無線遙控投光燈塔的製作方法

2023-11-05 15:35:17

專利名稱：無線遙控投光燈塔的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於無線電遙控和照明技術領域，具體涉及一種無線遙控投光燈 塔。尤其是能夠實現遠距離無線遙控燈塔上所有燈的開關操作。
背景技術：
目前各城市廣場照明，港口碼頭照明，鐵路站場照明所使用的投光燈塔上的 燈泡開關操作採取的是就地控制和有線遠動控制兩種，而且是每一座燈塔上的燈 泡是同時開關。
就地控制必須有專人到各投光燈塔下去操作，對於大面積照明往往會有數十 座投光燈塔，那麼專職開關燈的這人勞動強度將會很大，同時也不能及時開關燈 也浪費能源。
有線遠動控制的投光燈塔，他需要埋設專用的控制電纜或架設控制電線。他 的初期投資很大，由於安裝投光燈塔的地方，人員、車輛相對又較多，施工難度 也大，以後的運行維護難度更大，費用也高。
每座燈塔上的燈泡同時開關，不能按不同時段照度要求控制開關燈泡的個 數，這樣將會浪費不少電能。

實用新型內容
本實用新型針對背景技術中現有投光燈塔就地控制勞動強度大;有線遠動控 制投資大，運行維修費用高；同時開亮全部燈、同時關閉全部燈又浪費電能不經 濟等存在的缺陷，提供一種無線遙控投光燈塔。該無線遙控投光燈塔不僅能對投 光燈塔上的燈進行無線遙控，還能將燈塔上的許多燈分為多組分別開關。用戶可 以根據不同時段不同的照度要求開關不同數量的燈來滿足實際需要，又方便又節 能還節約投資且降低運行費用和難度。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是 一種無線遙控投光燈塔， 包括一個無線發射機， 一個或多個無線接收機，無線發射機主要由多路數字式編 碼集成電路和射頻調製發射模塊以及鍵盤組成，鍵盤輸出端分別接於該編碼集成 電路輸入端，編碼集成電路的輸出控制端接至射頻調製發射模塊的輸入端；所述無線接收機主要由射頻接收放大模塊和多路數字式解碼集成電路以及驅動電路 組成，射頻接收放大模塊的輸出端接於該解碼集成電路輸入端，解碼集成電路的 多個輸出控制端分別連接一個控制投光燈幵關的驅動電路。
由一個射頻無線發射器和多個相同頻率的無線接收器及驅動電路組成。具體 是在中央控制室放置一個由多路數字編碼器和中、大功率發射器組成的無線發射 裝置，在每座燈塔上安裝一套由接收器和多路解碼器及驅動電路組成的無線接收 裝置。而且一套發射裝置可以對一定區域內的多座投光燈塔上的多組燈實行集中 控制。
工作原理是將要控制的信號通過多路編碼器編碼成為規定的數位訊號，該 數位訊號加載到發射器上，發射器用規定的電波頻率發射出去。無線接收裝置接 收到該無線電信號後，首先對信號進行放大、檢波等處理，檢出數位訊號，該數 字信號被送入多路解碼器解碼還原出需要的控制信號。該控制信號再通過驅動電 路(如交流接觸器或可控矽)去控制每組(盞)燈的開關，從而達到無線遙控投 光燈塔上每組(盞)燈的目的。
無線發射機部分的多路編碼器的地址碼通過地址開關設定後是記憶在內部 存儲器中固定不變的， 一組(盞)燈對應一個唯一一組代碼，做到一一對應的專 用控制，防止同頻幹擾，杜絕燈組與燈組間的相互千擾，確保了一組遙控數碼對 應一組燈的專用性。但通過不同的按鍵組合可以有上百萬組數字編碼，可以最大 限度的減少重碼。
無線接收機部分的多路解碼器的地址碼也是通過地址開關設定後是記憶在 內部存儲器中固定不變的，而且與多路編碼器的編碼是一一對應的關係，但他的 數碼組數卻只有需要的幾組到十幾組。
無線接收機接收到遙控信號後，首先對高頻載波信號進行放大檢波、整形後 還原出數字編碼信號，該編碼信號被送入多路解碼器與解碼器中的地址編碼進行 比較，只有編碼信號與解碼信號完全一致時解碼器的輸出端才輸出高電平，該高 電平信號啟動驅動電路工作，再由相應的驅動電路去控制相應的投光燈，從而達 到遙控投光燈的目的
本實用新型的有益效果是
1、 一點控一點， 一點控多點，可以方便的對一定區域內的投光燈塔進行點對點和點對多點的集中遙控，實現對投光燈塔上的每組(盞)燈進行無線遙控。
2、 安裝方便，發射器放置於辦公桌上接上220V照明電源即可，無需安 裝。接收控制器與燈一同安裝在燈塔頂部或框架上，布線少。特別適合對原有投 光燈塔的改造。
3、 控制精度高，採用數字容錯編碼技術和單片機控制，抗幹擾性能強。
4、 操作方便，遙控開關，減輕操作人員的勞動強度，統一管理，分組開關， 節約電能。
5、 運行維修費用低，無觸電設計，基本上可免維護。
6、 採用通用定型編碼集成電路和通用無線發射/接收電路，電路實用，簡單可靠。
7、 發射頻率、發射功率可調，可以適應不同環境和控制範圍。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型的電路原理方框圖2是本實用新型實施例的發射裝置電路圖3是本實用新型實施例的接收裝置電路圖4是本實用新型實施例的驅動電路圖5是本實用新型實施例的擴展電路圖。
圖1中，開關電源l，穩壓電路2，編碼電路3，編碼輸出電路4，調製發射 電路5組成編碼發射電路；接收放大電路6，解碼電路7，信號放大輸出電路8， 驅動電路9，投光燈10組成接收解碼控制電路。
具體實施方式
圖1示出，本新型包括一個無線發射機， 一個或多個無線接收機，其特徵是: 所述無線發射機主要由多路數字式編碼集成電路和射頻調製發射模塊以及鍵盤 組成，鍵盤輸出端分別接於該編碼集成電路輸入端，編碼集成電路的輸出控制端 接至射頻調製發射模塊的輸入端；所述無線接收機主要由射頻接收放大模塊和多 路數字式解碼集成電路以及驅動電路組成，射頻接收放大模塊的輸出端接於該解 碼集成電路輸入端，解碼集成電路的多個輸出控制端分別連接一個控制投光燈開 關的驅動電路。參見圖2圖3，多路數字式編碼集成電路為PT2262，射頻調製發射模塊為 SJFS8FLA1，射頻接收放大模塊為SJJSBFC，多路數字式解碼集成電路為PT2272; PT2262的輸出控制端17腳接於SJFS8FLA1的輸入端；SJJSBFC的輸出端接於 PT2272的輸入端17腳；PT2272的四個輸出控制端D0、 Dl、 D2、 D3分別連接一 個驅動電路，該驅動電路為PT2272的一個輸出控制端D0接於光電耦合器1GD 的輸入端，1GD的一個輸出端依次串聯電阻1Rb、 1Rc後接於大功率雙向可控制 1VT的陽極，1GD的另一輸出端接至1VT的控制端，電容1C的一端接於1Rb和 1Rc的結點，另一端接於1VT的控制端，1VT的陰極接於投光燈，投光燈另一端 連接交流電源零線。
本實施例中實用的核心元件是是臺灣普城公司生產的一種CMOS工藝製造的 低功耗低價位通用編解碼集成電路PT2262/2272。
PT2262/2272最多可有12位(A0-All)三態地址端管腳(懸空，接高電平,接低 電平)，任意組合可提供531441地址碼，PT2262最多可有6位(DO-D5)數據端管腳, 設定的地址碼和數據碼從17腳串行輸出，可用於無線遙控發射電路。
圖2發射裝置電路圖中，編碼晶片PT2262發出的編碼信號由地址碼、數 據碼、同步碼組成一個完整的碼字，解碼晶片PT2272接收到信號後，其地址碼 經過兩次比較核對後，VT腳才輸出高電平，與此同時相應的數據腳也輸出高電 平，如果發送端一直按住按鍵，編碼晶片也會連續發射。當發射機沒有按鍵按下 時，PT2262不接通電源，其17腳為低電平，所以315MHz的高頻發射電路不工 作，當有按鍵按下時，PT2262得電工作，其第17腳輸出經調製的串行數據信號， 當17腳為高電平期間，315MHz的高頻發射電路起振並發射等幅高頻信號，當17 腳為低電平期間，315MHz的高頻發射電路停止振蕩，所以高頻發射電路完全受 控於PT2262的17腳輸出的數位訊號，從而對高頻電路完成幅度鍵控(ASK調製) 相當於調製度為100%的調幅。
PT2262在編碼時，地址碼和數據碼都用寬度不同的脈衝來表示，兩個窄脈 衝表示"0";兩個寬脈衝表示"l"; 一個窄脈衝和一個寬脈衝表示"F"也就是 地址碼的"懸空"。每組字碼之間有同步碼隔開，所以我們如果用單片機軟體解 碼時，程序只要判斷出同步碼，然後對後面的字碼進行脈衝寬度識別即可。
圖3接收裝置電路圖中，因為接收端PT2272和發射端PT2262的地址編碼完全相同，所以能配對使用。當兩者地址編碼完全一致時，接收機對應的D0 D3 端輸出約4V鎖存高電平控制信號，同時VT端也輸出解碼有效高電平信號。D0 D3輸出的信號加一級放大，便可驅動繼電器、功率三極體等進行負載遙控開關 操縱。
具體實施例
下面通過一個典型實例來進一步說明，如某鐵路編組站有IO座投光燈塔， 每座燈塔上有12盞燈，這12盞燈又每3盞分為一組共計4組分別控制。那麼其 實施過程如下-
首先用編碼器對PT2262/2272編碼，編碼集成塊PT2262編制40個碼字，每 座燈塔上設一臺接收機，共計10臺，每臺接收機的解碼集成塊PT2272編制4 個碼字並與發射機的40個碼字的其中4個一一對應。
在鍵盤上輸入控制指令時，PT2262內存中只有與之相對應的碼字才被從17 腳輸出到發射器輸入端，該編碼信號在射頻發射模塊SJFS8FLA1中經調製後由天 線發射到空中。該調製信號同時被10臺接收機所接收，經射頻接收放大模塊解 調、整形、放大後送入解碼集成塊PT2272的17腳，送入的編碼信號與PT2272 內存儲存的編碼進行比較，只有當輸入的編碼與內存儲存的編碼完全一致時，與 此相對應的腳(如12腳D1)才輸出高電平。該高電平被送入驅動電路圖4的光 電耦合器2GD， 2GD中的雙向可控矽導通，再觸發大功率雙向可控矽2VT，使2VT 導通，而2VT陽極接的是交流電源，2VT陰極接的是投光燈，投光燈的另一端接 的是交流電源零線，所以就開起了該組投光燈。當下一個關斷信號來到時，2VT 將截止並關閉該組投光燈。
圖5是本實用新型實施例的擴展圖，是當某組接收機需要增加控制路數時使 用的。該擴展電路能將該點的遙控路數增加到4一一16路，其工作原理如下 CD4514是一片4—16路的解碼晶片，可將4路控制信號擴充至最多16路。發送 端可用二極體矩陣或用PLD晶片組成4一一16路編碼器進行擴充。
PT2272 —旦有正確的解碼信號，VT端輸出的高電平，經IC2A、 IC2B反相後， 加到CD4514的第1腳禁止端。這裡IC2A、 IC2B並聯是為了提高驅動能力。而 IC2C輸出的高電平則加到CD4514的第23腳允許端，使CD4514隻有在有VT信 號時才保持有效。在此期間CD4514的輸入端D0 D3接收到從PT2272送來的數據信號時，相應的輸出端有一位會變為高電平，此高電平經電阻和三極體組成的 驅動電路，使對應的繼電器動作。
實現本實用新型的電路和元件很多，且有多種型號和專用集成電路可供選 擇。控制信號的發射和接收不論採用超高頻，還是甚高頻無線電頻率轉遞，都有
許多專用晶片和模塊可供選用，F03/F04,T630/T631等。用於編解碼用的多路編 解碼集成塊也有許多專用晶片可供選擇，如SC2262/SC2272, YYH26/YYH27, TM701/TM702, ED5026/ED5027, MC145026/MC145027等可供選用，本說明書就不
一一列舉了。
另外，如果需要控制的範圍較大，發射機的功率將會增大，超過了0.5W或 發射頻率不屬於"公眾頻率"時，必須按《中華人民共和國無線電管理條例》規 定到當地無線電管理委員會辦理相關手續方可使用。
權利要求1、 一種無線遙控投光燈塔，包括一個無線發射機，一個或多個無線接收機，其特徵是所述無線發射機主要由多路數字式編碼集成電路和射頻調製發射模塊以及鍵盤組成，鍵盤輸出端分別接於該編碼集成電路輸入端，編碼集成電路的輸出控制端接至射頻調製發射模塊的輸入端；所述無線接收機主要由射頻接收放大模塊和多路數字式解碼集成電路以及驅動電路組成，射頻接收放大模塊的輸出端接於該解碼集成電路輸入端，解碼集成電路的多個輸出控制端分別連接一個控制投光燈開關的驅動電路。
2、 根據權利要求1所述無線遙控投光燈塔，其特徵是所述多路數字式編 碼集成電路為PT2262，射頻調製發射模塊為SJFS8FLA1，射頻接收放大模塊為 SJJSBFC，多路數字式解碼集成電路為PT2272; PT2262的輸出控制端17腳接於 SJFS8FLA1的輸入端；SJJSBFC的輸出端接於PT2272的輸入端17腳；PT2272的 四個輸出控制端DO、 Dl、 D2、 D3分別連接一個驅動電路，該驅動電路為PT2272 的一個輸出控制端D0接於光電耦合器1GD的輸入端，1GD的一個輸出端依次串 聯電阻1Rb、 1Rc後接於大功率雙向可控制1VT的陽極，1GD的另一輸出端接至 1VT的控制端，電容lC的一端接於lRb和lRc的結點，另一端接於1VT的控制 端，1VT的陰極接於投光燈，投光燈另一端連接交流電源零線。
專利摘要一種無線遙控投光燈塔，包括一個無線發射機，一個或多個無線接收機，無線發射機主要由多路數字式編碼集成電路和射頻調製發射模塊以及鍵盤組成，鍵盤輸出端分別接於該編碼集成電路輸入端，編碼集成電路的輸出控制端接至射頻調製發射模塊的輸入端；所述無線接收機主要由射頻接收放大模塊和多路數字式解碼集成電路以及驅動電路組成，射頻接收放大模塊的輸出端接於該解碼集成電路輸入端，解碼集成電路的多個輸出控制端分別連接一個控制投光燈開關的驅動電路。它具有無線遙控、集中控制、分組開關、成本低、安全可靠的優點。
文檔編號G08C17/00GK201134951SQ20072007859
公開日2008年10月15日 申請日期2007年2月13日 優先權日2007年2月13日
發明者鄧家富 申請人:鄧家富