專利名稱：一種數(shù)字式多點開關(guān)控制電路系統(tǒng)及其控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電器控制系統(tǒng)，尤其涉及一種電器開關(guān)控制系統(tǒng)。 本發(fā)明還涉及一種電器控制裝置，尤其涉及一種電器負載回路的開關(guān)控制裝置。
背景技術(shù)：
目前常用多點開關(guān)控制系統(tǒng)，包括雙聯(lián)開關(guān)三聯(lián)開關(guān)電路系統(tǒng)，其接線一般 有個控制開關(guān)就要設(shè)置一路開關(guān)線路，隨著控制開關(guān)的增加其線路必定會變得 非常繁復(fù)，接線相當(dāng)復(fù)雜，如果控制開關(guān)彼此距離較遠的話，就會浪費大量的 線纜材料，布線工作會變得極其煩瑣，維修難度也大大增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是要提供一種線路更加簡化合理的多點開關(guān)控 制電路系統(tǒng)，可對負載回路進行多點開關(guān)控制，控制信號為低壓數(shù)字信號，多點 開關(guān)的數(shù)量不受限制，接線方法簡單。
本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題是要提供一種電器負載回路的開關(guān)控制 裝置，該裝置可以外接電器負載回路，而該負載回路中只需串接若干常閉點觸開 關(guān)，就可以實現(xiàn)對負載回路的簡單多點控制。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
一種數(shù)字式多點開關(guān)控制電路系統(tǒng)，包括若干負載回路以及電源輸入端，各 負載回路并聯(lián)連接于電源輸入端的零線和火線之間，每個負載回路中都串聯(lián)設(shè)置 有若干開關(guān)，所述的開關(guān)是常閉點觸開關(guān)，所述的每個負載回路都串聯(lián)設(shè)置有繼 電器開關(guān)，電路系統(tǒng)還設(shè)置有一微控制器，微控制器連接設(shè)置有一 DIP設(shè)置模塊，
所述的負載回路上還各設(shè)置有一個對相應(yīng)負載回路的常閉點觸開關(guān)的狀態(tài) 進行監(jiān)控的點觸開關(guān)信號采樣模塊，各點觸開關(guān)信號采樣模塊的輸出端口與微控 制器信號輸入端連接，該微控制器的控制端經(jīng)電流放大電路與相應(yīng)各負載回路的 繼電器開關(guān)的控制端連接，連接于零線、火線之間的交直流變換電源電路與所述的微控制器及各繼電器 相連，為其提供電源。
所述的點觸開關(guān)信號采樣模塊包括采樣二極管組、第一隔離采樣電路、第二 隔離采樣電路和限流電阻，
采樣二極管組串聯(lián)于負載回路內(nèi)，該采樣二極管組由兩組二極管并聯(lián)而成， 每組由兩個同方向的二極管串聯(lián)組成，該兩組二極管方向相反地并聯(lián)組成采樣二 極管組，采樣二極管組的兩端分別與第一隔離采樣電路的兩輸入端連接，并且在 采樣二極管組與第一隔離采樣電路之間的連接線路上串聯(lián)設(shè)置有限流電阻，第一
隔離采樣電路的輸出端與微控制器的信號輸入端連接；
所述的各負載回路的繼電器開關(guān)的兩端分別經(jīng)串聯(lián)設(shè)置的限流電阻連接至 第二隔離采樣電路的兩輸入端，第二隔離采樣電路的輸出端與微控制器信號輸入 端連接；
微控制器的控制端經(jīng)電流放大電路與相應(yīng)各負載回路的繼電器開關(guān)的控制 端連接，
所述的交直流變換電源電路與第一、第二隔離采樣電路相連，為其提供電源。 更優(yōu)化地，該電路系統(tǒng)還可以設(shè)置有若干與各負載回路相對應(yīng)的翹板開關(guān)控 制回路，每個翹板開關(guān)控制回路包括一翹板開關(guān)和翹板開關(guān)信號采樣模塊，翹板 開關(guān)一端接地，另一端串聯(lián)設(shè)置保險絲電阻和限流電阻，然后串接到第三隔離采 樣電路的一輸入端，第三隔離采樣電路的另一輸入端與交直流變換電源電路輸出 端相連，該第三隔離采樣電路的信號輸出端與微控制器信號輸入端連接，在翹板 開關(guān)連接交直流變換電源電路一側(cè)還設(shè)置有一濾除翹板開關(guān)抖動干擾的電容，該 電容的兩端分別連接到第三隔離采樣電路兩輸入端兩側(cè)的電路上。
進一步地為了使每個負載回路的狀態(tài)更加直觀，每個負載回路中最好還設(shè)置
有狀態(tài)指示LED，狀態(tài)指示LED的兩端分別連接至相應(yīng)繼電器開關(guān)與電流放大 電路的連接線、相應(yīng)繼電器開關(guān)與交直流變換電源電路的連接線上。
同時本發(fā)明還提供了一種運用于上述控制電路系統(tǒng)的數(shù)字式多點開關(guān)控制 器，該控制器為一個由電子元件和線路板組成的集成電路板，該控制器包括電源 輸入端、 一交直流變換電源電路、 一微控制器、若干負載回路接線端以及串聯(lián)于
每個負載回路的繼電器開關(guān)，微控制器與DIP設(shè)置模塊連接；各負載回路火線接線端順序連接一個對相應(yīng)負載回路的常閉點觸開關(guān)狀態(tài)進行監(jiān)控的點觸開關(guān)信 號采樣模塊和繼電器開關(guān)，然后與電源火線輸入端連接，負載回路零線接線端與 電源零線輸入端連接，該多點開關(guān)控制器還設(shè)置有一微控制器，各點觸開關(guān)信號 采樣模塊的信號輸出端與微控制器的輸入端連接，微控制器的控制端經(jīng)電流放大 電路后與相應(yīng)各繼電器開關(guān)的控制端相連；
連接于零線、火線之間的交直流變換電源電路與所述的微控制器及各繼電器 相連，為其提供電源。
所述的點觸開關(guān)信號采樣模塊包括采樣二極管組、第一隔離采樣電路、第二 隔離采樣電路和限流電阻，
采樣二極管組串聯(lián)于相應(yīng)負載回路火線接線端與繼電器開關(guān)之間，該采樣二 極管組由兩組二極管并聯(lián)而成，每組由兩個同方向的二極管串聯(lián)組成，該兩組二 極管方向相反地并聯(lián)組成采樣二極管組，采樣二極管組的兩端分別與第一隔離采 樣電路的兩輸入端連接，并且在采樣二極管組與第一隔離采樣電路之間的連接線 路上串聯(lián)設(shè)置有限流電阻，第一隔離采樣電路的輸出端與微控制器信號輸入端連 接，
所述的各負載回路的繼電器開關(guān)的兩端分別經(jīng)串聯(lián)設(shè)置的限流電阻后連接 至第二隔離采樣電路的兩輸入端，第二隔離采樣電路的輸出端與微控制器信號輸 入端連接；
微控制器的控制端經(jīng)電流放大電路后與相應(yīng)各負載回路的繼電器開關(guān)的控 制端連接，
第一、第二隔離采樣電路的電源輸入端與所述的交直流變換電源電路連接， 由其提供電源。
更優(yōu)化地，該多點開關(guān)控制器還可以設(shè)置有翹板開關(guān)控制電路，包括若干與 負載回路輸出端相對應(yīng)的翹板開關(guān)接線端、 一公用接地端以及若干翹板開關(guān)信號 采樣模塊，各翹板開關(guān)接線端分別與相應(yīng)的翹板開關(guān)信號采樣模塊連接，各翹板 開關(guān)信號采樣模塊電源端與所述的交直流變換電源電路連接，各翹板開關(guān)信號采 樣模塊的信號輸出端與微控制器信號輸入端連接。
每個所述的翹板開關(guān)信號采樣模塊包括保險絲電阻、限流電阻、第三隔離采 樣電路以及濾除翹板開關(guān)抖動干擾的電容，各翹板開關(guān)接線端分別串接保險絲電阻和限流電阻，然后串接到第三隔離采樣電路的一輸入端，第三隔離采樣電路的 另一輸入端與交直流變換電源電路輸出端相連，該第三隔離采樣電路的信號輸出 端與微控制器信號輸入端連接，所述的電容的兩端分別連接到第三隔離采樣電路 兩輸入端兩側(cè)的電路上。
進一步地為了使每個外接負載回路的狀態(tài)更加直觀，該控制器最好還設(shè)置有
若干與負載回路相對應(yīng)的狀態(tài)指示LED,狀態(tài)指示LED的兩端分別連接至相應(yīng) 繼電器開關(guān)與電流放大電路的連接線、相應(yīng)繼電器開關(guān)與交直流變換電源電路的 連接線上。
本發(fā)明的數(shù)字式多點開關(guān)控制電路系統(tǒng)及其控制器通過巧妙的電路設(shè)計完 成了單線負載回路多點開關(guān)控制的發(fā)明目的，通過每個負載回路中串接任意多個 常閉點觸開關(guān)實現(xiàn)對負載回路的簡單多點控制。大大簡化了負載回路，既節(jié)省了 材料，也革命性地降低了布線施工的繁雜度、勞動強度，同時也使得電路系統(tǒng)工 作更加穩(wěn)定、維修也更加方便。
同時本發(fā)明還通過翹板開關(guān)控制回路的設(shè)置達到對相應(yīng)負載回路的直接開 關(guān)控制(常閉點觸開關(guān)對負載回路實施的是開關(guān)狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)控制)，使得本發(fā)明 的電路系統(tǒng)及控制器的功能更加完善。


為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對本發(fā)明 的具體實施方式
作詳細說明，其中
圖1是本發(fā)明的數(shù)字式多點開關(guān)控制電路系統(tǒng)及其控制器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2a、圖2b是本發(fā)明的數(shù)字式多點開關(guān)控制電路系統(tǒng)的工作流程示意圖； 圖3是對應(yīng)第一負載回路的翹板開關(guān)控制電路部分的結(jié)構(gòu)示意圖， 圖4是對應(yīng)第一負載回路的的多點開關(guān)控制部分的結(jié)構(gòu)示意圖 圖中
1000數(shù)字式多點開關(guān)控制電路器 1001微控制器 1002 DIP設(shè)置模塊 1003電流放大電路(達林頓電路)1004交直流變換電源電路 101第一負載回路火線接線端102第一負載回路零線接線端 103點觸開關(guān)信號采樣模塊 104第一負載回路繼電器開關(guān)
8105狀態(tài)指示LED 106第一隔離采樣電路
107第二隔離釆樣電路 201第二負載回路火線接線端
202第二負載回路零線接線端204第二負載回路繼電器開關(guān)
301對應(yīng)第一負載回路的翹板開關(guān)接線端
302對應(yīng)第一負載回路的翹板開關(guān)信號采樣模塊
303第三隔離采樣電路
401對應(yīng)第二負載回路的翹板開關(guān)接線端
402對應(yīng)第二負載回路的翹板開關(guān)信號采樣模塊
501公用接地端
具體實施例方式
圖l示出了本發(fā)明的數(shù)字式多點開關(guān)控制器1000,該控制器為一個由電子元 件和線路板組成的集成電路板，其接線端由電源輸入端L、 N、負載回路接線端 101、 102、 201、 202，翹板開關(guān)接線端301、 401和公用接地端501組成。電源 輸入端接入220V/50Hz的市電；負載回路接線端包括火線接線端101、 201和零 線接線端102、 202，本實施例的多點開關(guān)控制器設(shè)置2套負載回路接線端(也可 以按照需要設(shè)置多套負載回路接線端)。該多點開關(guān)控制器1000還設(shè)置有一微控 制器1001、和交直流變換電源電路1004，微控制器1001與一 DIP設(shè)置模塊1002 連接。
每一套負載回路接線端與電源輸入端之間的連接如下(以下以第一負載回路 接線端101、 102為例)
在第一負載回路火線接線端101和電源火線輸入端102之間設(shè)置有一繼電器 開關(guān)104和一對負載回路的常閉點觸開關(guān)狀態(tài)進行監(jiān)控的點觸開關(guān)信號采樣模塊 103，點觸開關(guān)信號采樣模塊103 (如圖4所示)包括采樣二極管組、第一隔離采 樣電路106、第二隔離采樣電路107和限流電阻R25，采樣二極管組串聯(lián)于第一 負載回路火線接線端101與繼電器開關(guān)104的常開觸點的一端，繼電器開關(guān)104 的常開觸點的另一端與電源火線輸入端連接，該采樣二極管組由兩組二極管(D6、 D7和D8、 D9)并聯(lián)而成，每組由兩個同方向的二極管串聯(lián)組成，該兩組二極管 方向相反地并聯(lián)組成采樣二極管組，采樣二極管組的兩端分別與第一隔離采樣電路106的兩輸入端7、 8連接，并且在采樣二極管組一端與第一隔離采樣電路106的輸入端7的連接線路上串聯(lián)設(shè)置有限流電阻R25，第一隔離采樣電路106的輸出端Amplnputl與微控制器1001信號輸入端連接，
串接于第一負載回路的繼電器開關(guān)的兩端分別經(jīng)串聯(lián)設(shè)置的限流電阻R21、R22后連接至第二隔離采樣電路107的兩輸入端5、 6，第二隔離采樣電路107的輸出端Voltlnputl與微控制器1001信號輸入端連接；
微控制器1001的控制端經(jīng)電流放大電路1003 (可以是達林頓電路)后與第一負載回路的繼電器開關(guān)104的控制端連接，
每一負載回路的控制器部分各設(shè)置有狀態(tài)指示LED，第一負載回路狀態(tài)指示LED105的兩端分別連接至繼電器開關(guān)104與電流放大電路1003的連接線、繼電器開關(guān)104與交直流變換電源電路1004的連接線上。
第一、第二隔離采樣電路106、 107的電源輸入端與所述的交直流變換電源電路1004連接，由其提供電源。
同樣的，第二負載回路的控制器部分同第一負載回路的相同，包括接線端201、 202，點觸開關(guān)信號采樣模塊、繼電器開關(guān)以及狀態(tài)指示LED，同樣與微控制器IOOI、電流放大電路1003、交直流變換電源電路1004的相應(yīng)端口連接。
另外根據(jù)負載回路數(shù)量的需求的增加，本發(fā)明的控制器也可設(shè)置更多的負載回路接線端，并按照上述設(shè)置相應(yīng)增加其控制器內(nèi)的連接線路。
該多點開關(guān)控制器1000還設(shè)置有翹板開關(guān)控制電路，包括兩個負載回路輸出端相對應(yīng)的翹板開關(guān)接線端301、 401、 一公用接地端501以及兩個翹板開關(guān)信號采樣模塊302、 402，
以與第一負載回路相對應(yīng)的第一負載回路翹板開關(guān)控制部分為例第一翹板開關(guān)接線端301與翹板開關(guān)信號采樣模塊302連接，翹板開關(guān)信號采樣模塊302與交直流變換電源電路連接、由交直流變換電源電路提供電源，翹板開關(guān)信號采樣模塊302的信號輸出端與微控制器1001信號輸入端連接。
所述的翹板開關(guān)信號采樣模塊302包括保險絲電阻RK1、限流電阻RK5、第三隔離采樣電路303以及濾除翹板開關(guān)抖動干擾的電容CK1 ，翹板開關(guān)接線端303串接保險絲電阻RK1、限流電阻RK5，然后串接到第三隔離采樣電路303的一輸入端1，第三隔離采樣電路303的另一輸入端2與交直流變換電源電路1004相應(yīng)端口連接，該第三隔離采樣電路303的信號輸出端與微控制器1001信號輸
入端連接，所述的電容CK1的一端連接到第三隔離采樣電路輸入端2，另一端連 接到保險絲電阻RK1與限流電阻RK5之間的連接線上。
本發(fā)明的多點開關(guān)控制器1000在實際使用中，其電源輸入端接入220V/50Hz 的市電，而負載回路接線端外接負載回路的火線與零線，形成1路、2路或者多 路負載回路，每一路負載回路上可以根據(jù)需要串連任意數(shù)量的常閉點觸開關(guān)作為 該負載回路的多點控制開關(guān)；相應(yīng)的翹板開關(guān)接線端則分別外接翹板開關(guān)Sl、 S2，然后翹板開關(guān)Sl、 S2的另一端連接公用接地端501。這樣就組成了本發(fā)明 的數(shù)字式多點開關(guān)控制電路系統(tǒng)。
如圖2a、 3、 4所示，本發(fā)明的多點開關(guān)控制器1000工作時，
首先，微控制器1001通電后程序先從DIP設(shè)置模塊1002中讀取DIP的初 始設(shè)置狀態(tài)，根據(jù)DIP狀態(tài)對相應(yīng)負載回路的繼電器開關(guān)進行控制，DIP的狀態(tài) 可以根據(jù)需要在控制器通電前通過撥碼開關(guān)進行設(shè)定，DIP設(shè)置模塊1002中相 應(yīng)的推鈕在ON側(cè)代表相應(yīng)回路初始狀態(tài)設(shè)置為通路，反之設(shè)置為斷路，DIP設(shè) 置的作用是設(shè)定控制器通電后負載回路的初始通斷態(tài)。
然后微控制器1001讀取翹板開關(guān)電路的狀態(tài)作為原始狀態(tài)，判斷翹板開關(guān) 電路當(dāng)前的狀態(tài)是否發(fā)生變化，如果發(fā)生變化，根據(jù)翹板開關(guān)電路的新狀態(tài)進行 控制，不受負載回路初始設(shè)置的狀態(tài)和改變前負載回路的通斷態(tài)影響。如果翹板 開關(guān)S1、 S2的狀態(tài)沒有發(fā)生變化，則判斷繼電器開關(guān)的狀態(tài)后檢測各負載回路 的第一隔離采樣電路輸出端或第二隔離采樣電路輸出端；
以第一負載回路為例，如果負載回路的繼電器開關(guān)104為吸合狀態(tài)、無常閉 點觸開關(guān)按下時，第二隔離采樣電路輸出端Voltl叩utl始終為高電平，判斷第一 隔離采樣電路輸出端Amplnputl是否為低電平，是則進行其它負載回路的檢測， 反之控制繼電器開關(guān)斷開，然后進行其它負載回路的檢測；如果負載回路的繼電 器開關(guān)104為斷開狀態(tài)，則判斷第二隔離釆樣電路輸出端Voltlnputl是否為低電 平，是則進行其它負載回路的檢測，反之則控制繼電器開關(guān)吸合，然后進行其它 負載回路的檢測。其它負載回路檢測完成后，循環(huán)執(zhí)行以上步驟。
負載回路中繼電器開關(guān)104狀態(tài)的判斷和繼電器開關(guān)狀態(tài)的控制是通過以 下方式實現(xiàn)的(控制端的定義為微控制器與電流放大電路連接的端口)微控制器1001首先通過其控制端的電平狀態(tài)判斷回路的繼電器開關(guān)104的
狀態(tài)。控制端為高電平代表繼電器開關(guān)104當(dāng)前為斷開狀態(tài)，控制端為低電平代表繼電器開關(guān)104當(dāng)前為吸合狀態(tài)。如果要控制繼電器開關(guān)104斷開，微控制器1001的控制端輸出高電平即可；如果要控制繼電器開關(guān)104吸合，微控制器1001的控制端輸出低電平即可。
圖3為對應(yīng)第一負載回路的翹板開關(guān)控制電路部分結(jié)構(gòu)示意圖，翹板開關(guān)Sl閉合時，第三隔離采樣電路303輸入端1、 2有電流，第三隔離采樣電路輸出端Keylnputl輸出低電平；翹板開關(guān)Sl斷開時，第三隔離采樣電路303輸入端1、2無電流，輸出端Keylnputl輸出高電平。微控制器掃描檢測到第三隔離采樣電路輸出端Keylnputl為低電平即發(fā)出指令控制繼電器開關(guān)104吸合，如果在檢測到低電平前已經(jīng)是吸合狀態(tài)，繼電器開關(guān)104將仍保持吸合狀態(tài)；如果檢測到第三隔離采樣電路輸出端Keylnputl為高電平即發(fā)出指令控制繼電器開關(guān)104斷開。同樣的，對應(yīng)其他負載回路的翹板開關(guān)控制電路部分的結(jié)構(gòu)及工作原理與此相同。
圖4為第一負載回路的的多點開關(guān)控制部分結(jié)構(gòu)示意圖，當(dāng)繼電器開關(guān)104吸合、無常閉點觸開關(guān)按下時，第一負載回路通路時采樣二極管組(D6、 D7和D8、 D9)兩端的電壓約為1. 4V，經(jīng)過限流電阻R25加在光耦U3D的7、 8端(即第一隔離釆樣電路輸入端)，7、 8端有電流，其IO、 9端通路，第一隔離采樣電路輸出端A卿I叩utl與地連接為低電平；若繼電器開關(guān)104吸合、有常閉點觸開關(guān)按下時，回路斷路，采樣二極管組(D6、 D7和D8、 D9)兩端無電壓，光耦U3D的7、 8端無電流，其IO、 9端斷路，輸出端AmpInputl端經(jīng)電阻R34與交直流變換電源電路1004連接為高電平。
當(dāng)繼電器開關(guān)104吸合、無常閉點觸開關(guān)按下時，限流電阻R21和限流電阻R22與繼電器開關(guān)104連接端被短路，光耦U3C的5、 6端無電流，其12、 ll端斷路，第二隔離采樣電路Voltlnputl端經(jīng)電阻R33與交直流變換電源電路1004連接為高電平；當(dāng)繼電器開關(guān)104斷開、無常閉點觸開關(guān)按下時，電流經(jīng)過限流電阻R21、光耦U3C的5、 6端、電阻R22、采樣二極管組、串聯(lián)的若干常閉點觸開關(guān)和負載，雖然形成回路，由于電路中的電阻R21和電阻R22阻值較大，因此負載回路中的電流很小，負載無法正常工作。但光耦U3C的5、 6端有電流，其12、 ll端通路，輸出端Voltlnputl與地連接為低電平。
微控制器1001首先判斷回路的繼電器開關(guān)104的狀態(tài)。如果繼電器開關(guān)104的狀態(tài)為吸合，微控制器1001則檢測第一隔離采樣電路輸出端Amplnputl的電平狀態(tài)該端為高電平，微控制器1001即控制繼電器開關(guān)104斷開，反之控制 繼電器開關(guān)104吸合(即維持繼電器開關(guān)104吸合狀態(tài))；如果繼電器開關(guān)104
的狀態(tài)為斷開，微控制器1001則檢測第二隔離采樣電路輸出端Voltl叩utl端的 電平狀態(tài)該端為高電平，微控制器1001即控制繼電器開關(guān)104吸合，反之控 制繼電器開關(guān)104斷開(即維持繼電器開關(guān)104斷開狀態(tài))。完成上述程序后微 控制器1001繼續(xù)掃描檢測下一負載回路的狀態(tài)。
下面結(jié)合圖3、圖4以第一負載回路控制的具體案例來說明電路的工作細節(jié)。 假設(shè)通電前DIP的第一負載回路預(yù)設(shè)為通路狀態(tài)，第一負載回路翹板開關(guān)Sl 初始狀態(tài)為斷開狀態(tài)，通電后由DIP設(shè)置為通路則第一負載回路為通路。
根據(jù)程序流程圖2a，微控制器1001將采樣第三隔離采樣電路輸出端 Keylnputl狀態(tài)，圖3所示翹板開關(guān)Sl狀態(tài)為斷開，第三隔離采樣電路輸入端無 電流，輸出端Keyl叩utl為高電平，微控制器1001讀取高電平保存作為翹板開 關(guān)的初始狀態(tài)。
然后判斷輸出端Keylnputl的電平狀態(tài)是否發(fā)生改變，若翹板開關(guān)Sl閉合， 第三隔離釆樣電路輸入端有電流，輸出端Keylnputl為低電平，即輸出端 Keylnputl電平狀態(tài)發(fā)生改變(保存的原狀態(tài)為高電平)，微控制器檢測到其狀 態(tài)為低電平，即控制第一負載回路繼電器開關(guān)吸合，由于繼電器開關(guān)104初始即 為吸合狀態(tài)，所以負載回路仍然是接通的。翹板開關(guān)Sl狀態(tài)改變后，則采樣新 的輸出端Keylnputl狀態(tài)(此時為低電平)作為判斷下一次狀態(tài)是否改變的參考 狀態(tài)。翹板開關(guān)S1的開/關(guān)狀態(tài)分別對應(yīng)輸出端Keylnputl為低電平/高電平，在 采樣輸出端Keylnputl的狀態(tài)發(fā)生改變后，只要查到輸出端Keylnputl為低電平， 微控制器1001就控制繼電器開關(guān)104吸合，反之控制繼電器開關(guān)104斷開，翹 板開關(guān)Sl的控制不受繼電器開關(guān)104初始狀態(tài)影響。在程序的實際執(zhí)行中要依 次對每個回路的翹板開關(guān)進行上述檢測。
完成每個路翹板開關(guān)的檢測后開始檢測負載回路中是否有常閉點觸開關(guān)按
下
例如，在圖4狀態(tài)繼電器開關(guān)104吸合，第一負載回路為通路。根據(jù)圖2a 程序流程先判斷繼電器開關(guān)104的狀態(tài)，如果繼電器開關(guān)104為吸合狀態(tài)，判斷 第一負載回路中第一隔離采樣電路106的輸出端Amplnputl是否為低電平，由圖 4狀態(tài)分析，若沒有常閉點觸開關(guān)按下，第一隔離采樣電路106的輸入端有電流， 輸出端Amplnputl為低電平，微控制器1001不改變繼電器開關(guān)104的狀態(tài)，繼 續(xù)進行其它回路的檢測；如果有任一常閉點觸開關(guān)按下，繼電器開關(guān)104雖然吸 合，但負載回路斷路，回路中無電流，第一隔離采樣電路106的輸入端無電流， 輸出端Amplnputl為高電平，微控制器1001改變繼電器開關(guān)104的狀態(tài)后繼續(xù)進行其它負載回路的狀態(tài)檢測。
如果繼電器開關(guān)104的狀態(tài)為斷開，則判斷第二隔離采樣電路輸出端Voltl叩utl是否為低電平，若有常閉點觸開關(guān)按下，負載回路無電流，第二隔離
采樣電路107的輸入端無電流，輸出端Voltlnputl為高電平，微控制器1001改
變繼電器開關(guān)104的狀態(tài)后繼續(xù)進行其它負載回路的檢測；若無常閉點觸開關(guān)按
下，負載回路有較小的電流，第二隔離采樣電路107的輸入端有電流，輸出端Voltlnputl為低電平，微控制器1001控制端不改變繼電器開關(guān)的狀態(tài)，繼續(xù)進行其它負載回路的檢測。
完成了每個負載回路的狀態(tài)檢測后，程序返回繼續(xù)讀取第三隔離采樣電路輸出端KeyI叩utl狀態(tài)，循環(huán)執(zhí)行以上步驟。
微控制器1001也可以通過中斷方式來對回路的狀態(tài)進行采樣和處理(如圖2b所示)，當(dāng)微控制器1001輸入端有電平跳變的時候，先執(zhí)行翹板開關(guān)控制回路的檢査，狀態(tài)有變化則根據(jù)新的狀態(tài)對負載回路進行控制；狀態(tài)沒有變化則對負載回路進行檢査，檢查的方法如前述方案，執(zhí)行完相應(yīng)的處理后微控制器進入等待中斷狀態(tài)，有中斷信號再進行上述的循環(huán)檢查和處理。
在電路正常工作中，繼電器吸合或斷開的狀態(tài)，由微控制器1001的控制端控制，相應(yīng)負載回路的狀態(tài)指示LED105，也由微控制器1001的同一個控制端控制，因此狀態(tài)指示LED105可以根據(jù)繼電器的吸合或斷開來指示負載回路的狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字式多點開關(guān)控制電路系統(tǒng)，包括若干負載回路以及電源輸入端，各負載回路并聯(lián)連接于電源輸入端的零線和火線之間，每個負載回路中都串聯(lián)設(shè)置有若干開關(guān)，其特征在于所述的開關(guān)是常閉點觸開關(guān)，所述的每個負載回路都串聯(lián)設(shè)置有繼電器開關(guān)，電路系統(tǒng)還設(shè)置有一微控制器，微控制器連接設(shè)置有一DIP設(shè)置模塊，所述的負載回路上還各設(shè)置有一個對相應(yīng)負載回路的常閉點觸開關(guān)的狀態(tài)進行監(jiān)控的點觸開關(guān)信號采樣模塊，各點觸開關(guān)信號采樣模塊的輸出端口與微控制器信號輸入端連接，該微控制器的控制端經(jīng)電流放大電路與相應(yīng)各負載回路的繼電器開關(guān)的控制端連接，連接于零線、火線之間的交直流變換電源電路與所述的微控制器及各繼電器相連，為其提供電源。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式多點開關(guān)控制電路系統(tǒng)，其特征在于所 述的點觸開關(guān)信號采樣模塊包括采樣二極管組、第一隔離采樣電路、第二隔離采 樣電路和限流電阻，采樣二極管組串聯(lián)于負載回路內(nèi)，該采樣二極管組由兩組二極管并聯(lián)而成， 每組由兩個同方向的二極管串聯(lián)組成，該兩組二極管方向相反地并聯(lián)組成采樣二 極管組，采樣二極管組的兩端分別與第一隔離采樣電路的兩輸入端連接，并且在 采樣二極管組與第一隔離采樣電路之間的連接線路上串聯(lián)設(shè)置有限流電阻，第一隔離采樣電路的輸出端與微控制器的信號輸入端連接；所述的各負載回路的繼電器開關(guān)的兩端分別經(jīng)串聯(lián)設(shè)置的限流電阻連接至 第二隔離采樣電路的兩輸入端，第二隔離采樣電路的輸出端與微控制器信號輸入端連接；微控制器的控制端經(jīng)電流放大電路與相應(yīng)各負載回路的繼電器開關(guān)的控制 端連接，所述的交直流變換電源電路與第一、第二隔離采樣電路相連，為其提供電源。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)字式多點開關(guān)控制電路系統(tǒng)，其特征在于: 該電路系統(tǒng)還設(shè)置有若干與各負載回路相對應(yīng)的翹板開關(guān)控制回路，每個翹板開 關(guān)控制回路包括一翹板開關(guān)和翹板開關(guān)信號釆樣模塊，翹板開關(guān)一端接地，另一 端串聯(lián)設(shè)置保險絲電阻和限流電阻，然后串接到第三隔離采樣電路的一輸入端，第三隔離采樣電路的另一輸入端與交直流變換電源電路輸出端相連，該第三隔離 采樣電路的信號輸出端與微控制器信號輸入端連接，在翹板開關(guān)連接交直流變換 電源電路一側(cè)還設(shè)置有一濾除翹板開關(guān)抖動干擾的電容，該電容的兩端分別連接 到第三隔離采樣電路兩輸入端兩側(cè)的電路上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字式多點開關(guān)控制電路系統(tǒng)，其特征在于每個負載回路還設(shè)置有狀態(tài)指示LED,狀態(tài)指示LED的兩端分別連接至相應(yīng)繼電 器開關(guān)與電流放大電路的連接線、相應(yīng)繼電器開關(guān)與交直流變換電源電路的連接 線上。
5. —種運用于上述控制電路系統(tǒng)的數(shù)字式多點開關(guān)控制器，該控制器為一 個由電子元件和線路板組成的集成電路板，其特征在于該控制器包括電源輸入端、 一交直流變換電源電路、 一微控制器、若干負載回路接線端以及串聯(lián)于每個負載回路的繼電器開關(guān)，微控制器與DIP設(shè)置模塊連接；各負載回路火線接線端順序連接一個對相應(yīng)負載回路的常閉點觸開關(guān)狀態(tài)進行監(jiān)控的點觸開關(guān)信號采 樣模塊和繼電器開關(guān)，然后與電源火線輸入端連接，負載回路零線接線端與電源 零線輸入端連接，該多點開關(guān)控制器還設(shè)置有一微控制器，各點觸開關(guān)信號采樣 模塊的信號輸出端與微控制器的輸入端連接，微控制器的控制端經(jīng)電流放大電路后與相應(yīng)各繼電器開關(guān)的控制端相連；連接于零線、火線之間的交直流變換電源電路與所述的微控制器及各繼電器 相連，為其提供電源。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)字式多點開關(guān)控制器，其特征在于所述的點 觸開關(guān)信號采樣模塊包括采樣二極管組、第一隔離采樣電路、第二隔離采樣電路 和限流電阻，采樣二極管組串聯(lián)于相應(yīng)負載回路火線接線端與繼電器開關(guān)之間，該采樣二 極管組由兩組二極管并聯(lián)而成，每組由兩個同方向的二極管串聯(lián)組成，該兩組二 極管方向相反地并聯(lián)組成采樣二極管組，采樣二極管組的兩端分別與第一隔離采 樣電路的兩輸入端連接，并且在采樣二極管組與第一隔離采樣電路之間的連接線 路上串聯(lián)設(shè)置有限流電阻，第一隔離釆樣電路的輸出端與微控制器信號輸入端連 接，所述的各負載回路的繼電器開關(guān)的兩端分別經(jīng)串聯(lián)設(shè)置的限流電阻后連接至第二隔離采樣電路的兩輸入端，第二隔離采樣電路的輸出端與微控制器信號輸 入端連接；微控制器的控制端經(jīng)電流放大電路后與相應(yīng)各負載回路的繼電器開關(guān)的控 制端連接，第一、第二隔離采樣電路的電源輸入端與所述的交直流變換電源電路連接， 由其提供電源。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的數(shù)字式多點開關(guān)控制器，其特征在于該多 點開關(guān)控制器還設(shè)置有翹板開關(guān)控制電路，包括若干與負載回路輸出端相對應(yīng)的 翹板開關(guān)接線端、 一公用接地端以及若干翹板開關(guān)信號采樣模塊，各翹板開關(guān)接 線端分別與相應(yīng)的翹板開關(guān)信號采樣模塊連接，各翹板開關(guān)信號采樣模塊電源端 與所述的交直流變換電源電路連接，各翹板開關(guān)信號采樣模塊的信號輸出端與微 控制器信號輸入端連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字式多點開關(guān)控制器，其特征在于每個所述 的翹板開關(guān)信號采樣模塊包括保險絲電阻、限流電阻、第三隔離采樣電路以及濾 除翹板開關(guān)抖動干擾的電容，各翹板開關(guān)接線端分別串接保險絲電阻和限流電 阻，然后串接到第三隔離采樣電路的一輸入端，第三隔離采樣電路的另一輸入端 與交直流變換電源電路輸出端相連，該第三隔離采樣電路的信號輸出端與微控制 器信號輸入端連接，所述的電容的兩端分別連接到第三隔離采樣電路兩輸入端兩 側(cè)的電路上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)字式多點開關(guān)控制器，其特征在于該控制器 還設(shè)置有若干與負載回路相對應(yīng)的狀態(tài)指示LED，狀態(tài)指示LED的兩端分別連 接至相應(yīng)繼電器開關(guān)與電流放大電路的連接線、相應(yīng)繼電器開關(guān)與交直流變換電 源電路的連接線上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)字式多點開關(guān)控制電路系統(tǒng)及其控制器，該電路系統(tǒng)包括若干負載回路，電路系統(tǒng)設(shè)置有一微控制器，每個負載回路中串接若干常閉點觸開關(guān)、一繼電器開關(guān)及點觸開關(guān)信號采樣模塊，各采樣模塊輸出端口與微控制器信號輸入端連接，微控制器的控制端經(jīng)電流放大電路與相應(yīng)繼電器開關(guān)的控制端連接。同時本發(fā)明提供了相應(yīng)電路結(jié)構(gòu)的數(shù)字式多點開關(guān)控制器，在外接電器負載回路及翹板開關(guān)后即組成本發(fā)明的多點開關(guān)控制電路系統(tǒng)。本發(fā)明通過巧妙的電路設(shè)計完成了單線負載回路多點開關(guān)控制的發(fā)明目的，大大簡化了負載回路，降低了布線施工的繁雜度、勞動強度，同時也使得電路系統(tǒng)工作更加穩(wěn)定、維修也更加方便。
文檔編號G05B19/04GK101630149SQ200910046489
公開日2010年1月20日 申請日期2009年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月24日
發(fā)明者潘曉斌, 錢正平 申請人:萊得圣智能科技(上海)有限公司