專利名稱：自動燈光防盜報警控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及燈光自動控制技術領域，特別涉及一種由單片機實施燈光防盜報警的自動控制器。
二背景技術：
《電子報》1998年12月27日第52期第13版上介紹了一種專利技術《智能控制開關》，它由紅外線傳感器、邏輯方向鑒別、邏輯運算及控制、無觸點開關、電源等幾部分電連接組成，其中，紅外線傳感器包括紅外發(fā)射電路和雙通道紅外線接收電路。這種智能控制開關具有邏輯方向鑒別功能、邏輯控制功能、環(huán)境亮度檢測功能和延時功能；但它還存在以下技術缺陷1、它對物體的運動方式有一定要求，必須按文中所述的順序阻斷光路，其邏輯鑒別器才能作出正確加數(shù)或減數(shù)的識別，否則計數(shù)會出現(xiàn)混亂；2、它沒有手動控制系統(tǒng)，人們不能按自己的意愿進行燈光控制狀態(tài)的調整；3、它只有兩個傳感器和一個計數(shù)器，只能適用于控制只有一個房間和一個過道或一個門口的房間的控制，不能滿足多房間和多個過道或門口的房間的控制要求，限制了應用范圍；4、它的開關是由數(shù)字電路構成，不能容錯處理，識別能力低，容易出錯。
三
發(fā)明內容
本實用新型的目的是提供一種既能自動控制燈光開和關，又能防盜報警、識別能力強的能適應多個房間和多個過道或門口的房間的自動燈光防盜報警控制器。
為了達到上述目的，本實用新型設置了發(fā)射調制光的調制光線發(fā)射電路、接收調制光并將其解調轉換成脈沖信號的一組或多組光線傳感器、接收脈沖信號處理數(shù)據和實施控制的單片機MCU、兩個中斷信號發(fā)生電路、一組或多組手動控制電路、檢測光線強度的光--阻施密特觸發(fā)電路、一組或多組交直流轉換控制電路、報警發(fā)聲電路等，其中調制光線發(fā)射電路與光線傳感器光線連接；光線傳感器的輸出端與單片機MCU電連接，其輸出端還通過一個中斷信號發(fā)生電路與單片機MCU電連接；光--阻施密特觸發(fā)電路的輸出端直接與單片機MCU電連接，并且還通過另一個中斷信號發(fā)生電路與單片機MCU電連接；每組手動控制電路有一路與單片機MCU電連接，另一個路通過另一個中斷信號發(fā)生電路與單片機MCU電連接；單片機MCU的一些輸出端口與交直流轉換控制電路電連接，另一個輸出端口與報警發(fā)聲電路電連接。
本實用新型的有益效果有1、本實用新型通過單片機編程處理，無論阻斷光線的順序怎樣，單片機都能作出正確判斷；2、它設有手動控制電路，能夠根據人的意愿手動進行燈光控制狀態(tài)的調整；3、它能夠很方便地擴展出多組光線傳感器和多組交直流轉換控制電路用以控制多個燈泡，因而它可以用于多房間和有多個過道(或多個門口)的房間的燈光控制；4、它可以通過編程剔除多種錯誤信號，提高識別能力；5、可以根據人們對燈光的要求進行合理編程，達到在房間無人時也能亮燈，更具實用性。
四

圖1為本實用新型的結構框圖；圖2為多單片機型自動燈光防盜報警控制器的結構框圖；圖3為本實用新型實施例1的電路原理圖；圖4為本實用新型實施例3的電路原理圖；圖5為場效應管與光線傳感器連接圖；圖6為三極管與光線傳感器連接圖；圖7為本實用新型實施例2的電路原理圖；圖8為固態(tài)交直流繼電器電氣連接圖；圖9為電磁繼電器電氣連接圖；圖10為本實用新型單單片機型程序框圖；圖11為本實用新型多單片機型程序框圖。
五具體實施方式
實施例1如圖1和圖3所示，本實施例包括調制光線發(fā)射器組1、光線傳感器組2、單片機MCU、中斷信號發(fā)生器3、4、手動控制器5、光-阻施密特觸發(fā)器6、交直流轉換控制器組7、報警器8，其中調制光線發(fā)射電路1由時鐘脈沖發(fā)生集成電路、晶振JZ、電阻R6、R7、電容C7、C8、三極管GB1、發(fā)光二極管D15、D16構成；光線傳感器2由D17、R13、R14、R15、C12、C13、C14、和CX20106A或同類集成電路構成，分別經非門電路F3、F4、F5、F6與單片機MCU電連接；手動控制器5由二極管D9、D10、和按鍵K1組成，或由連接單片機可編程輸入端口延伸行列上交會處的開關組K2組成；光-阻施密特觸發(fā)器6由NE555集成電路、電容C9、電阻R5、R4和電容C10組成的積分電路、光敏電阻Rg、高低電平轉換閥值調節(jié)電阻W組成；中斷信號發(fā)生電路3中的二極管D1負極與二極管D2的正極和電容C1的一端、二極管D3的負極與二極管D4的正極和電容C2的一端、二極管D5的負極與二極管D6的正極和電容C3的一端、二極管D7的負極與二極管D8的正極與電容C4的一端分別電連接，其中電容C1、C2、C3、C4的另一端分別與單片機的信號輸入端P1、P2、P3、P4電連接，二極管D2、D4、D6、D8的負極與電源Vcc電連接，二極管D1、D3、D5、D7的正極與單片機的中斷輸入端電連接；中斷信號發(fā)生電路4中的二極管D11的負極與二極管D13的正極和電容C5的一端、二極管D12的負極與二極管D14的正極和電容C6的一端分別電連接，二極管D11和D12的正極與單片機的另一個中斷輸入端INT1電連接，二極管D13、D14的負極與電源Vcc電連接，電容C6的另一端與非門電路F2的輸出端電連接，電容C5的另一端與非門電路F2的輸入端和非門電路F1的輸出端電連接，非門電路F1的輸入端與光—阻施密特觸發(fā)電路6的輸出端和單片機輸入端P5電連接；每組交直流轉換控制電路7由光隔GA、雙向可控硅TP、電阻R9、R11、R12、R10、電容C11組成，通過三極管BG2的基極和電阻R1與單片機MCU電連接；防盜報警電路8由固化音樂集成電路KD、放大三極管GB3和揚聲器Y組成，通過KD與單片機電連接。
本實用新型的工作原理是如圖10和圖11單片機MCU的程序框圖所示，在過道或門口的一側安裝發(fā)射調制光線的調制光線發(fā)射器1，在其另一側安裝一組沿人體走動方向排列的兩個光線傳感器2，在各窗戶兩側也分別安裝調制光線發(fā)射器1和光線傳感器2，加電后調制光線發(fā)射器1的發(fā)光二極管發(fā)出調制光，光線傳感器2接收到該調制光并解調而輸出低電平，再輸入與之相連接的非門電路F3、F4或F5、F6，非門電路F3、F4或F5、F6將低電平轉換為高電平輸入單片機端口；單片機加電后，執(zhí)行初始化程序，將控制燈和報警的輸出端口置低電平，各光線傳感器2、中斷端口、連接光-阻施密特觸發(fā)電路的輸入端口置高電平，各房間初始設置為無人狀態(tài)，單片機初始化完畢進入休眠狀態(tài)；當有人通過過道或門口時，發(fā)光二極管發(fā)出的光線被人、物阻攔，光線傳感器2就接收不到調制光線，則輸出高電平，該高電平輸入與之相連接的非門電路F3、F4或F5、F6，非門電路F3、F4或F5、F6將高電平轉換為低電平輸入單片機端口，因為單片機上的中斷端口為高電平，中斷端口通過與其端口連接的二極管和電容對電容充電，充電電流在中斷端口內上拉電阻上形成壓降，將中斷端口拉成低電平，從而對單片機造成中斷請求，電容器充電完畢自動解除中斷請求；單片機響應中斷請求，執(zhí)行中斷掃描程序，掃描各光線傳感器輸入端口，通過對各組兩個光線傳感器2被阻斷光線先后狀態(tài)變化的判斷，單片機判斷出是有人走入還是走出房間，并計算出該人走入或走出后的房間的實有人數(shù)；然后，單片機再檢查光-阻施密特觸發(fā)器的輸出電平，如果是高電平，(光線弱時)，單片機就將有人的房間里的燈光控制輸出端口置高電平，通過交直流轉換控制電路7將該房間的燈光開啟，將無人房間的燈光控制輸出端口置低電平，即熄燈；如是低電平(光線強時)，單片機僅記錄各房間內的人數(shù)，單片機繼續(xù)掃描各輸入端口，如仍有人走出或走入房間，單片機繼續(xù)執(zhí)行上述操作，如該人停在光線傳感器2的位置，單片機繼續(xù)掃描各輸入電端口，直到該人離開光線傳感器2的位置，單片機執(zhí)行完上述操作后進入休眠狀態(tài)。如果要人為控制房間燈光，按下控制該房間的手動控制器K1或K2，單片機執(zhí)行中斷掃描程序，由于該組兩個輸入電平被同時拉低、單片機判斷出是手動信號或單片機判斷出合閉的開關鍵號，單片機通過改變該開關控制輸出的電平而達到控制該房間燈光的目的。當單片機檢測到全部房間都已無人時，就自動進入警戒相應狀態(tài)，如果這以后光線傳感器2接收的調制光線受到阻攔，單片機就判斷出是有人進入房間，則會輸出報警電平，報警電路發(fā)出報警聲音。自家人進入時，通過輸入密碼可解除警戒狀態(tài)以防誤報警。
實施例2如圖2、圖7、圖8、圖9所示，本實施例是以實施例1為基礎，單片機MCU有2個或2個以上，即MCU1、MCU2、MCU3…它們通過串行總線9電連接，其中光線傳感器2的輸出端一路通過非門電路與MCU3電連接，另一路通過中斷信號發(fā)生電路3與MCU3電連接；與單片機MCU2的輸出端電連接的每組交直流轉換控制器7是固態(tài)交直流接觸器SSR或電磁繼電器J；光--阻斯密特觸發(fā)器6的一路與單片機MCU1直接電連接，另一路通過中斷信號發(fā)生器4與單片機MCU1電連接；手動控制器5一端路直接與單片機MCU1電連接，另一路通過中斷信號發(fā)生器4與單片機MCU1電連接。
實施例3如圖4、圖5、圖6所示，本實施例以實施例1為基礎，當擴展多組光線傳感器單片機可編程端口不夠時，將單片機MCU的可編程端口延伸成行列方式，在行與列的交會處連接電子開關，該電子開關采用集成模擬開關器件CD4066，或三極管，或場效應管；集成模擬電子開關的控制端與光線傳感器2的輸出端電連接，三極管或場效應管的柵極與光線傳感器2的輸出端電連接；模擬開關的兩端或三極管的集電極C和發(fā)射極E或場效應管的漏極D和源極S分別與單片機MCU輸入端口電連接；其中模擬開關的一端或三極管的集電極C或場效應管的漏極D通過中斷電路3與單片機電連接。
權利要求1.一種自動燈光防盜報警器，它包括發(fā)射調制光的調制光線發(fā)射電路(1)、接收調制光并將其解調轉換成脈沖信號的光線傳感器(2)、光線強度檢測電路、無觸點開關電路，其特征在于它還包括單片機MCU、兩個中斷信號發(fā)生電路(3、4)、一組或多組手動控制電路(5)、報警發(fā)聲電路(8)，其光線強度檢測電路為光--阻施密特觸發(fā)電路(6)；其無觸點開關電路為一組或多組交直流轉換控制電路(7)；調制光線發(fā)射電路(1)與光線傳感器組(2)光線連接；一組或多組光線傳感器(2)輸出端與單片機MCU和中斷信號發(fā)生電路(3)電連接；每組手動控制電路(5)有一路與單片機MCU電連接，另一路通過中斷信號發(fā)生電路(3)與單片機MCU電連接；光-阻施密特觸發(fā)電路(6)的輸出端有一路與單片機MCU電連接，另一路通過中斷信號發(fā)生電路(4)與單片機MCU電連接；交直流轉換控制電路(7)和報警發(fā)聲電路(8)分別與單片機MCU的輸出端電連接。
2.根據權利要求1所述的自動燈光防盜報警器，其特征在于單片機MCU有2個或2個以上，即為MCU1、MCU2、MCU3…，它們通過串行總線(9)電連接，其中光線傳感器(2)有一路與MCU3電連接，另一路通過中斷信號發(fā)生電路(3)與MCU3電連接；單片機MCU2的輸出端與交直流轉換控制電路(7)電連接；光--阻施密特觸發(fā)電路(6)有一路與單片機MCU1直接電連接，另一路通過中斷信號發(fā)生電路(4)與單片機MCU1電連接；每組手動控制電路(5)有一路直接與單片機MCU1電連接，另一路通過中斷信號發(fā)生電路(4)與單片機MCU1電連接。
3.根據權利要求1或2所述的自動燈光防盜報警器，其特征在于其調制光線發(fā)射電路(1)由時鐘脈沖發(fā)生集成電路、晶振JZ、電阻R6、R7、電容C7、C8、三極管BG1、發(fā)光二極管D15、D16構成；光線傳感器(2)由D17、R13、R14、R15、C12、C13、C14和CX20106A或同類集成電路構成；手動控制電路(5)由連接單片機可編程端口延伸的行列交會處的開關組K2構成；光阻施密特觸發(fā)電路(6)由NE555集成電路、電容C9、電阻R5、光敏電阻Rg、電阻R4和電容C10組成的積分電路、高低電平轉換閥值調節(jié)的可變電阻W組成；交直流轉換控制器(7)由光隔(GA)、雙向可控硅(TP)、電阻R9、R10、R11、R12、電容C11組成，通過三極管BG2的基極和電阻R1與單片機MCU電連接，其輸出端A、B通過燈泡與電源串接；防盜報警發(fā)聲電路(8)由固化音樂集成電路(KD)、放大三極管BG3和揚聲器(Y)組成，通過固化音樂集成電路(KD)與單片機MCU電連接。
4.根據權利要求3所述的自動燈光防盜報警器，其特征在于每組交直流轉換控制電路(7)由固態(tài)交直流繼電器SSR或電磁繼電器J組成。
5.根據權利要求3所述的自動燈光防盜報警器，其特征在于其手動控制電路(5)由一組或多組二極管D9、D10、開關K1組成，其中二極管D9、D10的負極與開關K1的一端電連接、開關K1的另一端與電源Vss電連接、二極管D9的正極與單片機的輸入端P1電連接、二極管D10的正極與單片機的輸入端P2電連接。
6.根據權利要求1或2所述的自動燈光防盜報警器，其特征在于其中斷信號發(fā)生電路(3)中的二極管D1負極與二極管D2的正極和電容C1的一端、二極管D3的負極與二極管D4的正極和電容C2的一端、二極管D5的負極與二極管D6的正極和電容C3的一端、二極管D7的負極與二極管D8的正極與電容C4的一端分別電連接、其中電容C1、C2、C3、C4的另一端分別與單片機的信號輸入端P1、P2、P3、P4電連接，二極管D2、D4、D6、D8的負極與電源Vcc電連接，二極管D1、D3、D5、D7的正極與單片機的中斷輸入端INT0電連接；中斷信號發(fā)生電路(4)中的二極管D11的負極與二極管D13的正極和電容C5的一端、二極管D12的負極與二極管D14的正極和電容C6的一端分別電連接，二極管D11和D12的正極與單片機的另一個中斷輸入端INT1電連接，二極管D13、D14的負極與電源Vcc電連接，電容C6的另一端與非門電路F2的輸出端電連接，電容C5的另一端與非門電路F2的輸入端和非門電路F1的輸出端電連接，非門電路F1的輸入端與光—阻施密特觸發(fā)電路的輸出端和單片機輸入端P5電連接。
7.根據權利要求6所述的自動燈光防盜報警器，其特征在于中斷信號發(fā)生電路(3)由或門電路構成，或門電路的各輸入端與單片機的各信號輸入端分別電連接、或門電路的輸出端與單片機中斷輸入端口電連接。
8.根據權利要求1或2所述的自動燈光防盜報警器，其特征在于在單片機MCU的可編程端口延伸的行列上，在行與列的交會處連接電子開關，該電子開關采用集成模擬開關器件IC，或三極管，或場效應管構成；集成摸擬開關的控制端與光線傳感器的輸出端電連接、三極管的基極或場效應管的柵極與光線傳感器的輸出端電連接，模擬開關的兩端或三極管的集電極C和發(fā)射極E或場效應管的漏極D和源極S分別與單片機MCU輸入端口電連接。
專利摘要本實用新型涉及一種自動燈光防盜報警控制器,它包括發(fā)射調制光的調制光線發(fā)射電路、接收調制光并將其解調轉換成脈沖信號的光線傳感器、單片機、兩個中斷信號發(fā)生電路、手動控制電路、檢測光線強度的光－阻斯密特觸發(fā)電路、交直流轉換控制電路、報警發(fā)聲電路等,以上各元器件之間電連接。本實用新型通過單片機編程剔除多種錯誤信號,識別能力強;它設有手動控制電路,能夠根據人們的意愿手動進行燈光控制狀態(tài)的調整;能夠很方便地擴展出多組光線傳感器和多組交直流轉換控制電路用以控制多個房間的燈泡,因而它可以用于多房間和有多個過道或多個門口的房間的燈光和防盜報警控制。
文檔編號H05B39/04GK2500063SQ0124957
公開日2002年7月10日 申請日期2001年8月28日 優(yōu)先權日2001年8月28日
發(fā)明者周文富 申請人:周文富