[发明专利]一种由单片机控制的停电防自启红外感应智能开关

说明书

技术领域

本发明属于智能家居控制节能系统，具体涉及一种由单片机控制的停电防自启红外感应智能开关。

背景技术

在人们的日常生活中，开关随处可见，基本上每种用电的电器都需要至少一个开关来控制，让人们可以自己控制电器的使用状态。然而在这么多开关中，大多数开关都是传统的机械开关，需要人手直接按压才能实现有效的通断，对于一些行动不方便的人来说按压有时候也并非易事，或者记性不好的人常常忘记关掉开关造成不少浪费，还有这些机械开关没有记忆功能，在停电后如果忘记关掉开关，下次来电时会继续保持开启状态，会造成一定的能源损失和浪费。在越来越智能化的现代社会，这样的开关是无法满足人们需求的，人们需要有感应的更加自动化的节能开关。

为了解决这一问题，我们设计出了一种停电防自启的红外感应智能开关。该开关可实现触摸开断和弱光条件下通过人体感应自动开启，在无人活动状态下延时关闭；具有防止停电后重新来电时开关处于开启状态浪费电能的功能。应用简单的单片机技术和红外感应技术，实现低成本，简单而智能的开关，对智能家居的发展具有重要意义。

发明内容

一种由单片机控制的停电防自启红外感应智能开关。

本发明采用以下方案实现：一种由单片机控制的停电防自启红外感应智能开关；包括电源模块、触摸开关模块、红外感应开关模块、单片机中央处理模块和继电器控制模块；电源模块连接触摸开关模块和红外感应开关模块，触摸开关模块和红外感应开关模块连接单片机中央处理模块，单片机中央处理模块连接继电器控制模块；电源模块内含一个稳压模块和一个停电防自启模块，稳压模块与停电防自启模块串联连接，停电防自启模块由充放电电路及充电电池组成；红外感应开关模块含热释电A和热释电B两个模块，热释电A内含光敏电阻；智能开关的开断控制模式含三种：触摸开关控制模式、含光敏电阻的热释电A控制模式及触摸开关与热释电B组合控制模式。稳压模块输出VCC为触摸开关模块、单片机中央处理模块和继电器控制模块供电，停电防自启模块输出VCC2为红外感应开关模块供电，在停电时为红外感应开关模块提供稳定电源，实现停电防自启功能；红外感应开关模块、触摸开关模块及继电器控制模块分别与单片机的I/O口连接。

所述电源模块内含一个稳压模块和一个停电防自启模块，稳压模块与停电防自启模块串联连接，停电防自启模块由充放电电路及充电电池组成。其中充放电电路由二极管D5、D6，稳压二极管D7，电阻R3、R4和一个充电电池组成。D5、D6正极同时连接到稳压模块输出的正极端VCC，D5、D6负极分别与电阻R3两端连接，D5负极同时接到电阻R4一端，电阻R4另一端接稳压二极管D7负极，稳压二极管D7两端并联一个充电电池， D6负极接停电防自启模块输出端VCC2。稳压模块由电源变压器T1，桥式整流电路D1～D4，滤波电容C1、C3，防止自激电容C2和一只固定式三端稳压器LM7805CK组成。 220V交流市电通过电源变压器变换成交流低压9V电源，再经过桥式整流电路D1～D4的整流和滤波电容C1的滤波，在固定式三端稳压器LM7805CK的Vin和GND两端形成一个并不十分稳定的直流电压，此直流电压经过LM7805CK的稳压和C3的滤波便在稳压电源的输出端VCC产生了精度高、稳定度好的5V直流输出电压。稳压模块输出端VCC连接触摸开关模块、单片机中央处理模块和继电器控制模块的电源端VCC, 停电防自启模块输出端VCC2连接2个热释电的电源端VCC2。该电源模块可为该系统的各个模块提供稳定的电源，同时停电防自启电源模块可以在突然停电的状态下为红外感应开关模块提供持续稳定的电源，消除红外感应开关模块存留的有效信号。

所述触摸开关模块由NE555芯片，电容C6、C7，电阻R5和金属片组成。C6并联在NE555芯片的1脚和5脚之间，C7并联在NE555芯片的1脚和6脚之间，R5并联在NE555芯片的7脚和8脚之间，金属片接在NE555芯片的2脚，NE555芯片的4、8引脚相连，6、7引脚相连，3脚接单片机P0.2引脚。平时由于金属片无感应电压，电容C7通过NE555第7脚放电完毕，3脚输出为低电平；当手摸金属片时，2脚通过人体电阻接地，电位变低，3脚输出高电平，电源通过R5给C7充电，当电容C7上电压上升至电源电压的2/3时，NE555第7脚导通使C7放电，使第3脚输出由高电平变回到低电平。该模块可实现人手每触碰金属片一次就触发一次高电平输入到单片机中央处理模块，单片机中央处理模块通过内部程序，每接收到一次高电平信号，就将单片机中央处理模块的输出信号置反，实现手动触摸控制智能开关通断。