專利名稱：智能控制開關的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種智能型電燈控制開關。
目前，在一些公共場所，不分白晝，也不論有人無人，經常是燈火通明，白白浪費了很多電能。使用普通控制開關又根本無法解決這一問題。現在雖然提出一些技術解決方案，但這些方案或因性價比低，難以在日常生活領域中普及應用；或因受功能、環境限制，很難起到人在燈亮，人走燈滅的智能開關作用。
本實用新型的目的旨在克服現有技術之不足，而提供一種結構簡單、成本低、使用性能好、節約電能、適用于公共場所的智能開關。
本實用新型包括直流電源電路、紅外發射是路，它的紅外線雙通道接收電路與邏輯方向鑒別電路串聯后與亮度檢測電路并聯，再與開關邏輯控制電路，無觸點開關串聯。
本實用新型的紅外線雙通道接收電路，由IC2、IC3、電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R9、電容C3、C4、C5、C6、C7、C8、紅外線接收管PHD1、PHD2聯接組成。
本實用新型的邏輯方向鑒別電路由IC41、IC42、與非門IC51、IC52、IC53、IC54、電阻R8、R10、R11、R12、R13、R14、電容C9、C10、C11、C12、C13、C14聯接組成。
本實用新型的亮度檢測電路由IC44、電阻R19、R20、W2和D12、光敏電阻R0聯接組成。
本實用新型的邏輯控制電路由IC43、IC6、R15、R16、R17、R18、D5、D6、D7、D8、D9、R21聯接組成。
本實用新型的無觸點開關由BG2、CT、R22、C15、D11聯接組成。
本實用新型具有結構簡單、安裝使用方便、節約電能、使用性能好等特點。
圖1方本實用新型電路框圖。
圖2為本實用新型電子電路圖。
圖3為本實用新型邏輯方向鑒別電路工作波形圖。
以下結合附圖對本實用新型的技術方案做進一步描述
本實用新型如圖1所示，包括紅外發射電路、紅外線雙通道接收電路、邏輯方向鑒別電路、亮度檢測電路、開關邏輯控制電路、無觸點開關及電源組成。具體工作原理如圖2、圖3所示。
1、紅外線發射電路為了保證紅外發射有足夠的功率并延長發射管工作壽命，發射電路采用脈沖工作方式，圖中IC7為雙時基電路，IC71、IC72均接成多諧振蕩器。IC71產生1.5KHZ、占空比1∶3的振蕩脈沖，由Q端輸出。該脈沖調制IC72產生的40KHZ載波信號，經BG1放大推動DIR發射紅外線。調節W1可調節紅外線發射強度。LED為工作指示發光管。
2、紅外線雙通道接收電路由IC2、IC3等電子元件組成雙通道紅外線接收電路，用來接收、解調、放大被人體反射的紅外線信號。IC2、IC3外圍電路完全相同，其工作頻率與發射電路載波頻率一致，當PHD1、PHD2無紅外信號照射時，IC2、IC3的第7腳均輸出高電平。當PHD1或PHD2接收到紅外線信號時，相應的IC2或IC3第7腳輸出1.5KHZ脈沖信號。
3、邏輯方向鑒別電路
IC41、IC42為電壓比較器。當PHD1、PHD2無紅外線照射時，IC2、IC3均輸出高電平，使IC41、IC42負輸入端電位均高于正輸入端參考電位，兩比較器都輸出低電平。此時由于R11、R12接地，c、d點均呈低電平。當PHD1接收到紅外線信號時，IC2輸出的1.5KHZ脈沖信號由IC41反向輸出，經D3、C11積分電路，使C點電位升高變成高電平。同樣，當PHD2接收到紅外線信號時d點電位也升高成高電平。
IC51-IC54系方向鑒別電路，其工作波型詳見附圖3，假定人體按附圖2所示箭頭方向通過傳感器，此時人體通過傳感器的過程可分解為5步。第一步人體尚未接近傳感器，PHD1、PHD2均無紅外線信號照射，c、d點電位均呈低電平；第二步人體首先靠近PHD2，使PHD2首先接收到被人體反射的紅外線信號。此時d點電位變為高電平，c點則仍保持低電平；第三步人體行進至傳感器正前方，使PHD2、PHD1都接收到紅外線信號，此時d點仍保持高電平，c點則由低電平變為高電平；第四步人體首先離開PHD2，PHD2接收不到紅外信號，但PHD1仍能收到紅外信號。此時d點電位變為低電平，c點電位仍保持高電平；第五步人體已通過傳感器，PHD1、PHD2均收不到紅外信號，d點電位變為低電平，c點電位由高電平變為低電平。從附圖3中看出，人體運動方向為PHD1→PHD2時，i點(IC53輸出端)輸出一負脈沖；當運動方向為PHD2→PHD1時，j點(IC54輸出端)輸出一負脈沖。
4、亮度信號檢測R0為光敏元件，IC44為亮度閥值比較器。當室內亮度小時R0值變大，使IC44正輸入端電位高于負輸入端電位，IC44輸出高電平。反之室內亮度大時IC44輸出低電平。
5、開關邏輯控制電路該電路包括加減計數電路和邏輯運算電路兩部分。
IC43和IC6構成加、減計數電路，計數狀態信息由IC6的Q0端輸出至邏輯運算電路，由于i，j點平時為高電平，使IC43輸出端保持為低電平。此時IC6處于減法計數狀態。當IC54輸出負脈沖時，此信號經D5加至IC6的CP端作為計數脈沖，同時由于D6載止，IC43輸出狀態不變，IC6作減法計數。當IC53輸出負脈沖時，此信號一方面經過D6加至IC6的CP端作為計數脈沖，另一方面經D1使IC43輸出高電平，IC6變成加法計數狀態，作加法計數。脈沖過后IC43又輸出低電平，使IC6處于減法計數狀態。IC6處于減法計數狀態時，其Q0端僅當計數值為零時呈低電平，否則輸出高電平。即當人體通過傳感器進入室內時，計數器計數值為進入室內的人員數，此時Q0端為高電平，當人員全部走出時計數值為零，Q0端輸出低電平。
由D8、D9、R21構成邏輯“與”運算電路，K、L為輸入端，M為輸出端。僅當K、L同時為高電平時，M端才會變成高電平。即同時滿足室內有人(此時IC6的Q0端為高電平)、室內亮度小(IC44輸出高電平)這兩個條件時，M端才會變成高電平。
6、無觸點開關無觸點開關由BG2、CT構成。當邏輯運算輸出端M為高電平時，BG2導通，觸發可控硅CT導電，照明燈得電。D10的作用是一旦BG2導通，不論R0阻值怎樣變化，使IC44輸出端始終保持高電平，避免照明燈閃爍。
7、電源電路220V市電經變壓器變壓、整流后，由IC1穩壓得到+5V電源。
附圖2是實現本實用新型的基本電路，其中元器件或單元電路是可以用功能相近的其它元件或電路來代替的。如紅外發射電路可由具有相同功能的與非門電路來取代；也可以取消脈沖電路而只采用簡單的40KHZ振蕩器電路，只是紅外線發射功率要變小，傳感距離縮短而已。計數電路也可直接采用雙時鐘加、減計數器如CD40192等。電路中的CT可用普通繼電器代換，也可用固體繼電器代換。IC2、IC3可用KA2184取代。
總之，實現同一功能的電路形式是靈活的，具有多樣性。
本實用新型采用紅外線反射式傳感器，即紅外發射和接收管一體化安裝。其傳感距離可達80cm。若在接收管前安裝聚焦透鏡，傳感距離可達1.5cm以上。在要求傳感距離更大的場合，可以采用阻斷光路式紅外線傳感器，即發射管和接收管相對安裝于人行通道兩側形成光路。但此時，需將附圖2電路中IC41、IC42的正、負輸入端分別對換。
概而言之，本實用新型具有以下幾種功能1、邏輯方向鑒別功能。當開關處于“閉態”時，人體無論按哪一方向通過傳感器，開關都動作成“開態”不防把開關由“閉態”轉為“開態”時的人體運動方向稱為邏輯正向，其反方向稱為邏輯負向，僅當人體按邏輯負向通過傳感器時開關才有可能由“開”態轉為“閉”態。2、開關邏輯控制功能。當人體按邏輯正向通過時，開關處于“開”態，同時控制器作加法(或減法)計數，計數值為通過傳感器的人數；當人體按邏輯負向通過傳感器時，控制器作減法(或加法)計數，僅當計數值為零時，開關才有可能由“開”態轉為“閉”態。3、亮度檢測控制功能。當室內高度大于設定閥值時，不論是否有人通過傳感器，開關都不動作，僅當室內亮度大于設定值時，開關才根據是否有人通過傳感器及往返人數而動作。
權利要求1.一種智能控制開關，包括直流電源電路、紅外發射電路，其特征在于紅外線雙通道接收電路與邏輯方向鑒別電路串聯后與亮度檢測電路并聯，再與開關邏輯控制電路、無觸點開關串聯。
2.根據權利要求1，所述的智能控制開關其特征在于紅外線雙通道接收電路，由IC2、IC3、電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R9、電容C3、C4、C5、C6、C7、C8、紅外線接收管PHD1、PHD2聯接組成。
3.根據權利要求1，所述的智能控制開關其特征在于邏輯方向鑒別電路由IC41、IC42、與非門IC51、IC52、IC53、IC54、電阻R8、R10、R11、R12、R13、R14、電容C9、C10、C11、C12、C13、C14聯接組成。
4.根據權利要求1，所述的智控制開關其特征在于亮度檢測電路由IC44、電阻R19、R20、W2和D12、光敏電阻R0聯接組成。
5.根據權利要求1，所述的智能控制開關，其特征在于邏輯控制電路由IC43、IC6、R15、R16、R17、R18、D5、D6、D7、D8、D9、R21聯接組成。
6.根據權利要求1，所述的智能開關，其特征在于無觸點開關由BG2、CT、R22、C15、D11聯接組成。
專利摘要本實用新型涉及一種智能控制開關，它包括直流電源和紅外線發射等電路。它的紅外線雙通道接收電路與邏輯方向鑒別電路串聯后與亮度檢測電路并聯，再與開關邏輯控制電路、無觸點開關電路串聯。本實用新型具有結構簡單、安裝使用方便、節約電能、使用性能好等特點，特別適于公共場所使用。
文檔編號H05B37/02GK2217291SQ9420578
公開日1996年1月10日 申請日期1994年3月28日 優先權日1994年3月28日
發明者全桂光 申請人:全桂光