专利名称：射频无线遥控智能型电动执行器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动执行器。特别是涉及一种射频无线遥控智能型电动执行器。
背景技术：
电动执行器被大量应用于生产、生活中，如石油、化工、冶金、水泥、轻工、水处理、楼宇自控、消防等领域。通常，电动执行器由集散系统或可编程控制器控制，用于调节阀门·开度，但在安装调试时或因某种原因需要人工现场调节阀门时，就要操作电动执行器本体安装的按钮或旋钮，如果安装位置不利于人工操作，则会给现场安装调试带来很大的困难，设备投入运行后，也不便于对设备运行状态进行检查或人工操作。针对这种情况，目前市场上存在一种红外遥控器，用于解决这个问题，但红外遥控装置存在指向性强，双向通信不可靠的问题，同时不支持地址码操作，本意要控制一台电动执行器，却会造成多台电动执行器动作；还存在一种射频无线遥控器，但它只能单向控制电动执行器，电动执行器状态信息无法在遥控器上显示，同时也不支持地址码操作，因此也会造成多台执行器动作的问题；以上两种装置只是部分解决了遥控问题；存在的弊端使得电动执行器的无线遥控操作无法大规模推广。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种使电动执行器的安装、调试、操作以及日常巡检更为方便简单的射频无线遥控智能型电动执行器。本实用新型所采用的技术方案是一种射频无线遥控智能型电动执行器，由电动执行器和与电动执行器进行双向无线通信的无线手持操作器构成，所述的电动执行器包括有控制电路，分别与控制电路相连接的驱动电路、输入输出信号接口电路、射频无线收发电路，以及分别连接控制电路和驱动电路提供电源的电源电路，所述的驱动电路的输出连接执行机构，所述的执行机构的信号反馈端连接控制电路；所述的无线手持操作器包括有显示与控制电路，与显示与控制电路相连接的射频无线收发电路，以及分别连接显示与控制电路和射频无线收发电路提供电源的电池；所述的电动执行器与所述的无线手持操作器为双向通信，无线手持操作器遥控电动执行器，电动执行器的运行状态信息即时在无线手持操作器的显示器上显示。所述的电动执行器的控制电路包括有控制芯片U2，所述的控制芯片U2的8脚、9脚和10脚分别各对应连接一个霍尔元件Q3、Q4、Q5，控制芯片U2的2脚、3脚、4脚、5脚、31脚、35脚、37脚、38脚、39脚、40脚、41脚、42脚和43脚分别连接液晶显示器J6, I脚和44脚通过接口 Jl连接驱动电路12，36脚连接输入输出信号接口电路，6脚接地，7脚接3. 3V电源，6脚和7脚之间分别连接电容Cl和电容C8，26脚通过一个三极管Q2构成的开关电路输出电源VCCl连接射频无线收发电路，11脚、15脚、16脚、22脚、23脚、24脚和25脚连接射频无线收发电路14，17脚、18脚和19脚连接编程输入接口 PR0G，31脚和32脚分别各通过一个电阻和一个二极管的串联输出3. 3V电源，21脚依次通过电阻R19的接口 J2连接执行机构15的信号反馈端，28脚连接稳压电源U3的3脚，稳压电源U3的3脚还通过电容C7接地，稳压电源U3的脚I和脚2通过接口 J3接电源，其中的脚2还通过电容C6接地，接口J3的3脚还通过二极管Dll输出电源LVCC。所述的电动执行器的输入输出信号接口电路包括有电压基准源U4、运算放大器U5、光电管U6和稳压电源U7，其中，所述的运算放大器U5的I脚连接三极管Ql的基极，2脚连接三极管Ql的发射极，3脚通过电容Cll接+12V电源，该脚还依次通过电阻R23、电阻R8、光电管U6和电阻R17连接控制电路11中控制芯片U2的36脚，8脚连接电源+ VinJf述的电压基准源U4的I脚与所述的电阻R23和电阻R8的连接点相连，2脚连接稳压电源U7的I脚输出的+ 12V电源，该2脚还通过电容C12和电容C14的并联接地，该2脚还通过电阻R21连接I脚，所述稳压电源U7的2脚接地，3脚通过电容Cl3接地，该脚还输出电源+Vin连接接口 J4的I脚，接口 J4的5脚连接三极管Ql的集电极，所述的接口 J4用于与外·部的控制设备连接。所述的电动执行器的射频无线收发电路包括有射频收发芯片Ul，所述的射频收发芯片Ul的13脚、8脚、11脚、12脚、10脚、I脚和32脚分别对应连接控制电路中控制芯片U2的11脚、15脚、16脚、22脚、23脚、24脚和25脚，4脚和17脚接控制电路的电源VCC1，4脚还通过电容C15接地，5脚接地，14脚和15脚分别各对应通过一个电容C26、C27接地，14脚和15脚之间还分别连接晶振电容CRl和电阻R10，19脚分别通过电容C28接地，通过电容C23接地，20脚通过电容C21接地，还依次通过电感L6和电容C23接地，该20脚还通过电感L4连接21脚，所述的21脚还通过电容C19接地，以及依次通过电感L5和电容C22接收发天线ANT，23脚通过电阻R9接地，9脚、16脚、18脚、22脚、24脚、26脚、27脚、28脚、29脚和30脚接地，25脚接控制电路的电源VCC1，以及分别通过电容C12和电容C18接地。所述的无线手持操作器的显示与控制电路包括有控制芯片U8，所述的控制芯片U8的2脚、3脚、4脚、5脚、35脚、37脚、38脚、39脚、40脚、41脚、42脚、43脚和44脚分别连接液晶显示器J5，I脚通三极管Q3输出+ LED电源连接液晶显示器J5，36脚通三极管Ql输出+ LED电源连接液晶显示器J5，6脚接地，7脚接+ 3. 3电源，6脚和7脚之间还分别连接电容Cl和电容C8，32脚通过一个电阻R5后又和27脚一起通过电阻R6接地，8脚、20脚、21脚、22脚、23脚、24脚、25脚和26脚连接无线手持操作器的射频无线收发电路22，16脚、17脚和18脚连接编程输入接口 PR0G，28脚接3. 3V电源，19脚、9脚、10脚、11脚、16脚、17脚和18脚各对应通过一个电阻R2、R3、R4、R8、Rll、R12、R13和R14连接输入按键。所述的无线手持操作器的射频无线收发电路包括有射频收发芯片U9，所述的射频收发芯片U9的14脚、13脚、12脚、11脚、8脚、2脚、I脚和32脚分别对应连接显示与控制电路中控制芯片U8的20脚、22脚、21脚、23脚、8脚、26脚、24脚和5脚，4脚和17脚接3. 3V电源，4脚还通过电容C15接地，5脚接地，14脚和15脚各分别对应通过一个电容C26、C27接地，14脚和15脚之间还分别连接晶振电容CRl和电阻R10，19脚分别通过电容C28接地，通过电容C23接地，20脚通过电容C21接地，还依次通过电感L6和电容C23接地，该20脚还通过电感L4连接21脚，所述的21脚还通过电容C19接地，以及依次通过电感L5和电容C22接收发天线ANT，23脚通过电阻R9接地，9脚、16脚、18脚、22脚、24脚、26脚、27脚、28脚、29脚和30脚接地，25脚接3. 3电源，以及分别通过电容C12和电容C18接地。[0010]本实用新型的射频无线遥控智能型电动执行器，可广泛用于石油、化工、冶金、水泥、轻工、水处理等工业领域的智能型电动执行器，支持地址码操作，保证了被控设备的唯一性；无线射频信号无指向性特征，保证了无线信号双向传输的可靠性；不受日光或恶劣天气以及灰尘影响，保证了设备的长期稳定性。本实用新型操作人员可以在地面对安装在高空的或不方便操作之处的电动执行器进行开度调整、参数设置等操作，并且电动执行器的状态信息、运行参数可以即时回馈到无线手持操作器显示屏幕，从而使电动执行器的安装、调试、操作以及日常巡检更为方便简单。
图I是本实用新型射频无线遥控智能型电动执行器的构成框图；图2是本实用新型的电动执行器中的控制电路的电路原理图；图3是本实用新型的电动执行器中的输入输出信号接口电路的电路原理图；图4是本实用新型的电动执行器中的射频无线收发电路的电路原理图；图5是本实用新型的无线手持操作器中的显示与控制电路的电路原理图；图6是本实用新型的无线手持操作器中的射频无线收发电路的电路原理图。图中I:电动执行器11 :控制电路12:驱动电路13 :输入输出信号接口电路14:射频无线收发电路15 :执行机构16:电源电路2:无线手持操作器21:显示与控制电路22:射频无线收发电路23 电池
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型的射频无线遥控智能型电动执行器做出详细说明。如图I所示，本实用新型的射频无线遥控智能型电动执行器，由电动执行器I和与电动执行器I进行双向无线通信的无线手持操作器2构成，所述的电动执行器I包括有控制电路11，分别与控制电路11相连接的驱动电路12、输入输出信号接口电路13、射频无线收发电路14，以及分别连接控制电路11和驱动电路12提供电源的电源电路16，所述的驱动电路12的输出连接执行机构15，所述的执行机构15的信号反馈端连接控制电路11 ;所述的无线手持操作器2包括有显示与控制电路21，与显示与控制电路21相连接的射频无线收发电路22，以及分别连接显示与控制电路21和射频无线收发电路22相连提供电源的电池23 ;所述的电动执行器I与所述的无线手持操作器2为双向通信，无线手持操作器2可以遥控电动执行器1，电动执行器I的运行状态信息可以即时在无线手持操作器2的显示器上显示。如图2所示，所述的电动执行器I的控制电路11包括有控制芯片U2，所述的控制芯片U2采用型号为PIC18F46K22的芯片。所述控制芯片U2的8脚、9脚和10脚分别各对应连接一个霍尔元件Q3、Q4、Q5，所述霍尔元件Q3、Q4、Q5的型号为3144。控制芯片U2的2脚、3脚、4脚、5脚、31脚、35脚、37脚、38脚、39脚、40脚、41脚、42脚和43脚分别连接液晶显示器J6，I脚和44脚通过接口 Jl连接驱动电路12，36脚连接输入输出信号接口电路13，6脚接地，7脚接3. 3V电源，6脚和7脚之间分别连接电容Cl和电容C8，26脚通过一个三极管Q2构成的开关电路输出电源VCCl连接射频无线收发电路14，11脚、15脚、16脚、22脚、23脚、24脚和25脚连接射频无线收发电路14，17脚、18脚和19脚连接编程输入接口PROG，31脚和32脚分 别各通过一个电阻和一个二极管的串联输出3. 3V电源，21脚依次通过电阻R19的接口 J2连接执行机构15的信号反馈端，28脚连接稳压电源U3的3脚，稳压电源U3的3脚还通过电容C7接地，稳压电源U3的脚I和脚2通过接口 J3接电源，其中的脚2还通过电容C6接地，接口 J3的3脚还通过二极管Dll输出电源LVCC，所述的稳压电源U3采用型号为GM6250的芯片。如图3所示，所述的电动执行器I的输入输出信号接口电路13包括有电压基准源U4、运算放大器U5、光电管U6和稳压电源U7，其中，所述的稳压电源U7采用型号为78L12的稳压芯片，所述的运算放大器U5采用型号为LM358的芯片。所述的运算放大器U5的I脚连接三极管Ql的基极，2脚连接三极管Ql的发射极，3脚通过电容Cll接+12V电源，该脚还依次通过电阻R23、电阻R8、光电管U6和电阻Rl7连接控制电路11中控制芯片U2的36脚，8脚连接电源+ Vin，所述的电压基准源U4的I脚与所述的电阻R23和电阻R8的连接点相连，2脚连接稳压电源U7的I脚输出的+ 12V电源，该2脚还通过电容C12和电容C14的并联接地，该2脚还通过电阻R21连接I脚，所述稳压电源U7的2脚接地，3脚通过电容C13接地，该脚还输出电源+ Vin连接接口 J4的I脚，接口 J4的5脚连接三极管Ql的集电极，所述的接口 J4用于与外部的控制设备连接。如图4所示，所述的电动执行器I的射频无线收发电路14包括有射频收发芯片Ul，所述的射频收发芯片Ul采用型号为NRF905的芯片。所述的射频收发芯片Ul的13脚、8脚、11脚、12脚、10脚、I脚和32脚分别对应连接控制电路11中控制芯片U2的11脚、15脚、16脚、22脚、23脚、24脚和25脚，4脚和17脚接控制电路11的电源VCC1，4脚还通过电容C15接地，5脚接地，14脚和15脚分别各对应通过一个电容C26、C27接地，14脚和15脚之间还分别连接晶振电容CRl和电阻R10，19脚分别通过电容C28接地，通过电容C23接地，20脚通过电容C21接地，还依次通过电感L6和电容C23接地，该20脚还通过电感L4连接21脚，所述的21脚还通过电容C19接地，以及依次通过电感L5和电容C22接收发天线ANT, 23脚通过电阻R9接地，9脚、16脚、18脚、22脚、24脚、26脚、27脚、28脚、29脚和30脚接地，25脚接控制电路11的电源VCCl，以及分别通过电容C12和电容C18接地。如图5所示，所述的无线手持操作器2的显示与控制电路21包括有控制芯片U8，所述的控制芯片U8采用型号为PIC18F45K20的芯片。所述的控制芯片U8的2脚、3脚、4脚、5脚、35脚、37脚、38脚、39脚、40脚、41脚、42脚、43脚和44脚分别连接液晶显示器J5, I脚通三极管Q3输出+ LED电源连接液晶显示器J5，36脚通三极管Ql输出+ LED电源连接液晶显示器J5，6脚接地，7脚接+ 3. 3电源，6脚和7脚之间还分别连接电容Cl和电容C8，32脚通过一个通过一个电阻R5后又和27脚一起通过电阻R6接地，8脚、20脚、21脚、22脚、23脚、24脚、25脚和26脚连接无线手持操作器的射频无线收发电路22，16脚、17脚和18脚连接编程输入接口 PR0G，28脚接3. 3V电源，19脚、9脚、10脚、11脚、16脚、17脚和18脚各对应通过一个电阻R2、R3、R4、R8、Rll、R12、R13和R14连接输入按键。[0030]如图6所示，所述的无线手持操作器2的射频无线收发电路22与所述的电动执行器I的射频无线收发电路14的结构相同，包括有包括有射频收发芯片U9，所述的射频收发芯片U9采用型号为NRF905的芯片。所述的射频收发芯片U9的14脚、13脚、12脚、11脚、8脚、2脚、I脚和32脚分别对应连接显示与控制电路21 中控制芯片U8的20脚、22脚、21脚、23脚、8脚、26脚、24脚和5脚，4脚和17脚接3. 3V电源，4脚还通过电容Cl5接地，5脚接地，14脚和15脚各分别对应通过一个电容C26、C27接地，14脚和15脚之间还分别连接晶振电容CRl和电阻R10，19脚分别通过电容C28接地，通过电容C23接地，20脚通过电容C21接地，还依次通过电感L6和电容C23接地，该20脚还通过电感L4连接21脚，所述的21脚还通过电容C19接地，以及依次通过电感L5和电容C22接收发天线ANT，23脚通过电阻R9接地，9脚、16脚、18脚、22脚、24脚、26脚、27脚、28脚、29脚和30脚接地，25脚接3. 3电源，以及分别通过电容C12和电容C18接地。本实用新型的射频无线遥控智能型电动执行器，无线手持操作器与射频无线遥控智能型电动执行器之间通过特定频率无线信号实现双向数据通信，无线手持操作器可以对射频无线遥控智能型电动执行器进行参数设置和遥控开关，同时，射频无线遥控智能型电动执行器的设置参数、运行状态信息可以实时反馈到无线手持操作器并在其配备的显示器上显示，解决了以往对安装位置不利操作的电动执行器现场操作困难的问题，同时也方便了对在用设备的巡检需要；支持地址码操作，解决了以往对特定某台电动执行器操作，多台设备误动作的难题；射频无线信号的非指向性使得双向数据通信准确可靠。
权利要求1.一种射频无线遥控智能型电动执行器，由电动执行器(I)和与电动执行器(I)进行双向无线通信的无线手持操作器(2)构成，其特征在于，所述的电动执行器(I)包括有控制电路(11)，分别与控制电路(11)相连接的驱动电路(12 )、输入输出信号接口电路(13 )、射频无线收发电路(14)，以及分别连接控制电路(11)和驱动电路(12)提供电源的电源电路(16)，所述的驱动电路(12)的输出连接执行机构(15)，所述的执行机构(15)的信号反馈端连接控制电路(11);所述的无线手持操作器(2 )包括有显示与控制电路(21 )，与显示与控制电路(21)相连接的射频无线收发电路(22)，以及分别连接显示与控制电路(21)和射频无线收发电路(22)提供电源的电池(23)。
2.根据权利要求I所述的射频无线遥控智能型电动执行器，其特征在于，所述的电动执行器(I)的控制电路(11)包括有控制芯片U2，所述的控制芯片U2的8脚、9脚和10脚分别各对应连接一个霍尔元件Q3、Q4、Q5，控制芯片U2的2脚、3脚、4脚、5脚、31脚、35脚、37脚、38脚、39脚、40脚、41脚、42脚和43脚分别连接液晶显示器J6，I脚和44脚通过接口 Jl连接驱动电路(12)，36脚连接输入输出信号接口电路(13)，6脚接地，7脚接3. 3V电源，6脚和7脚之间分别连接电容Cl和电容C8，26脚通过一个三极管Q2构成的开关电路输出电源VCCl连接射频无线收发电路(14)，11脚、15脚、16脚、22脚、23脚、24脚和25脚连接射频无线收发电路(14)，17脚、18脚和19脚连接编程输入接口 PROG，31脚和32脚分别各通过一个电阻和一个二极管的串联输出3. 3V电源，21脚依次通过电阻R19的接口 J2连接执行机构(15)的信号反馈端，28脚连接稳压电源U3的3脚，稳压电源U3的3脚还通过电容C7接地，稳压电源U3的脚I和脚2通过接口 J3接电源，其中的脚2还通过电容C6接地，接口 J3的3脚还通过二极管Dll输出电源LVCC。
3.根据权利要求I所述的射频无线遥控智能型电动执行器，其特征在于，所述的电动执行器(I)的输入输出信号接口电路(13)包括有电压基准源U4、运算放大器U5、光电管U6和稳压电源U7，其中，所述的运算放大器U5的I脚连接三极管Ql的基极，2脚连接三极管Ql的发射极，3脚通过电容Cll接+12V电源，该脚还依次通过电阻R23、电阻R8、光电管U6和电阻Rl7连接控制电路(11)中控制芯片U2的36脚，8脚连接电源+ Vin，所述的电压基准源U4的I脚与所述的电阻R23和电阻R8的连接点相连，2脚连接稳压电源U7的I脚输出的+ 12V电源，该2脚还通过电容C12和电容C14的并联接地，该2脚还通过电阻R21连接I脚，所述稳压电源U7的2脚接地，3脚通过电容C13接地，该脚还输出电源+ Vin连接接口 J4的I脚，接口 J4的5脚连接三极管Ql的集电极，所述的接口 J4用于与外部的控制设备连接。
4.根据权利要求I所述的射频无线遥控智能型电动执行器，其特征在于，所述的电动执行器(I)的射频无线收发电路(14)包括有射频收发芯片U1，所述的射频收发芯片Ul的13脚、8脚、11脚、12脚、10脚、I脚和32脚分别对应连接控制电路(11)中控制芯片U2的11脚、15脚、16脚、22脚、23脚、24脚和25脚，4脚和17脚接控制电路(11)的电源VCC1，4脚还通过电容C15接地，5脚接地，14脚和15脚分别各对应通过一个电容C26、C27接地，14脚和15脚之间还分别连接晶振电容CRl和电阻R10，19脚分别通过电容C28接地，通过电容C23接地，20脚通过电容C21接地，还依次通过电感L6和电容C23接地，该20脚还通过电感L4连接21脚，所述的21脚还通过电容C19接地，以及依次通过电感L5和电容C22接收发天线ANT，23脚通过电阻R9接地，9脚、16脚、18脚、22脚、24脚、26脚、27脚、28脚、29脚和30脚接地，25脚接控制电路(11)的电源VCCl，以及分别通过电容C12和电容C18接地。
5.根据权利要求I所述的射频无线遥控智能型电动执行器，其特征在于，所述的无线手持操作器(2)的显示与控制电路(21)包括有控制芯片U8，所述的控制芯片U8的2脚、3脚、4脚、5脚、35脚、37脚、38脚、39脚、40脚、41脚、42脚、43脚和44脚分别连接液晶显示器J5，I脚通三极管Q3输出+ LED电源连接液晶显示器J5，36脚通三极管Ql输出+ LED电源连接液晶显示器J5，6脚接地，7脚接+ 3. 3电源，6脚和7脚之间还分别连接电容Cl和电容C8，32脚通过一个电阻R5后又和27脚一起通过电阻R6接地，8脚、20脚、21脚、22脚、23脚、24脚、25脚和26脚连接无线手持操作器的射频无线收发电路(22)，16脚、17脚和18脚连接编程输入接口 PROG，28脚接3. 3V电源，19脚、9脚、10脚、11脚、16脚、17脚和18脚各对应通过一个电阻R2、R3、R4、R8、Rll、R12、R13和R14连接输入按键。
6.根据权利要求I所述的射频无线遥控智能型电动执行器，其特征在于，所述的无线手持操作器(2)的射频无线收发电路(22)包括有射频收发芯片U9，所述的射频收发芯片U9的14脚、13脚、12脚、11脚、8脚、2脚、I脚和32脚分别对应连接显示与控制电路(21)中控制芯片U8的20脚、22脚、21脚、23脚、8脚、26脚、24脚和5脚，4脚和17脚接3. 3V电源，4脚还通过电容C15接地，5脚接地，14脚和15脚各分别对应通过一个电容C26、C27接地，14脚和15脚之间还分别连接晶振电容CRl和电阻R10，19脚分别通过电容C28接地，通过电容C23接地，20脚通过电容C21接地，还依次通过电感L6和电容C23接地，该20脚还通过电感L4连接21脚，所述的21脚还通过电容C19接地，以及依次通过电感L5和电容C22接收发天线ANT，23脚通过电阻R9接地，9脚、16脚、18脚、22脚、24脚、26脚、27脚、28脚、29脚和30脚接地，25脚接3. 3电源，以及分别通过电容C12和电容C18接地。
专利摘要一种射频无线遥控智能型电动执行器，由电动执行器和与电动执行器进行双向无线通信的无线手持操作器构成，电动执行器有控制电路，与控制电路相连接的驱动电路、输入输出信号接口电路、射频无线收发电路，分别连接控制电路和驱动电路的电源电路，驱动电路的输出连接执行机构，执行机构的信号反馈端连接控制电路；无线手持操作器有显示与控制电路，与显示与控制电路相连接的射频无线收发电路，连接显示与控制电路和射频无线收发电路的电池。本实用新型广泛用于石油、化工、冶金、水泥、轻工、水处理等工业领域的智能型电动执行器。保证被控设备的唯一性、无线信号双向传输的可靠性以及设备的长期稳定性。电动执行器的安装、调试、操作以及日常巡检更为方便简单。
文档编号G08C17/02GK202795731SQ20122050637
公开日2013年3月13日 申请日期2012年9月28日 优先权日2012年9月28日
发明者周成行 申请人:天津滨耀特控科技有限公司