl的一个触点相连，继电器Kl另一个触点与用电设备的电源N输入端相连，继电器Kl的控制端与一三极管Ql的集电极相连，该三极管Ql的发射极接地，该三极管 Ql的基极连接第三电阻R3后与主控制模块的控制信号输出端相连，三极管Ql的基极对地之间连接有第九电阻R9 ；用电设备的电源L输入端与市电的L线相连；所述电流信号放大电路的两输入端连接在康铜电阻RlO的第一端和第二端，用于将流经所述康铜电阻的电流进行放大，电流信号放大电路的输出端与所述主控制模块的信号输入端相连。本实施例中， 电流信号放大电路包括第十三电阻R 13、第十四电阻R14、第十二电阻R12、型号为LM358的放大器U3、第十六电阻R16、第十五电阻R15、第十二电容C12、第十七电阻R17、第四二极管 D4、第十电容C10，其中十三电阻R13的第一端与所述康铜电阻RlO的第一端相连，第十三电阻R13的第二端与所述放大器U3的正极输入端相连，第十四电阻R14的第一端与所述康铜电阻RlO的第二端相连，第十四电阻R14的第二端与所述放大器U 3的负极输入端相连，第十二电阻R12连接在放大器U3的负极输入端与输出端之间，放大器U3的输出端与第十六电阻R16的第一端相连，第十六电阻R16的第二端与第十七电阻R17的第一端相连，第十七电阻R 17的第二端与主控制模块的信号输入端相连；第十二电容C12的正极与第十七电阻R17的第一端相连，第十二电容C12的负极接地；第十五电阻R15的第一端与与第十七电阻R17的第一端相连，第十五电阻R15的第二端接地；第四二极管D4的负极连接正5V直流电压，第四二极管D4的正极与第十七电阻R17的第二端相连；第十电容ClO的第一端与第十七电阻R17的第二端相连，第十电容ClO的第二端接地。电源转换模块3采用现有技术中常规的电源转换电路，其输入端与市电相连，输出端与所述主控模块的电源输入端和所述继电器控制电路的电源输入端相连，用来产生正 5V直流电源供所述主控制模块和正20V直流电源供给所述继电器控制电路使用。主控制模块2包括一具有存储功能的微控制器，本实施例中采用型号为HT46 F46E的微处理器芯片U2，该微处理器芯片U2的第3脚与第三电阻R3相连，用于输出控制信号给所述继电器Ki，使继电器执行接通或切断用电设备的供电电源的工作，具体为 当微处理器芯片U2的第3脚输出高电平时，通过电阻R3，使三极管Ql导通，继电器Kl的内部线圈有直流电流流过，产生磁力，将继电器Kl的两个触点吸合，于是给用电设备提供交流电源；当微处理器芯片U2的第3脚输出低电平时，通过电阻R3，使三极管Ql截止，继电器Kl的内部线圈的直流电流消失，磁场也消失，将继电器Kl的两个触点断开，于是交流电源被断开。遥控感应电路5则采用现有的2. 4G频段的无线射频接收模块，该无线射频接收模块的信号输出端与微处理器芯片U2的第16脚相连。本实施例中，用电设备工作电流信号采集电路使用毫欧级的康铜电阻RlO来检测用电设备的开机与待机电流，康铜电阻RlO比互感变压器体积小，成本便宜，而且受温度影响小，通电流能力强，能抗用电设备如电视或电脑开机瞬间的冷态大电流冲击。康铜电阻R 10将用电设备开机与待机的电流经放大器U3放大后输入到微处理器芯片U2并保存，微处理器芯片U2将电流信号对比，来确认用电设备是否处于待机状态，再由微处理器芯片U2输出控制信号将继电器Kl关闭，以达到关闭用电设备的电源目的。本发明还提供了一种与上述节能控制电路配套使用的微型人体感应发射器，其包括一外壳，该外壳可以制成钮扣形状，也可以制成小圆柱盒体形状，参见图2所示，本实施例中，该外壳由一个空心圆柱形盒体6和一个盒盖7组成，外壳内设置有一热释红外感应器 8，热释红外感应器8的感应接头外露于盒盖7，该热释红外感应器8的信号输出端连接一感应信号处理模块的信号输入端，该感应信号处理模块的信号输出端与一至少具有遥控信号发送功能的遥控发射模块相连，本实施例中遥控发射模块也采用现有的2. 4G频段的无线射频发射模块；感应信号处理模块包括一个MCU处理器，参见图4所示，热释红外感应器 8的接地端接地，热释红外感应器8的信号输出端连接第三十四电阻R 34后与该MCU处理器的20脚相连，热释红外感应器8的电源信号输入端连接第二十七电阻R27后连接正3V 直流电源；MCU处理器的9 14脚与无线射频收发模块的1 6脚相连，参见图4所示。 第三十二电阻R32、第三i^一电阻R31、第二十五电阻R 25、第四十电容C40、第四i^一电容 C41、第三十四电容C34、第三十八电容C38、第三十五电容C35、第二十九电阻、第三十七电容C37、第四十四电容C44、第二十六电阻R26、第三十五电阻R35、第三十电阻R30、第三十六电容C 36、第二十八电阻R28、第三十九电容C 39构成MCU处理器的外围电路，其连接方式参见图4所示；另外，无线射频发射模块的电路包含一个2. 4GHz专用RF IC，IC的1、2、3、4、 5、6脚分别与MCU的9、10、11、12、13、14脚连接，第一晶振Y1、第五电阻R5、第九电容C9、第十电容ClO组成RF IC的振荡电路；第四电容C4、第五电容C5、第三电感L3、第二电感L2、 第一电感Li、第六电容C6、第七电容C7和天线ANTENNA组成RF IC的2. 4GHz无线信号选频和发射网络；第四电阻R4与RF IC的16脚连接，第八电容C8与RF IC的19脚连接。以上组成无线射频遥控感应电路。本实施例中，微型人体感应发射器外观小巧、美观，可以用双面胶就能稳定地贴在电视等用电设备的正下面，当有人在用电设备前面15米内(角度为140度)活动时，微型人体感应发射器内的热释红外感应器8感应到人体特有的红外信号后，由微型人体感应发射器内部的MCU处理器处理后，将无线射频发射模块唤醒，使其发射出一串带有固定编码的无线射频信号，这时，节能控制电路内的无线射频接收模块则有接收到该无线射频信号， 在30米室内距离范围内，无线射频接收模块均能有效接收到发射器的无线射频信号，节能控制电路内的无线射频接收模块接收到无线射频信号后，通过微处理器芯片U2比较编码， 符合设定时，则微处理器芯片U2输出信号将继电器Kl打开，使用电设备处于待机状态；此时用户可以自由使用用电设备。如果待机状态较长时间，用户没有开机，热释红外感应器8 也没再感应到有人在机器前面时，节能控制电路的微处理器芯片U2就将继电器Kl关闭。使用人体感应器后，用户在开机时只需一次操作就可以，与用户的使用习惯一致。 也省掉了那根2米左右的电线，兼顾节能与家居的协调美观。人体感应器使用3V的纽扣电池，内部的热释红外感应器探头、MCU处理器和无线射频发射模块均采用省电设计，使得感应器依靠内部的纽扣电池能工作3年以上。此节电控制电路可以应用设计成节电开关、节电插座、节电拖线板、以及其他节电装置，使用在一切具有较大待机功耗的电器设备上。作为进一步改进，遥控感应电路采用一能够与人体感应发射接收器配合、具有无线发射功能和无线接收功能的无线收发模块；节电控制电路的遥控接收模块也可以采用现有的2. 4G频段的无线收发模块，从而使相邻之间节电控制电路或人体感应发射接收器能够相互通信组成无线射频遥控感应电路，使无线信号可以传递更远，避免信号盲区，也可以将节电控制电路的执行结果回传给对应人体感应发射接收器，具体实施原理为每一组人体感应发射接收器和节电控制电路的无线收发模块都有唯一的身份识别码，并在每次无线信号发射时都被发射，当邻近的其他组节电控制电路或人体感应发射接收器接收此信号后，经内部MCU识别到不是控制自己的信号时，则通过该组的节电控制电路的无线收发模块或人体感应发射接收器将无线信号原样转发射，这样将每组的无线传输距离扩大。
权利要求
1.一种节能控制电路，连接在用电设备和市电之间，用于开启或关闭用电设备的供电电源，其包括继电器控制电路，至少包括有继电器，该继电器的两个触点串接在市电与用电设备之间，用于执行接通或切断用电设备的供电电源；主控制模块，其信号输出端与继电器控制电路的信号控制端相连，用于输出控制信号给所述继电器控制电路，使其执行接通或切断用电设备的供电电源；电源转换模块，其输入端与市电相连，输出端与所述主控制模块的电源输入端和所述继电器控制电路的电源输入端相连，用来产生直流电源供所述主控制模块和所述继电器控制电路使用；用电设备工作电流信号采集电路，其输入端与用电设备相连，用于采集用电设备实时工作电流，其输出端连接到主控制模块；其特征在于还包括至少具有感应功能、遥控信号接收功能的遥控感应电路，该遥控感应电路与所述主控制模块相连，所述主控制模块根据遥控感应电路接收到遥控信号后，输出控制信号给所述继电器控制电路，使其执行接通用电设备的供电电源。
2.根据权利要求1所述的节能控制电路，其特征在于所述用电设备工作电流信号采集电路采用一个康铜电阻和一电流信号放大电路，该康铜电阻第一端连接一保险丝后与市电的N线相连，该康铜电阻的第二端与继电器控制电路中继电器的一个触点相连，继电器另一个触点与用电设备的N输入端相连，用电设备的L输入端与市电的L线相连；所述电流信号放大电路的两输入端连接在康铜电阻的第一端和第二端，用于将流经所述康铜电阻的电流进行放大，电流信号放大电路的输出端与所述主控制模块的信号输入端相连。
3.根据权利要求1所述的节能控制电路，其特征在于所述主控制模块包括一具有存储功能的微控制器，所述继电器的控制端与所述微控制器的控制信号输出端相连。
4.根据权利要求1 3中任意一项权利要求所述的节能控制电路，其特征在于所述遥控感应电路为一能够与人体感应发射器配合、至少具有无线接收功能的无线接收模块。
5.根据权利要求4所述的节能控制电路，其特征在于所述人体感应发射器，其包括一外壳，该外壳内设置有一热释红外感应器，该热释红外感应器的信号输出端连接一感应信号处理模块的信号输入端，该感应信号处理模块的信号输出端与一至少具有遥控信号发送功能的遥控发射模块相连。
6.根据权利要求5所述的节能控制电路，其特征在于所述遥控发射模块为一无线射频发射模块，对应地，无线接收模块也采用无线射频接收模块，组成无线射频遥控感应电路。
7.根据权利要求1 3中任意一项权利要求所述的节能控制电路，其特征在于所述遥控感应电路为一能够与人体感应发射器配合、具有无线发射功能和无线接收功能的无线收发模块。
8.根据权利要求7所述的节能控制电路，其特征在于所述人体感应发射器，其包括一外壳，该外壳内设置有一热释红外感应器，该热释红外感应器的信号输出端连接一感应信号处理模块的信号输入端，该感应信号处理模块的信号输出端与一至少具有遥控信号发送功能的遥控发射模块相连。
9.根据权利要求8所述的节能控制电路，其特征在于所述遥控发射模块为一无线射频发射模块，对应地，无线收发模块也采用无线射频收发模块，组成无线射频遥控感应电路。
10.根据权利要求9所述的节能控制电路，其特征在于所述无线收发模块相邻之间能够相互通信，组成网络。
11.根据权利要求1 3中任意一项权利要求所述的节能控制电路，其特征在于所述遥控感应电路为一能够与人体感应发射接收器配合、具有无线发射功能和无线接收功能的无线收发模块。
12.根据权利要求11所述的节能控制电路，其特征在于所述人体感应发射器，其包括一外壳，该外壳内设置有一热释红外感应器，该热释红外感应器的信号输出端连接一感应信号处理模块的信号输入端，该感应信号处理模块的信号输出端与一至少具有遥控信号发送功能和接收功能的遥控收发模块相连。
13.根据权利要求12所述的节能控制电路，其特征在于所述遥控收发模块为一无线射频收发模块，对应地，无线收发模块也采用无线射频收发模块，组成无线射频遥控感应电路。
14.根据权利要求13所述的节能控制电路，其特征在于所述人体感应发射接收器和无线收发模块相邻之间能够相互通信，组成网络。
全文摘要
本发明涉及一种节能控制电路，所述节能控制电路连接在用电设备和市电之间，用于开启或关闭用电设备的供电电源，其包括用于执行接通或切断用电设备的供电电源继电器控制电路；主控制模块；电源转换模块；用电设备工作电流信号采集电路；其特征在于还包括至少具有感应功能、遥控信号接收功能的遥控感应电路，该遥控感应电路与主控制模块相连，主控制模块根据遥控感应电路接收到遥控信号后，输出控制信号给继电器控制电路，使其执行接通用电设备的供电电源。与现有技术相比，用户在使用本发明开启用电设备时，只需要靠近外置的微型人体感应发射器，能“唤醒”节能控制电路，使与一般用户的使用习惯一致。
文档编号G08C17/02GK102340175SQ20101023463
公开日2012年2月1日 申请日期2010年7月21日 优先权日2010年7月21日
发明者秦兵 申请人:宁波华电节能科技有限公司