一种上电控制电路

摘要

本发明公开了一种上电控制电路，包括带有至少四个I/O口的单片机U1、两个具有正反向线圈双通道自保持继电器J1和J2、四组继电器线圈驱动电路以及单刀双掷开关S1。该控制电路在设备状态切换时触发电路上电工作，在确定状态采集正确后自动掉电，设备状态抖动时，电路仍能正常工作，当设备处于稳定状态时，电路也处于掉电状态。因此本电路具有防抖动功能，能够保证检测装置的每一次检测都是有效的，保证采集的设备状态信息及时、准确、无误，同时也可降低耗能，节省能源。

权利要求

1.一种上电控制电路，包括带有至少四个I/O口的单片机U1、两个均具有正、反向线圈的双通道自保持继电器J1和J2、四组继电器线圈驱动电路以及单刀双掷开关S1，其特征在于：单刀双掷开关S1用于被检测设备对该控制电路的触发，被检测设备通过机械方式可以使单刀双掷开关S1的常开或常闭接点接通，单刀双掷开关S1的公共端连接电源DC的正极，单刀双掷开关S1的常闭接点连接继电器J1通道一的公共端，单刀双掷开关S1的常开接点连接继电器J1通道二的公共端，继电器J1通道一的常闭接点连接继电器J2通道一的公共端，继电器J1通道二的常闭接点连接继电器J2通道二的公共端，继电器J1通道一的常开接点、继电器J1通道二的常开接点、继电器J2通道一的常闭接点以及继电器J2通道二的常开接点连接电路电源正极VCC，继电器J2通道一的常开接点和通道二的常闭接点空接，继电器J1、J2的正、反向线圈的正极连接电路电源正极VCC，在任一继电器线圈驱动电路中，三极管的基极通过电阻连接单片机U1的一个I/O口，其集电极连接该继电器线圈驱动电路所对应的线圈的负极，其发射极接地，另一个电阻接在三极管的基极和地之间，单片机U1的电源脚VDD接电路电源正极VCC，单片机U1的接地脚VSS和电源DC的负极接地，单片机U1通过继电器线圈驱动电路分别控制继电器J1的通道一和通道二的常开接点或常闭接点同时接通或断开、继电器J2的通道一和通道二的常开接点或常闭接点同时接通或断开。

说明书

一种上电控制电路

技术领域

[0001] 本发明涉及一种上电控制电路，主要应用于具有两种状态的设备的状态检测电路的上电控制。

背景技术

[0002] 对于一些具有两种状态的设备，例如窗户、门等，其状态变化是瞬间完成的，大部分时间设备处于“开”或“关”的稳定状态。如果要检测此类设备的状态，一般的做法是使用一个持续工作的检测装置不断检测，这种方式只有在设备动作时检测的结果才是有用的，其他时间设备状态处于稳态，检测结果保持不变，是无用的。

[0003] 持续的检测一个长期处于稳定状态的设备，其检测结果的有效性不高，还会浪费大量的检测装置资源。

发明内容

[0004] 针对目前一些具有两种状态的设备检测方式的不足，本发明提供了一种仅在设备状态变化时工作、其他时间处于关闭状态的上电控制电路，其所采取的技术方案为：

[0005] 该电路包括带有至少四个I/O口的单片机U1、两个均具有正、反向线圈的双通道自保持继电器J1和J2、四组继电器线圈驱动电路以及单刀双掷开关S1，单刀双掷开关S1用于被检测设备对该控制电路的触发，被检测设备通过机械方式可以使单刀双掷开关S1的常开或常闭接点接通，单刀双掷开关S1的公共端连接电源DC的正极，单刀双掷开关S1的常闭接点连接继电器J1通道一的公共端，单刀双掷开关S1的常开接点连接继电器J1通道二的公共端，继电器J1通道一的常闭接点连接继电器J2通道一的公共端，继电器J1通道二的常闭接点连接继电器J2通道二的公共端，继电器J1通道一的常开接点、继电器J1通道二的常开接点、继电器J2通道一的常闭接点以及继电器J2通道二的常开接点连接电路电源正极VCC，继电器J2通道一的常开接点和通道二的常闭接点空接，继电器J1、J2的正、反向线圈的正极连接电路电源正极VCC，在任一继电器线圈驱动电路中，三极管的基极通过电阻连接单片机U1的一个I/O口，其集电极连接该继电器线圈驱动电路所对应的线圈的负极，其发射极接地，另一个电阻接在三极管的基极和地之间，单片机U1的电源脚VDD接电路电源正极VCC，单片机U1的接地脚VSS和电源DC的负极接地，单片机U1通过继电器线圈驱动电路分别控制继电器J1的通道一和通道二的常开接点或常闭接点同时接通或断开、继电器J2的通道一和通道二的常开接点或常闭接点同时接通或断开。

[0006] 该控制电路在设备状态切换时触发电路上电工作，在确定状态采集正确后自动掉电，设备状态抖动时，电路仍能正常工作，当设备处于稳定状态时，电路也处于掉电状态。因此本电路具有防抖动功能，能够保证检测装置的每一次检测都是有效的，保证采集的设备状态信息及时、准确、无误，同时也可降低耗能，节省能源。

附图说明

[0007] 图1为本发明的继电器线圈的驱动电路图；

[0008] 图2为本发明的单片机U1管脚电路图；

[0009] 图3为本发明工作过程示意图。

具体实施方式

[0010] 下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明：

[0011] 如图1和图2所示，单片机U1至少带有四个I/O口，用于运行嵌入式软件，其功能是开始上电时或掉电时控制I/O口的电平高低实现对继电器正反向线圈的控制，继而使继电器动作，完成上电或掉电，其他I/O口可以实现设备状态检测等其它功能。单刀双掷开关S1用于被检测设备对该控制电路的触发，被检测设备通过机械方式可以使单刀双掷开关S1的常开或常闭接点接通。具有正、反向线圈双通道的继电器J1、J2在单片机U1及继电器线圈驱动电路的控制下，能够实现电路的通断控制，其触点为自保持型，动作时两个触点同时动作，既继电器J1的通道一和通道二的常开接点或常闭接点同时接通或断开、继电器J2的通道一和通道二的常开接点或常闭接点同时接通或断开。

[0012] 电源DC的正极接在单刀双掷开关S1的公共端，单刀双掷开关S1常闭接点接继电器J1通道一的公共端，单刀双掷开关S1常开接点接继电器J1通道二的公共端，继电器J1通道一的常闭接点接继电器J2通道一的公共端，继电器J1通道二的常闭接点接继电器J2通道二的公共端，继电器J1、J2的正反向线圈的正极接电路电源正极VCC，继电器J1通道一的常开接点、通道二的常开接点接电路电源正极VCC，继电器J2通道一的常闭接点、通道二的常开接点接电路电源正极VCC，继电器J2通道一的常开接点、通道二的常闭接点不接，单片机U1的电源脚VDD接电路电源正极VCC，单片机U1的接地脚VSS接地。

[0013] 继电器J1通道一的线圈驱动电路中，三极管Q1的基极通过电阻R11接单片机U1的I/O口RA1，三极管Q1的集电极接继电器J1正向线圈的负极，三极管Q1的发射极接地，电阻R12接在三极管Q1的基极和地之间。继电器J1通道二的线圈驱动电路中，三极管Q3的基极通过电阻R31接单片机U1的I/O口RA3，三极管Q3的集电极接继电器J1反向线圈的负极，三极管Q3的发射极接地，电阻R32接在三极管Q3的基极和地之间。继电器J2通道一的线圈驱动电路中，三极管Q2的基极通过电阻R21接单片机U1的I/O口RA2，三极管Q2的集电极接继电器J2正向线圈的负极，三极管Q2的发射极接地，电阻R22接在三极管Q2的基极和地之间。继电器J2通道二的线圈驱动电路中，三极管Q4的基极通过电阻R41接单片机U1的I/O口RA4，三极管Q4的集电极接接继电器J2反向线圈的负极，三极管Q4的发射极接地，电阻R42接在三极管Q4的基极和地之间。

[0014] 本实施例中单片机U1型号为PIC16F819，继电器J1、J2型号为TX2-L2，三极管Q1、Q2、Q3、Q4型号为S9014，电阻R11、R21、R31、R41均为1K，R12、R22、R32、R42均为10K。

[0015] 该控制电路的工作过程如图3所示：

[0016] 图3A：该电路的初始状态，电源DC的正极和电路电源正极VCC不通，电路处于掉电状态。此时设备处于稳定状态。

[0017] 图3B：当设备状态改变时，带动单刀双掷开关S1动作，使单刀双掷开关S1的公共端与常开接点接通，电源DC的正极经过S1-1、S1-3、J1-9、J1-10、J2-9、J2-8和电路电源正极VCC接通，电路开始上电。如果此时单刀双掷开关S1有抖动，电路上电过程可能不稳定，此时单片机U1不会工作。单刀双掷开关S1的抖动没有造成影响。

[0018] 图3C：当单刀双掷开关S1稳定在常开接点持续一段时间后，单片机U1开始工作，通过RA3口控制继电器J1的反向线圈动作，使继电器J1通道一和通道二的公共端同时接通各自通道的常开接点，电源DC的正极经过S1-1、S1-3、J1-9、J1-8和电路电源正极VCC接通。此时，即使单刀双掷开关S1抖动，电源DC的正极还会经过S1-1、S1-2、J1-4、J1-5和电路电源正极VCC接通。由于单刀双掷开关S1抖动时，触点切换时间很短，也不会对电路的正常工作产生影响。电路正常工作后，可以进行状态检测的工作。

[0019] 图3D：电路正常工作完成状态检测后，再继续工作已经没有意义。单片机U1开始工作，通过RA2口控制继电器J2的正向线圈动作，使继电器J2通道一和通道二的公共端同时接通各自通道的常闭接点，电路准备掉电。此时单刀双掷开关S1已经稳定，不会抖动。

[0020] 图3E：单片机U1继续通过RA1口控制继电器J1的正向线圈动作，使继电器J1通道一和通道二的公共端同时接通各自通道的常闭接点，电路完成掉电。这种状态可能持续很长时间。

[0021] 图3F：当设备状态返回到原来位置时，带动单刀双掷开关S1动作，使单刀双掷开关S1的公共端与常闭接点接通，电源DC的正极经过S1-1、S1-2、J1-4、J1-3、J2-4、J2-3和电路电源正极VCC接通，电路开始上电。如果此时单刀双掷开关S1有抖动，电路上电过程可能不稳定，此时单片机U1不会工作。单刀双掷开关S1的抖动没有造成影响。

[0022] 图3G：当单刀双掷开关S1稳定在常闭接点持续一段时间后，单片机U1开始工作，通过RA3口控制继电器J1的反向线圈动作，使继电器J1通道一和通道二的公共端同时接通各自通道的常开接点，电源DC的正极经过S1-1、S1-2、J1-4、J1-5和电路电源正极VCC接通。此时，即使单刀双掷开关S1抖动，电源DC的正极还会经过S1-1、S1-3、J1-9、J1-8和电路电源正极VCC接通。由于单刀双掷开关S1抖动时，触点切换时间很短，也不会对电路的正常工作产生影响。电路正常工作后，可以进行状态检测的工作。

[0023] 图3H：电路正常工作完成状态检测后，再继续工作已经没有意义。单片机U1开始工作，通过RA4口控制继电器J2动作，使继电器J2通道一和通道二的公共端同时接通各自通道的常开接点，电路准备掉电。此时单刀双掷开关S1已经稳定，不会抖动。

[0024] 最后，单片机U1通过RA1口控制继电器J1动作，使继电器J1通道一和通道二的公共端同时接通各自通道的常闭接点，电路完成掉电。电路返回到图3A所示的初始状态。