專利名稱：電阻采樣式學(xué)習(xí)型節(jié)能開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電阻采樣式學(xué)習(xí)型節(jié)能開關(guān) 本實(shí)用新型涉及技能開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種電阻采樣式學(xué)習(xí)型節(jié)能開關(guān)。 隨著人民生活水平的日益提高，各種電器產(chǎn)品也在不斷的進(jìn)駐我們的家庭和辦公室，我們?cè)谑褂猛赀@些設(shè)備后，關(guān)機(jī)但往往是不會(huì)去斷開這些用電設(shè)備的電源，那么這些用電器會(huì)處在一個(gè)待機(jī)狀態(tài)下，雖然待機(jī)狀態(tài)下的功耗要遠(yuǎn)小于電器正常工作下的功耗，但
是積年累月浪費(fèi)的電能是相當(dāng)驚人的，我們就以一臺(tái)iow待機(jī)功耗的電視機(jī)來說，一天它的待機(jī)時(shí)間是20小時(shí)，其一年浪費(fèi)的電量為73KWh左右，我們生活中有那么多處在待機(jī)狀態(tài)下的電器，這會(huì)帶來多大的浪費(fèi)，這是不言而喻的。現(xiàn)在市面上有一些待機(jī)節(jié)電裝置，它采用變壓器或是電流互感器作為電流采樣，它們有生產(chǎn)成本比較高、結(jié)構(gòu)安裝不便、反應(yīng)不靈敏等缺點(diǎn)；有些帶紅外接收裝置，但是不具有學(xué)習(xí)功能或記憶功能，不是喚醒按鍵不具有唯一性就是每次斷電后需要重新學(xué)習(xí)，使用很不方便。 本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，結(jié)合電源插頭、負(fù)載插座、電容降壓電路、單片機(jī)控制電路、紅外線接收電路、負(fù)載輸出控制電路、電阻式電流采樣電路、由LM358采樣放大電路和電阻電容組成的采樣電平整流濾波電路等電路，設(shè)計(jì)一種帶智能電流檢測(cè)的待機(jī)節(jié)能裝置，來隨時(shí)檢測(cè)負(fù)載功耗并做記錄，或通過學(xué)習(xí)按鍵和開啟按鍵學(xué)習(xí)待機(jī)功耗，亦可通過學(xué)習(xí)按鍵進(jìn)入紅外信號(hào)的學(xué)習(xí)。給負(fù)載供電既可采用學(xué)習(xí)過的紅外按鍵來啟動(dòng)，亦可通過輕觸開啟按鍵來吸合繼電器。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)了一種電阻采樣式學(xué)習(xí)型節(jié)能開關(guān)，包括電源插頭、負(fù)載插座、電容降壓電路、單片機(jī)控制電路、紅外接收電路、負(fù)載輸出控制電路、電阻式電流采樣電路、放大電路和整流濾波電路，所述電容降壓電路產(chǎn)生+5V直流電源，給單片機(jī)控制電路供電；所述紅外接收電路的輸出端與單片機(jī)控制電路中的單片機(jī)16號(hào)引腳連接；所述負(fù)載輸出控制電路的信號(hào)輸入端與單片機(jī)控制電路中的單片機(jī)3號(hào)引腳連接，所述負(fù)載輸出控制電路控制的繼電器RL1的兩個(gè)觸點(diǎn)串聯(lián)在電源插頭與負(fù)載插座一條交流連接線中；所述電阻式電流采樣電路采用電阻RIO串聯(lián)在繼電器RL1的兩個(gè)觸點(diǎn)所在一條交流連接線中，所述采樣電阻R10兩端分別連接保險(xiǎn)絲Fl和繼電器RL1的一個(gè)觸點(diǎn)，所述電阻R10的兩端還分別連接放大電路的兩個(gè)信號(hào)輸入端；所述放大電路的信號(hào)輸出端與整流濾波電路的信號(hào)輸入端連接；所述整流濾波電路的信號(hào)輸出端與單片機(jī)控制電路中的單片機(jī)6號(hào)引腳連接。 所述單片機(jī)控制電路包括單片機(jī)、復(fù)位電路、指示電路、晶振和輕觸按鍵電路；所述單片機(jī)采用AD型單片機(jī)，并且內(nèi)部集成了 E2R0M ;所述復(fù)位電路采用RC復(fù)位方式；所述指示電路采用發(fā)光二極管D3和電阻R4串聯(lián)，電阻R4 —端連接指示電路電源，發(fā)光二極管D3的陰極和單片機(jī)2號(hào)引腳連接，此電路采用灌電流方式驅(qū)動(dòng)；所述輕觸按鍵電路包括輕觸按鍵S1、 S2和電阻R11，輕觸按鍵S1、 S2共同通過R11接地，輕觸按鍵S1接單片機(jī)1號(hào)引腳，輕觸按鍵S2接單片機(jī)8號(hào)引腳。 所述紅外接收電路采用紅外接收放大一體接收器SEN1。 所述電阻式電流采樣電路的采樣電阻R10采用低溫漂低阻值的電阻。 所述整流濾波電路中帶有放電電阻。 本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，電阻式電流采樣方案成本低、穩(wěn)定快速；帶有待機(jī)功耗學(xué)習(xí)記憶功能，使用方便；紅外碼學(xué)習(xí)功能，適用廣泛但啟動(dòng)信號(hào)唯一 ；兩種啟動(dòng)繼電器吸合方式，靈活應(yīng)用；超低的自身功耗，節(jié)能減耗。


圖1是本實(shí)用新型工作電路原理框圖。[0011] 圖2是本實(shí)用新型工作電路連接原理圖。 參見圖2，1為電容降壓電路，2為單片機(jī)控制電路，3為紅外接收電路，4為負(fù)載輸出控制電路，5為電阻式電流采樣電路，6為放大電路，7為整流濾波電路。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明，本實(shí)用新型對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的人來說還是比較清楚的。 如圖1所示，本方案有以下幾個(gè)電路模塊構(gòu)成電容降壓電路1、單片機(jī)控制電路2、紅外接收電路3、負(fù)載輸出控制電路4、電阻式電流采樣電路5、放大電路6和整流濾波電路7。 如圖2所示，單片機(jī)控制電路2包括了 H0LTEK的HT46F**系列單片機(jī)U2、晶振CRY、復(fù)位電路、指示電路以及輕觸按鍵電路。復(fù)位電路采用RC復(fù)位方式；指示電路采用發(fā)光管二極管D3和電阻R4，電阻R4串接在+5v電源和發(fā)光二極管D3之間起限流作用，發(fā)光二極管D3陰極接U2的引腳2，采用灌電流方式驅(qū)動(dòng)；輕觸按鍵S1、S2共同通過電阻R11接地，S1接U2的1號(hào)引腳，S2接U2的8號(hào)引腳；紅外接收電路3包含紅外接收放大一體的接收器SEN1、C9、R7，其中C9為電解電容，并接在紅外接收器的+5v電源和接地之間，R7 —腳接+5v電源，R7另一腳分別接紅外接收放大一體的接收器SEN1的輸出端及U2的16號(hào)引腳；負(fù)載輸出控制電路4由U2的3號(hào)引腳通過R3接三極管Ql的基極，Ql的發(fā)射極接地，集電極接繼電器RL1的線包一腳，R9并接在Ql基極和發(fā)射極兩端；U2的6號(hào)引腳接經(jīng)整流濾波電路7整流后的采樣電壓。電阻式電流采樣電路5中的采樣電阻R10—端分別連接繼電器RL1的輸出端和放大電路6的電阻R13 —端，采樣電阻R10另一端分別連接保險(xiǎn)絲Fl和放大電路6的電阻R14—端，再通過LM358和電陰R12構(gòu)成放大電路，放大后的信號(hào)通過R16和C12、 C10、 R17整流濾波，R16和C12決定了電壓上升時(shí)間并維持電平，R17和C10再次對(duì)小紋波濾波整形和限流，D4做限壓保護(hù)，其中C12兩端還并聯(lián)了一個(gè)放電電阻R15，在負(fù)載功耗降低時(shí)能快速通過R15降低C12兩端的電壓，D4限壓后接到U2的6號(hào)引腳做AD轉(zhuǎn)換。 對(duì)于其他常見的電路不再做具體的說明。[0017] 本實(shí)用新型電阻采樣式學(xué)習(xí)型節(jié)能開關(guān)的工作原理和功能是當(dāng)電源插頭插到家中的供電插座時(shí)，整個(gè)設(shè)備就進(jìn)入了工作狀態(tài)，此時(shí)可以通過長(zhǎng)按Sl按鍵2秒后進(jìn)入紅外碼學(xué)習(xí)狀態(tài)，即D3指示燈閃爍，同時(shí)發(fā)送紅外碼兩次，第一次是學(xué)習(xí)紅外碼，第二次是確認(rèn)紅外碼，在指示燈D3快閃三下后，表示學(xué)習(xí)成功；學(xué)習(xí)狀態(tài)滿最長(zhǎng)保持一分鐘，一分鐘后學(xué)習(xí)未成功設(shè)備自動(dòng)退出學(xué)習(xí)狀態(tài)；待機(jī)功率學(xué)習(xí)可以通過輕觸S2按鍵，讓繼電器RL1吸合，插上負(fù)載電器并讓負(fù)載電器處在待機(jī)狀態(tài)下，再長(zhǎng)按S1按鍵，此時(shí)學(xué)習(xí)負(fù)載電器的待機(jī)功耗。對(duì)于已學(xué)習(xí)過紅外信號(hào)的設(shè)備，在以后收到紅外信號(hào)時(shí)，和學(xué)習(xí)的信號(hào)做匹配，如果相同，則通過Ql吸合繼電器，給負(fù)載供電，此時(shí)，紅外信號(hào)不再接收，打開負(fù)載后10s，進(jìn)入電流檢測(cè)階段，每三分鐘檢測(cè)電流一次，由于電流的變化，造成RIO電壓變化，對(duì)R10上的電壓做放大并整流濾波后，送U2做AD轉(zhuǎn)換，得出電流的變化情況，在連續(xù)30s內(nèi)測(cè)得電流遠(yuǎn)小于負(fù)載電器正常工作電流或是接近于待機(jī)電流時(shí)，U2的3號(hào)引腳輸出低電平，通過R3斷開繼電器，斷開負(fù)載電器上的供電，實(shí)現(xiàn)負(fù)載零功耗。對(duì)于一些不需要通過紅外遙控器控制開關(guān)的設(shè)備，可以通過S2輕觸開關(guān)來打開繼電器給負(fù)載供電，當(dāng)負(fù)載電器在進(jìn)入待機(jī)模式后，設(shè)備如上所述會(huì)自動(dòng)斷開負(fù)載電器的供電。由于實(shí)現(xiàn)了負(fù)載電器的零功耗和設(shè)備自身的微功耗，即功耗<0. 6W，所以大大節(jié)約了辦公和家庭的電能消耗，給社會(huì)與家庭帶來很大的效益。
權(quán)利要求一種電阻采樣式學(xué)習(xí)型節(jié)能開關(guān)，包括電源插頭、負(fù)載插座、電容降壓電路(1)、單片機(jī)控制電路(2)、紅外接收電路(3)、負(fù)載輸出控制電路(4)、電阻式電流采樣電路(5)、放大電路(6)和整流濾波電路(7)，其特征在于所述電容降壓電路(1)產(chǎn)生+5V直流電源，給單片機(jī)控制電路(2)供電；所述紅外接收電路(3)的輸出端與單片機(jī)控制電路(2)中的單片機(jī)16號(hào)引腳連接；所述負(fù)載輸出控制電路(4)的信號(hào)輸入端與單片機(jī)控制電路(2)中的單片機(jī)3號(hào)引腳連接，所述負(fù)載輸出控制電路(4)控制的繼電器RL1的兩個(gè)觸點(diǎn)串聯(lián)在電源插頭與負(fù)載插座一條交流連接線中；所述電阻式電流采樣電路(5)采用電阻R10串聯(lián)在繼電器RL1的兩個(gè)觸點(diǎn)所在的交流連接線中，所述采樣電阻R10兩端分別連接保險(xiǎn)絲F1和繼電器RL1的一個(gè)觸點(diǎn)，所述電阻R10的兩端還分別連接放大電路(6)的兩個(gè)信號(hào)輸入端；所述放大電路(6)的信號(hào)輸出端與整流濾波電路(7)的信號(hào)輸入端連接；所述整流濾波電路(7)的信號(hào)輸出端與單片機(jī)控制電路(2)中的單片機(jī)6號(hào)引腳連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電阻采樣式學(xué)習(xí)型節(jié)能開關(guān)，其特征在于所述單片機(jī)控制電路(2)包括單片機(jī)、復(fù)位電路、指示電路、晶振和輕觸按鍵電路，單片機(jī)采用AD型單片機(jī)；復(fù)位電路采用RC復(fù)位方式；指示電路采用發(fā)光二極管D3的陽極連接電阻R4的一端，電阻R4另一端連接指示電路電源，發(fā)光二極管D3的陰極和單片機(jī)2號(hào)引腳連接，指示電路采用灌電流方式驅(qū)動(dòng)；輕觸按鍵電路包括輕觸按鍵S1、S2和電阻R11，輕觸按鍵S1、S2共同通過Rll接地，輕觸按鍵Sl接單片機(jī)1號(hào)引腳，輕觸按鍵S2接單片機(jī)8號(hào)引腳。。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電阻采樣式學(xué)習(xí)型節(jié)能開關(guān)，其特征在于所述紅外接收電路(3)采用紅外接收放大一體接收器SEN1。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電阻采樣式學(xué)習(xí)型節(jié)能開關(guān)，其特征在于所述電阻式電流采樣電路(5)的采樣電阻R10采用低溫漂低阻值的電阻。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電阻采樣式學(xué)習(xí)型節(jié)能開關(guān)，其特征在于所述整流濾波電路(7)中設(shè)有放電電阻。
專利摘要本實(shí)用新型涉及技能開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種電阻采樣式學(xué)習(xí)型節(jié)能開關(guān)，電容降壓電路給單片機(jī)控制電路供電；單片機(jī)控制電路中的單片機(jī)連接紅外接收電路的輸出端、負(fù)載輸出控制電路、整流濾波電路輸出端，其中，負(fù)載輸出控制電路控制電源插頭與負(fù)載插座一條交流連接線的斷合；電阻式電流采樣電路采用電阻串聯(lián)在上述交流連接線中，采樣電阻的兩端還分別連接放大電路的兩個(gè)輸入端；放大電路的輸出與整流濾波電路輸入連接。本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，電阻式電流采樣方案成本低、穩(wěn)定快速；帶有待機(jī)功耗學(xué)習(xí)記憶功能，使用方便；紅外碼學(xué)習(xí)功能，適用廣泛但啟動(dòng)信號(hào)唯一；兩種啟動(dòng)繼電器吸合方式，靈活應(yīng)用；超低的自身功耗，節(jié)能減耗。
文檔編號(hào)G08C23/04GK201535866SQ20092007316
公開日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2009年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月1日
發(fā)明者陸聲奇 申請(qǐng)人:上海寶泰電子科技有限公司