专利名称：智能组合墙壁开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子开关、微电脑、光电、传感器、节能等技术，尤其是通过感知人体移动方向及环境亮度来自动调节、控制交流负载电源的智能组合墙壁开关。
背景技术：
目前，电子墙壁开关产品主要有触摸延时开关、声光控延时开关、被动式红外人体感应开关等。它们是通过触摸、发出声音、人体移动感应等信号来触发接通照明电源，通过延时来关断电源。其特点是1.即使人已离开了仍要经过固定延时间后灭灯；2.人不离开但不动或动作很小也经过固定延时间后灭灯；3.不能手动关灯；4.工作模式单一，不能根据用户需要设定。这样，给使用者带来了诸多不便。
随着科学技术的进步和生活水平的提高，人们对家居智能化的要求越来越高。能源的紧张，人们节能意识的加强，对节能产品的需求越发迫切和渴望。
发明内容
为了克服现有产品的不足并满足人们的需求，本实用新型提供一种智能组合墙壁开关，该智能组合墙壁开关不仅能测出环境亮度和人体移动的方向，而且能记忆进出人数和判断房间内是否有人，并能作出一系列响应和处理，同时还可以根据需要手动控制。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种智能组合墙壁开关，由单片MCU、一个或两个红外发射管、一个或两个红外接收模块、光敏电阻、手动按钮开关、工作电源、可控硅、LED发光二极管等构成。红外发射管和红外接收模块分别放在门或走廊两边形成红外线对射传感器。MCU通过红外发射管发射调制好的红外光束，红外接收模块接收红外光电信号送MCU，MCU根据置于不同位置的传感器探测到人体信号的先后顺序判断人的出入、记忆进出总人数，计算并确定室内是否有人。结合探测到的环境亮度及工作模式，通过可控硅对电源进行一系列人性化控制，同时可以手动控制电源开关。
本实用新型的有益效果是，由于采用了墙壁开关的结构并充分利用了单片MCU的丰富资源，可以准确判断人的出入、记忆进出人的总数、计算并确定室内是否有人，真正实现了有人开灯、无人关灯、需要时开灯、不需要时关灯的节能效果，多种功能和工作模式可以随意设定，既节约用电，又方便实用，是人性化的智能产品。本装置所用元器件少、结构简单、可靠性高、成本低、安装调试方便。
图1是本实用新型智能组合墙壁开关的原理框图。
图2是本实用新型智能组合墙壁开关的一种实施例电路原理图。
图3是本实用新型智能组合墙壁开关的一种实施例结构示意图。
图4是本实用新型智能组合墙壁开关的另一种实施例安装结构示意图。
图中，1.中央处理控制单元，2.红外发射单元，3.红外接收单元，4.亮度监测单元，5.手动控制单元，6.工作电源，7.输出执行单元，8.显示单元，11.A墙壁开关，11A.A墙壁开关左侧面，12.B墙壁开关，12A.B墙壁开关右侧面，13.C墙壁开关，14.连接线，15.门框。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
在图1中，以中央处理控制单元(1)为核心，连接红外发射单元(2)、红外接收单元(3)、亮度监测单元(4)、手动控制单元(5)、工作电源(6)、输出执行单元(7)、显示单元(8)组成，其特征是所有单元都与中央处理控制单元(1)的输入输出口直接相连，红外发射单元(2)、红外接收单元(3)分别放在门、窗或走廊两边形成红外线对射传感器。中央处理控制单元(1)通过红外发射单元(2)向红外接收单元(3)发射红外光束，红外接收单元(3)接收红外光电信号送中央处理控制单元(1)处理，正常无人情况下形成信号闭环，有人时阻断红外光线，使红外接收单元(3)和中央处理控制单元(1)无法收到信号。
在图2所示实施例中，中央处理控制单元(1)，由通用单片机MCU系统构成，省略了时钟振荡电路及复位电路；红外发射单元(2)，由红外发射二极管IRL21、IRL22分别和限流电组R21、R22串联后接MCU的两个口组成了两组红外发射电路；红外接收单元(3)，由两个红外接收模块IR31、IR32输出端分别加上拉电阻R31、R32接到MCU的两个口组成，IR31、IR32的电源由VCC经过R33、C33阻容滤波电路提供，IR31、IR32同时可作为遥控器接收头；亮度监测单元(4)，由光敏电阻RL4和电阻R4对VCC分压接到MCU的一个口组成；手动控制单元(5)，由上拉电阻R5、开关S5、滤波电容C5连接组成。S5用于手动控制负载电源和切换、设置工作模式；工作电源(6)，输入端接到交流负载开关K两端；显示单元(8)，由LED1-LED4分别与限流电阻R81-R84串连后接MCU的I/O口组成。LED1-LED4显示工作模式、工作过程及状态。
红外发射单元(2)和红外接收单元(3)放在出入口或通道的两边形成对射，红外发射二极管IRL21、IRL22和红外接收模块IR31和IR32分别垂直于人体移动方向平行排列。单片机MCU通过IRL21、IRL22发射调制好的红外光束，IR31、IR32接收光电信号送MCU，MCU根据置于不同位置的红外接收模块探测到由人体阻断信号和信号恢复的先后顺序判断人体移动的方向并记忆、计算室内是否有人，并结合RL4监测到的室内亮度及用S5设定的工作模式通过可控硅调光、接通或断开电源等一系列控制，同时还可以用手动开关S5通过可控硅控制电源，工作模式、过程及状态由LED81-LED84显示。
图3是智能组合墙壁开关的一种实施例结构示意图，图中只用A、B两个墙壁开关，A墙壁开关(11)装有中央处理控制单元(1)、红外接收单元(3)、亮度监测单元(4)、工作电源(6)、输出执行单元(7)、显示单元(8)，(11)的正面有LED81-LED84显示器、光敏电阻RL4，侧面有红外接收头IR31、IR32；B墙壁开关(12)装有红外发射单元(2)、手动控制单元(5)，(12)的正面有按钮开关S5，侧面有红外发射管IRL21、IRL22；(11)、(12)通过联接线(14)相连。
图4是智能组合墙壁开关的另一种实施例安装结构示意图，图中A墙壁开关(11)和B墙壁开关(12)平行安装在门外的两边外墙上并形成了红外线对射。C墙壁开关(13)安装在室内墙上，装有光敏元件、红外接收头、手动按钮，这样在室内、室外都可以手动控制或遥控电源。(11)、(12)、(13)用连接线(14)相连。
权利要求1.一种智能组合墙壁开关，由A墙壁开关(11)、B墙壁开关(12)、C墙壁开关(13)组成，系统内以中央处理控制单元(1)为核心，连接红外发射单元(2)、红外接收单元(3)、亮度监测单元(4)、手动控制单元(5)、工作电源(6)、输出执行单元(7)、显示单元(8)组成，其特征是所有单元都与中央处理控制单元(1)的输入输出口直接相连，红外发射单元(2)、红外接收单元(3)分别放在门、窗或走廊两边形成红外线对射人体传感器。
2.根据权利要求1所述的智能组合墙壁开关，其特征是中央处理控制单元(1)，由单片MCU系统构成，MCU是单片机或特制的集成电路，时钟振荡电路和上电复位电路根据MCU的需要组合；红外发射单元(2)，由红外发射二极管IRL21、IRL22分别和限流电组R21、R22串联后接MCU的口组成；红外接收单元(3)，由两个红外接收模块IR31、IR32输出端分别接到MCU的口组成，IR31、IR32的电源由VCC经过R33、C33阻容滤波电路提供；亮度监测单元(4)，由光敏电阻RL4和电阻R4对VCC分压接到MCU的口组成；手动控制单元(5)，由上拉电阻R5、开关S5、滤波电容C5连接组成。
3.根据权利要求2所述的智能组合墙壁开关，其特征是红外发射单元(2)和红外接收单元(3)形成对射式人体移动方向传感器，也可以只用期中的1个红外发射二极管和2个红外接收模块，或2个红外发射二极管和1个红外接收模块组成；两个红外发射二极管、两个红外接收模块分别垂直于人体移动的方向平行排列；红外接收单元(3)同时可以作为红外遥控器接收头。
4.根据权利要求1所述的智能组合墙壁开关，其特征是A墙壁开关(11)、B墙壁开关(12)、C墙壁开关(13)中至少有一个装有一个或两个红外发射管而另一个装有一个或两个红外接收模块，发射管和接收头可以放在壳体的任意部位但必须要形成对射；(11)、(12)、(13)可以分放在不同位置，面板上都可以装有手动控制开关S5以便在不同位置都可以控制电源，元器件和组件可任意装在不同的墙壁开关内，必要时可以只用其中的两个墙壁开关。
5.根据权利要求1所述的智能组合墙壁开关，其特征是A墙壁开关(11)、B墙壁开关(12)、C墙壁开关(13)的安装结构有明装线盒结构、暗装线盒结构、通用结构，(11)、(12)、(13)规格尺寸可以相同或不同，可以作成很小。
专利摘要一种智能组合墙壁开关，由单片MCU、一个或两个红外发射管、一个或两个红外接收模块、光敏电阻、手动按钮开关、工作电源、可控硅、LED发光二极管等构成。红外发射管和红外接收模块分别放在门或走廊两边形成红外线对射传感器。MCU通过红外发射管发射调制好的红外线光束，红外接收模块接收红外光电信号送MCU，MCU根据置于不同位置的传感器探测到人体信号的先后顺序判断人的出入、记忆进出总人数，计算并确定室内是否有人，结合探测到的环境亮度及工作模式，通过可控硅对电源进行一系列人性化智能控制，同时可以手动控制或遥控电源。本装置真正达到了有人开灯、无人关灯，需要时开灯、不需要时关灯的效果，既节约用电，又方便实用。
文档编号H03K17/94GK2817215SQ20042011266
公开日2006年9月13日 申请日期2004年11月11日 优先权日2004年11月11日
发明者李哲 申请人:李哲