一种电灯遥控开关的无线接收装置的制作方法

本实用新型属于遥控开关领域，涉及一种无线接收电路，尤其是一种电灯遥控开关的无线接收装置。

背景技术：

家居照明和各种电器的使用已经是日常生产生活中必不可少的一部分。现有电器开关总体分为两种：机械式开关和电子开关。但是，这两种开关都存在以下不足之处：机械开关虽然简单，但它采用机械触点控制，实际使用过程中，具有打火现象。不能过零触发、对电网有污染等先天性不足；电子开关虽然解决了打火现象，但是确带来了安装不方便、容易触点等不足。

随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，人们对家居照明提出了新的要求，现有产品已经不能符合人们的要求。无线遥控开关取代现有开关已经是必然发展方向，目前现有的遥控开关存在不能随意安装、布线麻烦、学习对码不方便、保密性较差、编码容易重复导致误动作、固定码系统生产复杂、操作不便等多种缺陷和不足。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种电灯遥控开关的无线接收装置，其结构简单、安装方便、生产方便且使用操作简便，有效避免了传统机械开关和电子开关不可随意移动、不可改变控制对象、不可随意学码、学码操作不便等缺陷和不足。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种电灯遥控开关的无线接收装置，包括安装于屋顶电灯附近的外壳，以及设置于外壳内的电路板和控制键盘；电路板上集成有供电电路、无线信号接收电路、译码电路以及控制电路；供电电路分别为无线信号接收电路、译码电路和控制键盘提供DC电源，供电电路的输入端接AC电源；译码电路分别于无线信号接收电路、控制键盘以及控制电路相交互；控制电路与一个或多个被控负载电连接。

本实用新型进一步的改进在于：

所述供电电路上还设置有防雷电路。

所述防雷电路包括电阻RV2、电阻RV1以及整流桥，整流桥的一个AC端口通过电阻RV2接AC电源N端，另一个AC端口接AC电源的L端，两个AC端口之间并联电阻RV1；整流桥的V+端口和V-端口接供电电路的输入端。

所述供电电路包括电源芯片TNY175、变压器B1和稳压电路，电源芯片TNY175的5、6、7和8引脚均接整流桥的V-端，整流桥的V+端通过电感L21接变压器B1原边绕组的一端，电源芯片TNY175的4引脚接变压器B1原边绕组的另一端；变压器副边绕组的一端通过串接二极管D22和电感L22接稳压电路的输入端，变压器副边绕组的另一端接地；稳压电路的输出端为供电电路的DC输出端。

所述稳压电路采用稳压芯片78L05，稳压芯片78L05的3引脚通过电感L22和二极管D22接变压器复变绕组的一端，2引脚接地，1引脚通过极性电容C212接地，且1引脚为DC输出端。

所述译码电路采用单片机STM8S103F2P6，天线ANT通过信号接收端口RX-MODULE与单片机STM8S103F2P6相连；天线ANT接信号接收端口RX-MODULE的1引脚，信号接收端口RX-MODULE的2引脚接供电电路的DC输出端，3引脚和4引脚均通过R24接单片机STM8S103F2P6的16引脚，信号接收端口RX-MODULE的5引脚接地；单片机STM8S103F2P6的1引脚、2引脚、3引脚、5引脚、6引脚、11引脚、12引脚和19引脚均接地；单片机STM8S103F2P6的4引脚和18引脚分别连接测试接口DEBUG的2引脚和3引脚；测试接口DEBUG的4引脚接地，1引脚接供电电路的DC输出端；测试接口DEBUG的2引脚接二极管D23的阳极，二极管D23的阴极接信号接收端口RX-MODULE的2引脚。

所述控制键盘包括一个学习按键KEY、至少一个控制按键以及相应按键电路；学习按键KEY的一端接地，另一端分为两路，一路接电阻R220的一端，另一路接供电电路的DC输出端；电阻R220的另一端接单片机STM8S103F2P6的18引脚，单片机STM8S103F2P6的20引脚接发光二极管D30的阴极，发光二极管D30的阳极通过电阻R26接供电电路的DC输出端；学习按键KEY的两端并联电容C28。

所述控制按键设置有4个，控制按键KM1、控制按键KM1、控制按键KM1以及控制按键KM1分别接单片机STM8S103F2P6的17引脚、15引脚、14引脚和13引脚。

所述控制电路包括电流输出接口AC-OUT，以及与四个控制按键相对应的四路控制回路；每一路控制回路均包括三极管、芯片MOC3063以及双向可控硅；控制按键接三极管的基极，三极管的发射极接地，集电极接芯片MOC3063的CATHODE引脚，芯片MOC3063的ANODE引脚均接供电电路的DC输出端；每路芯片MOC3063的一个输出引脚均接该路双向可控硅的G极，双向可控硅的A1引脚接电流输出接口AC-OUT的一个引脚；芯片MOC3063的另一个输出引脚经电阻与双向可控硅的A2引脚相接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型电路简单、接线方便、使用操作简便、携带方便。安装方便且免布线，学习时无需直接接触接收控制器，避免了触电危险。本实用新型采用嵌入式无线控制技术避免了开关漏电危险等诸多优点。同时采用有效的加密方法，能解决遥控器学习的安全问题。最后，本实用新型无需再布设开关电源线，大量节省电缆及施工时间、费用；用户可以在室内任意位置、任意空间安装、粘贴，无需考虑墙体受损等；支持一至多路输出，用户可以自由扩容；内置学习按键，配合屋顶接收器、86盒系列产品可根据需要、喜好随意设置学习室内任意一路灯的亮灭。学习简单，使用方便；由于采用无钱遥控方式控制灯的亮灭，从而避免了传统的开关漏电对人体的危害。

附图说明

图1为本实用新型的电路框图；

图2为本实用新型供电电路的电路图；

图3为本实用新型无线接收电路和译码电路的电路图；

图4为本实用新型控制电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参见图1-4，本实用新型括外壳、布设在外壳内的电路板和布设在外壳上的控制键盘，电路板上设置有与无线信号发射电路相匹配使用的无线信号接收电路、与无线信号接收电路相接的译码电路、与译码电路相接的按键电路、分别与译码电路相接的存储器和控制电路以及分别与按键电路、无线信号接收电路、译码电路和控制电路相接的供电电路，控制电路分别与一个或多个被控负载相接，控制键盘安装在外壳上，且控制键盘设置有一个学习按键和分别对一个或多个被控负载直接进行控制的控制按键，且控制按键的数量为多个，控制键盘和学习按键均与按键电路相接。

如图2所示，电流输入端口（即CN21端口，AC-INPUT端口）的L端口经电阻RV2后与整流桥的一个AC端口相接，电流输入端口的N端口与整流桥的另一个AC端口相接，整流桥的两个AC端口之间并接有压敏电阻RV1，整流桥的V+管脚经电感L21后与变压器B1的原边绕组一端相接且其V-管脚接地，且电感L21与变压器B1原边绕组间的连接点经电容C21后接地。芯片TNY175（即芯片IC21）的S管脚均接地且其BP/M管脚经电容C24后接地；芯片TNY175的D管脚经正向导通D21后分两路，一路经电容C23后接电感L21与变压器B1原边绕组间的连接点，另一路经相并接的电阻R21和R222后接电感L21与变压器B1原边绕组间的连接点，芯片TNY175的D管脚与变压器B1原边绕组另一端相接；变压器B1副边绕组的一端接地且其另一端经正向导通二极管D22和电感L22后与三端稳压器IC27的Vin管脚相接，三端稳压器IC27的Vout管脚经电容，二极管D22和电感L22之间的连接点经极性电容C25后接地，三端稳压器IC27的Vin和Vout管脚分别经极性电容C26和C212后接地；芯片TNY175的EN管脚与NPN型三极管的集电极相接，NPN型三极管的发射极接地且其基极分两路，一路经电阻R22和稳压管ZD1后与三端稳压器IC27的Vin管脚相接，另一路经电阻R23后接地；三端稳压器IC27的Vout管脚为+5V电源输出端。

如图3所示，供电电路的电源输出端为+5V电源端；译码电路具体为单片机STM8S103F2P6。无线信号接收电路包括接收天线ANT，接收天线ANT与信号接收端口（即CN3端口）的第1管脚相接，信号接收端口的第2管脚与供电电路的电源输出端相接，且供电电路的电源输出端经电容C27后接地，信号接收端口的第2和3管脚均经电阻R24后与单片机STM8S103F2P6的PC6管脚相接，信号接收端口的第5管脚接地；单片机STM8S103F2P6的VSS管脚、AIN3/PD2管脚、I2C_SCL/PB4管脚、I2C_SDA/PB5管脚、PD4/BEEP管脚、PD5/UART1_TX/AIN5管脚、PD6/UART1_RX/AIN6管脚、OSCIN/PA1管脚和OSCOUT/PA2管脚均接地，信号接收端口的第2管脚与单片机STM8S103F2P6的VDD管脚相接且VDD管脚经电容C211后接地，单片机STM8S103F2P6的VCAP管脚经电容C210后接地，单片机STM8S103F2P6的VDD管脚与供电电路的电源输出端相接且VDD管脚经电阻R25和电容C29后接地，电阻R25和电容C29的连接点经正向导通二极管D25后与供电电路的电源输出端相接，且电阻R25和电容C29的连接点分别与CN4端口（即产品升级端口，DEBUG端口）的第2管脚和单片机STM8S103F2P6的NRST管脚相接，CN4端口的第4管脚接地且其第1管脚接+5V电源端，单片机STM8S103F2P6的SWIM/PD1管脚与CN4端口的第3管脚相接，且单片机STM8S103F2P6的SWIM/PD1管脚经电阻R220后接+5V电源端，+5V电源端经电阻R26和正向导通发光二极管D30后与单片机STM8S103F2P6的AIN4/PD3管脚相接，+5V电源端经电阻R27和按键KEY后接地且电阻R27和按键KEY间的连接点经电容C28后接地，电阻R27和按键KEY间的连接点与单片机STM8S103F2P6的PA3管脚相接。按键KEY为学习按键，状态指示灯二2-7为发光二极管D30且发光二极管D30为LED灯。电阻R26和R27以及电容C28组成接收控制器2的学习按键电路。

本实施例中，采用STM8S系列单片机实现对本实用新型各部分电路的控制，如对所接收无线信号的单、双向的接收、发送控制、信息的加密与识别、序列码的学习与更改等。

如图4所示，控制电路包括集成芯片IC23、IC24、IC25和IC26、NPN型三极管Q22、Q23、Q24和Q25以及双向可控硅T1、T2、T3和T4，集成芯片IC23、IC24、IC25和IC26均为芯片MOC3063。单片机STM8S103F2P6的PC7管脚经电阻R28后与NPN型三极管Q22的基极相接，NPN型三极管Q22的发射极接地且其集电极与集成芯片IC23的CATHODE管脚相接，集成芯片IC23的一个输出管脚与双向可控硅T1的G极，双向可控硅T1的A1管脚与电流输出端口（即CN22端口，AC-OUT端口）的第1管脚相接，集成芯片IC23的另一个输出管脚经电阻R216后与双向可控硅T1的A2管脚相接。单片机STM8S103F2P6的PC5管脚经电阻R29后与NPN型三极管Q23的基极相接，NPN型三极管Q23的发射极接地且其集电极与集成芯片IC24的CATHODE管脚相接，集成芯片IC24的一个输出管脚与双向可控硅T2的G极，双向可控硅T2的A1管脚与输出端口的第2管脚相接，集成芯片IC24的另一个输出管脚经电阻R217后与双向可控硅T2的A2管脚相接。

单片机STM8S103F2P6的AIN2/PC4管脚经电阻R210后与NPN型三极管Q24的基极相接，NPN型三极管Q24的发射极接地且其集电极与集成芯片IC25的CATHODE管脚相接，集成芯片IC25的一个输出管脚与双向可控硅T3的G极，双向可控硅T3的A1管脚与输出端口的第3管脚相接，集成芯片IC25的另一个输出管脚经电阻R218后与双向可控硅T3的A2管脚相接。

单片机STM8S103F2P6的PC3管脚经电阻R211后与NPN型三极管Q25的基极相接，NPN型三极管Q25的发射极接地且其集电极与集成芯片IC26的CATHODE管脚相接，集成芯片IC26的一个输出管脚与双向可控硅T4的G极，双向可控硅T4的A1管脚与输出端口的第4管脚相接，集成芯片IC26的另一个输出管脚经电阻R219后与双向可控硅T4的A2管脚相接。双向可控硅T1、T2、T3和T4的A2管脚均经负载保险管F1后与CN22端口的第5管脚相接，集成芯片IC23、IC24、IC25和IC26的ANODE管脚分别经电阻R212、R213、R214和R215后接+5V电源端。

本实施例中，控制电路中采用光耦和双向可控硅进行输出控制，当单片机STM8S103F2P6输出一个高电平信号时，NPN型三极管Q25（或者Q23、Q24、Q25）导通，经光耦芯片IC23（或IC24、IC25、IC26）后，使双向可控硅T1（或T2、T3、T4）导通，相应的被控负载得电，从而起到控制负载的作用。

实际使用过程中，当有雷击且产生高压经电网导入供电电路时，由压敏电阻RV1、电阻RV2和负载保险管F1组成的防雷电路2-6对本实用新型接收控制器2进行保护。当加在压敏电阻RV1两端的电压超过其工作电压时，压敏电阻RV1的阻值降低，使雷击所产生的高压能量消耗在压敏电阻RV1上；若电流过大，负载保险管F1会烧毁保护后级电路。供电电路还包括整流滤波电路：交流电压经整流桥整流后，再经电容C21滤波后得到较为纯净的直流电压；若电容C21的容量变小，输出的交流纹波将增大。供电电路还包括输入滤波电路：电容C21、电感L21和电容C22组成的π型滤波网络，其主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。芯片TNY175、二极管D21、稳压管ZD1和三极管Q1及相关元件起到PWM脉宽调制及补偿作用，以输出更加平稳的直流电压。同事，二极管D21、电阻R21和电容C23构成的吸收回路，能有效抑制反向峰值电压，电阻R21为电容C23的泄放电阻，可防止断电后在电容C23上积累的电荷形成高压。B1为开关变压器，其初极线圈和次极线圈的相位相反。二极管D22为整流二极管，二极管D22、电容C25、电感L22、电容C27和C212进行高频整流滤波，获得+5V的稳压输出。该电路的稳压原理分析如下：当由于某种原因致使输出电压下降时，反馈线圈电压及控制端电流也随之降低，而芯片内部产生的误差电压上升时，PWM比较器输出的脉冲占空比增大，经过芯片TNY175使得输出电压上升，最终能维持输出电压不变；反之亦然。

实际使用过程中，接通电源后，220V交流电首先经过桥式整流Z1和电容C21滤波后，得到约+300V的直流高压，再通过高频变压器B1的原边绕组，给芯片TNY175提供所需的工作电压；从变压器B1副边绕组上输出的脉宽调制功率信号，经二极管D22、电容C25、电感L22以及电容C26和C212进行高频整流滤波后，获得+5V的稳压输出；反馈ZD1上的电压则通过三极管Q21，将控制电流加至芯片TNY175的控制端EN上。由二极管D21、电阻R21和电容C23构成的吸收回路，能有效抑制反向峰值电压。

实际操作使用过程中，遥控装置配合接收控制器使用，能实现简单有效的学习方式，因而会让用户更加体验到可以随意控制室内任意灯具的智能化生活。具体而言：当控制遥控装置和接收控制器进入学习方式时，其具体学习方式如下：初次安装时，短按接收控制器上的学习按键（即按键KEY），当发光二极管D30长亮后进入学习状态（5秒内没有操作的话，接收控制器2自动退出配对模式）；随后，按动遥控装置的遥控器学习按键（即按键K4），且待发光二极管D30熄灭后，配对成功；之后，便进入正常工作模式，且进行遥控操作及进入学习模式时，无需人工接触接收控制器进行操作，因而实际使用起来非常方便。如果想删除学习按键，则长按接收控制器上的学习按键，发光二极管D30先点亮再熄灭后，则取消所有已配对的遥控器按键。

短按遥控装置上的遥控器学习按键，发光二极管D1常亮，进入学习状态(10秒内没有操作的话，自动退出学习模式)。按遥控装置上的任意控制按键可选择多个控制灯具回路中任意一路（每按一下，控制灯具回路往后循环一路，直到想控制的某一路），之后再短遥控装置上的遥控器学习按键，确认遥控装置上的该控制按键一对该控制灯具回路进行控制，则完成对码过程。若想删除已经学习好的控制按键，则长按遥控装置上的遥控器学习按键，待被控制灯具变亮再变暗后，则删除成功。

以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。