專利名稱：智能無線遙控電器開關(guān)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及了一種智能無線遙控電器開關(guān)系統(tǒng)，特別適用于利用數(shù)字編碼和單片機控制技術(shù)，實現(xiàn)碼分多址的一控多、多控一的多單元和多功能(對燈進行調(diào)光和對電器定時等)的無線遙控電器開關(guān)系統(tǒng)。
目前，在控制電燈(器)開關(guān)領域的市場上，可以見到如下幾類的產(chǎn)品，其基本情況如下采用無線射頻控制，可實現(xiàn)1控1的無遮擋的控制，控制距離在20米左右，無法實現(xiàn)1控多的功能，家庭不可能買幾個遙控器來實現(xiàn)多個控制，所以使用不方便。采用紅外線控制，可實現(xiàn)1控4的控制，對于有遮擋的情況時，無法控制，控制距離僅幾米。不能實現(xiàn)1控5個以上，而且價格昂貴。
本發(fā)明的目的在于提供一種控制距離比較遠，能實現(xiàn)一控多、多控一的多單元和多功能無線遙控電器開關(guān)系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的本發(fā)明包括遙控發(fā)射器和遙控接收器，其特征在于A.由工作頻率相同的多個固定式無線遙控發(fā)射器、多個終端無線接收開關(guān)和一個便攜式系統(tǒng)無線主遙控器三個部分組成，其中每部分均由一片微功耗單片機和電改寫存儲器構(gòu)成控制系統(tǒng)；B.多個固定式無線遙控發(fā)射器及一個便攜式系統(tǒng)無線主遙控器單片機從存儲器中取出地址碼，并根據(jù)按鍵輸入產(chǎn)生相應的操作控制碼組成編碼脈沖串輸出并調(diào)制射頻發(fā)射器；C.多個終端無線接收開關(guān)上遙控器輻射出的射頻信號經(jīng)射頻接收塊接收解調(diào)，將整形后的脈沖串輸入單片機，并與存儲器中的地址碼比較后進行開關(guān)控制。
本發(fā)明的系統(tǒng)主遙控器主要由PIC16C64單片機、AT24C01電改寫存儲器、LCD顯示模塊和微功率射頻發(fā)射器RF003組成，通過鍵盤輸入控制系統(tǒng)進入設置操作。按鍵輸入不同的地址碼存入EEPROM存儲器；通過鍵盤輸入控制系統(tǒng)進入正常使用狀態(tài)，單片機從存儲器中取出地址碼，并根據(jù)按鍵輸入產(chǎn)生相應的操作控制碼組成編碼脈沖串輸出并調(diào)制射頻發(fā)射器RF003；存儲器通過單片機的RD口將數(shù)據(jù)送到LCD顯示模塊接口，把操作過程和結(jié)果在LCD顯示屏上顯示出來；通過定時檢測光電阻R3電壓值打開或關(guān)閉作為鍵盤夜間照明的LED1-LED4；按鍵DEL按下，進入房間設定；按鍵FAN按下進入地址碼設定；當無鍵盤輸入，并超過15S，鍵盤夜間照明的LED1-LED4進入睡眠狀態(tài)。
本發(fā)明的固定式分遙控器由由PIC16C64單片機、AT24C01電改寫存儲器和微功率射頻發(fā)射器RF003組成；學習接口(B)與主遙控器的學習接口(A)相接，將主遙控器從數(shù)據(jù)口送來脈沖串中的地址碼和操作碼全部存入內(nèi)部寄存器；通過按鍵AN1-AN4輸入，單片機將內(nèi)部寄存器中的數(shù)據(jù)寫入存儲器；對應地址段的數(shù)據(jù)組成地址碼和操作碼脈沖串從I/O口RAO輸出到調(diào)制射頻發(fā)射器，將其信號調(diào)制發(fā)射。
本發(fā)明的終端無線接收開關(guān)由C1-C3、D1和D2組成的微電流電容降壓電源、微功耗RF無線接收模塊RF001、單片機PIC16C54、電改寫存儲器AT24C01和可控硅T1組成；由遙控器輻射出的射頻信號經(jīng)射頻接收塊(RF001)接收解調(diào)，將整形后的脈沖串經(jīng)R1送入單片機IC2；IC2將RF001送來的脈沖串中的地址碼與存儲器IC1中的地址碼對比。
本發(fā)明還可以終端無線接收開關(guān)由C1-C3、D1和D2組成的微電流電容降壓電源、微功耗RF無線接收模塊RF001、單片機PIC16C54、電改寫存儲器AT24C01和可控硅T1組成；在D2與電源之間連接一電流感應變壓器TT，D5、D6作為限壓用來保證在負載變化時TT的初極電壓穩(wěn)定在0.7V左右；學習接口(C)與主遙控器的學習接口(A)或已經(jīng)通過學習的固定式遙控器的學習口(B)相接，單片機將學習口送入的脈沖串中的地址碼和控制碼全部存入存儲器中；單片機PIC16C54的RA2腳為高電平，接收RA3輸入數(shù)據(jù)，將收到數(shù)據(jù)的地址存入EEPROM中，并與EEPROM中相應的地址碼比較，執(zhí)行相應的開、關(guān)、調(diào)光、延時等輸出驅(qū)動。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下特點操作距離遠?？蓪崿F(xiàn)遠距離(室內(nèi)50米，室外100米)操作的無線遙控電燈(器)開關(guān)系統(tǒng)。
隔墻控制?？稍谝欢ǖ姆秶鷥?nèi)對任意視線遮擋的電燈(器)進行準確的開關(guān)控制，從根本上克服了紅外電燈(器)開關(guān)系統(tǒng)不能控制隔墻的電燈(器)的現(xiàn)象。
省裝修成本。在復式樓宇中，若要實現(xiàn)在樓下控制樓上的電燈(器)或在樓上控制樓下的電燈(器)，其布線十分復雜，既費線又費時。而本系統(tǒng)可節(jié)省傳統(tǒng)開關(guān)與電燈(器)之間的連接導線，節(jié)省大量裝修人工和導線成本。
調(diào)光定時控制?？蓪﹄姛暨M行遙控調(diào)光(日光燈和節(jié)能燈除外)和對電器進行定時控制。
主遙控器鍵盤自動照明設計。當光線暗時主遙控器鍵盤背光可根據(jù)是否在被使用來自動判斷是否點亮，在光線充足時會自動關(guān)閉鍵盤背光。
微功耗。在主遙控器內(nèi)采用4節(jié)7號電池可使用1年以上；在分遙控器內(nèi)采用2支CR2032電池可使用3年以上。
方便安裝。控制接收器采用雙線進雙線出和單線進單線出兩種安裝方式；分控器可隨意安裝在主人方便操作的地方。
一控多和多控一。一個遙控器可同時控制多個電燈(器)的開和關(guān)。也可多個遙控器控制一個電燈(器)的開和關(guān)；一主控器控制數(shù)量可高達64路。
控制精度高。采用數(shù)字容錯編碼技術(shù)和單片機控制，抗干擾性能力強。
智能化操作。用主遙控器通過LCD顯示屏，可根據(jù)實際電器進行隨意選擇和設置；主遙控器通過教分遙控器學習來實現(xiàn)各種控制功能。
每個主遙控器的機器碼是唯一的。即主遙控器A不能控制主遙控器B所設置的接收器。
本發(fā)明的


如下圖1是本發(fā)明的主遙控器原理方框圖。
圖2分是本發(fā)明的遙控器原理方框圖。
圖3是本發(fā)明的終端接收原理方框圖。
圖4是本發(fā)明的主遙控器電原理圖。
圖5是本發(fā)明的脈沖編碼格式圖。
圖6是本發(fā)明的分遙控器電原理圖。
圖7是本發(fā)明的雙線終端接收開關(guān)電原理圖。
圖8是本發(fā)明的單線終端接收開關(guān)電原理圖。
圖9是本發(fā)明的主遙控器程序流程框圖。
圖10是本發(fā)明的分遙控器程序流程框圖。
圖11是本發(fā)明的終端接收開關(guān)程序流程框圖。
圖12是本發(fā)明的主遙控器、分遙控器、終端接收開關(guān)外型結(jié)構(gòu)圖。
下面結(jié)合

對本發(fā)明作進一步詳細的描述如圖12所示，本發(fā)明主要由主遙控器、分遙控器和終端接收器三部分組成。主遙控器(便攜式)采用LCD雙行中英文顯示，可對30多種家用電燈(器)進行遠距離無線開關(guān)控制；分遙控器采用與傳統(tǒng)家用電燈(器)開關(guān)相同的固定安裝方式設計，可象普通開關(guān)一樣，安裝固定在方便操作的任何地方，取代傳統(tǒng)的電燈(器)開關(guān)，不但節(jié)省了大量線材，而且使得操作使用、更換安裝、維修等都方便快捷；終端接收器分雙線和單線兩種安裝方式，適合于一定功率范圍內(nèi)電燈(器)的開關(guān)控制功能。
如圖1、2、3所示，本發(fā)明的“智能電器無線開關(guān)系統(tǒng)”由工作頻率相同的多個固定式遙控發(fā)射器、多個終端接收開關(guān)和一個便攜式系統(tǒng)主遙控器三個部分組成。每個部分均由一片微功耗單片機和電改寫存儲器構(gòu)成控制系統(tǒng)，通過不同的程序編寫使系統(tǒng)實現(xiàn)不同的功能。
圖4是系統(tǒng)主遙控器電原理圖，它主要由微功耗單片機IC2(PIC16C64)、電改寫存儲器IC1(AT24C01)、LCD顯示模塊和微功率射頻發(fā)射器RF003組成；通過鍵盤選擇可使系統(tǒng)進入設置操作和正常使用兩種狀態(tài)，當進入設置狀態(tài)時可通過按鍵輸入不同的地址碼(216種組合)存入EEPROM存儲器IC1；當進行正常使用操作時，單片機從存儲器IC1中取出地址碼，并根據(jù)按鍵輸入產(chǎn)生相應的操作控制碼組成編碼脈沖串(如圖5)輸出并調(diào)制射頻發(fā)射器RF003；同時IC1通過IC2的RD口將數(shù)據(jù)送到LCD顯示模塊接口，把操作過程和結(jié)果在LCD顯示屏上顯示出來。在正常工作狀態(tài)時系統(tǒng)通過定時檢測光電阻R3電壓值的大小來決定是否打開或關(guān)閉作為鍵盤夜間照明的LED1-LED4，當15秒無操作后系統(tǒng)自動進入睡眠狀態(tài)(I＜2μA)，當有按鍵按下或滾動開關(guān)M檢測到主遙控器被移動時自動喚醒系統(tǒng)工作，等待按鍵輸入。
圖6是固定式分遙控器電原理圖。它由微功耗單片機IC2(PIC16C54)、存儲器IC1(AT24C01)和微功耗射頻發(fā)射器RF002構(gòu)成。使用前將學習接口(B)與主遙控器的學習接口(A)相接，此時學習口的Vpp得到電壓使IC2的RA2端成為高電平而進入學習狀態(tài)，此時IC2將主遙控器從數(shù)據(jù)口送來脈沖串中的地址碼和操作碼全部存入內(nèi)部寄存器；在這種情況下如再按下按鍵AN1-AN4當中的任一個，IC2就將內(nèi)部寄存器中的數(shù)據(jù)寫入存儲器IC1中與被按下鍵對應的地址段。正常使用時按下按鍵AN1-AN4當中的任一個，單片機IC2得到電源后，取出存儲器IC1中與按下的按鍵相對應地址段的數(shù)據(jù)，組成地址碼和操作碼脈沖串，從I/O口RAO輸出到調(diào)制射頻發(fā)射器，將該信號調(diào)制發(fā)射。壓電片HD在學習和使用時分別發(fā)出不同的聲響表示操作是否有效。由于整個電路工作時電流小于5mA，而且每次平均按鍵時間小于0.3秒，故采用CR2032型鋰離子電池供電，其使用壽命可長達數(shù)年。
圖7是雙線終端接收開關(guān)電原理圖。它由C1-C3、D1和D2組成的微電流電容降壓電源、微功耗RF無線接收模塊RF001、單片機IC2(PIC16C54)、電改寫存儲器IC1(AT24C01)和可控硅T1組成。使用前將學習接口(C)與主遙控器的學習接口(A)或已經(jīng)通過學習的固定式遙控器的學習口(B)相接；Vpp獲得電壓進入學習狀態(tài)，IC2將學習口送入的脈沖串中的地址碼和控制碼全部存入存儲器IC1中。正常使用上電時IC2取出IC1中的控制碼數(shù)據(jù)，根據(jù)此數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)決定開關(guān)的功能和狀態(tài)(即是否具有調(diào)光和停電保護等)；由遙控器發(fā)射出的射頻信號經(jīng)射頻接收塊(RF001)接收解調(diào)，將整形后的脈沖串經(jīng)R1送入單片機IC2；IC2將RF001送來的脈沖串中的地址碼與存儲器IC1中的地址碼對比，如相同，則根據(jù)脈沖串中的控制碼對可控硅T1作出相應控制；IC2通過電阻R9來檢測50Hz電源相位，以保證工作在調(diào)光狀態(tài)時輸出穩(wěn)定。
圖8是單線接收開關(guān)電原理圖。它與雙線接收開關(guān)不同的是增加了電流感應變壓器TT。當可控硅截止時，電源由C1-C3、D1和D2組成的微電流電容降壓電源提供；而當可控硅導通時，依靠負載電流流過TT初極，在次極上產(chǎn)生10V左右的電壓，經(jīng)D4整流后作為供電電源；D5、D6作為限壓，用來保證在負載變化時TT的初極電壓穩(wěn)定在0.7V左右。
如圖9、10、11所示，一控多和多控一的實現(xiàn)方法，是采用一個射頻頻率遙控發(fā)射器和多個接收頻率相同的接收開關(guān)，組成智能無線遙控電器開關(guān)系統(tǒng)。在同一系統(tǒng)內(nèi)發(fā)射器發(fā)送的信號均能被各接收開關(guān)接收；各接收開關(guān)根據(jù)收到信號中的地址碼和控制碼來判斷是否動作和動作對象；通過對遙控發(fā)射器和接收開關(guān)上地址編碼和控制碼的的預先設置，可使一個遙控發(fā)射器對應控制一個或多個具有相同地址編碼的接收開關(guān)，從而實現(xiàn)一控多的控制功能。若將主遙控發(fā)射器和分遙控發(fā)射器的地址碼和控制碼的的預先設置相同，即可實現(xiàn)多控一的控制功能。學習功能的實現(xiàn)方法中，為使地址編碼和控制編碼的更改方便，實現(xiàn)一控多和多控一的功能，在電路中增加了EEPROM。當遙控發(fā)射器的學習接口與接收終端相接時，按下遙控發(fā)射器功能鍵，從學習口輸出信號脈沖串和學習電壓，接收終端得到學習電壓后將學習口輸入的脈沖串中的地址碼和操作碼存入存儲器EEPROM中，通過系統(tǒng)各部分學習接口就可相互傳送EEPROM中的數(shù)據(jù)。
當遙控發(fā)射器的學習接口與另一遙控發(fā)射器的學習接口相接時，先按下按鍵的遙控發(fā)射器作為主機，從學習口輸出信號脈沖串和學習電壓；未按鍵的遙控發(fā)射器作為從機，在得到學習電壓后，將學習口輸入的脈沖串中的地址碼和操作碼存入，當按下從機按鍵時將地址碼和操作碼存入按下的按鍵相應地址的EEPROM單元中。
正常使用時接收終端將接收板送來的脈沖串中的地址碼與存儲器EEPROM中的地址碼相比較；如相同，則將根據(jù)脈沖串中的控制碼對可控硅作出相應的控制。
正常使用時按下遙控發(fā)射器按鍵時，從被按下的按鍵相對應地址的EEPROM單元中取出地址碼和操作碼輸出到調(diào)制部分。
權(quán)利要求
1.一種智能電器無線開關(guān)系統(tǒng)，包括遙控發(fā)射器和遙控接收器，其特征在于A.由工作頻率相同的多個固定式無線遙控發(fā)射器、多個終端無線接收開關(guān)和一個便攜式系統(tǒng)無線主遙控器三個部分組成，其中每部分均由一片微功耗單片機和電改寫存儲器構(gòu)成控制系統(tǒng)；B.多個固定式無線遙控發(fā)射器及一個便攜式系統(tǒng)無線主遙控器單片機從存儲器中取出地址碼，并根據(jù)按鍵輸入產(chǎn)生相應的操作控制碼組成編碼脈沖串輸出并調(diào)制射頻發(fā)射器；C.多個終端無線接收開關(guān)上的遙控器輻射出的射頻信號經(jīng)射頻接收塊接收解調(diào)，將整形后的脈沖串輸入單片機，并與存儲器中的地址碼比較后進行開關(guān)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能無線遙控電器開關(guān)系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)主遙控器主要由PIC16C64單片機、AT24C01電改寫存儲器、LCD顯示模塊和微功率射頻發(fā)射器RF003組成，通過鍵盤輸入控制系統(tǒng)進入設置操作，按鍵輸入不同的地址碼存入EEPROM存儲器。
3根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能無線遙控電器開關(guān)系統(tǒng)，其特征在于通過鍵盤輸入控制系統(tǒng)進入正常使用狀態(tài)時，單片機從存儲器中取出地址碼并根據(jù)按鍵輸入產(chǎn)生相應的操作控制碼組成編碼脈沖串輸出并調(diào)制射頻發(fā)射器RF003。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能無線遙控電器開關(guān)系統(tǒng)，其特征在于存儲器通過單片機的RD口將數(shù)據(jù)送到LCD顯示模塊接口，把操作過程和結(jié)果在LCD顯示屏上顯示出來，通過定時檢測光電阻R3電壓值打開或關(guān)閉作為鍵盤夜間照明的LED1-LED4。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的智能無線遙控電器開關(guān)系統(tǒng)，其特征在于按鍵DEL按下，進入房間設定；按鍵FAN按下進入地址碼設定；當無鍵盤輸入，并超過15S，鍵盤夜間照明的LED1-LED4進入睡眠狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能無線遙控電器開關(guān)系統(tǒng)，其特征在于固定式分遙控器由PIC16C64單片機、AT24C01電改寫存儲器和微功率射頻發(fā)射器RF003組成，學習接口(B)與主遙控器的學習接口(A)相接，將主遙控器從數(shù)據(jù)口送來脈沖串中的地址碼和操作碼全部存入內(nèi)部寄存器，通過按鍵AN1-AN4輸入，單片機將內(nèi)部寄存器中的數(shù)據(jù)寫入存儲器，對應地址段的數(shù)據(jù)組成地址碼和操作碼脈沖串從I/O口RAO輸出到調(diào)制射頻發(fā)射器，將其信號調(diào)制發(fā)射。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能無線遙控電器開關(guān)系統(tǒng)，其特征在于多個終端無線接收開關(guān)由C1-C3、D1和D2組成的微電流電容降壓電源、微功耗RF無線接收模塊RF001、單片機PIC16C54、電改寫存儲器AT24C01和可控硅T1組成，由遙控器輻射出的射頻信號經(jīng)射頻接收塊(RF001)接收解調(diào)，將整形后的脈沖串經(jīng)R1送入單片機IC2，IC2將RF001送來的脈沖串中的地址碼與存儲器IC1中的地址碼對比。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能無線遙控電器開關(guān)系統(tǒng)，其特征在于多個終端無線接收開關(guān)由C1-C3、D1和D2組成的微電流電容降壓電源、微功耗RF無線接收模塊RF001、單片機PIC16C54、電改寫存儲器AT24C01和可控硅T1組成，在D2與電源之間連接一電流感應變壓器TT，D5、D6作為限壓用來保證在負載變化時TT的初極電壓穩(wěn)定在0.7V左右。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的智能無線遙控電器開關(guān)系統(tǒng)，其特征在于學習接口(C)與主遙控器的學習接口(A)或已經(jīng)通過學習的固定式遙控器的學習口(B)相接，單片機將學習口送入的脈沖串中的地址碼和控制碼全部存入存儲器中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能無線遙控電器開關(guān)系統(tǒng)，其特征在于單片機PIC16C54的RA2腳為高電平，接收RA3輸入數(shù)據(jù)，將收到數(shù)據(jù)的地址存入EEPROM中，并與EEPROM中相應的地址碼比較，執(zhí)行相應的開、關(guān)、調(diào)光、延時等輸出驅(qū)動。
全文摘要
本發(fā)明涉及了一種智能無線遙控電器開關(guān)系統(tǒng)。本發(fā)明包括遙控發(fā)射器和遙控接收器,其特征在于:A、由工作頻率相同的多個固定式無線遙控發(fā)射器、多個終端無線接收開關(guān)和一個便攜式系統(tǒng)無線主遙控器三個部分組成,其中每部分均由一片微功耗單片機和電改寫存儲器構(gòu)成控制系統(tǒng);B、多個固定式無線遙控發(fā)射器及一個便攜式系統(tǒng)無線主遙控器單片機從存儲器中取出地址碼并根據(jù)按鍵輸入產(chǎn)生相應的操作控制碼組成編碼脈沖串輸出并調(diào)制射頻發(fā)射器;C、多個終端無線接收開關(guān)上遙控器輻射出的射頻信號經(jīng)射頻接收塊接收解調(diào),將整形后的脈沖串輸入單片機,并與存儲器中的地址碼比較后進行開關(guān)控制。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有控制距離比較遠,能實現(xiàn)一控多、多控一等優(yōu)點。
文檔編號H05B39/00GK1335679SQ00122150
公開日2002年2月13日 申請日期2000年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月22日
發(fā)明者陳鴻賢, 陳丁人, 姜小強 申請人:陳鴻賢, 陳丁人