專(zhuān)利名稱(chēng)：一種節(jié)能控制電路及與之配合使用的微型人體感應(yīng)發(fā)射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種節(jié)能控制電路及與之配合使用的微型人體感應(yīng)發(fā)射器。
背景技術(shù)：
大多用電設(shè)備如電視機(jī)、空調(diào)等在用遙控器關(guān)機(jī)后仍有10多瓦的待機(jī)功耗，臺(tái)式電腦在系統(tǒng)關(guān)機(jī)后也有10多瓦的待機(jī)功耗。要徹底消滅待機(jī)功耗，需要將這些用電設(shè)備的供電電源完全關(guān)閉，但是，供電電源完全關(guān)閉以后，用電設(shè)備重新開(kāi)機(jī)時(shí)需要首先打開(kāi)供電電源，才能打開(kāi)用電設(shè)備，這不符合大多數(shù)人的使用習(xí)慣。 為此，人們開(kāi)發(fā)了一種節(jié)電開(kāi)關(guān)或節(jié)電插座，現(xiàn)在市場(chǎng)上常用的節(jié)電開(kāi)關(guān)或節(jié)電插座，大多是利用互感變壓器，通過(guò)比較用電設(shè)備在開(kāi)機(jī)與待機(jī)時(shí)的電流差異，來(lái)確認(rèn)機(jī)器在處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)，再通過(guò)一個(gè)用于執(zhí)行接通或切斷用電設(shè)備的供電電源的繼電器控制電路，使電器的電源完全關(guān)閉，達(dá)到消滅待機(jī)功耗的目的；但這種節(jié)電開(kāi)關(guān)或節(jié)電插座在接通用電設(shè)備的供電電源時(shí)，則顯得很繁瑣 例如，用于電視的節(jié)電插座一般使用一根2米左右的多芯電線將一個(gè)紅外線接收頭連接在節(jié)電插座上，使用時(shí)將紅外線接收頭固定在電視前面，用戶第一次按下電視遙控開(kāi)關(guān)時(shí)，紅外線接收頭接收到后首先使節(jié)電插座的繼電器控制電路執(zhí)行接通用電設(shè)備的供電電源，第二次按下電視遙控器的電源按鍵，電視才真正開(kāi)機(jī)； 用于電腦的節(jié)電插座則一般是使用一根2米左右的多芯電線將一個(gè)輕觸按鍵連接在節(jié)電插座上，使用時(shí)將輕觸按鍵頭固定在電腦前面或電腦附近，用戶開(kāi)機(jī)時(shí)首先按一下輕觸開(kāi)關(guān)，使節(jié)電插座的繼電器控制電路執(zhí)行接通用電設(shè)備的供電電源，使電腦處于待機(jī)狀態(tài)，用戶打開(kāi)電腦的電源按鈕，電腦才真正開(kāi)機(jī)； 其他用電設(shè)備在使繼電器控制電路執(zhí)行接通用電設(shè)備的供電電源時(shí)，大多都比較繁瑣，上述節(jié)電插座雖然達(dá)到了節(jié)電的目的，但節(jié)電插座使用的多芯電線成本高，多芯電線直徑粗，比較難固定擺放，在電視或電腦上也不協(xié)調(diào)不美觀，更重要的是雖然具有了關(guān)機(jī)一次完成，但開(kāi)機(jī)則必須操作兩次，也沒(méi)有完全符合大多數(shù)人的使用習(xí)慣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種使繼電器控制
電路執(zhí)行接通用電設(shè)備的供電電源方便的操作比較方便經(jīng)濟(jì)的節(jié)能控制電路。 本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種與上述節(jié)能控
制電路配套使用的微型人體感應(yīng)發(fā)射器。 本發(fā)明解決上述第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為節(jié)能控制電路，連接在用電設(shè)備和市電之間，用于開(kāi)啟或關(guān)閉用電設(shè)備的供電電源，其包括 繼電器控制電路，包括一繼電器，該繼電器的兩個(gè)觸點(diǎn)串接在市電與用電設(shè)備之間，用于執(zhí)行接通或切斷用電設(shè)備的供電電源； 主控制模塊，其信號(hào)輸出端與繼電器控制電路的信號(hào)控制端相連，用于輸出控制信號(hào)給所述繼電器控制電路，使其執(zhí)行接通或切斷用電設(shè)備的供電電源；
電源轉(zhuǎn)換模塊，其輸入端與市電相連，輸出端與所述主控模塊的電源輸入端和所述繼電器控制電路的電源輸入端相連，用來(lái)產(chǎn)生直流電源供所述主控制模塊和所述繼電器控制電路使用； 用電設(shè)備工作電流信號(hào)采集電路，其輸入端與用電設(shè)備相連，用于采集用電設(shè)備實(shí)時(shí)工作電流； 其特征在于還包括至少具有遙控信號(hào)接收功能的遙控感應(yīng)電路，該遙控感應(yīng)電路與所述主控制模塊相連，所述主控制模塊根據(jù)遙控感應(yīng)電路接收到遙控信號(hào)后，輸出控制信號(hào)給所述繼電器控制電路，使其執(zhí)行接通用電設(shè)備的供電電源。 作為改進(jìn)，所述用電設(shè)備工作模塊工作電流信號(hào)采集電路采用一個(gè)康銅電阻和一電流信號(hào)放大電路，該康銅電阻第一端連接一保險(xiǎn)絲后與市電的零線相連，該康銅電阻第二端與繼電器控制電路中繼電器的一個(gè)觸點(diǎn)相連，繼電器另一個(gè)觸點(diǎn)與用電設(shè)備的電源負(fù)極輸入端相連，用電設(shè)備的正極電源輸入端與市電的火線相連；所述電流信號(hào)放大電路的兩輸入端連接在康銅電阻的第一端和第二端，用于將流經(jīng)所述康銅電阻的電流進(jìn)行放大，電流信號(hào)放大電路的輸出端與所述主控制模塊相連。 所述主控制模塊包括一具有存儲(chǔ)功能的微控制器，所述繼電器的控制端與所述微控制器相連。 較好的，所述遙控感應(yīng)電路為一無(wú)線射頻收發(fā)模塊。 本發(fā)明解決上述第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為該微型人體感應(yīng)發(fā)射器，其特征在于包括一外殼，該外殼內(nèi)設(shè)置有一熱釋紅外感應(yīng)器，該熱釋紅外感應(yīng)器的信號(hào)輸出端連接一感應(yīng)信號(hào)處理模塊的信號(hào)輸入端，該感應(yīng)信號(hào)處理模塊的信號(hào)輸出端與一至少具有遙控信號(hào)發(fā)送功能的遙控發(fā)射模塊相連。 較好的，所述遙控發(fā)射模塊相連為一無(wú)線射頻收發(fā)模塊。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于通過(guò)設(shè)置一個(gè)與主控制模塊相連的遙控感應(yīng)電路，用戶在開(kāi)啟用電設(shè)備時(shí)，只需要靠近外置的微型人體感應(yīng)發(fā)射器，通過(guò)外置的微型人體感應(yīng)發(fā)射器就能"喚醒"節(jié)能控制電路，使用電設(shè)備處于待機(jī)狀態(tài)，用戶只需要操作一次開(kāi)機(jī)操作就能完成，與一般用戶的使用習(xí)慣一致，也省掉了現(xiàn)有技術(shù)中采用多芯電線的成本，兼顧節(jié)能與家居的協(xié)調(diào)美觀。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例中節(jié)能控制電路的電路結(jié)構(gòu)框圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中微型人體感應(yīng)發(fā)射器的立體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中節(jié)能控制電路的電路原理圖； 圖4為本發(fā)明實(shí)施例中微型人體感應(yīng)發(fā)射器的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。 如圖1和2所示的節(jié)能控制電路，其連接在用電設(shè)備和市電之間，用于開(kāi)啟或關(guān)閉用電設(shè)備的供電電源，包括繼電器控制電路1，主控制模塊2，電源轉(zhuǎn)換模塊3，用電設(shè)備工作電流信號(hào)采集電路4和遙控感應(yīng)電路5。 其中，繼電器控制電路1用于執(zhí)行接通或切斷用電設(shè)備的供電電源，其包括一繼電器K1 ;參見(jiàn)圖3所示，用電設(shè)備工作電流信號(hào)采集電路4為一康銅電阻R10和一電流信號(hào)放大電路，該康銅電阻R10第一端連接一保險(xiǎn)絲F1后與市電的零線N相連，該康銅電阻R10第二端與繼電器K1的一個(gè)觸點(diǎn)相連，繼電器K1另一個(gè)觸點(diǎn)與用電設(shè)備的電源負(fù)極輸入端相連，繼電器K1的控制端與一三極管Q1的集電極相連，該三極管Q1的發(fā)射極接地，該三極管Ql的基極連接第三電阻R3后與主控制模塊相連；用電設(shè)備的正極電源輸入端與市電的火線相連；所述電流信號(hào)放大電路的兩輸入端連接在康銅電阻RIO的第一端和第二端，用于將流經(jīng)所述康銅電阻的電流進(jìn)行放大，電流信號(hào)放大電路的輸出端與所述主控制模塊相連。本實(shí)施例中，電流信號(hào)放大電路包括第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十二電阻R12、型號(hào)為L(zhǎng)M358的放大器U3、第十六電阻R16、第十五電阻R15、第十二電容C12、第十七電阻R17、第四二極管D4、第十電容C10，其中十三電阻R13的第一端與所述康銅電阻R10的第一端相連，第十三電阻R13的第二端與所述放大器U3的正極輸入端相連，第十四電阻R14的第一端與所述康銅電阻RIO的第二端相連，第十四電阻R14的第二端與所述放大器U3的負(fù)極輸入端相連，第十二電阻R12連接在放大器U3的負(fù)極輸入端與輸出端之間，放大器U3的輸出端與第十六電阻R16的第一端相連，第十六電阻R16的第二端與第十七電阻R17的第一端相連，第十七電阻R17的第二端與主控制模塊相連；第十二電容C12的正極與第十七電阻R17的第一端相連，第十二電容C12的負(fù)極接地；第十五電阻R15的第一端與與第十七電阻R17的第一端相連，第十五電阻R15的第二端接地；第四二極管D4的負(fù)極連接正5V直流電壓，第四二極管D4的正極與第十七電阻R17的第二端相連；第十電容C10的第一端與第十七電阻R17的第二端相連，第十電容CIO的第二端接地。 電源轉(zhuǎn)換模塊3采用現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的電源轉(zhuǎn)換電路，其輸入端與市電相連，輸出端與所述主控模塊的電源輸入端和所述繼電器控制電路的電源輸入端相連，用來(lái)產(chǎn)生正5V直流電源供所述主控制模塊和正20V直流電源供給所述繼電器控制電路使用。
主控制模塊2包括一具有存儲(chǔ)功能的微控制器，本實(shí)施例中采用型號(hào)為HT46F46E的微處理器芯片U2，該微處理器芯片U2的第3腳與第三電阻R3相連，用于輸出控制信號(hào)給所述繼電器K1，使繼電器執(zhí)行接通或切斷用電設(shè)備的供電電源的工作，具體為當(dāng)微處理器芯片U2的第3腳輸出高電平時(shí)，通過(guò)電阻R3，使三極管Q1導(dǎo)通，繼電器K1的內(nèi)部線圈有直流電流流過(guò)，產(chǎn)生磁力，將繼電器K1的兩個(gè)觸點(diǎn)吸合，于是給用電設(shè)備提供交流電源；當(dāng)微處理器芯片U2的第3腳輸出低電平時(shí)，通過(guò)電阻R3，使三極管Q1截止，繼電器K1的內(nèi)部線圈的直流電流消失，磁場(chǎng)也消失，將繼電器K1的兩個(gè)觸點(diǎn)斷開(kāi)，于是交流電源被斷開(kāi)。
遙控感應(yīng)電路5則采用現(xiàn)有的2. 4G頻段的無(wú)線射頻收發(fā)模塊，該無(wú)線射頻收發(fā)模塊的信號(hào)輸出端與微處理器芯片U2的第16腳相連。 本實(shí)施例中，用電設(shè)備工作電流信號(hào)采集電路使用毫歐級(jí)的康銅電阻R10來(lái)檢測(cè)用電設(shè)備的開(kāi)機(jī)與待機(jī)電流，康銅電阻RIO比互感變壓器體積小，成本便宜，而且受溫度影響小，通電流能力強(qiáng)，能抗用電設(shè)備如電視或電腦開(kāi)機(jī)瞬間的冷態(tài)大電流沖擊。康銅電阻R10將用電設(shè)備開(kāi)機(jī)與待機(jī)的電流經(jīng)放大器U3放大后輸入到微處理器芯片U2并保存，微處理器芯片U2將電流信號(hào)對(duì)比，來(lái)確認(rèn)用電設(shè)備是否處于待機(jī)狀態(tài)，再由微處理器芯片U2輸出控制信號(hào)將繼電器Kl關(guān)閉，以達(dá)到關(guān)閉用電設(shè)備的電源目的。
本發(fā)明還提供了一種與上述節(jié)能控制電路配套使用的微型人體感應(yīng)發(fā)射器，其包 括一外殼，該外殼可以制成鈕扣形狀，也可以制成小圓柱盒體形狀，參見(jiàn)圖2所示，本實(shí)施 例中，該外殼由一個(gè)空心圓柱形盒體6和一個(gè)盒蓋7組成，外殼內(nèi)設(shè)置有一熱釋紅外感應(yīng) 器8，熱釋紅外感應(yīng)器8的感應(yīng)接頭外露于盒蓋7，該熱釋紅外感應(yīng)器8的信號(hào)輸出端連接 一感應(yīng)信號(hào)處理模塊的信號(hào)輸入端，該感應(yīng)信號(hào)處理模塊的信號(hào)輸出端與一至少具有遙控 信號(hào)發(fā)送功能的遙控發(fā)射模塊相連，本實(shí)施例中遙控發(fā)射模塊也采用現(xiàn)有的2. 4G頻段的 無(wú)線射頻收發(fā)模塊；感應(yīng)信號(hào)處理模塊包括一個(gè)MCU處理器，參見(jiàn)圖4所示，熱釋紅外感應(yīng) 器8的接地端接地，熱釋紅外感應(yīng)器8的信號(hào)輸出端連接第三十四電阻R34后與該MCU處 理器的20腳相連，熱釋紅外感應(yīng)器8的電源信號(hào)輸入端連接第二十七電阻R27后連接正 3V直流電源；MCU處理器的9 14腳與無(wú)線射頻收發(fā)模塊的1 6腳相連，參見(jiàn)圖4所示。 第三十二電阻R32、第三i^一電阻R31、第二十五電阻R25、第四十電容C40、第四i^一電容 C41、第三十四電容C34、第三十八電容C38、第三十五電容C35、第二十九電阻、第三十七電 容C37、第四十四電容C44、第二十六電阻R26、第三十五電阻R35、第三十電阻R30、第三十六 電容C36、第二十八電阻R28、第三十九電容C39構(gòu)成MCU處理器的外圍電路，其連接方式參 見(jiàn)圖4所示；另外，無(wú)線射頻收發(fā)模塊的外圍電路采用現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)電路。
本實(shí)施例中，微型人體感應(yīng)發(fā)射器外觀小巧、美觀，可以用雙面膠就能穩(wěn)定地貼在 電視等用電設(shè)備的正下面，當(dāng)有人在用電設(shè)備前面15米內(nèi)(角度為140度)活動(dòng)時(shí)，微型 人體感應(yīng)發(fā)射器內(nèi)的熱釋紅外感應(yīng)器8感應(yīng)到人體特有的紅外信號(hào)后，由微型人體感應(yīng)發(fā) 射器內(nèi)部的MCU處理器處理后，將無(wú)線射頻收發(fā)模塊喚醒，使其發(fā)射出一串帶有固定編碼 的無(wú)線射頻信號(hào)，這時(shí)，節(jié)能控制電路內(nèi)的無(wú)線射頻收發(fā)模塊則有接收到該無(wú)線射頻信號(hào)， 在30米室內(nèi)距離范圍內(nèi)，無(wú)線射頻收發(fā)模塊均能有效接收到發(fā)射器的無(wú)線射頻信號(hào)，節(jié)能 控制電路內(nèi)的無(wú)線射頻收發(fā)模塊接收到無(wú)線射頻信號(hào)后，通過(guò)微處理器芯片U2比較編碼， 符合設(shè)定時(shí)，則微處理器芯片U2輸出信號(hào)將繼電器K1打開(kāi)，使用電設(shè)備處于待機(jī)狀態(tài)；此 時(shí)用戶可以自由使用用電設(shè)備。如果待機(jī)狀態(tài)較長(zhǎng)時(shí)間，用戶沒(méi)有開(kāi)機(jī)，熱釋紅外感應(yīng)器8 也沒(méi)再感應(yīng)到有人在機(jī)器前面時(shí)，節(jié)能控制電路的微處理器芯片U2就將繼電器K1關(guān)閉。
使用人體感應(yīng)器后，用戶在開(kāi)機(jī)時(shí)只需一次操作就可以，與用戶的使用習(xí)慣一致。 也省掉了那根2米左右的電線，兼顧節(jié)能與家居的協(xié)調(diào)美觀。人體感應(yīng)器使用3V的紐扣電 池，內(nèi)部的熱釋紅外感應(yīng)器探頭、MCU處理器和無(wú)線射頻收發(fā)模塊均采用省電設(shè)計(jì)，使得感 應(yīng)器依靠?jī)?nèi)部的紐扣電池能工作3年以上。 此節(jié)電控制電路可以應(yīng)用設(shè)計(jì)成節(jié)電開(kāi)關(guān)、節(jié)電插座、節(jié)電拖線板、以及其他節(jié)電 裝置，使用在一切具有較大待機(jī)功耗的電器設(shè)備上。
權(quán)利要求
一種節(jié)能控制電路，連接在用電設(shè)備和市電之間，用于開(kāi)啟或關(guān)閉用電設(shè)備的供電電源，其包括繼電器控制電路，包括一繼電器，該繼電器的兩個(gè)觸點(diǎn)串接在市電與用電設(shè)備之間，用于執(zhí)行接通或切斷用電設(shè)備的供電電源；主控制模塊，其信號(hào)輸出端與繼電器控制電路的信號(hào)控制端相連，用于輸出控制信號(hào)給所述繼電器控制電路，使其執(zhí)行接通或切斷用電設(shè)備的供電電源；電源轉(zhuǎn)換模塊，其輸入端與市電相連，輸出端與所述主控模塊的電源輸入端和所述繼電器控制電路的電源輸入端相連，用來(lái)產(chǎn)生直流電源供所述主控制模塊和所述繼電器控制電路使用；用電設(shè)備工作電流信號(hào)采集電路，其輸入端與用電設(shè)備相連，用于采集用電設(shè)備實(shí)時(shí)工作電流；其特征在于還包括至少具有遙控信號(hào)接收功能的遙控感應(yīng)電路，該遙控感應(yīng)電路與所述主控制模塊相連，所述主控制模塊根據(jù)遙控感應(yīng)電路接收到遙控信號(hào)后，輸出控制信號(hào)給所述繼電器控制電路，使其執(zhí)行接通用電設(shè)備的供電電源。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能控制電路，其特征在于所述用電設(shè)備工作模塊工作電流信號(hào)采集電路采用一個(gè)康銅電阻和一電流信號(hào)放大電路，該康銅電阻第一端連接一保險(xiǎn)絲后與市電的零線相連，該康銅電阻的第二端與繼電器控制電路中繼電器的一個(gè)觸點(diǎn)相連，繼電器另一個(gè)觸點(diǎn)與用電設(shè)備的電源負(fù)極輸入端相連，用電設(shè)備的正極電源輸入端與市電的火線相連；所述電流信號(hào)放大電路的兩輸入端連接在康銅電阻的第一端和第二端，用于將流經(jīng)所述康銅電阻的電流進(jìn)行放大，電流信號(hào)放大電路的輸出端與所述主控制模塊相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能控制電路，其特征在于所述主控制模塊包括一具有存儲(chǔ)功能的微控制器，所述繼電器的控制端與所述微控制器相連。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的節(jié)能控制電路，其特征在于所述遙控感應(yīng)電路為一無(wú)線射頻收發(fā)模塊。
5. —種微型人體感應(yīng)發(fā)射器，其特征在于包括一外殼，該外殼內(nèi)設(shè)置有一熱釋紅外感應(yīng)器，該熱釋紅外感應(yīng)器的信號(hào)輸出端連接一感應(yīng)信號(hào)處理模塊的信號(hào)輸入端，該感應(yīng)信號(hào)處理模塊的信號(hào)輸出端與一至少具有遙控信號(hào)發(fā)送功能的遙控發(fā)射模塊相連。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的微型人體感應(yīng)發(fā)射器，其特征在于所述遙控發(fā)射模塊相連為一無(wú)線射頻收發(fā)模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種節(jié)能控制電路及與之配合使用的微型人體感應(yīng)發(fā)射器，所述節(jié)能控制電路連接在用電設(shè)備和市電之間，用于開(kāi)啟或關(guān)閉用電設(shè)備的供電電源，其包括用于執(zhí)行接通或切斷用電設(shè)備的供電電源繼電器控制電路；主控制模塊；電源轉(zhuǎn)換模塊；用電設(shè)備工作電流信號(hào)采集電路；其特征在于還包括至少具有遙控信號(hào)接收功能的遙控感應(yīng)電路，該遙控感應(yīng)電路與主控制模塊相連，主控制模塊根據(jù)遙控感應(yīng)電路接收到遙控信號(hào)后，輸出控制信號(hào)給繼電器控制電路，使其執(zhí)行接通用電設(shè)備的供電電源。與現(xiàn)有技術(shù)相比，用戶在使用本發(fā)明開(kāi)啟用電設(shè)備時(shí)，只需要靠近外置的微型人體感應(yīng)發(fā)射器，能“喚醒”節(jié)能控制電路，使與一般用戶的使用習(xí)慣一致。
文檔編號(hào)G05B19/02GK101738940SQ20091015431
公開(kāi)日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月26日
發(fā)明者秦兵 申請(qǐng)人:寧波華電節(jié)能科技有限公司