一种基于译码器的继电器式开关的制作方法

文档序号:14922817发布日期:2018-07-11 04:58阅读:321来源:国知局

本实用新型涉及开关领域,更具体地说,涉及基于译码器的继电器式开关。



背景技术:

电器是日常生活中必不可少的设备,通过开关可以控制电器在开和关的工作状态之间切换。目前,很多开关是通过继电器控制经过其的输电线的通断来控制电器的通断的。由于家庭或者公司等位置的电器一般较多,为了节约成本以及方便控制,一般希望一个开关能够实现多路控制,但是继电器具有常开和常闭两种状态,因此一个继电器需要两个单独的控制线来提供两路控制信号,从而实现一个继电器的控制,而开关内控制芯片的引脚有限,而这就限制了一个开关内集成多路控制的数量。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题在于,针对上述的继电器具有常开和常闭两种状态,一个继电器需要两个单独的控制线来提供两路控制信号,从而实现一个继电器的控制,而开关内控制芯片的引脚有限,而这就限制了一个开关内集成多路控制的数量的技术缺陷,提供了一种基于译码器的继电器式开关。

本实用新型为解决其技术问题,提供的一种基于译码器的继电器式开关,包含:

继电器,用于在脉冲的控制下控制经过该继电器的输电线的通断;

译码器,连接所述继电器,用于根据控制信号产生所述脉冲,一个继电器的一组常开触点和常闭触点分别连接译码器的两个输出端;

主控芯片,连接所述译码器,用于根据开关触发信号产生控制信号;具体的,某个继电器需要改变开关状态时,主控芯片控制该译码器在其与需要所述脉冲来改变继电器状态的继电器触点连接的引脚上产生高电平,然后给译码器的使能端一个低电平从而让所述引脚上输出低电平后并持续预设时间,到达预设持续时间后恢复使能端的高电平以控制译码器在其与需要所述脉冲来改变继电器状态的继电器触点连接的引脚上再次产生高电平。

交直流转换电路,将交流市电转换为直流电,以为所述继电器式开关供电。

所述继电器式开关具有两块电路板,所述译码器及所述主控芯片安装在其中一块电路板上,所述继电器位于另一块电路板上。

在本实用新型的继电器式开关中,译码器为3-8译码器,所述主控芯片具有4个控制线,分别连接到译码器的3个输入端和使能端,以传输所述控制信号。

在本实用新型的继电器式开关中,继电器为3个以实现3路负载的控制,所述主控芯片以及译码器均为一个。

在本实用新型的继电器式开关中,还包括:

触控开关,位于面板开关的控制面板上,连接主控芯片,用于响应用户的操作,产生所述开关触发信号。

在本实用新型的继电器式开关中,还包括:

第一射频通信模块,连接主控芯片,用于与通信转接器连接,以接收通信转接器转发的遥控器所发送的所述开关触发信号和移动通信终端所发送的所述开关触发信号,并受控于主控芯片以将主控芯片反馈的负载的工作状态传回至遥控器和移动通信终端。

在本实用新型的继电器式开关中,通信转接器包含:

处理芯片;

第二射频通信模块,连接并受控于处理芯片,以接收第一射频通信模块传输来的负载的工作状态并发送第三射频通信模块接收到的遥控器传输来的开关触发信号至第一射频通信模块;

第三射频通信模块,连接并受控于处理芯片,以接收遥控器传输来的开关触发信号并发送第二射频通信模块接收到的负载的工作状态至遥控器;

WIFI模块,连接并受控于处理芯片,以连接至WIFI网关,从而转发移动通信终端的开关触发信号至所述面板开关,并转发所述面板开关上产生的负载的工作状态至移动通信终端。

在本实用新型的继电器式开关中,触控开关(接触开关本体进行控制)为电容式触摸开关。

在本实用新型的继电器式开关中,上述继电器为磁保持继电器。

在本实用新型的继电器式开关中,还包含:

AC/DC转换电路,用于将交流市电转换为直流电源为所述面板开关供电。

在本实用新型的开关中,主控芯片为PIC16F690-I/SS,所述第一射频通信模块为RFM300。

实施本实用新型的基于译码器的继电器式开关,具有以下有益效果:通过连接译码器,将主控芯片的控制端增加,从而增加可连接的继电器的数量,有效降低开关的生产成本。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明,附图中:

图1是本实用新型的基于译码器的继电器式开关的一实施例的使用状态的电路原理框图;

图2是本实用新型的图1的一实施例的部分具体电路原理图;

图3是芯片HCT238的真值表。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示,图1为本实用新型的基于译码器的继电器式开关的一实施例的使用状态的电路原理框图。本实施例中,继电器式开关1包含主控芯片11、继电器12、触控开关13、第一射频通信芯模块14、AC/DC转换电路15、指示灯16以及译码器17、交直流转换电路(图中未示出),交直流转换电路将交流市电转换为直流电,以为继电器式开关供电。

主控芯片11可根据开关触发信号产生对应的控制信号,译码器12连接并受控于主控芯片11的上述控制信号以输出引脚上输出脉冲,每个输出引脚上输出的脉冲是独立,每一组输出引脚连接一个继电器12,一组输出引脚为两个输出引脚,这两个输出引脚分别连接一个继电器12的常开触点和常闭触点,因此每个继电器触点均可以通过与其连接的输出引脚获取脉冲,以控制经过继电器12的火线的通断。

开关触发信号来源于触控开关13以及第一射频通信芯模块14。继电器式开关1具有控制面板,触控开关13连接主控芯片11,其为安装在继电器式开关1的控制面板上的电容式触摸开关,操作者可以在控制面板上操作该电容式触摸开关,以产生开关触发信号;关于第一射频通信芯模块14在后述中再进行说明。在控制面板上还安装有与负载2一一对应的指示灯16,指示灯16受控于主控芯片11,以在对应负载2停止工作时点亮,而在对应负载2工作时熄灭。

AC/DC转换电路15将将交流市电转换为直流电源为继电器式开关1供电,我国交流市电一般为220V/50Hz,本继电器式开关1使用的直流电源有3.3V、5V等。

第一射频通信芯模块14连接主控芯片11,第一射频通信芯模块14可与通信转接器2的第二射频通信模块22实现射频通信连接。通信转接器2还具有处理芯片21、WIFI模块24以及第三射频通信模块23,第二射频通信模块22、第三射频通信模块23、WIFI模块24分别与处理芯片21连接并受控于处理芯片21。WIFI模块24可连接至WIFI网关,移动通信终端5(如手机)连接至该WIFI网关后可连接至WIFI模块24以实现与通信转接器2的连接,移动通信终端5连接至WIFI网关的方式有两种:通过移动通信终端5内置的WIFI模块连接至WIFI网关后与上述的WIFI模块24连接;通过移动通信终端5内置的移动通信单元(3G、4G网络等)远程连接至WIFI网关后与上述的WIFI模块24连接。遥控器4可连接至第三射频通信模块23,与第三射频通信模块23实现通信。优选的,第三射频通信模块23和遥控器4之间的通信频率与第一射频通信模块14和第二射频通信模块22之间的通信频率不同。

操作者在移动通信终端5安装的APP上进行操作,发送开关触发信号,通信转接器2的WIFI模块24接收到移动通信终端5发送的发送开关触发信号后,处理芯片21控制第二射频通信模块22转发该开关触发信号至开关1的第一射频通信芯模块14。操作者在遥控器4上进行操作,通过射频发送开关触发信号,通信转接器2的第三射频通信模块23接收到遥控器4发送的开关触发信号后,处理芯片21控制第二射频通信模块22转发该开关触发信号至开关1的第一射频通信芯模块14。

主控芯片11在接收到第一射频通信芯模块14转发的开关触发信号或触控开关13产生的开关触发信号后,产生控制信号控制译码器17,译码器17产生脉冲控制可控硅开关11。同时主控芯片11反馈负载2的工作状态至第一射频通信芯模块14,如控制信号为控制负载2进行工作,主控芯片11控制第一射频通信芯模块14发送负载2正处于工作状态的信号至通信转接器2,通信转接器2接收到该信号后通过第三射频通信模块23同步至遥控器4上进行指示,通过WIFI模块24同步至移动通信终端5上进行指示。必要时,通信转接器2可以将该负载2的工作状态的信号进行缓存后再转发至遥控器4、移动通信终端5,遥控器4、移动通信终端5再次连接到通信转接器2时,或者新的遥控器4、移动通信终端5连接到通信转接器2时,通信转接器2通过缓存的信号同步遥控器4、移动通信终端5上的负载2的工作状态。如此,通信转接器2在提供多种操作方式的同时,操作者还可以通过通信转接器2在遥控器4、移动通信终端5上直接看到负载2的工作状态,且通信转接器2能够增加遥控器4的有效操作距离以及移动通信终端5通过自身的WIFI模块进行控制的有效操作距离。

在本实施例中,在不需要改变继电器12的开关状态时,主控芯片11不产生控制信号,即主控芯片11仅在收到开关触发信号后,产生控制信号控制继电器12的开关状态进行改变。在不需要改变继电器12的开关状态时,主控芯片11产生指示信号,控制指示灯16的指示状态,在负载12断电停止工作时,对应指示灯16点亮,在负载12通电工作时,对应指示灯16熄灭,指示信号与控制信号共用主控芯片11的控制引脚,但在指示信号工作时,主控芯片11的指示信号同时控制译码器17的使能端,使其无法工作。

同时参考图2,其是本实用新型的图1的关的一实施例的部分具体电路原理图,其中J1、J2为接插件。主控芯片11采用芯片PIC16F690-I/SS实现,译码器为HCT238,其真值表如图3所示,其中H表示高电平,L表示低电平,X表示高电平和低电平均可。本实施例中,以Y0与Y1分别连接一个继电器12的常开触点和常闭触点,Y2与Y3分别连接一个继电器12的常开触点和常闭触点,Y4与Y5分别连接一个继电器12的常开触点和常闭触点,Y6与Y7待用,在其他实施例中也可以分别连接一个继电器12的常开触点和常闭触点。由于每个继电器的工作原理相似,本实用新型仅仅以Y0与Y1对应的部分进行说明。

当主控芯片11接收到开关触发信号后,识别Y0与Y1对应的继电器12需要进行开关状态的改变。在Y0引脚需要脉冲来改变继电器12的工作状态时,主控芯片11产生控制信号:A2A1A0=LLL,此时Y0Y1=HL,然后控制使能端A2A1A0不做限定,此时Y0Y1=LL,预设持续时间后,恢复A2A1A0=LLL,此过程中Y0的输出为H至L至H,相当于形成了一个脉冲,而Y1-Y7的输出始终为L,此后控制信号消失。通过调整预设持续时间,可以控制脉冲宽度,以适应不同的继电器12的需求。

在Y1引脚需要脉冲来改变继电器12的工作状态时,主控芯片11产生控制信号:A2A1A0=LLH,此时Y0Y1=LH,然后控制使能端A2A1A0不做限定,此时Y0Y1=LL,预设持续时间后,恢复A2A1A0=LLH,此过程中Y1的输出为H至L至H,相当于形成了一个脉冲,而Y0、Y2-Y7的输出始终为L,此后控制信号消失。通过调整预设持续时间,可以控制脉冲宽度,以适应不同的继电器12的需求。

应当理解的是,本实用新型的E2、E1引脚均接地,因此始终为HH,因此在本实施例中控制信号实际是由四路(主控芯片的引脚19、18、3、13)来传递。但在本实用新型的另一些实施例中,还可以通过主控芯片11发送控制信号来控制E1和/或E2引脚,此时控制信号是通过5条或者6条数据线来传递。

指示灯16为发光二极管(L1、L2及L3),发光二极管的阴极连接对应的负载的控制信号的连接端(引脚18、3及13),阳极通过限流电阻(R15、R16、R17)后连接正电源端子。在本实施例中,优选控制信号的高电平与正电源端子的电压3.3V大小一致,而L=0V,因此在该路控制信号为高电平时,对应发光二极管两端的电压差很小或者为零,电压差不足以使得发光二极管导通此时发光二极管熄灭;该路控制信号为低电平时,低电平与正电源端子的电压差较大,此电压差大于发光二极管的导通电压,对应发光二极管点亮。在不需要改变继电器12的开关状态时,主控芯片11分别通过在其A0、CA3、CA2引脚输出高电平来熄灭L1、L2、L3来指示负载通电工作,分别通过在其A0、CA3、CA2引脚输出低电平来点亮L1、L2、L3来指示对应负载断电停止工作。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述,但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下,在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本实用新型的保护之内。

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