專利名稱：電子穿墻遙控開關的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及無線電波的發(fā)射與接收的簡易小型裝置，特別是一種電子穿墻遙控開關，其功能是對照明燈、家用電器及工業(yè)動力設備的電源開關實施無線遙控。
目前市面上流行的家用遙控器有聲控、光控和無線電控制的多種產品，采用聲、光控制的產品多系超聲波、紅外光控，眾所周知，超聲波控制能做到全方位，但不能穿越阻礙物，因而難以做到隔室控制效果，同時不能解決“一把鑰匙開一把鎖”即避免互相交叉控制的問題，也不能解決意外聲源的干擾，紅外光控抗干擾能力強，但沒有達到全方位的控制，只有30°的控制角，且要對準接受控制的窗口，使用起來有局限，同樣它不能穿越障礙物，不能解決互開的問題，現有的無線電遙控器，靈敏度高，但穩(wěn)定性和抗干擾性多數依賴于復雜的電路結構解決，因此體積偏大，功耗較高，成本相應地高，不便普及推廣。
本實用新型的目的是，針對上述現有技術的不足，提出一種電子穿墻遙控開關。
本實用新型的技術解決方案是，采用發(fā)射器與接收器，通過無線電遙控連接，發(fā)射器包括振蕩電路、載頻發(fā)射電路及電源，電源分別給振蕩電路、載頻發(fā)射電路供電，振蕩電路與載頻發(fā)射電路配接，接收器包括解調電路、放大電路、整形電路、驅動電路和開關，采用直流電源供電，其特征在于，發(fā)射器的振蕩電路由兩個反相器組成，振蕩頻率在1KHZ－2MHZ，振蕩電路通過隔離電阻與載頻發(fā)射電路配接，接收器還采用了壓控鎖相環(huán)、自動復位電路及T觸發(fā)器，壓控鎖相環(huán)分別與放大整形電路、直流電源、T觸發(fā)器配接，直流電源分別給自動復位電路、T觸發(fā)器供電，自動復位電路與T觸發(fā)器相接，T、觸發(fā)器與驅動電路相接，開關采用交流可控硅器件。
其特征在于，發(fā)射器的載頻發(fā)射電路采用了印刷板線路天線。
其特征在于，放大電路由一級CMOS與非門組成。
其特征在于，整形電路和壓控鎖相環(huán)由一集成鎖相環(huán)音調解碼器組成。
其特征在于，壓控鎖相環(huán)電路的中心頻率由該電路RC回路的元件參數確定。
其特征在于，自動復位電路采用只有一瓷片電容的微分電路。
其特征在于，T觸發(fā)器及可控硅驅動電路由三極CMOS與非門組成。
其特征在于，發(fā)射器和接收器均采用了集成塊。
本實用新型的工作原理和工作過程是，去掉了傳統(tǒng)的多諧振蕩器、雙穩(wěn)態(tài)電路、三極管或運算放大器構成的線性放大電路以及三極管驅動電路，而充分利用集成塊CMOS器件高輸入阻抗、邏輯擺幅大、靜態(tài)功耗低，電源電壓及工作溫度寬、直流噪聲容限高、抗干擾能力強的特點設計本實用新型的工作電路，其中由兩個反相器組成的振蕩電路是采用移相原理，其振蕩頻率f＝ 1/(1.4RC) ，因使用了集成電路器件，頻率穩(wěn)定，能產生較理想的方波在此作調制信號用，將振蕩電路產生的調制信號經隔離電阻送入載頻發(fā)射電路的三極管的基極，調制約280MHZ的載頻信號，由印刷板線路天線饋送發(fā)射出去。該發(fā)射器發(fā)射的經過調制的載頻信號，被接收器中的解調電路接收，解調出開關控制信號，該信號再經放大，整形后成為標準的脈沖方波信號，送至壓控鎖相環(huán)，與壓控振蕩信號的中心頻率進行比較，直至鎖相，并使壓控鎖相環(huán)的輸出端由高阻躍變?yōu)榈妥栎敵?，輸出的負脈沖觸發(fā)信號經過電容器的耦合送至T觸發(fā)器的輸入端，T觸發(fā)器控制交流可控硅開關電路的開關狀態(tài)，自動復位電路是由一瓷片電容構成的微分電路，其與T觸發(fā)器相接，當開機的瞬間，外加電壓將在微分電容上產生正向微分脈沖復位信號，使T觸發(fā)器處于“0”態(tài)，從而使交流可控硅的開關狀態(tài)恢復初始狀態(tài)。
本實用新型的優(yōu)點是，集成度高，體積小，重量輕，功耗??；靈敏度高，遙控距離在10米以上；其穩(wěn)定度高、溫度漂移和頻率漂移極小，壽命長，其遙控接收器可以長期與交流電源配接，由于中心頻率可以設定，因此解決了“一把鑰匙開一把鎖”的問題，在使用中能做到互開率低，安全無電火花，抗干擾能力強，無誤動作，無高次諧波輻射，本實用新型還解決了停電后開關電路自動復位的問題，因此可以廣泛應用家用電器的開關控制以及工業(yè)設備的遙控啟動和關閉場合。


圖1，本實用新型的發(fā)射器電路方框圖；圖2，本實用新型的接收器電路方框圖；圖3，本實用新型的發(fā)射器的電原理圖；圖4，本實用新型的接收器電原理圖；圖5，本實用新型的發(fā)射器的基本結構示意圖；圖6，本實用新型的接收器的基本結構示意圖。
下面根據附圖描述本實用新型的實施例。
如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示，本實用新型由發(fā)射器和接收器兩部分組成，發(fā)射器與接收器通過無線電波保持電信號的傳遞。本實用新型采用的發(fā)射器主要由振蕩電路1、載頻發(fā)射電路2和電源3組成，電源3分別給振蕩電路1、載頻發(fā)射電路2供電，電源3系3V的扣式電池。通常采用兩只AG3手表電池。振蕩電路1與載頻發(fā)射電路2配接。振蕩電路1由兩個反相器組成，采用集成電路IC1與其外圍元件電阻R1和電容C1組合，集成電路IC1的14腳接電源3的正極，IC1的8腳與13腳連接，IC1的8腳與9腳之間接有電阻R1，IC1的9腳與12腳之間接有電容C1，IC1的12腳為振蕩電路1的輸出端，IC1的7腳接地即電源3的負極。振蕩電路1的輸出端12腳通過隔離電阻R2與載頻發(fā)射電路2配接。振蕩電路1的頻率f＝ 1/(1.4RC) 由其外圍元件R1、C1確定，一般在1KHZ－2MHZ的范圍內選擇。載頻發(fā)射電路2由三極管BG1偏置電阻R3、R4，電容C2、C3、電感L1、L2組成，偏置電阻R4、隔離電阻R2、電容C3的一端均接三極管BG1的基極，電阻R3接三極管BG1的發(fā)射極，R3的另一端接地，電感L1接三極管BG1的集電極，另一端與R4的一端同接電源3的正極，L2與C2構成諧振回路，同時L2又作為饋送經過調制的載頻信號的天線，L2為微電感，它直接由印刷板線路制作，C2為可調電容，L2和C2決定載波的頻率，本實用新型的載波頻率在280±15MHZ的范圍。組成發(fā)射器的所有元件均裝在印刷電路板13上，印刷電路板13和電源3裝在外殼14中，外殼14上裝有控制電源3開啟和關斷的微型開關15。微型開關15接通后發(fā)射器工作，發(fā)送無線電波給接收器，其工作電流為0.2－0.3mA。開關斷開，發(fā)射器將停止工作。因此兩塊AG3的手表電池可以使用很長時間不需更換。發(fā)射器與接收器配合使用，其有效距離大于10米，最遠可達到50米。接收器由解調電路4、放大電路5、整形電路6、壓控鎖相環(huán)7、自動復位電路8、T觸發(fā)器9、驅動電路10、開關11和直流電源12組成，解調電路4與放大電路5配接，放大電路5與整形電路6配接，整形電路6與壓控鎖相環(huán)7配接，壓控鎖相環(huán)7與T觸發(fā)器9配接，T觸發(fā)器9與驅動電路10配接，驅動電路10控制開關11。直流電源12分別給解調電路4、放大電路5、整形電路6、壓控鎖相環(huán)7、T觸發(fā)器9、驅動電路10以及自動復位電路8和開關11配接，開關11采用可控硅開關，可控硅開關允許通過電流的額定量，根據負載RL的大小來確定。負載RL可以直接接入線路中，也可以通過插座，實現多路負載接入開關11的電路中。自動復位電路8還與T觸發(fā)器9配接。直流電源12由電容C4與電阻R5并接再于二極管D1、D2組成半波整流電路配接，再接R6與電容C5、C6組成。阻容濾波單元，在其輸出端接有穩(wěn)壓管D3所構成，直流電源12的輸入端接220V交流電源，并接有由負載RL與可控硅開關串接的支路，可控硅開關的控制極G接發(fā)光二極管D5，并通過D5與驅動電路10配接。直流電源12輸出7－8V的直流電壓。解調電路4由偏置電阻R7、R8、R9、R10、R11、電容C7、C8、C9、C10、C11、二極管D4、三極管BG2、電感L3、L4組成，C7與L3構成諧振回路，諧振頻率與發(fā)送器的載頻頻率范圍相對應。BG2的基極分別與電阻R7、R8、電容C8的一端相接，BG2的發(fā)射極分別與電容C10、C11、電阻R9相接，R8的另一端與二極管D4串接，D4另一端接地，即直流電源12負極，BG2的集電極分別與電容C9、電感L4和C7與L3構成諧振回路相接，電感L3為微電感，采用印刷板線路制作，同時作為接收器的接收天線。諧振回路的另一端接電容C8、L4與C9并接后再分別與電阻R11和電容C10的一端相接，R10、R11串接，再通過電感L4給三級管BG2提供直流通道。電阻R7、R10的一端接直流電源12的正極，解調電路4通過耦合電容C12與放大電路5配接，放大電路5由一級CMOS與非門組成，T觸發(fā)器9與驅動電路10由三極CMOS與非門組成。放大電路5、T觸發(fā)器9及驅動電路器共用一個集成塊，由集成電路IC2及其外圍元件電阻R12、R13、R14、R15、R16、R17、電容C13、C14、C15、C16組成，具體接法是，IC2的13腳與12腳相接，IC2的13腳與11腳之間接有電阻R12、IC2的11腳還分別C13、C14相接，C13的另一端接地，IC2的10腳接電阻R13、IC2的14腳接直流電源12的輸出端正極，IC2的6腳與3腳相接，IC2的3腳與2腳之間接有R16，IC2的2腳為T觸發(fā)器9的一輸入端，IC2的2腳接有電容C16、IC2的5腳接有電容C15，電容C15、C16相接后再與壓控鎖相環(huán)7的輸出端IC3的8腳相接，IC2的4腳與5腳之間接有電阻R15，電阻R17接在IC2的2腳與地之間，R13與發(fā)光二極管D5的正極相接。自動復位電路8采用一瓷片電容C20構成的微分電路，瓷片電容C20接在直流電源12的輸出端正極和集成電路IC2的4腳之間。IC2的4腳與其1、8、9腳連在一起。IC2的7腳接地。整形電路6和壓控鎖相環(huán)7由集成電路IC3及其外圍元件電阻R18，電容C17、C18、C19構成。該電路系一集成鎖相環(huán)音調解碼器。IC3的1腳接電容C17、IC3的2腳接C18、IC3的3腳為壓控鎖相環(huán)7的輸入端，其與電容C14相接，IC3的4腳接直流電源12的輸出端正極，IC3的4腳接直流電源12的輸出端正極，CI3的5腳與6腳之間接有電阻R18，IC3的7腳接地。IC3的6腳與地之間接有電容C19。電容C17、C18、C19的負極接地。
本實用新型的發(fā)射器與接收器均采用了集成塊，壓控鎖相環(huán)7電路的中心頻率由該電路Rc回路的元件參數確定。
組成接收器所有元件均裝在印刷電路板16上，印刷電路板16安裝在外殼17中，顯示電路工作的發(fā)光二極管D5裝在外殼17表面上的窗口中。
本實用新型的接收器可以直接裝負載R4的整體結構之中，如裝電扇中，臺燈中，和電子設備之中，只要按照本實用新型提出的電原理圖正確連接線，就可以正常工作。當然，我們在使用中也可將本實用新型的接收器與插座裝在一起使用變成具有遙控開關的電源插座，也可以將接受器裝在一段需要受控的照明線路中，只要正確地選擇可控硅開關最大允許額定電流就可以做到安全用電。本實用新型的抗干擾能力強，因此工作穩(wěn)定可靠。
權利要求1.電子穿墻遙控開關，采用發(fā)射器與接收器，通過無線遙控連接，發(fā)射器包括振蕩電路、載頻發(fā)射電路及電源，電源分別給振蕩電路、載頻發(fā)射電路供電，振蕩電路與載頻發(fā)射電路配接，接收器包括解調電路、放大電路、整形電路、驅動電路和開關，采用直流電源供電，其特征在于，發(fā)射器的振蕩電路1由兩個反相器組成，振蕩頻率1KHZ-2MHZ，振蕩電路1通過隔離電阻R2與載頻發(fā)射電路2配接，接收器還采用了壓控鎖相環(huán)7、自動復位電路8以及T觸發(fā)器9，壓控鎖相環(huán)7分別與整形電路6、直流電源12、T觸發(fā)器9配接，直流電源12分別給自動復位電路8、T觸發(fā)器9供電，自動復位電路8與T觸發(fā)器9相接，T觸發(fā)器9還與驅動電路10相接，開關11采用交流可控硅。
2.根據權利要求1所述的電子穿墻遙控開關，其特征在于，發(fā)射器的載頻發(fā)射電路2采用了印刷板線路天線。
3.根據權利要求1所述的電子穿墻遙控開關，其特征在于，放大電路5由一級CMOS與非門組成。
4.根據權利要求1所述的電子穿墻遙控開關，其特征在于，整形電路6和壓控鎖相環(huán)7由一集成鎖相環(huán)音調解碼器組成。
5.根據權利要求1所述的電子穿墻遙控開關，其特征在于，壓控鎖相環(huán)7的中心頻率由該電路RC回路的元件參數確定。
6.根據權利要求1所述的電子穿墻遙控開關，其特征在于，自動復位電路8采用了只有一只瓷片電容C2的微分電路。
7.根據權利要求1所述的電子穿墻遙控開關，其特征在于，T觸發(fā)器9與驅動電路10由三極CMOS與非門構成。
8.根據權利要求1所述的電子穿墻遙控開關，其特征在于，發(fā)射器和接收器均采用了集成塊。
9.根據權利要求1所述的電子穿墻遙控開關，其特征在于，發(fā)射器的組成元器件均裝在印刷電路板13上，印刷電路板13安裝在外殼14中，控制電源3開啟和關斷的微型開關15裝在外殼14上。
10.根據權利要求1所述的電子穿墻遙控開關，其特征在于，接收器的組成元件均裝在印刷電路板16上，印刷電路板16安裝在外殼17中，顯示電路工作的發(fā)光二極管D5裝在外殼17表面的窗口中。
專利摘要本實用新型涉及電子穿墻遙控開關，采用發(fā)射器和接收器，通過無線電遙控，發(fā)射器包括振蕩電路、載頻發(fā)射電路及電源，接收器包括解調、放大、整形、驅動電路、壓控鎖相環(huán)，自動復位電路和可控硅開關，由交流整流穩(wěn)壓電路供電。其優(yōu)點是集成度高體積小，重量輕，功耗小，靈敏度高，遙控距離10米以上，抗干擾能力強，穩(wěn)定度高壽命長，其中心頻率可以選擇，較好地解決了交叉控制問題，能廣泛用于家電和工業(yè)設備的自動控制。
文檔編號H04B10/02GK2139329SQ9223216
公開日1993年7月28日 申請日期1992年10月15日 優(yōu)先權日1992年10月15日
發(fā)明者易卜京 申請人:易卜京