基於可編程邏輯控制的節能型多功能牆壁開關的製作方法

2023-10-18 01:29:34

專利名稱：基於可編程邏輯控制的節能型多功能牆壁開關的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及開關領域，特別涉及一種能替代普通的86型、118型及120型牆壁 開關接入照明電路，對單個或多個照明設備實現智能控制的基於可編程邏輯控制的節能型 多功能牆壁開關。
背景技術：
現有的節能開關是通過光、觸摸、聲音等感應來啟動電路，在啟動電路一定時間 後，自動斷開電路，無需人為幹預，起到節能的目的。現有的節能牆壁開關功能單一，大多數開關只能實現光控、觸摸、聲控等功能中的 一種或兩種；同時其功能選擇比較麻煩，使用者不能根據自己的需要隨心所欲地對功能進 行調整和組合；現有的節能牆壁開關喪失了普通牆壁開關的功能(單位或多位機械控制電 路)，不能替代普通的牆壁開關應用於家庭住宅及辦公場地，只能應用於樓道等以人口流動 為主的區域。

實用新型內容有鑑於此，本實用新型的目的是提供一種能夠根據使用者的需要進行功能搭配、 結構簡單、使用方便的基於可編程邏輯控制的節能型多功能牆壁開關。本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的本實用新型的基於可編程邏輯控制的節能型多功能牆壁開關，用於接入照明電路 中實現智能控制，所述裝置包括控制單元和可控矽單元，所述可控矽單元包括照明電源接 入埠和照明電源接出埠，所述控制單元通過控制可控矽單元的通斷實現對照明電路的 電源控制；所述裝置還包括多個功能模塊，所述功能模塊通過可選擇開關裝置與控制單元的 單片機對應埠相聯接，所述控制單元為單片機或者可編程邏輯控制器。進一步，所述可控矽單元通過光耦與控制單元相聯接；進一步，所述功能模塊包括來電保護功能模塊、聲控開關功能模塊、光控開關功能 模塊、自動夜燈功能模塊和觸碰控制功能模塊中的一種或者多種；進一步，所述光控開關功能模塊還包括預置光強閾值功能模塊；進一步，所述光控開關功能模塊還包括根據照度自動調光功能模塊；進一步，所述功能模塊還包括穩態/單穩態控制功能模塊；進一步，所述功能模塊還包括延時控制模塊；進一步，所述功能模塊還包括普通開關模塊；進一步，所述可選擇開關裝置為跳線裝置，所述跳線裝置包括三位跳線座和跳線 帽，所述三位跳線座的包括依次排列的I位、II位和III位，所述I位懸空，II位與功能模 塊的輸入埠相聯接，III位與控制單元的對應埠相聯接；進一步，所述裝置還包括晶片供電模塊，所述晶片供電模塊採用橋式整流電路，所述晶片供電模塊的整流輸出端與控制單元的電源輸入端相聯接。本實用新型的有益效果是1.本實用新型能夠根據使用者的需要對功能進行選擇，各個功能模塊是通過簡 單開關裝置與控制單元進行連接，使用者只需要操作簡單開關裝置便能對各種功能進行選 擇，使用隨心所欲；2..本實用新型通過合理設置可以達到節能目的，符合國家節能減排政策；3.本實用新型通過可控矽單元實現對照明電路的通斷控制，延長了開關使用壽 命，可靠性高；4.本實用新型的擴展性強，可根據市場需求靈活改寫可編程邏輯控制器的控制邏 輯，實現更多的功能；5.本實用新型功能向下兼容普通開關，便於與普通的86型、118型及120型牆壁 開關直接替換。本實用新型的其他優點、目標和特徵在某種程度上將在隨後的說明書中進行闡 述，並且在某種程度上，基於對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或 者可以從本實用新型的實踐中得到教導。本實用新型的目標和其他優點可以通過下面的說 明書和權利要求書來實現和獲得。

為了使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用 新型作進一步的詳細描述，其中圖1為本實用新型的模塊連接示意圖；圖2為本實用新型的功能實現示意圖。
具體實施方式
以下將參照附圖，對本實用新型的優選實施例進行詳細的描述。應當理解，優選實 施例僅為了說明本實用新型，而不是為了限制本實用新型的保護範圍。如圖1所示，本實用新型的基於可編程邏輯控制的節能型多功能牆壁開關，用於 接入照明電路中實現智能控制，包括控制單元1和可控矽單元2，可控矽單元2包括照明電 源接入埠和照明電源接出埠，可控矽單元2通過光耦3與控制單元1相聯接，控制單元 1通過控制可控矽單元2的通斷實現對照明電路的電源控制。本裝置還包括晶片供電模塊 4，晶片供電模塊4採用橋式整流電路，晶片供電模塊4的整流輸出端與控制單元的電源輸 入端相聯接。本裝置還包括多個功能模塊，功能模塊通過可選擇開關裝置5與控制單元的單片 機對應埠相聯接。本實施例中，功能模塊包括來電保護功能模塊11、聲控開關功能模塊12、光控開 關功能模塊13、觸碰控制功能模塊14、穩態/單穩態控制功能模塊15、延時控制模塊16和 普通開關模塊17，其中，光控開關功能模塊13還包括預置光強閾值模塊131和根據照度自 動調光功能模塊132兩個子模塊。可選擇開關裝置5為跳線裝置，跳線裝置包括三位跳線座和跳線帽，三位跳線座
4的包括依次排列的I位、II位和III位，其中，I位懸空，II位與功能模塊的輸入埠相聯 接，III位與控制單元1的對應埠相聯接。如圖2所示，本實用新型的功能實現是通過控制單元的功能檢測後，執行不同的 功能命令得以實現的。各模塊的功能具體如下1.來電保護由LDTX跳線選擇，當此線懸空時取消來電保護功能，當此線處於接 地狀態時，開啟此功能。該設計的意圖是避免在停電狀態下並未閉合的開關在再次來電時 自動將電源開啟，因此浪費許多電能。如果設置了來電保護功能，則在停電時自動將開啟的 開關閉合，在有電時將由蜂鳴器發出報警聲以示已經有電，提示使用者注意；2.聲控由SK跳線選擇，當此線懸空時取消此功能，當此線接地時，開啟此功能。 在電燈處於關狀態時，接收到聲音聲號(例如掌聲、口哨聲)等時將電燈電源打開，在電燈 處於接通狀態時，則將電燈關斷；3.光控由GK跳線選擇，當此線懸空時取消此功能，當此線接地時，開啟此功能。 在環境光線暗(低於預置光強閾值)時接通電燈電源，在環境光線亮(高於預置光強閾值) 時關閉電燈電源；包含以下兩個模塊①預置光強閾值模塊由旋鈕控制位於光窗後、光敏電阻前的濾光片以調整光線 透過率，實現調節光控功能的光強閾值的目的。此模塊可自由控制光控開關的臨界光強，利 於其在不同環境、不同時段、不同季節、甚至不同心理狀態下的運用。②根據照度自動調光功能模塊與功能4不同，此模塊工作時，開關進入依據環境 照度自動調節燈光亮度模式。當所接負載為節能燈時，此模塊通過由單片機參照光敏電阻 輸出電壓控制變頻器實現對節能燈的調光；若負載為白熾燈，此模塊通過光敏電阻阻值變 化調節分配在負載電燈上的電壓來控制燈泡亮度。此功能與功能4互斥。4.自動夜燈此為光控模塊的衍生功能。當光控開關狀態為關閉時，則點亮發光 二極體，起到在環境黑暗時指示開關位置及起微光照明的作用。5.觸摸由CM跳線選擇，當此線懸空時取消此功能，當此線接地時使用此功能。在 電燈處於關斷狀態時，接收到觸摸信號(例如用手觸摸一下)則開通電燈電源，如果電燈 處於開通狀態，則將電燈關斷；6.穩態/單穩態由WT/FWT跳線決定，當此線懸空時，不對電源起控制作用，當此 線接地時將處於單穩態狀態，即一旦電燈電源接通(可以由聲控、光控、觸摸接通)，則控制 單元自動開始計數，在一分鐘後自動關斷電源；7.延時由YS跳線決定，當此線懸空時取消此功能，當此線接地時使用此功能。即 在關斷電源時延時一段時間後關斷(關斷電源可以由聲控、光控、觸摸、單穩態引起)；8.普通開關當以上七個功能全部取消時，則普通開關功能起效，當PTKG跳線懸 空時關斷電燈電源，當PTKG跳線處於接地狀態時，打開電燈電源。相當於日常使用的開關。本實施例中，控制單元以智能晶片78P153為核心部件，實現控制功能智能化的 積木式疊加。該智能晶片採用低耗高速CMOS工藝製造的8位單片機，它內部包含一個 1024*13bit的一次性可編程只讀電存儲器，有15位選項位可滿足用戶要求。包括2組雙向 I/O埠，5級用於子程序嵌套的堆棧和8位實時計時/計數器，其信號源、觸發邊沿可編程 選擇。本實用新型通過78P153進行編程實現，從而實現開關的多功能控制。另外，本實施例中的光耦採用M0C3041，可控矽單元採用BT136或BT151，通過
5M0C3041實現過零檢測、控制可控矽的導通或關斷。由於是過零檢測開關，因此對電網的幹 擾少，也大大降低了電燈在開燈時損壞的機率。 最後說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，儘管參 照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本 實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和範圍，其均應 涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。
權利要求基於可編程邏輯控制的節能型多功能牆壁開關，用於接入照明電路中實現智能控制，其特徵在於所述裝置包括控制單元和可控矽單元，所述可控矽單元包括照明電源接入埠和照明電源接出埠，所述控制單元通過控制可控矽單元的通斷實現對照明電路的電源控制；所述裝置還包括至少一個功能模塊，所述功能模塊通過可選擇開關裝置與控制單元的對應埠相聯接；所述控制單元為單片機或者可編程邏輯控制器。
2.根據權利要求1所述的基於可編程邏輯控制的節能型多功能牆壁開關，其特徵在 於所述可控矽單元通過光耦與控制單元相聯接。
3.根據權利要求1或2所述的基於可編程邏輯控制的節能型多功能牆壁開關，其特徵 在於所述功能模塊包括來電保護功能模塊、聲控開關功能模塊、光控開關功能模塊、自動 夜燈功能模塊和觸碰控制功能模塊中的一種或者多種。
4.根據權利要求3所述的基於可編程邏輯控制的節能型多功能牆壁開關，其特徵在 於所述光控開關功能模塊還包括預置光強閾值功能模塊。
5.根據權利要求4所述的基於可編程邏輯控制的節能型多功能牆壁開關，其特徵在 於所述光控開關功能模塊還包括根據照度自動調光功能模塊。
6.根據權利要求5所述的基於可編程邏輯控制的節能型多功能牆壁開關，其特徵在 於所述功能模塊還包括穩態/單穩態控制功能模塊。
7.根據權利要求6所述的基於可編程邏輯控制的節能型多功能牆壁開關，其特徵在 於所述功能模塊還包括延時控制模塊。
8.根據權利要求7所述的基於可編程邏輯控制的節能型多功能牆壁開關，其特徵在 於所述功能模塊還包括普通開關模塊。
9.根據權利要求1所述的基於可編程邏輯控制的節能型多功能牆壁開關，其特徵在 於所述可選擇開關裝置為跳線裝置，所述跳線裝置包括三位跳線座和跳線帽，所述三位跳 線座的包括依次排列的I位、II位和III位，所述I位懸空，II位與功能模塊的輸入埠相 聯接，III位與控制單元的對應埠相聯接。
10.根據權利要求1所述的基於可編程邏輯控制的節能型多功能牆壁開關，其特徵在 於所述裝置還包括晶片供電模塊，所述晶片供電模塊採用橋式整流電路，所述晶片供電模 塊的整流輸出端與控制單元的電源輸入端相聯接。
專利摘要本實用新型公開了一種基於可編程邏輯控制的節能型多功能牆壁開關，該開關裝置的核心是單片機或可編程邏輯控制器，通過其單選或複選多個功能模塊，以控制可控矽單元的通斷，進而實現多種開關工作模式，其特點是1.包含多個功能模塊，各功能模塊通過可選擇開關裝置與控制單元的對應埠相連接，使用者能個性化定製功能設置；2.可智能根據自然光強及人的需求，自動控制發光設備的開關或調整其功率，提供最舒適的光環境，並實現節能；3.通過可控矽單元實現對照明電路的通斷控制，延長開關使用壽命，可靠性高；4.擴展性強，可根據市場需求靈活改寫可編程邏輯控制器的控制邏輯，實現更多功能；5.功能向下兼容普通開關，便於與普通的86型、118型及120型牆壁開關直接替換。
文檔編號H05B37/02GK201754640SQ201020268159
公開日2011年3月2日 申請日期2010年7月23日 優先權日2010年7月23日
發明者雷鎮源 申請人:雷鎮源;金晶;金鑫