多用学习型控制器

摘要

本发明提供了一种多用学习型控制器，涉及控制设备技术领域，包括：弱电信号检测及处理模块、数据输入模块、声光指示模块和强电控制及变压模块；其中，弱电信号检测及处理模块具体包括单片机和电压电流检测模块，数据输入模块具体包括控制按键、红外接收器和射频器，声光指示模块具体包括数码管和蜂鸣器，强电控制及变压模块具体包括继电器组和电源；强电控制及变压模块、数据输入模块和声光指示模块均连接弱电信号检测及处理模块。该控制器功能全面，可家用也可商用，且任意红外遥控器均能对其设置及控制。

权利要求

1.一种多用学习型控制器，其特征在于，包括：弱电信号检测及处理模块、数据输入模块、声光指示模块和强电控制及变压模块；其中，所述弱电信号检测及处理模块具体包括单片机和电压电流检测模块，所述数据输入模块具体包括控制按键、红外接收器和射频器，所述声光指示模块具体包括数码管和蜂鸣器，所述强电控制及变压模块具体包括继电器组和电源；所述强电控制及变压模块、所述数据输入模块和所述声光指示模块均连接所述弱电信号检测及处理模块。

2.根据权利要求1所述的多用学习型控制器，其特征在于，所述电压电流检测模块包括A/D转换器ADC0809芯片和电压电流传感器。

3.根据权利要求1所述的多用学习型控制器，其特征在于，所述红外接收器为VS1838型红外遥控接收头，连接至所述单片机。

4.根据权利要求1所述的多用学习型控制器，其特征在于，所述射频器为8路射频收发模块，接收单元数据脚与所述单片机相连。

5.根据权利要求1所述的多用学习型控制器，其特征在于，继电器组包括多个连接至所述单片机的大功率继电器，所述单片机与所述继电器之间通过光耦隔离。

6.根据权利要求1所述的多用学习型控制器，其特征在于，所述数据输入模块基于CH451型芯片。

7.根据权利要求6所述的多用学习型控制器，其特征在于，所述声光指示模块的数码管采用六位共阳数码管，所述数码管与所述CH451型芯片配合使用。

说明书

多用学习型控制器

技术领域

[0001] 本发明涉及控制设备技术领域，具体而言，涉及一种多用学习型控制器。

背景技术

[0002] 随着科学技术的迅速发展，人们的生产行为、生活方式都发生了重大的变化，家庭及工厂里的电器越来越多样化，数量越来越多，用电负荷增大，这就给居家带来了用电安全的隐患，由于市面上还没有针对多种用电器进行全面监控的控制器产品，因此，如何开发一种控制器进而实现大部分用电器的监控/遥控，进而提高用电安全成为需要解决的技术问题。

发明内容

[0003] 本发明旨在至少解决上述现有技术或相关技术中存在的技术问题之一，公开了一种多用学习型控制器，其功能全面，能够实现对多种用电器的监控/遥控，有效提升用电安全。

[0004] 本发明是通过以下技术方案予以实现：

[0005] 一种多用学习型控制器，包括：弱电信号检测及处理模块、数据输入模块、声光指示模块和强电控制及变压模块；其中，弱电信号检测及处理模块具体包括单片机和电压电流检测模块，数据输入模块具体包括控制按键、红外接收器和射频器，声光指示模块具体包括数码管和蜂鸣器，强电控制及变压模块具体包括继电器组和电源；强电控制及变压模块、数据输入模块和声光指示模块均连接弱电信号检测及处理模块。

[0006] 根据本发明提供的多用学习型控制器，优选地，电压电流检测模块包括A/D转换器ADC0809芯片和电压电流传感器。

[0007] 根据本发明提供的多用学习型控制器，优选地，红外接收器为VS1838型红外遥控接收头，连接至单片机。

[0008] 根据本发明提供的多用学习型控制器，优选地，射频器为8路射频收发模块，接收单元数据脚与单片机相连。

[0009] 根据本发明提供的多用学习型控制器，优选地，继电器组包括多个连接至单片机的大功率继电器，单片机与继电器之间通过光耦隔离。

[0010] 根据本发明提供的多用学习型控制器，优选地，数据输入模块基于CH451型芯片。

[0011] 根据本发明提供的多用学习型控制器，优选地，声光指示模块的数码管采用六位共阳数码管与CH451型芯片配合使用。

[0012] 本发明取得的有益效果包括：能够实现对多种用电器的监控/遥控，具体地，支持掉电保护功能，更可靠更安全；支持过压过流保护功能，可保护负载，对负载的运行状态有监控功能；支持远程遥控功能，且可以通过学习功能，来支持各种红外遥控器，不仅控制起来方便、避免遥控器丢失，又能实现安全控制，比如，在此多用学习型控制器控制高压电器时，如果手动去接触控制，当在布线不规范时很容易触电，遥控的功能则可安全的实现控制；支持红外遥控和射频遥控。基于本发明提供的多用学习型控制器可以实现多路电器控制、电器顺序启动及停止、绕线电机串电阻软启动、电器延时供电或断电、电器随机通断电。应用范围广泛，实用性强。

附图说明

[0013] 图1示出了根据本发明实施例的多用学习型控制器的原理示意框图。

具体实施方式

[0014] 为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。

[0015] 本发明公开的多用学习型控制器包括弱电信号检测及处理模块、数据输入模块、声光指示模块和强电控制及变压模块；其中，弱电信号检测及处理模块具体包括单片机(SCM)和电压电流检测模块，数据输入模块具体包括控制按键、红外接收器和射频器，声光指示模块具体包括数码管和蜂鸣器，强电控制及变压模块具体包括继电器组和电源；强电控制及变压模块、数据输入模块和声光指示模块均连接弱电信号检测及处理模块。红外信号可对系统进行参数配置，射频信号能简单的对系统做启停操作；强电的控制单元为大功率继电器组，给本控制器提供电能的电源支持对外输出5V、12V电源。

[0016] 断电后，系统内部数据全部清零，上电后重新初始化，保证二次来电后不会主动上电，以防止触电漏电等危险。

[0017] 通过六个电流电压检测模块，其输出的模拟量传给单片机，与设定的电压电流值进行比对，并作出是否需要断电的处理；额定电流的调节也是通过红外遥控器或是按键进行设定，通过数码管可以看到所设的值。

[0018] 远程遥控包括红外遥控和射频遥控，但用红外遥控时需要先将多用学习型控制器设置至学习界面，并按住所选遥控器的按键对准多用学习型控制器的红外接收头进行读码保存。

[0019] 可通过设定运行逻辑的程序对继电器组进行控制(包括六个继电器)，来实现多路电器控制、电器顺序启动及停止、绕线电机串电阻软启动、电器延时供电或断电、电器随机通断电。

[0020] 继电器控制，通过光耦隔离，将电压电流模块连入继电器的触电管脚上，单片机通过控制光耦进而控制继电器，同时会时时读取继电器管脚上的电压及电流，作出是否控制的判断。

[0021] 本发明的电流电压检测模块应用的是A/D转换器ADC0809芯片，该芯片与电压电流传感器配合，传感器将运算处理后的数字信号传给单片机进行与设定的额定值比对处理，进而实现对电压电流的实时检测。显示电路采用CH451芯片，由单片机控制，进而驱动6位数码管显示各路段的电流值及工作状态(开/关)。红外射频遥控部分的红外遥控接收头为VS1838型号与单片机连接，射频部分使用的是射频收发模块(8路)，其接收单元数据脚与单片机相连，数据的检测均由单片机内部程序运行实现。继电器组采用的是大功率继电器，并通过光耦隔离，单片机通过控制光耦，进而控制继电器。声光指示部分采用有源蜂鸣器，通过单片机控制三极管，进而控制蜂鸣器是否发声，系统检测到异常以及在设置过程中会发音。

[0022] 本发明支持以下功能：掉电保护、限流限压保护、额定电流电压可调、远程遥控、多路电器控制、电器顺序启动及停止、绕线电机串电阻软启动、电器延时供电或断电、电器随机通断电、对外提供电压。(上述中的多路电器控制、电器顺序启动及停止、绕线电机串电阻软启动、电器延时供电或断电、电器随机通断电功能，本系统不支持这些功能同步运行，只可选择某一功能来运行；其输出为开关量。)

[0023] 掉电保护功能：为系统掉电后再次得电时也不会主动动作，避免主动供电而造成危险；限流限压保护功能，为超过设定的电压电流额定值时，即刻断电；所述额定电流电压可调功能，为通过单片机编程实现，按键或红外遥控器设置，电压电流检测模块所检测到的数据与单片机中已设定好的参数相对比，来判断系统运行与否。

[0024] 远程遥控功能：既可用任意红外遥控器遥控，又可用射频遥控器控制。用其他红外遥控器控制前，需要让此多用学习型控制器进行学习，即将所用遥控器的码记录至单片机中，且只要不删除所记录的红外码，已被学习的红外遥控器均能对多用学习型控制器进行控制。此外，多用学习型控制器还配有按键，为避免遥控器找不到，可应急使用按键进行操作。

[0025] 多路电器控制功能：本发明公开的控制器共有6路控制接口，选择此功能后，可用遥控器单独开关各路的电器负载，如摄像机、电视、空调、电灯、电机等，每路最大额定功耗为11000W。

[0026] 电器顺序启动及停止功能：6路控制接口可按规定时间进行通电动作，来控制外接的电器，如霓虹灯、广告牌等，工作方式可设为随机循环方式或非循环方式，且每路最大额定功耗为11000W。

[0027] 本多用学习型控制器支持6级电机软启动，即6路中的前5路均要串电阻，与电器顺序启动及停止功能不同的设定是：顺序启动级六路均常闭后，会变成前5路常开，第6路常闭，此后不再主动动作。

[0028] 电器延时供电或断电功能：可以设定给负载供电的时间以及控制方式，即是延时供电，还是延时断电。可用于热水器、热水壶、充电设备等。

[0029] 电器随机通断电功能：可设定固定的时间间隔给负载做通断电实验，已验证负载的可靠性，如通电5s，断电5s等时间，也可设置随机时间的通断电，即通断电间隔时间为随机。此功能可验证摄像机、灯具等设备。

[0030] 图1为本发明的多用学习型控制器的一种实现方式：包括电源模块(为各单元供电)、继电器组(控制外部电器)、IR_red、RF_red、key、SCM、电流检测、电压检测、声光指示；电源模块(为各单元供电)即为各模块供电以及对外输出12V、5V电源；单片机、AD转换器、数码管驱动以及继电器，均由电源模块为其供电；继电器组(控制外部电器)实现各控制功能的对外接口，其管脚引出接线端子，为开关量控制，这样就可根据实际的控制需求接入不同的电压了，选用的继电器最大耐压380V，最大耐流30A；IR_red、RF_red，分别为红外接收头及射频接收模块，数据通信通过单片机内部程序来实现；电流检测、电压检测均采用检测模块方式，其输出与AD数模转换器连接，并通过转换器进行数据处理，将数字信号传递给单片机处理；上述的电流检测部分采用霍尔元件进行检测电流产生的场，感知场的强弱来输出一个模拟量给AD转换器；电压检测部分，通过整流桥、线性光耦以及电阻分压来实现，具体为外部电压先经电阻再进线性光耦，耦合出的隔离的低压送进AD转换器进行处理，并把处理后的数字信号传给单片机；声光指示是指蜂鸣器及数码管，蜂鸣器则是在多用学习型控制器检查出异常或是在配置多用学习型控制器的参数时，发出声音指示，使用8050三极管驱动；数码管则是采用六位共阳数码管，已用来与CH451芯片配合使用，能够通过此芯片驱动数码管的同时，也可以读取按键的值，这样还能节省单片机的管脚。数码管的作用是人机交互界面，可以显示运行的功能、被控制对象的电流及电压值以及运行时间信息。

[0031] 根据上述实施例，本发明能够实现对多种用电器的监控/遥控，具体地，支持掉电保护功能，更可靠更安全；支持过压过流保护功能，可保护负载，对负载的运行状态有监控功能；支持远程遥控功能，且可以通过学习功能，来支持各种红外遥控器，不仅控制起来方便、避免遥控器丢失，又能实现安全控制，比如，在此多用学习型控制器控制高压电器时，如果手动去接触控制，当在布线不规范时很容易触电，遥控的功能则可安全的实现控制；支持红外遥控和射频遥控。基于本发明提供的多用学习型控制器可以实现多路电器控制、电器顺序启动及停止、绕线电机串电阻软启动、电器延时供电或断电、电器随机通断电。应用范围广泛，实用性强。

[0032] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。