智能牆式開關的實現的製作方法

2024-02-18 15:37:15

專利名稱：智能牆式開關的實現的製作方法
本次申請為實現「智能牆式交流開關組」(申請號01103153.0)所述原理的進一步細節。涉及電工學、計算機、單片機、無線電領域。
一、一個具有基本完整功能的智能牆式開關，在結構上分為相對固定的底部和便於拆裝的上部模型示意圖見附

圖1、2。圖1為上部與底部分開，圖2為上部與底部合併。圖中A為上部，B為底部，C是固定於牆上的螺絲孔。
設想在一個智能牆式開關的使用過程中，需要對其中的數據(如編碼、參數等)進行修改、軟體升級、控制面板需增加控制按鍵等。可分拆的結構顯然對降低施工成本和材料成本等是有利的。底部大部分嵌於牆內，包含電源、開關器件、觸發電路等功能相對單一、固定。位於底部的連接器D可以給上部電路提供低壓直流電源(有可能對地帶電，須加警示)、控制信號，也可接受來自上部的控制信號，還可提供現場編程接口(如微處理器位於底部)、同步信號(如微處理器位於上部)等。位於上部的連接器E則提供與之相配的接口，該接口為定位於上部的電路設計提供了更大的想像空間。當然改變上部的外觀也容易。
上下部有適當的機械構造協助它們合併後的固定，如閂卡、螺絲之類。
在有規格豐富的上部產品時，配合對連接器腳位、編碼等的規範，可進而實行標準化。二、內置天線使用電小天線的無線電收發已是成熟的技術。但要做在一個空間有限元件擁擠的牆式開關內還要考慮可用空間、所匹配的射頻電路等。
環形天線能被多數現成的收發電路接受，在超高頻段有全向性的方向圖，且在某些情況下，還可兼作諧迴路的電感。因而在此被採用。
為減小天線對周圍元件及接線產生的分布參數的影響，把開關的電路板分為上下兩塊(圖3、4中的A、B)兩塊之間由連接器D連接，把體積較大的插孔元件安放在B板上。A板安放表面焊接元件，天線E安放在線路板A邊緣遠離開關固定螺絲孔C的一側(圖3)。天線環平面可與線路板平面垂直。也可與線路板平面平行，這時天線環也可用線路板上的薄銅板做成(PCB天線)。圖3僅示垂直情形，水平情形參考圖4。
同頻收發共用天線可以節省空間，但通常需用天線開關因而增加耗電。如考慮節省電耗且仍有剩餘的空間，可採用獨立的收發天線。兩天線位於線路板A邊緣遠離開關固定螺絲孔C的兩側。如上所述，無論是發射天線還是接收天線，既可是垂直的，也可是平行的。圖4僅示水平情形(E、F)，垂直情形參考圖3。
A板上的天線區域相對B板突出，為環形天線騰出空間。顯然，A板可以定位於開關上部而B板可以定位於開關底部。三、續流器斷態耗電的單刀電子開關，直接接於目前仍大量使用的電感鎮流器螢光燈，在斷態時開關有可能得不到足夠的電流。在此情況下，若在燈具電源端併入由電容串聯電阻構成的續流器(見圖5)，則可解決續流問題，而且續流器的接入還可略為提高線路的功率因素(若原燈具無補償電容)。電阻的作用是利用阻尼防止共振發生而對周圍電器產生幹擾。
電子式開關，直接接於節能燈、電子鎮流器螢光燈等電容性負載，在斷態時可能有微弱電流流經燈具而出現閃爍現象。若將上述續流器並接於燈具電源端，電流的分流作用可有效消除閃爍現象，而且在電子鎮流器工作時流入外線路的高次諧波也可減少(見圖6)。
續流器在通態時所耗有功功率幾乎為零。四、代碼生成系統「智能牆式開關」具有生產個性化的特點。針對不同規格、使用要求的智能牆式開關、不同的安裝地點，開關內微處理器所固化的程序和數據會有所不同。這裡的代碼生成系統是提高生產效率和管理水平的有效工具。
如果每生產一隻開關就在源程序上做一次修改然後編譯，那將是費時的(用浮動目標碼更慢)、不安全的。因此，有必要在普通PC機(含必要的作業系統等軟體)連接編程器(含編程器操作軟體)的系統上再設計一代碼生成器軟體。當輸入欲裝開關的規格、所在地理位置時，代碼生成器就能自動生成開關的地址編碼並轉換成微處理器的內部格式，在已經編譯的模版程序庫中選出適當的模版，在適當的存儲地址上寫入經轉換的數據，然後以編程器可接受的文件格式(如Intel HEX)輸出作為目標代碼。最後，交給編程器操作軟體將目標代碼固化。
所輸入的地理位置、開關規格連同代碼生成器產生的編碼同時存於記錄資料庫中。當某一已存地理位置上出現新的業務需求時(如增加搖控器)，代碼生成器可以利用已存的數據。
代碼生成系統可不存源程序。圖7為系統框圖，加黑部分屬系統範圍。
權利要求
1.牆式開關的底部帶有與牆壁固定的螺絲孔、協助固定上部的機構，其內部的線路與交流電源、負載連接，內部線路主要由電源部分，開關的執行機構等等構成，它上面露出連接器，連接器提供低壓直流電源或附加各種相關的信號接口。
2.牆式開關的上部作為底部的封面，帶有協助與底部固定的機構，露出與權項1所述連接器對接的連接器，與底部合併後其表面可以覆蓋底部的固定螺絲孔。
3.構成牆式開關的電子線路板有兩塊板，兩塊板之間由連接器連接，一塊板安放開關元件及其觸發電路、電源部分等，另一塊板安放控制信號的處理電路。
4.環形天線位於權項3所述的控制信號的處理電路板電路板邊沿遠離開關固定螺絲的一側，且天線所在區域相對另一塊板電路板突出(錯開)。
5.環形發射天線位於權項3所述的控制信號的處理電路板邊沿遠離開關固定螺絲的一側，環形接收天線位於該電路板邊沿遠離開關固定螺絲的另一側，且兩天線所在區域相對另一塊板電路板突出(錯開)。
6.在斷態耗電的牆式開關連接電感性或電容性燈具時，並接於燈具電源兩端的電容與電阻的串聯，它們也可以封裝於容器內，以兩根導線引出。
7.由個人計算機和單片機編程器加代碼生成器軟體、模版程序庫構成的代碼生成系統模版程序庫存有不同規格的智能開關、搖控器、轉發器等模版程序，當輸入適當的規格描述後，代碼生成器從模版程序庫中選出合適的模版，將特定的數據填入模版後構成目標文件輸出，目標文件經編程器將程序固化。
全文摘要
本申請公開四項技術。旨在進一步推進「智能牆式開關」產品化。1)將智能(或稱電子)牆式開關從組裝結構上分成相對固定的底部和便於插裝的上部(含面板)，有利於拓展個性化市場——不僅面板的式樣可以不同，而且功能也多樣化。2)內置的收發天線使在多數家居環境下，無需使用轉發器。3)續流器有維持斷態電流，防止燈具斷態閃爍，提高功率因素，抑制線路高次諧波之用。4)代碼生成系統是「智能牆式開關」個性化生產的有效工具。
文檔編號H01H9/02GK1426078SQ02115189
公開日2003年6月25日 申請日期2002年5月9日 優先權日2002年5月9日
發明者馮家寧 申請人:馮家寧