本發(fā)明涉及照明燈具開關(guān)電路技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種雙控開關(guān)接線方法和電路。
背景技術(shù):
雙控開關(guān)在許多場合都會應(yīng)用到,如臥室照明等?,F(xiàn)有的技術(shù)是利用雙控開關(guān)中的主開關(guān)來控制負載的開與關(guān),主開關(guān)通過與副開關(guān)的兩條電線進行供電給副開關(guān),同時進行開關(guān)狀態(tài)的數(shù)據(jù)傳輸,從而達到控制燈具的目的。這樣的方案由于分主副開關(guān),會在后續(xù)用戶使用過程中如果出現(xiàn)損壞,用戶無法判定是哪個損壞,必需兩個開關(guān)一起更換,成本高,造成了浪費。并且這種主副開關(guān)的方式存在對碼的問題和雙控開關(guān)之間通訊造成的電路干擾問題。另外,大多數(shù)現(xiàn)有雙控開關(guān)的接線方案還存在無法兼容現(xiàn)有的普通機械雙控開關(guān)線路的缺點,無法對這種線路的開關(guān)直接更換使用,要重新布線才能使用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、接線方便、成本更低、控制簡便、只需接一根火線的雙控開關(guān)接線方法及電路。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種單火線雙控開關(guān)接線方法,其特征在于:選擇兩個完全相同的觸摸開關(guān),將市電的火線接入第一個開關(guān),第二個開關(guān)及負載燈與第一個開關(guān)構(gòu)成串聯(lián)連接,然后一起連接市電的零線;
所述觸摸開關(guān)包括有觸摸盤、MCU及觸摸控制電路、電源穩(wěn)壓電路、單火線取電模塊以及火線控制模塊,MCU及觸摸控制電路連接觸摸盤作為操作機構(gòu),電源穩(wěn)壓電路連接MCU及觸摸控制電路形成DC穩(wěn)壓輸出及DC低壓檢測輸入回路,單火線取電模塊連接電源穩(wěn)壓電路形成DC低壓輸出及DC低壓檢測輸出回路,火線控制模塊連接單火線取電模塊形成DC高壓輸出及高壓控制信號回路,火線控制模塊連接開關(guān)的輸入端和輸出端;火線控制模塊中采用可控硅或繼電器作為控制機構(gòu);MCU及觸摸控制電路連接火線控制模塊形成DC高壓電壓檢測回路和過流保護檢測回路,單火線取電模塊連接MCU及觸摸控制電路形成開關(guān)控制信號回路。
優(yōu)選地,第一開關(guān)的輸入端連接市電的火線,第二開關(guān)的輸入端連接第一開關(guān)的輸出端,負載燈分別連接第二開關(guān)的輸出端和市電的零線。
或者第一開關(guān)的輸入端連接市電的火線,負載燈的兩端分別連接第一開關(guān)的輸出端和第二開關(guān)的輸入端,第二開關(guān)的輸出端連接市電的零線。
一種基于前述單火線雙控開關(guān)接線方法的接線電路,所述觸摸開關(guān)采用芯片RH6015C作為MCU及觸摸控制電路的觸摸芯片U1,而MCU采用芯片PIC12F675作為控制芯片U3,采用芯片HT7133作為電源穩(wěn)壓電路的控制芯片U6,采用二極管、三極管、可控硅SCR、變壓器、電阻、電容組成的作為單火線取電模塊的控制電路M1,而火線控制模塊采用可控硅SCR作為控制機構(gòu);火線控制模塊還包括有四個二極管,依次為二極管D1、二極管D2、二極管D3和二極管D4,其中二極管D1的正向端為輸入端,二極管D2的反向端連接二極管D1的正向端,二極管D3的反向端連接二極管D1的反向端并與SCR的A1端連接,二極管D4的反向端連接二極管D3的正向端,二極管D2和二極管D4的正向端一起接地,可控硅SCR的K端與R3連接,R3的另外一端接地,二極管D3的正向端為輸出端;取電模塊M1的1腳、2腳、3腳、4腳和5腳分別連接二極管D1的反向端、可控硅SCR、二極管D4的正向端、MCU芯片U3和電源穩(wěn)壓控制芯片U6;觸摸盤PAD通過電阻R6連接觸摸芯片U1;觸摸芯片U1連接MCU芯片U3,MCU芯片U3連接電源穩(wěn)壓控制芯片U6及單火線取電模塊的控制電路M1,并連接于火線控制模塊的電阻R3與可控硅SCR之間。
優(yōu)選地,第一開關(guān)的二極管D1的正向端連接市電的火線,第二開關(guān)的二極管D1的正向端連接第一開關(guān)的二極管D3的正向端,負載燈連接第二開關(guān)的二極管D3的正向端和市電的零線。
或者,第一開關(guān)的二極管D1的正向端連接市電的火線,負載燈連接第一開關(guān)的二極管D3的正向端,第二開關(guān)的二極管D1的正向端連接負載燈另一端,第二開關(guān)的二極管D3的正向端連接市電的零線。
進一步地,所述觸摸開關(guān)還設(shè)有開關(guān)指示燈電路,開關(guān)指示燈電路包括一紅色LED和一藍色LED,紅色LED和藍色LED連接MCU及觸摸控制電路。
工作原理:以市電火線接第一開關(guān),第一開關(guān)接第二開關(guān),第二開關(guān)接負載燈的接線方式為例說明工作原理。
當手指觸摸其中的一個開關(guān),如第一開關(guān)(當然也可以是第二開關(guān))的觸摸盤PAD時,第一開關(guān)的觸摸芯片U1的1腳輸出高電平(有觸摸時才輸出高電平,下同)給第一開關(guān)的MCU的4腳,MCU把檢測到的觸摸信號轉(zhuǎn)化成翻轉(zhuǎn)指令高電平(由之前的低電平翻轉(zhuǎn)成高電平,默認開電初始狀態(tài)為低電平)通過其5腳送到第一開關(guān)的取電模塊控制電路M1的4腳,再經(jīng)過取電模塊控制電路M1轉(zhuǎn)成高電平從其2腳輸出到第一開關(guān)的火線控制模塊中可控硅SCR的A2端,此時可控硅SCR導通,相當于第一開關(guān)已經(jīng)處于打開狀態(tài)。由于第一開關(guān)的可控硅SCR導通,火線的電流會經(jīng)過第一開關(guān)火線控制模塊的二極管D1-D4、可控硅SCR和電阻R3直接到第一開關(guān)的輸出端。
此時,由于第一開關(guān)的打開會導致第二開關(guān)的取電模塊控制電路M1的1腳和3腳的電壓升高,因以前AC 220V是通過第一開關(guān)、第二開關(guān)和負載燈一起進行分擔,現(xiàn)在第一開關(guān)已經(jīng)導通,必然會導致分擔在第二開關(guān)和負載燈的電壓上升,從而導致第二開關(guān)的取電模塊控制電路M1的1腳電壓的上升。通過電阻R1和電阻R2的降壓及分壓,此時第二開關(guān)的MCU的7腳檢測到該電壓上升信號時,會在其5腳輸出高電平到第二開關(guān)的取電模塊控制芯片M1的4腳,再經(jīng)過第二開關(guān)的取電模塊控制電路M1轉(zhuǎn)化在2腳輸出高電平到第二開關(guān)火線控制模塊的可控硅SCR的A2端,此時第二開關(guān)火線控制模塊的可控硅SCR導通,相當于第二開關(guān)已經(jīng)處于打開狀態(tài)。由于第一開關(guān)火線控制模塊的可控硅SCR導通,火線的電流會經(jīng)過第一開關(guān)到第二開關(guān)的二極管D1-D4、可控硅SCR和電阻R3直接到第二開關(guān)的輸出端,再到負載燈,此時負載燈亮,從而完成整個開燈的過程。
當負載燈處于打開狀態(tài)時,觸摸其中的一個開關(guān),如第一開關(guān)(當然也可以是第二開關(guān))的觸摸盤PAD,第一開關(guān)的觸摸芯片U1的1腳輸出高電平(有觸摸時才輸出高電平,下同)給第一開關(guān)的MCU的4腳,MCU把檢測到的觸摸信號轉(zhuǎn)化成翻轉(zhuǎn)指令低電平通過其5腳(由之前的高電平翻轉(zhuǎn)成低電平)到第一開關(guān)的取電模塊控制芯片M1的4腳,再經(jīng)過取電模塊控制芯片M1轉(zhuǎn)成低電平從其2腳輸出到第一開關(guān)火線控制模塊的可控硅SCR的A2端,這時第一開關(guān)火線控制模塊的可控硅SCR關(guān)閉,相當于第一開關(guān)已經(jīng)處于關(guān)閉狀態(tài)。由于第一開關(guān)火線控制模塊的可控硅SCR的關(guān)閉,會導致第二開關(guān)的取電模塊的控制芯片M1的1腳和3腳電壓下降。由于以前AC 220V是通過第一開關(guān)、第二開關(guān)直接加在了負載燈上,第一開關(guān)關(guān)閉后,會造成第一開關(guān)要分擔電壓,從而加在第二開關(guān)上的微弱導通電壓也會下降,由此導致第二開關(guān)的取電模塊控制芯片M1的1腳電壓下降,通過電阻R1和電阻R2的降壓及分壓,此時第二開關(guān)的MCU的7腳檢測到此電壓下降信號,會在其6腳輸出翻轉(zhuǎn)低電平,再經(jīng)過電阻R4到第二開關(guān)的取電模塊控制芯片M1的5腳,再經(jīng)過第二開關(guān)的取電模塊控制芯片M1轉(zhuǎn)化在2腳輸出低電平到第二開關(guān)火線控制模塊的可控硅SCR的A2端,此時第二開關(guān)火線控制模塊的可控硅SCR關(guān)閉,相當于第二開關(guān)已經(jīng)處于關(guān)閉狀態(tài)。由于第一開關(guān)及第二開關(guān)的關(guān)閉,使得整個電路關(guān)閉,負載燈熄滅,從而完成整個關(guān)燈的過程。
電阻R3是限流檢測電阻,通過電阻R3的電流達到限制要求時,在電阻R3上的電壓達到MCU檢測測定值時,MCU的5腳輸出低電平關(guān)閉開關(guān),此時另外一個開關(guān)也會進行關(guān)閉,達到兩個開關(guān)都關(guān)閉以保護電路的作用。
發(fā)光二極管D5(紅色LED)、發(fā)光二極管D6(藍色LED)、電阻R7和電阻R8構(gòu)成開關(guān)指示燈電路,藍燈LED亮為關(guān)燈狀態(tài)指示,紅色LED亮為開燈狀態(tài)指示。
本發(fā)明通過將兩個完全一樣的觸摸開關(guān)與負載串聯(lián)起來,在雙控開關(guān)之間只需接一條線,既可以兼容現(xiàn)有的機械雙控開關(guān),還可節(jié)省一條電線,從而降低成本;另外,兩個開關(guān)不分主副開關(guān),開關(guān)之間也并不進行數(shù)據(jù)傳輸,兩個開關(guān)只檢測本身內(nèi)部電壓的變化來判斷用戶是否進行雙控開關(guān)的操作,來對內(nèi)部的可控硅或繼電器進行控制達到打開或關(guān)閉的目的。且該雙控開關(guān)不需要進行對碼,也不需要做其它任何設(shè)置就可直接使用,兼容所有的燈具負載,負載功率可低到1W。
附圖說明
圖1為本發(fā)明接線示意框圖;
圖2為本發(fā)明接線原理示意框圖;
圖3為本發(fā)明接線電路圖。
具體實施方式
本實施例中,參照圖1和圖2,所述單火線雙控開關(guān)接線方法,選擇兩個完全相同的觸摸開關(guān),將市電的火線接入第一個開關(guān),第二個開關(guān)及負載燈與第一個開關(guān)構(gòu)成串聯(lián)連接,然后一起連接市電的零線;
所述觸摸開關(guān)包括有觸摸盤、MCU及觸摸控制電路、電源穩(wěn)壓電路、單火線取電模塊以及火線控制模塊,MCU及觸摸控制電路連接觸摸盤作為操作機構(gòu),電源穩(wěn)壓電路連接MCU及觸摸控制電路形成DC穩(wěn)壓輸出及DC低壓檢測輸入回路,單火線取電模塊連接電源穩(wěn)壓電路形成DC低壓輸出及DC低壓檢測輸出回路,火線控制模塊連接單火線取電模塊形成DC高壓輸出及高壓控制信號回路,火線控制模塊連接開關(guān)的輸入端和輸出端;火線控制模塊中采用可控硅或繼電器作為控制機構(gòu);MCU及觸摸控制電路連接火線控制模塊形成DC高壓電壓檢測回路和過流保護檢測回路,單火線取電模塊連接MCU及觸摸控制電路形成開關(guān)控制信號回路。
作為其中的一個實施例,第一開關(guān)(即開關(guān)1,下同)的輸入端連接市電的火線,第二開關(guān)(即開關(guān)2,下同)的輸入端連接第一開關(guān)的輸出端,負載燈分別連接第二開關(guān)的輸出端和市電的零線。
一種基于前述單火線雙控開關(guān)接線方法的接線電路,所述觸摸開關(guān)采用芯片RH6015C作為MCU及觸摸控制電路的觸摸芯片U1,而MCU采用芯片PIC12F675作為控制芯片U3,采用芯片HT7133作為電源穩(wěn)壓電路的控制芯片U6,采用二極管、三極管、可控硅SCR、變壓器、電阻、電容組成的作為單火線取電模塊的控制電路M1,而火線控制模塊采用可控硅SCR作為控制機構(gòu);火線控制模塊還包括有四個二極管,依次為二極管D1、二極管D2、二極管D3和二極管D4,其中二極管D1的正向端為輸入端,二極管D2的反向端連接二極管D1的正向端,二極管D3的反向端連接二極管D1的反向端并與SCR的A1端連接,二極管D4的反向端連接二極管D3的正向端,二極管D2和二極管D4的正向端一起接地,可控硅SCR的K端與R3連接,R3的另外一端接地,二極管D3的正向端為輸出端;取電模塊M1的1腳、2腳、3腳、4腳和5腳分別連接二極管D1的反向端、可控硅SCR、二極管D4的正向端、MCU芯片U3和電源穩(wěn)壓控制芯片U6;觸摸盤PAD通過電阻R6連接觸摸芯片U1;觸摸芯片U1連接MCU芯片U3,MCU芯片U3連接電源穩(wěn)壓控制芯片U6及單火線取電模塊的控制電路M1,并連接于火線控制模塊的電阻R3與可控硅SCR之間。
第一開關(guān)的二極管D1的正向端連接市電的火線,第二開關(guān)的二極管D1的正向端連接第一開關(guān)的二極管D3的正向端,負載燈連接第二開關(guān)的二極管D3的正向端和市電的零線。
或者,第一開關(guān)的二極管D1的正向端連接市電的火線,負載燈連接第一開關(guān)的二極管D3的正向端,第二開關(guān)的二極管D1的正向端連接負載燈另一端,第二開關(guān)的二極管D3的正向端連接市電的零線。
進一步地,所述觸摸開關(guān)還設(shè)有開關(guān)指示燈電路,開關(guān)指示燈電路包括一紅色LED2和一藍色LED1,紅色LED2和藍色LED1連接MCU及觸摸控制電路。
工作原理:以市電火線接第一開關(guān),第一開關(guān)接第二開關(guān),第二開關(guān)接負載燈的接線方式為例說明工作原理。
當手指觸摸其中的一個開關(guān),如第一開關(guān)(當然也可以是第二開關(guān))的觸摸盤PAD時,第一開關(guān)的觸摸芯片U1的1腳輸出高電平(有觸摸時才輸出高電平,下同)給第一開關(guān)的MCU的4腳,MCU把檢測到的觸摸信號轉(zhuǎn)化成翻轉(zhuǎn)指令高電平(由之前的低電平翻轉(zhuǎn)成高電平,默認開電初始狀態(tài)為低電平)通過其5腳送到第一開關(guān)的取電模塊控制電路M1的4腳,再經(jīng)過取電模塊控制電路M1轉(zhuǎn)成高電平從其2腳輸出到第一開關(guān)的火線控制模塊中可控硅SCR的A2端,此時可控硅SCR導通,相當于第一開關(guān)已經(jīng)處于打開狀態(tài)。由于第一開關(guān)的可控硅SCR導通,火線的電流會經(jīng)過第一開關(guān)火線控制模塊的二極管D1-D4、可控硅SCR和電阻R3直接到第一開關(guān)的輸出端。
此時,由于第一開關(guān)的打開會導致第二開關(guān)的取電模塊控制電路M1的1腳和3腳的電壓升高,因以前AC 220V是通過第一開關(guān)、第二開關(guān)和負載燈一起進行分擔,現(xiàn)在第一開關(guān)已經(jīng)導通,必然會導致分擔在第二開關(guān)和負載燈的電壓上升,從而導致第二開關(guān)的取電模塊控制電路M1的1腳電壓的上升。通過電阻R1和電阻R2的降壓及分壓,此時第二開關(guān)的MCU的7腳檢測到該電壓上升信號時,會在其5腳輸出高電平到第二開關(guān)的取電模塊控制芯片M1的4腳,再經(jīng)過第二開關(guān)的取電模塊控制電路M1轉(zhuǎn)化在2腳輸出高電平到第二開關(guān)火線控制模塊的可控硅SCR的A2端,此時第二開關(guān)火線控制模塊的可控硅SCR導通,相當于第二開關(guān)已經(jīng)處于打開狀態(tài)。由于第一開關(guān)火線控制模塊的可控硅SCR導通,火線的電流會經(jīng)過第一開關(guān)到第二開關(guān)的二極管D1-D4、可控硅SCR和電阻R3直接到第二開關(guān)的輸出端,再到負載燈,此時負載燈亮,從而完成整個開燈的過程。
當負載燈處于打開狀態(tài)時,觸摸其中的一個開關(guān),如第一開關(guān)(當然也可以是第二開關(guān))的觸摸盤PAD,第一開關(guān)的觸摸芯片U1的1腳輸出高電平(有觸摸時才輸出高電平,下同)給第一開關(guān)的MCU的4腳,MCU把檢測到的觸摸信號轉(zhuǎn)化成翻轉(zhuǎn)指令低電平通過其5腳(由之前的高電平翻轉(zhuǎn)成低電平)到第一開關(guān)的取電模塊控制芯片M1的4腳,再經(jīng)過取電模塊控制芯片M1轉(zhuǎn)成低電平從其2腳輸出到第一開關(guān)火線控制模塊的可控硅SCR的A2端,這時第一開關(guān)火線控制模塊的可控硅SCR關(guān)閉,相當于第一開關(guān)已經(jīng)處于關(guān)閉狀態(tài)。由于第一開關(guān)火線控制模塊的可控硅SCR的關(guān)閉,會導致第二開關(guān)的取電模塊的控制芯片M1的1腳和3腳電壓下降。由于以前AC 220V是通過第一開關(guān)、第二開關(guān)直接加在了負載燈上,第一開關(guān)關(guān)閉后,會造成第一開關(guān)要分擔電壓,從而加在第二開關(guān)上的微弱導通電壓也會下降,由此導致第二開關(guān)的取電模塊控制芯片M1的1腳電壓下降,通過電阻R1和電阻R2的降壓及分壓,此時第二開關(guān)的MCU的7腳檢測到此電壓下降信號,會在其6腳輸出翻轉(zhuǎn)低電平,再經(jīng)過電阻R4到第二開關(guān)的取電模塊控制芯片M1的5腳,再經(jīng)過第二開關(guān)的取電模塊控制芯片M1轉(zhuǎn)化在2腳輸出低電平到第二開關(guān)火線控制模塊的可控硅SCR的A2端,此時第二開關(guān)火線控制模塊的可控硅SCR關(guān)閉,相當于第二開關(guān)已經(jīng)處于關(guān)閉狀態(tài)。由于第一開關(guān)及第二開關(guān)的關(guān)閉,使得整個電路關(guān)閉,負載燈熄滅,從而完成整個關(guān)燈的過程。
電阻R3是限流檢測電阻,通過電阻R3的電流達到限制要求時,在電阻R3上的電壓達到MCU檢測測定值時,MCU的5腳輸出低電平關(guān)閉開關(guān),此時另外一個開關(guān)也會進行關(guān)閉,達到兩個開關(guān)都關(guān)閉以保護電路的作用。
發(fā)光二極管D5(紅色LED)、發(fā)光二極管D6(藍色LED)、電阻R7和電阻R8構(gòu)成開關(guān)指示燈電路,藍燈LED亮為關(guān)燈狀態(tài)指示,紅色LED亮為開燈狀態(tài)指示。
以上已將本發(fā)明做一詳細說明,以上所述,僅為本發(fā)明之較佳實施例而已,當不能限定本發(fā)明實施范圍,即凡依本申請范圍所作均等變化與修飾,皆應(yīng)仍屬本發(fā)明涵蓋范圍內(nèi)。