一種紅外手勢開關(guān)控制器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種開關(guān)控制電路。一種紅外手勢開關(guān)控制器，包括PWM發(fā)生器，工作代碼發(fā)生器，調(diào)制單元，解調(diào)單元，數(shù)據(jù)分析單元，執(zhí)行單元，其中PWM發(fā)生器、工作代碼發(fā)生器、數(shù)據(jù)分析單元利用單片機實現(xiàn)，單片機內(nèi)部時鐘產(chǎn)生PWM方波信號作為調(diào)制單元的載波源；單片機內(nèi)部時鐘產(chǎn)生工作代碼編碼信號通過三極管反相器接入調(diào)制單元；所述調(diào)制單元的輸出回路中連接有一紅外發(fā)射二極管，解調(diào)單元采用紅外接收解調(diào)電路，所述紅外發(fā)射二極管和解調(diào)單元的紅外檢測二極管組成紅外手勢感應(yīng)單元，解調(diào)單元的輸出端與單片機相連，單片機設(shè)有控制輸出端連接執(zhí)行單元。本發(fā)明紅外手勢開關(guān)控制器，設(shè)計科學(xué)合理，電路結(jié)構(gòu)簡單，采用手勢來控制電燈的點亮和熄滅，給生活帶來極大方便。
【專利說明】一種紅外手勢開關(guān)控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種開關(guān)控制電路，尤其是涉及一種紅外手勢開關(guān)控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前采用市電電燈開關(guān)的控制，最常用的是蹺蹺板墻壁開關(guān)。但對于晚上起夜來說，需要摸黑憑個人感覺或摸索找出開關(guān)并按鍵操作，使用不方便。為了能夠滿足在夜里方便的找到開關(guān)位置，后來有廠家在開關(guān)上設(shè)置了發(fā)光二極管，還有一種技術(shù)就是采用聲控開關(guān)。采用聲控開關(guān)的缺點是，如果在夜里，睡眼朦朧中，為了夜起照明，拍上一巴掌或是喊一嗓子，總感覺不是那回事，不在狀態(tài)不說，關(guān)鍵還是影響他人睡眠，自己恐怕也睡意全無。而且聲控開關(guān)受噪音干擾嚴重。再者，機械開關(guān)的使用壽命有限，便宜的質(zhì)量較差，質(zhì)量稍好點的成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提出一種紅外手勢開關(guān)控制器，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種紅外手勢開關(guān)控制器，包括PWM發(fā)生器，工作代碼發(fā)生器，調(diào)制單元，解調(diào)單元，數(shù)據(jù)分析單元，執(zhí)行單元，所述PWM發(fā)生器、工作代碼發(fā)生器、數(shù)據(jù)分析單元利用采用納瓦技術(shù)的PIC16F系列的任意一種CMOS閃存單片機實現(xiàn)，所述單片機的內(nèi)部時鐘產(chǎn)生PWM方波信號，并由其RC5腳連接調(diào)制單元的一個輸入端，作為調(diào)制單元的載波源；所述單片機的內(nèi)部時鐘產(chǎn)生由引導(dǎo)碼、地址碼、數(shù)據(jù)碼、奇偶校驗碼組成的工作代碼編碼，并由RB7/TX腳輸出，通過三極管反相器接在調(diào)制單元的另一個輸入端；所述調(diào)制單元的輸出回路中連接有一紅外發(fā)射二極管，解調(diào)單元采用紅外接收解調(diào)電路，所述紅外發(fā)射二極管和解調(diào)單元的紅外檢測二極管組成紅外手勢感應(yīng)單元，解調(diào)單元的輸出端與所述單片機的RB5/RX腳相連，所述單片機的輸出端與執(zhí)行單元的輸入端相連。
[0005]所述的紅外手勢開關(guān)控制器，所述調(diào)制單元主要由雙輸入正與門電路及三極管組成，所述正與門電路的輸出信號經(jīng)耦合電阻連接三極管的控制基極，所述三極管的集電極與電源之間連接紅外手勢感應(yīng)單元的紅外發(fā)射二極管，所述解調(diào)單元可采用集成電路IRM-3638T-X或類似功能的集成電路芯片，也可以用分立元件搭建。
[0006]所述的紅外手勢開關(guān)控制器，執(zhí)行單元采用三極管驅(qū)動繼電器來組成，所述三極管控制基極連接單片機控制輸出端，三極管控制輸出回路連接繼電器線圈，從所述繼電器引出開關(guān)節(jié)點。
[0007]所述的紅外手勢開關(guān)控制器，所述執(zhí)行單元采用可控硅來組成，所述可控硅控制輸入端連接單片機控制輸出端，從所述可控硅引出開關(guān)節(jié)點。
[0008]所述執(zhí)行單元可以采用IGBT元件來組成，所述IGBT元件的控制輸入端連接單片機控制輸出端，從所述IGBT引出開關(guān)節(jié)點。
[0009]所述執(zhí)行單元也可以采用功率場效應(yīng)MOS管來組成,所述功率場效應(yīng)MOS管控制輸入端連接單片機控制輸出端，從所述功率場效應(yīng)MOS管引出開關(guān)節(jié)點。
[0010]發(fā)明有益效果:
1、本發(fā)明紅外手勢開關(guān)控制器，采用手勢來控制電燈的點亮和熄滅，給生活帶來極大方便。開關(guān)面板上有LED指示用來顯示開關(guān)位置，晚上能輕易的找到開關(guān)，只要在開關(guān)面板前揮一下手，電燈即點亮，再揮一下手即熄滅，使用方便。
[0011]2、本發(fā)明紅外手勢開關(guān)控制器，設(shè)計科學(xué)合理，電路結(jié)構(gòu)簡單，使用壽命長。其使用方便性能和安全性能的提升，是對市電電燈開關(guān)的一場革命，同時，還可廣泛用于電機、繼電器、接觸器的控制領(lǐng)域，實現(xiàn)免接觸開關(guān)操控，必將給機電控制帶來深遠的影響。
[0012]3、本發(fā)明紅外手勢開關(guān)控制器，使用元器件少，制作成本低，PWM發(fā)生器、工作代碼發(fā)生器、數(shù)據(jù)分析單元均利用單片機PIC16F690實現(xiàn)；調(diào)制單元的輸出搭載了工作代碼的負載波，顯著的提高了電路的抗干擾能力，可避免非工作代碼之外的其他紅外光的干擾。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的紅外手勢電燈開關(guān)控制器電路示意框圖。
[0014]圖2是調(diào)制單元原理圖。
[0015]圖3是解調(diào)單元原理圖。
[0016]圖4是綜合控制單元原理圖。
【具體實施方式】
[0017]下面通過【具體實施方式】，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
[0018]實施例1
參見圖1?圖4，本發(fā)明紅外手勢開關(guān)控制器，包括PWM發(fā)生器，工作代碼發(fā)生器，調(diào)制單元，解調(diào)單元，數(shù)據(jù)分析單元，執(zhí)行單元，所述PWM發(fā)生器、工作代碼發(fā)生器、數(shù)據(jù)分析單元利用采用納瓦技術(shù)的PIC16F系列的任意一種CMOS閃存單片機實現(xiàn)，所述單片機的內(nèi)部時鐘產(chǎn)生PWM方波信號，并由其RC5腳連接調(diào)制單元的輸入端，作為調(diào)制單元的載波源；所述單片機的內(nèi)部時鐘產(chǎn)生由引導(dǎo)碼、地址碼、數(shù)據(jù)碼、奇偶校驗碼組成的工作代碼編碼，并由RB7/TX腳輸出，通過三極管反相器Q2接在調(diào)制單元的另一個輸入端；所述調(diào)制單元的輸出回路中連接紅外發(fā)射二極管，解調(diào)單元采用紅外接收解調(diào)電路，所述紅外發(fā)射二極管和解調(diào)單元的紅外檢測二極管組成紅外手勢感應(yīng)單元，解調(diào)單元的輸出端與所述單片機的RB5/RX腳相連，所述單片機的輸出端與執(zhí)行單元的輸入端相連。
[0019]實施例2
參見圖1?圖4，本實施例的紅外手勢開關(guān)控制器，其與實施例1的不同之處在于:所述調(diào)制單元主要由雙輸入正與門電路及三極管Ql組成，所述正與門電路的輸出信號經(jīng)耦合電阻連接三極管Ql的控制基極，所述三極管Ql的集電極與電源之間連接紅外手勢感應(yīng)單元的紅外發(fā)射二極管，所述解調(diào)單元采用集成電路芯片IRM-3638T-X或其它類似功能的紅外接收頭電路，其中紅外檢測二極管和紅外發(fā)射二極管組成紅外手勢感應(yīng)單元。
[0020]實施例3
參見圖1?圖4。圖1為本發(fā)明紅外手勢開關(guān)控制器組成方框圖，其中PWM發(fā)生器11的輸出端與調(diào)制單元13的輸入端相連，工作代碼發(fā)生器12的輸出端也與調(diào)制單元13的輸入端相連，調(diào)制單元13的輸出端與紅外手勢感應(yīng)單元14的輸入端相連，紅外手勢感應(yīng)單元14的輸出端與解調(diào)單元15的輸入端相連，解調(diào)單元15的輸出端與數(shù)據(jù)分析單元16的輸入端相連，數(shù)據(jù)分析單元16的輸出端與執(zhí)行單元17的輸入端相連。
[0021]圖2、圖3為調(diào)制單元、紅外手勢感應(yīng)單元、解調(diào)單元電路原理圖；PWM發(fā)生器、工作代碼發(fā)生器、數(shù)據(jù)分析單元均利用圖4所示的單片機PIC16F690實現(xiàn)。PWM發(fā)生器11用于產(chǎn)生頻率為38KH的方波，由PIC16F690內(nèi)部時鐘產(chǎn)生，并由RC5腳接在調(diào)制單元的一個輸入端，作為調(diào)制單元的載波源；工作代碼發(fā)生器是產(chǎn)生由引導(dǎo)碼、地址碼、數(shù)據(jù)碼、奇偶校驗碼等組成的編碼，也是由PIC16F690內(nèi)部時鐘產(chǎn)生，并由RB7/TX腳輸出，通過三極管反相器Q2接在調(diào)制單元的另一個輸入端。
[0022]調(diào)制單元輸出的是搭載了工作代碼的38KH的負載波，其目的是為了提高電路的抗干擾能力，避免非工作代碼之外的其他紅外光的干擾。調(diào)制單元由雙輸入正與門SN74AHC1G08或其它具有類似功能的集成電路芯片及三極管Ql等組成。接入Q2反相器是保證在雙輸入正與門中疊加的是正向工作代碼，反向波形則被抑制。Ql、Q2可以是9014、9013或小功率場效應(yīng)三極管。
[0023]紅外發(fā)射二極管D2和U3 (紅外接收頭)的前置部分(紅外檢測二極管)組成紅外手勢感應(yīng)單元。其工作原理是，D2 一直處于發(fā)送38KH負載波的狀態(tài)，在未揮手時，U3處于靜止待機狀態(tài)，當揮手時，U3的紅外檢測二極管接收D2的38KH負載波，然后送入解調(diào)單元。這就完成了一次揮手指令的檢測。U3采用集成電路芯片IRM-3638T-X，也可采用其它具有類似功能的集成電路芯片。
[0024]圖3中，由U3、C10、R9、R10等組成解調(diào)單元。U3采用集成電路芯片IRM-3638T-X(紅外接收頭)，該集成電路集成了紅外檢測二極管、放大器、限幅器、帶通濾波器、積分電路、比較器等。當紅外檢測二極管檢測到D2發(fā)射的紅外信號后，立即把信號送到放大器和限幅器，限幅器把脈沖幅度控制在一定的水平，保證了不論紅外發(fā)射器和接收器的距離遠近都能可靠的接收。帶通濾波器保證使380KHZ的負載波順利通過而濾除其他的負載波，然后副載波進入解調(diào)電路、積分電路和比較器，最終還原出紅外發(fā)射二極管D2發(fā)射的信號波形。
[0025]單片機PIC16F690內(nèi)部儲存了工作代碼的波形，當收到解調(diào)單元發(fā)送的解調(diào)波形后，通過對兩個波形進行比對，兩個波形符合時輸出控制信號到執(zhí)行單元，不符合時則無輸出信號，執(zhí)行單元不工作。
[0026]本發(fā)明紅外手勢開關(guān)控制器，執(zhí)行單元可以采用三極管驅(qū)動繼電器來實現(xiàn)。所述三極管控制基極連接單片機控制輸出端，三極管控制輸出回路連接繼電器線圈，從所述繼電器引出開關(guān)節(jié)點。當收到PIC69F160輸出的高電平時，執(zhí)行單元動作(三極管導(dǎo)通，驅(qū)動繼電器觸點閉合)，使電燈點亮，否則熄滅。
[0027]本發(fā)明紅外手勢開關(guān)控制器，執(zhí)行單元也可以采用可控硅來組成，所述可控硅控制輸入端連接單片機控制輸出端，從所述可控硅引出開關(guān)節(jié)點。
[0028]所述執(zhí)行單元也可以采用功率場效應(yīng)MOS管來組成,所述功率場效應(yīng)MOS管控制輸入端連接單片機控制輸出端，從所述功率場效應(yīng)MOS管引出開關(guān)節(jié)點。
【權(quán)利要求】
1.一種紅外手勢開關(guān)控制器，包括PWM發(fā)生器，工作代碼發(fā)生器，調(diào)制單元，解調(diào)單元，數(shù)據(jù)分析單元，執(zhí)行單元，其特征在于:所述PWM發(fā)生器、工作代碼發(fā)生器、數(shù)據(jù)分析單元利用采用納瓦技術(shù)的PIC16F系列的任意一種CMOS閃存單片機實現(xiàn)，所述單片機的內(nèi)部時鐘產(chǎn)生PWM方波信號，并由其RC5腳連接調(diào)制單元的一個輸入端，作為調(diào)制單元的載波源；所述單片機的內(nèi)部時鐘產(chǎn)生由引導(dǎo)碼、地址碼、數(shù)據(jù)碼、奇偶校驗碼組成的工作代碼編碼，并由RB7/TX腳輸出，通過三極管反相器接在調(diào)制單元的另一個輸入端；所述調(diào)制單元的輸出回路中連接有一紅外發(fā)射二極管，所述解調(diào)單元采用紅外接收解調(diào)電路，所述紅外發(fā)射二極管和解調(diào)單元的紅外檢測二極管組成紅外手勢感應(yīng)單元，解調(diào)單元的輸出端與所述單片機的RB5/RX腳相連，所述單片機設(shè)有控制輸出端連接執(zhí)行單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外手勢開關(guān)控制器，其特征在于:所述調(diào)制單元主要由雙輸入正與門電路及三極管組成，所述正與門電路的輸出信號經(jīng)耦合電阻連接三極管的控制基極，所述三極管的集電極與電源之間連接紅外手勢感應(yīng)單元的紅外發(fā)射二極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的紅外手勢開關(guān)控制器，其特征在于:執(zhí)行單元采用三極管驅(qū)動繼電器來組成，所述三極管控制基極連接單片機控制輸出端，三極管控制輸出回路連接繼電器線圈，從所述繼電器引出開關(guān)節(jié)點。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的紅外手勢開關(guān)控制器，其特征在于:所述執(zhí)行單元采用可控硅或IGBT元件來組成，所述可控硅或IGBT元件的控制輸入端連接單片機控制輸出端，從所述可控硅或IGBT元件引出開關(guān)節(jié)點。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的紅外手勢開關(guān)控制器，其特征在于:所述執(zhí)行單元采用功率場效應(yīng)MOS管來組成，所述功率場效應(yīng)MOS管控制輸入端連接單片機控制輸出端，從所述功率場效應(yīng)MOS管引出開關(guān)節(jié)點。
【文檔編號】G01V8/12GK103699005SQ201310729862
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】李喜通, 于濟鋒 申請人:河南東駿智能科技有限公司