专利名称：一种利用无线寻呼系统控制机器的方法及其控制装置的制作方法
技术领域：
本发明是一种利用无线寻呼系统控制机器的方法及其控制装置，属无线电控制技术领域。
现有的工业、农业、环境保护、家用电器等机器设备的控制方法有人工控制及自动控制、人工控制又包括有线控制、专用无线控制，如专用无线电信号的发射与接收控制、超声波的发送与接收控制，红外线的发射与接收控制等等;自动控制又包括时间程序控制、顺序控制、微机控制等等。其存在的共同问题是所有这些控制的指令发出装置与接收装置都是专用设备，而且其控制范围距离太近。
本发明的目的就是为了克服现有机器设备的控制方法的指令发出装置与接收装置都需用专用设备及其控制范围距离太近的问题，研制一种利用已普遍使用的公用的、商业化的无线寻呼系统作为传递控制指令的控制机器的方法及其包括无线寻呼系统中的电话机、寻呼电台作为指令发出装置和包括无线寻呼系统的接收机在内的指令接收装置、电源电路、执行电路组成的机器控制装置，以实现遥远距离的控制。
本发明的机器控制方法是这样的在无线寻呼电台覆盖区域或无线寻呼联网区域的乙地的机器主人，根据工作需要或变化了的各种情况，将已设置在甲地机器控制装置中的寻呼接收机的地址码通过电话机告知寻呼电台，寻呼电台将该地址码经处理后以无线电信号的形式发射出去，在安装有机器的甲地，机器控制装置内的寻呼接收机将相应的地址码的无线电信号接收并经声电、光电或机电转换、定时、记忆处理后去驱动执行电路使机器运行或停止运行，或按机器主人事先储存于寻呼电台的控制指令程序进行运作。
图1为本发明方法及其装置的工作原理方框图。
本发明的机器控制装置是通过下述技术方案来实现的，如图1所示，机器控制装置包括电源电路、执行电路以及按照寻呼接收机所具有的寻呼信号方式、特点而定的指令接收装置，其中，指令接收装置具有把断续的寻呼信号在无线电波能进入的隔光、声匣子内进行声电转换或光电转换或机电转换后，再进行定时、记忆处理形成单脉冲信号去驱动执行电路的特征，即指令装置具有把寻呼接收机的扬声器发出的寻呼声响信号在隔声匣内进行声电转换，或把寻呼接收机的发光二极管发出的闪光信号在暗匣内进行光电转换，或把寻呼接收机加装的振动器产生的机械振动在振动匣内进行机电转换，经声电或光电或机电转换后，再进行定时、记忆处理形成单脉冲信号去驱动执行电路的特征。指令接收装置具有声电转换、光电转换、机电转换三种方式。
下面结合说明书附图对本发明的机器控制装置作进一步的描述图2是指令接收装置的结构及其电路工作原理方框图，三种转换方式的指令接收装置均由寻呼接收机、转换电路、定时电路、记忆电路、驱动电路共同组成，其简单工作原理如下寻呼接收机在接收到一次性无线电信号后发出的寻呼信号方式有声响、闪光、机械振动等方式，这些寻呼方式是寻呼接收机作为单向通讯装置已经具备的，而所有这些方式的一次性寻呼信号的特点是断续的，断续的持续时间为8～10秒，转换电路把这些寻呼信号经声电转换、或光电转换、或机电转换后，均转换成电脉冲信号，再经定时电路、记忆电路处理形成单个脉冲信号去触发驱动电路;图3是电源电路和执行电路的电路原理图，电源电路由交流单相电流Ao、电源变压器T1、二极管D1～D4、电容C1共同构成，它通过连接端口1、2与指令接收装置连接，连接端口1同时与执行电路中的继电器J1连接;执行电路由交流单相电源Ao，交流三相电源A、B、C、继电器J1及其常开触点J1-1、继电器或接触器J2及其常开触点组J2-1、J2-2、J2-3共同构成，并通过连接端口3与指令接收装置连接，通过继电器常开触点组J2-1、J2-2、J2-3与机器M连接;图4为声电转换方式指令接收装置结构电路原理图，图5为声电转换方式指令接收装置工作波形图，图4中的连接端口8、9、10分别与图3的连接端口1、3、2相对应连接，图中匣盖4、匣体5、橡皮线塞7共同构成能进入无线电波的隔声匣、驻极体话筒MIC及寻呼接收机6装置于该隔声匣内，声电转换电路由扬声器、话筒MIC、电阻R1～R2、电位器W1、电容C2～C3、二极管D5～D7、三极管BG1共同构成，定时电路由集成电路IC1、电阻R3、电容C4～C5共同构成，双稳态记忆电路由电阻R4～R8、电容C6、二极管D8～D9、三极管BG2～BG3共同构成，驱动电路由电位器W2、二极管D10～D11、三极管BG4共同构成;其工作原理如下开机后的无寻呼信号的初始状态时，IC1的第⑥脚处于高电平，第③脚处于低电平输出，BG2处于截止状态，BG3处于导通状态，BG4处于截止状态，机器不运行。当寻呼接收机6收到无线电信号后，其扬声器便发出寻呼响声如图5的波形a，话筒MIC接收到后就产生音频电压，经电位器W1调节并由电容C2至倍压整流二极管D5～D6，并经滤波电容C3滤波，BG1获得基极电流而导通，电容C4经D7及BG1放电，C4上的电压下降，IC1第③脚立即翻转成高电平，输出如图5的波形b，再经R8C8微分变成一个正脉冲如图5的波形C并加到二极管D8、D9的正极，导致又稳态记忆电路翻转，即变为BG2导通、BG3截止，输出如图5d波形的正脉冲，再经D10及电位器W2使BG4导通，驱动执行电路的继电器J1吸合，其常开触点J1-1闭合，使继电器J2吸合，其常开触点组J2-1、J2-2、J2-3闭合，机器M开始运行;由于寻呼响声是断续的，断续时间有长有短，且有多种形式，但其持续时间为如图5所示T1＝8秒钟。为使一次寻呼的8秒钟持续时间内不因信号的断续而使继电J1频繁吸合和释放，本装置设计的定时电路的充电时间R3C4，如图5中的T3＞＞寻呼声响断续中断时间，所以在寻呼声响断续中断时间内，电容C4上的电压远达不到电源电压的2/3，IC1第③脚仍维持输出高电平，直到8秒钟之后的某个时刻，C4上的电压达到电源电压的2/3时，IC1的第③脚才输出低电平，等待第二次寻呼信号的到来。而在等待过程中，由于双稳态记忆电路在没有正脉冲到来触发之前，一直维持BG2导通、BG3截止、BG4导通，执行电路中的J1吸合、J2吸合，机器M维持运行。直至如图5中T2波形的第二次寻呼指令信号被接收，相隔时间如图5中的T4，IC1的第③脚从低电平翻转为高电平，双稳态记忆电路被该正脉冲触发翻转，使BG2截止、BG3导通、BG4截止，执行电路中的J1释放、J2释放、机器M停止运行。以后机器仍执行机器主人的后续指令程序而工作;图6为光电转换方式指令接收装置结构电路原理图，图中连接端口15、16、17分别与图3的连接端口1、3、2相对应连接，图中，匣盖11、匣体12，橡皮线塞14共同构成能进入无线电波的暗匣，光敏三极管BG5及寻呼接收机13装置于该暗匣内，光电转换电路由寻呼接收机13的发光二极管、光敏三极管BG5电阻R9、电位器W3共同构成，定时电路由集成电路IC2、电阻R10、电容C7～C8共同构成，双稳态记忆电路由电阻R11～R15、电容C9、二极管D12～D13、三极管BG6～BG7共同构成，驱动电路由二极管D14～D15、电位器W4、三极管BG8共同构成;其工作原理如下开机后的无寻呼信号的初始状态，集成电路IC2的第②脚处于高电平、第③脚处于低电平，双稳态记忆电路的BG6处于截止状态、BG7处于导通状态、BG8处于截止状态，机器不运行。当寻呼接收机接收到无线电信号后，其发光二极管发出闪光，光敏三极管BG5导通，触发IC2，使IC2的第②脚变为低电平，第③脚变为高电平输出，经微分电路C9R15微分后变为一个正脉冲加到D12～D13的正极，于是双稳态记忆电路翻转，使BG6导通、BG7截止，正脉冲经二极管D14及电位器W4触发BG8使BG8导通，去驱动执行电路使继电器J1吸合，其常开触点J1-1闭合，继电器J2吸合，其常开触点组J2-1、J2-2、J2-3闭合，机器M开始运行;从光敏三极光BG5受光照而导通，IC2的②脚处于低电平，第⑦脚内部截止，电容C7通过电阻R10充电，由于C7充电至电源电压的2/3时的时间远大于寻呼闪光持续的8秒钟时间，使闪光持续时间8秒钟内，继电器J1可靠吸合，直至8秒钟后的某一时刻，C7充电到电源电压的2/3时，IC2的第⑥脚变为高电平，第③脚变为低电平，C7通过IC2的第⑦脚迅速放电，等待第二次寻呼信号的到来。在等待过程中，维持BG6导通，BG7截止，BG8导通，继电器J1吸合，J2吸合，机器M维持运行。直至第二次寻呼指令信号被接收，IC2第③脚电压从低电平变为高电平，双稳态记忆电路被正脉冲触发翻转，使BG6截止、BG7导通、BG8截止，J1吸合、J2吸合、机器M停止运行。以后机器仍执行机器主人的后续指令程序而工作;图7为机电转换方式指令接收装置结构电路原理图，图中连接端口22、23、24分别与图3的1、3、2相对应连接，图中匣盖18、匣体19、橡皮线塞21共同构成能进入无线电波的振动匣，扬声器y及寻呼接收机20装置于该振动匣内，机电信号转换电路由寻呼接收机20加装的振动器、扬声器y、变压器T2、电阻R16～R18、电容C10～C12、稳压二极管D16、三极管BG9～BG10共同构成，定时电路由集成电路IC3、电阻R19～R20、电容C13、二极管D17共同构成，双稳态记忆电路由电阻R21～R25、电容C14、二极管D18～D19、三极管BG11～BG12共同构成，驱动电路由电位器W5、二极管D20～D21、三极管BG13共同构成;其工作原理如下开机后无寻呼信号的初始状态时，IC3第⑥脚低电平，第③脚高电平，BG11截止、BG12导通、BG13截止，机器M不运行。当寻呼接收机接收到无线电信号后，其振动器产生机械振动时，扬声器y接收到这振动信号后，经变压器T2耦合升压，并经T2次级线圈电感与C10组成的选频电路选频，选频信号与振动器振动频率共振产生振动声频电流，经BG9放大，并由D16及BG10整流稳压成稳定直流，对电容C12充电，当C12上的电压充至电源电压的2/3时，IC3第⑥脚变为高电平、第③脚变为低电平，经C14R25微分电路微分变成负脉冲加到二极管D18～D19，使双稳态记忆电路翻转，即BG11导通、BG12截止，输出的正脉冲经D20及电位器W5使BG13导通，去驱动执行电路使J1吸合，其触点J1-1闭合，并使J2吸合，其触点组J2-1、J2-2、J2-3闭合，机器M开始运行;振动器一开始振动，定时电路就开始定时，C13通过IC3的第⑦脚放电，放电定时时由R20C13决定，当C13上电压因放电降到电源电压的1/3时，IC3第②脚变为低电平，第③脚变为高电平，定时结束，IC3第⑦脚内部截止，C13通过R19迅速充电，等待第二次寻呼信号的到来。在等待过程中，维持BG11导通、BG121截止、BG13导通，继电器J1吸合，J2吸合，机器M维持运行。直至第二次寻呼指令信号被接收，IC3的第③脚从高电平变为低电平，双稳态记忆电路被负脉冲触发翻转、使BG11截止、BG12导通、致使BG13截止，继电器J1释放，J2释放，机器M停止工作。以后，机器仍执行机器主人的后续指令程序而工作。
本发明方法及其控制装置与现有技术相比有如下的优点和效果①由电话机、寻呼电台、寻呼接收机构成的无线寻呼系统本来是人与人之间联络的一种非话音单向通讯装置，本发明能将其充分利用作为人对机器的一种新的控制方法，这将使众多寻呼接收机使用者能一机多用，使寻呼电台扩大其业务范围，使无线寻呼系统更具广阔的发展前途;②本发明能灵活机动地适应现代社会快节奏、繁忙多变的工作、生活方式，是现有技术中事先设定程序的时间程序控制器、顺序控制器、微机控制器等控制方法及装置所不能替代的，而利用本发明可以将前述现有各种控制方法及装置的功能委托商业化的无线寻呼系统代理执行;③本发明节省操作工、减轻劳动强度、应变能力强、控制线路简单。如农业专业户用本发明控制其农场的多台喷灌设备、抽水机、或鱼池增氧机。若他本人外出很远，在他通过无线寻呼系统获悉天气突然变化时，即可由他本人在外地通过无线寻呼系统控制喷灌设备、抽水机或鱼池增氧机，使机器工作或停止工作或按即时编制的指令程序工作，而无需赶回农场或专人在农场操作机器，更无需逐台机器去控制，这样就能大大节省操作工，减轻劳动强度，提高应变能力;④本发明无需像现有技术的其他控制方法一样去布置控制线路，只需在机器上安装一个小型机器控制装置便可;⑤本发明对有环境污染或有危险、爆破作业的设备控制更具有安全意义。
下面对说明书附图作进一步说明如下图1为利用无线寻呼系统控制机器的方法及其控制装置的工作原理方框图，其中指令发出装置包括现有电话机及寻呼电台。机器控制装置包括电源电路、执行电路、指令接收装置;图2为指令接收装置的结构及其电路工作原理方框图;图3为电源电路及执行电路的电路原理图;图4为声电转换方式指令接收装置结构电路原理图;图5为声电转换方式指令接收装置的工作波形图，图中，a为寻呼声响信号波形，b为IC1第③脚输出波形，c为加到二极管D8、D9正极的正脉冲波形，d为BG3的输出波形，T1、T2均为断续声响信号持续时间，T3为C3R3充电时间，T4为第一次寻呼声响信号开始至第二次寻呼声响信号开始的时间;图6为光电转换方式指令接收装置结构电路原理图;图7为机电转换方式指令接收装置结构电路原理图。
本发明方法及其控制装置的实施方式如下①本发明的方法技术方案，只要按上面说明书所述的方法去进行就能较好地实施，且其指令发出装置只是利用现有电话机及寻呼电台;②本发明的机器控制装置的实施，可按图3所示电源电路及执行电路图、绘制印刷电路板，按图4、图6、图7所示的声电转换、光电转换、机电转换几种方式的指令装置结构电路原理图，先用非电磁屏蔽材料及橡皮线塞一起分别制造隔声匣、暗匣、振动匣，然后分别把驻极体话筒MIC及寻呼接收机6装置于隔声匣内，把光敏三极管BG5及寻呼接收机13装置于暗匣内，把扬声器y及寻呼接收机20装置在振动匣内;再按图4、图6、图7所示电路图绘制印刷电路板;③按图3、图4、图6、图7所示，设计筛选各元器件，并安装于各相应电路板上，再按上面说明书所述把各电路板连接端口相对应连接。在设计筛选元器件时，要注意选BG3的放大倍数hFE应大于BG2的hFE，R4＞R6，以保证开机后BG2截止、BG3导通、BG4截止，机器M不运行;选BG7的放大倍数hFE应大于BG6的hFE，R11＞R13，以保证开机后BG6截止，BG7导通、BG8截止，机器M不运行;选BG12的放大倍数hFE应大于BG11的hFE，R21＞R23，以保证开机后BG11截止、BG12导通、BG13截止，机器M不运行。安装连接好整个机器控制装置后，经简单的加电调试，便能实施本发明装置。再按上面说明书所述的方法去进行控制就能较好地实现本发明。
权利要求
1.一种利用无线寻呼系统控制机器的方法，其特征在于无线寻呼电台覆盖区域或无线寻呼联网区域的乙地的机器主人，根据工作需要或变化了的各种情况，将已设置在甲地机器控制装置中的寻呼接收机的地址码通过电话机告知寻呼电台，寻呼电台将该地址码经处理后用无线电信号的形式发射出去，在安装有机器的甲地，机器控制装置内的寻呼接收机将相应的地址码的无线电信号接收并经声电或光电、或机电转换、定时、记忆处理后去驱动执行电路，使机器运行或停止运行或按机器主人事先储存于寻呼电台的控制指令程序进行运作。
2.一种利用无线寻呼系统控制机器的机器控制装置，其特征在于它包括电源电路、执行电路及按照寻呼接收机所具有的寻呼信号方式、特点而定的指令接收装置，其中，指令接收装置具有把断续的寻呼信号在无线电波能进入的隔光、声匣内进行声电转换或光电转换或机电转换后，再进行定时、记忆处理形成单脉信号去驱动执行电路的特征，即指令装置具有把寻呼接收机的扬声器发出的寻呼声响信号在隔声匣内进行声电转换或把寻呼接收机的发光二极管发出的闪光信号在暗匣内进行光电转换、或把寻呼接收机加装的振动器产生的机械振动在振动匣内进行机电转换，然后进行定时、记忆处理形成单脉冲信号去驱动执行电路的特征，它由寻呼接收机、转换电路、定时电路、记忆电路、驱动电路共同组成。
3.按权利要求2所述的利用无线寻呼系统控制机器的机器控制装置，其特征在于所述的电源电路由交流单相电源AO、电源变压器T1、二极管D1～D4、电容C1共同构成;执行电路由交流单相电源AO、交流三相电源A、B、C、继电器J1及其常开触点J1-1、继电器或接触器J2及其常开触点组J2-1、J2-2、J2-3共同构成。
4.按权利要求2所述的利用无线寻呼系统控制机器的机器控制装置，其特征在于所述的指令接收装置有声电转换、光电转换、机电转换三种方式，它们均由寻呼接收机、转换电路、定时电路、记忆电路、驱动电路共同组成，其中声电转换方式指令接收装置的驻极体话筒MIC及寻呼接收机(6)装置于匣盖(4)、匣体(5)、橡皮线塞(7)共同构成的能进入无线电波的隔声匣内，声电转换电路由扬声器y、话筒MIC、电阻R1～R2、电位器W1、电容C2～C3、二极管D5～D7、三极管BG1共同构成，定时电路由集成电路IC1、电阻R3、电容C4～C5共同构成，记忆电路由电阻R4～R8、电容C6、二极管D8～D9、三极管BG2～BG3共同构成，驱动电路由电位器W2、二极管D10～D11、三极管BG4共同构成;光电转换方式指令接收装置的光敏三极管及寻呼接收机(13)装置于由匣盖(11)、匣体(12)、橡皮线塞(14)共同构成的能进入无线电波的暗匣内，光电转换电路由寻呼接收机(13)的发光二极管、光敏三极管BG5、电阻R9、电位器W3共同构成，定时电路由集成电路IC2、电阻R10、电容C7～C8共同构成，记忆电路由电阻R11～R15，电容C9、二极管D12～D13，三极管BG6～BG7共同构成，驱动电路由二极管D14～D15、电位器W4、三极管BG8共同构成;机电转换方式指令接收装置的扬声器y及寻呼接收机(20)装置于匣盖(18)、匣体(19)、橡皮塞线(21)共同构成的能进入无线电波的振动匣内，机电信号转换电路由寻呼接收(20)加装的振动器、扬声器y、变压器T2、电阻R16～R18、电容C10～C12、稳压二极管D16、三极管BG9～BG10共同构成，定时电路由集成电路IC3、电阻R19～R20、电容C13、二极管D17共同构成，记忆电路由电阻R21～R25、电容C14、二极管D18～D19、三极管BG11～BG12共同构成，驱动电路由电位器W5、二极管D20～D21、三极管BG13共同构成。
全文摘要
本发明是利用无线寻呼系统控制机器的方法及其控制装置，属无线电控制技术。其特征是机器主人根据变化情况及工作需要，将已设置在某地机器控制装置中的寻呼接收机的地址码通过电话告知寻呼电台并将其处理后用无线电信号发射出去，在安装于某地控制装置内的寻呼接收机将相应的无线电信号接收并经转换、定时、记忆处理后去驱动执行电路使机器运行或停止运行或按其他控制指令程度运作。控制装置包括电源电路、执行电路及指令接收装置。
文档编号H04Q9/00GK1098587SQ94103118
公开日1995年2月8日 申请日期1994年3月24日 优先权日1994年3月24日
发明者黎洪松 申请人:黎洪松