专利名称：一种多重探测技术应用的感应器开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及感应器开关技术领域，尤其涉及一种多重探测技术应用的感应器
开关。
背景技术：
为节省能源，很多场所使用感应器开关控制用电设备的电源通断，该用电设备包
括照明灯具、空调等设备。现有的用于公共场所的感应器开关，包括红外线PIR接收及处理 电路，当红外线PIR接收及处理电路探测到人体辐射红外线能量发生变化时，判断出该公
共场所有人，该感应器开关接通电源，为用电设备供电。该感应器开关只能适用于人头涌动
的公共场所；对于家庭宅居、办公室及清净养生之养老院等场所，里面人的动作变化的幅度 较小，现有技术无法准确判断场所里面是否有人，导致电源通断的控制有误。
实用新型内容本实用新型提供一种多重探测技术应用的感应器开关，其利用多重探测技术，探 测幅度很小的人的动作变化，有利于提高控制电源通断的准确率。 —种多重探测技术应用的感应器开关，包括用于通过探测环境光亮度设置灯控状 态的环境亮度探测及处理电路，用于发射超声波信号的超声波US发射及处理电路，用于接 收超声波回波信号的超声波US接收及处理电路，用于探测人体辐射红外线能量变化的红 外线PIR接收及处理电路，用于控制电源通断的开关电路，用于根据输入信号产生开关电 路控制信号的单片机微处理器及其控制电路，环境亮度探测及处理电路、超声波US发射及 处理电路、超声波US接收及处理电路、红外线PIR接收及处理电路分别与单片机微处理器 及其控制电路的信号输入端口连接，开关电路与单片机微处理器及其控制电路的信号输出 端口连接。 其中，单片机微处理器及其控制电路包括单片机Ul，电阻Rl、 R4，电容Cl、 C2、 C3， 晶体X1 ;U1型号为PIC16F876A， Ul第1脚与MCLR接口连接，R4连接在+5V电源与Ul第 l脚之间，U1第2脚与US接口连接，U1第3脚与PIR接口连接，U1第4脚与TIME接口连 接，Ul第5脚与REF接口连接，Ul第6脚与AMP—CS接口连接，Ul第7脚与MANUAL接口连 接，Ul第8脚与地连接，Ul第9脚与XI —端、Cl 一端连接，Cl另一端与地连接，XI另一端 与C2 —端、Rl —端连接，C2另一端与地连接，Rl另一端与Ul第10脚连接，Ul第11脚与 PH0T0_CELL接口连接，Ul第12脚与DEM0D接口连接，Ul第13脚与40KHz接口连接，Ul第 14脚与SCK接口连接，U1第15脚与ZER0—CR0SS接口连接，U1第16脚与SD0接口连接，U1 第17脚与TX接口连接，U1第18脚与RX接口连接，U1第19脚与地连接，U1第20脚与+5V 电源连接，C3连接在Ul第19脚和Ul第20脚之间，U1第21脚与PBUTT0N接口连接，U1第 22脚与RELAY_DRIVE接口连接，Ul第27脚与PGC接口连接，Ul第28脚与PGD接口连接。 其中，红外线PIR接收及处理电路包括热释电红外传感器PE1、PE2，比较电路U8A、 U8B，电容C20、 C21、 C22、 C23、 C24、 C25、 C26、 C27、 C28、 C29，电阻R30、 R31、 R32、 R33、 R34、R35、 R36、 R37、 R38、 R39、 R40、 R41，可调电位器PT3 ;R30 一端与+5V电源连接，R30另一端 连接PE2第2脚、PE1第2脚、C20正极连接，PE2第1脚与R31 —端、C23 —端、C22负极连 接，PE2第3脚、R31另一端、C23另一端与地连接，C22正极与R34 —端连接，R34另一端与 R35 —端、C26 —端、U8A负极输入端连接，U8A输出端与R35另一端、C26另一端、R36 —端 连接，R36另一端与C28正极连接，C28负极与R41 —端、C29 —端、U8B负极输入端连接， U8B输出端与C29另一端、PT3 —端、PT3可调端、PIR接口连接，PT3另一端与R41另一端连 接，PE1第1脚与R32 —端、C24 —端、C21负极连接，C21正极与R33 —端连接，R33另一端 与U8A正极输入端、C25 —端、R37 —端、R38 —端连接，+5V电源与R37另一端、R39 —端连 接，R39另一端与U8B正极输入端、R40 —端、C27 —端连接，C20负极、R32另一端、C24另一 端、C25另一端、R38另一端、R40另一端、C27另一端与地连接。 其中，超声波US发射及处理电路包括六反相器，超声波传感器UT2，三极管Ql，电 阻R27、 R28，电容C19 ;六反相器型号为4049/S0，包括U7A、 U7B、 U7C、 U7D、 U7E、 U7F六个反 相器；R27连接在40KHz接口与Ql基极之间，R28连接在+12V电源与Ql集电极之间，Q1发 射极与地连接，Ql集电极与U7A输入端连接，U7A输出端与U7E输入端、U7F输入端、U7B输 入端连接，C19 一端与U7E输出端、U7F输出端连接，C19另一端与UT2第1脚连接，U7B输 出端与U7C输入端、U7D输入端连接，UT2第2脚与U7C输出端、U7D输出端连接。 其中，超声波US接收及处理电路包括类比开关U4，比较电路U3A、U3B、U5A、U5B，数 字可编程增益放大器U6，超声波传感器UT1，快速反应二极管HB1，电容C10、C11、C12、C13、 C14、 C15、 C16、 C17、 C18，电阻R12、 R13、 R14、 R16、 R17、 R18、 R19、 R20、 R21、 R22、 R24、 R25、 R26 ;HB1型号为BAV99， U6型号为MCP6S21I/SN ;UT1第1脚与C10 —端连接，UT1第2脚 与地连接，C10另一端与R12 —端连接，R12另一端与R13 —端、HB1 —端、U3A负极输入端 连接，HB1另一端与R14 —端连接，R13另一端与R14另一端、U3A输出端、U4第1脚Bl连 接，U3A正极输入端与REF接口连接，U4第2脚GND、U4第3脚B0与地连接，U4第6脚S与 DEM0D接口连接，U4第5脚VCC与+5V电源连接，U4第4脚A与R16 —端连接，R16另一端 与Cll 一端、R17 —端、U3B正极输入端连接，Cll另一端、R17另一端与地连接，U3B负极输 入端与U3B输出端、FILTER接口连接，R25连接在+5V电源与REF接口之间，R26、 C18连接 在REF接口与地之间，C17负极与地连接，正极与REF接口连接，REF接口与U5A正极输入 端、U5B正极输入端连接，FILTER接口与C12 —端连接，C12另一端与R18 —端连接，R18另 一端与U5A负极输入端连接，R19、C13连接在U5A负极输入端与U5A输出端之间，U5A输出 端与R20 —端连接，R20另一端与C14 一端、C15 —端连接，C14另一端与U5B负极输入端连 接，C15另一端与U5B输出连接，R21、C16连接在U5B负极输入端与U5B输出端之间，U5B输 出端与R22 —端连接，R22另一端与U6第3脚连接，U6第1脚与US接口连接，U6第2脚与 REF接口连接，U6第4脚与地连接，U6第8脚与+5V电源连接，U6第7脚与SCK接口连接， U6第6脚与SD0接口连接，U6第5脚与AMP_CS接口连接，R24连接在+5V电源与U6第5 脚之间。 其中，环境亮度探测及处理电路包括光敏元件CDS1，比较电路U2A、 U2B，可调电位 器PT2，电阻R2、 R6、 R7、 R8、 R9、 R10，电容C5、 C6 ;PH0T0_CELL接口与+5V电源、U2A输出端 连接，U2A负极输入端与CDS1 —端、R7 —端、C5 —端连接，R7另一端与+5V电源连接，CDS1 另一端、C5另一端与地连接，MANUAL接口与U2B输出端、R6 —端连接，R6另一端与+5V电源连接，U2B正极输入端与U2A正极输入端、C6 —端、PT2可调端连接，PT2 —端、C6另一端与 地连接，PT2另一端与R9连接，R9另一端与+5V电源连接，U2B负极输入端与R2 —端、R10 一端连接，R2另一端与+5V电源连接，R10另一端与地连接。 其中，开关电路包括继电器RL1，三极管Q2，二极管D8，电阻R67、 R68 ;RL1型号为 RELAY SPST 10A/DC24V， RL1第4脚与火线LINE连接，RL1第3脚与Lout输出接口连接， RL1第1脚与+24V电源连接，RL1第2脚与D8正极、Q2集电极连接，D8负极与+24V电源连 接，R67 —端与RELAY_DRIVE接口连接，R67另一端与Q2基极、R68 —端连接，R68另一端、 Q2发射极与地连接。 其中，进一步包括按钮开关及处理电路，按钮开关及处理电路包括双控轻触式开 关，双控轻触式开关与PBUTTON接口连接；进一步包括延时时间设定及处理电路，延时时间 设定及处理电路包括可调电位器PT1，电容C4 ;PT1 —端与+5V电源连接，PT1另一端与地连 接，PT1可调端与TME接口连接，C4连接在TME接口与地之间。 其中，进一步包括指示灯及处理电路，指示灯及处理电路包括双发光二极管LED1， 电阻R3、 R5 ;LED1包括两个发光二极管，R5连接在Ul第23脚与其中一个发光二极管正极 之间，R3连接在Ul第24脚与另一个发光二极管正极之间，两个发光二极管正极负极与地 连接。 其中，进一步包括电源电路，电源电路包括稳压集成电路VR2，整流桥DB1，压敏电 阻MV1，稳压二极管Zl、 Z2， 二极管D5、 D6、 D7，电阻R51、 R52、 R54、 R55、 R56、 R59 ;VR2型号 为LP2950CZ-5. 0， MV1连接在LINE输入接口与Neutral输入接口之间，R51 —端连接LINE 输入接口 ， R51另一端与D5正极、R52 —端连接，R52另一端与Cl 一端、R54 —端连接，DB1 第1脚与Cl另一端、R54另一端连接，DB1第3脚与Neutral输入接口连接，DB1第4脚与 地连接，DB1第2脚与Zl负极、+24V电源、R59 —端、C2 —端、C4正极连接，R59另一端与 Z2负极、+12V电源、C5正极、VR2第3脚连接，VR2第1脚与+5V电源、C6正极连接，Zl正 极、C2另一端、C4负极、Z2正极、C5负极、VR2第2脚、C6负极与地连接，D5负极与R55 — 端连接，R55另一端与R56 —端、D7负极、D6正极、ZRR0—CR0SS接口连接，R56另一端、D7正 极与地连接，D6负极与+5V电源连接。 从以上技术方案可以看出，本实用新型包括用于通过探测环境光亮度设置灯控状 态的环境亮度探测及处理电路，用于发射超声波信号的超声波US发射及处理电路，用于接 收超声波回波信号的超声波US接收及处理电路，用于探测人体辐射红外线能量变化的红 外线PIR接收及处理电路，用于控制电源通断的开关电路，用于根据输入信号产生开关电 路控制信号的单片机微处理器及其控制电路，环境亮度探测及处理电路、超声波US发射及 处理电路、超声波US接收及处理电路、红外线PIR接收及处理电路分别与单片机微处理器 及其控制电路的信号输入端口连接，开关电路与单片机微处理器及其控制电路的信号输出 端口连接。本技术方案包括超声波US发射及处理电路、超声波US接收及处理电路、红外线 PIR接收及处理电路，利用多重探测技术，能够探测幅度很小的人的动作变化，从而准确判 断场所里面是否有人，有利于提高控制电源通断的准确率。
图1为本实用新型的结构方框 图；[0016] 图2为本实用新型电源电路、开关电路的电路图； 图3为本实用新型环境亮度探测及处理电路、单片机微处理器及其控制电路、按 钮开关及处理电路、延时时间设定及处理电路、指示灯及处理电路的电路图； 图4为本实用新型超声波US接收及处理电路的电路图； 图5为本实用新型红外线PIR接收及处理电路、超声波US发射及处理电路的电路 图。
具体实施方式参见图1至图5，
以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。 —种多重探测技术应用的感应器开关，包括用于通过探测环境光亮度设置灯控状 态的环境亮度探测及处理电路50 ，用于发射超声波信号的超声波US发射及处理电路30 ，用 于接收超声波回波信号的超声波US接收及处理电路40，用于探测人体辐射红外线能量变 化的红外线PIR接收及处理电路20，用于控制电源通断的开关电路70，用于根据输入信号 产生开关电路70控制信号的单片机微处理器及其控制电路60，环境亮度探测及处理电路 50、超声波US发射及处理电路30、超声波US接收及处理电路40、红外线PIR接收及处理电 路20分别与单片机微处理器及其控制电路60的信号输入端口连接，开关电路70与单片机 微处理器及其控制电路60的信号输出端口连接。 本技术方案包括超声波US发射及处理电路30、超声波US接收及处理电路40、红 外线PIR接收及处理电路20，利用多重探测技术，能够探测幅度很小的人的动作变化，从而 准确判断场所里面是否有人，有利于提高控制电源通断的准确率。本实用新型可以控制照 明灯具、空调等设备的电源通断。 本实施例中，单片机微处理器及其控制电路60包括单片机U1，电阻Rl、 R4，电容 C1、C2、C3，晶体X1 ;U1型号为PIC16F876A，U1第1脚与MCLR接口连接，R4连接在+5V电源 与Ul第1脚之间，Ul第2脚与US接口连接，Ul第3脚与PIR接口连接，Ul第4脚与TME 接口连接，U1第5脚与REF接口连接，Ul第6脚与AMP—CS接口连接，Ul第7脚与MANUAL 接口连接，Ul第8脚与地连接，Ul第9脚与XI —端、Cl 一端连接，Cl另一端与地连接，XI 另一端与C2 —端、R1 —端连接，C2另一端与地连接，R1另一端与Ul第10脚连接，U1第11 脚与PH0T0_CELL接口连接，Ul第12脚与DEM0D接口连接，Ul第13脚与40KHz接口连接， Ul第14脚与SCK接口连接，U1第15脚与ZER0—CR0SS接口连接，U1第16脚与SD0接口连 接，Ul第17脚与TX接口连接，Ul第18脚与RX接口连接，Ul第19脚与地连接，Ul第20 脚与+5V电源连接，C3连接在Ul第19脚和Ul第20脚之间，Ul第21脚与PBUTT0N接口 连接，Ul第22脚与RELAY_DRIVE接口连接，Ul第27脚与PGC接口连接，Ul第28脚与PGD 接口连接。单片机微处理器可以处理各种输入信号、控制输出信号和提供一些编程接口。 为便于与其它电路连接，单片机微处理器及其控制电路60还包括接线器Jl、 J2、 J3。 Jl具有5个脚，Jl第1脚连接+5V电源，Jl第2脚连接+12V电源，Jl第3脚连接ZER0_ CROSS接口 ， Jl第4脚连接RELAY_DRIVE接口 ， Jl第5脚与地连接。J2具有5个脚，J2第 1脚连接+5V电源，J2第2脚连接PGD接口 ， J2第3脚连接PGC接口 ， J2第4脚连接MCLR 接口 ， J2第5脚与地连接。J3具有4个脚，J3第1脚连接+5V电源，J3第2脚连接RX接 口， J3第3脚连接TX接口， J3第4脚与地连接。其中，+5V电源通过C8与地连接。
8[0025] 上述R1型号为3300HM 1/10W 5X，R4型号为10K 1/10W 5X，Cl型号为15pF 50V 5X，C2型号为15pF 50V 5X，C3型号为0. luF50V10%，C8型号为0. luF 50V10X，晶体X1 型号为CRYSTAL8. OOOMHz。 本实施例中，红外线PIR接收及处理电路20包括热释电红外传感器PE1、 PE2，比 较电路U8A、 U8B，电容C20、 C21、 C22、 C23、 C24、 C25、 C26、 C27、 C28、 C29，电阻R30、 R31、 R32、 R33、R34、R35、R36、R37、R38、R39、R40、R41，可调电位器PT3 ;R30 一端与+5V电源连接，R30 另一端连接PE2第2脚、PE1第2脚、C20正极连接，PE2第1脚与R31 —端、C23 —端、C22 负极连接，PE2第3脚、R31另一端、C23另一端与地连接，C22正极与R34 —端连接，R34另 一端与R35 —端、C26 —端、U8A负极输入端连接，U8A输出端与R35另一端、C26另一端、R36 一端连接，R36另一端与C28正极连接，C28负极与R41 —端、C29 —端、U8B负极输入端连 接，U8B输出端与C29另一端、PT3 —端、PT3可调端、PIR接口连接，PT3另一端与R41另一 端连接，PE1第1脚与R32 —端、C24 —端、C21负极连接，C21正极与R33 —端连接，R33另 一端与U8A正极输入端、C25 —端、R37 —端、R38 —端连接，+5V电源与R37另一端、R39 — 端连接，R39另一端与U8B正极输入端、R40 —端、C27 —端连接，C20负极、R32另一端、C24 另一端、C25另一端、R38另一端、R40另一端、C27另一端与地连接。 上述PT3型号为TP0T 2. 5M BLUE，具有3个连接端，其中一个为可调端，PE1型号为 PIR-RE200B，PE2型号为PIR-RE200B， U8A和U8B使用芯片型号为LMC6042，C20型号为47uF 6. 3V， C21型号为47uF 6. 3V， C22型号为47uF 6. 3V， C23型号为0. luF 50V 10%， C24型 号为0. luF 50V 10%， C25型号为0. OluF 50V 10%， C26型号为0. OluF 50V腦，C27型 号为O. luF 50V 10%，C28型号为47uF6. 3V，C29型号为0. OluF 50V 10%，R30型号为20K 1/10W 5%， R31型号为47K 1/10W 5%， R32型号为47K 1/10W 5%， R33型号为36K1/10W 5X，R34型号为36K 1/10W 5X，R35型号为2M 1/10W 5X，R36型号为18K 1/10W 5%，R37 型号为2M 1/10W 5%， R38型号为2M 1/10W 5%， R39型号为75K 1/10W 5%， R40型号为 75K 1/10W5%， R41型号为100K 1/10W 5%。 本实施例中，超声波US发射及处理电路30包括六反相器，超声波传感器UT2，三 极管Ql，电阻R27、 R28，电容C19 ;六反相器型号为4049/S0，包括U7A、 U7B、 U7C、 U7D、 U7E、 U7F六个反相器；R27连接在40KHz接口与Ql基极之间，R28连接在+12V电源与Ql集电极 之间，Ql发射极与地连接，Ql集电极与U7A输入端连接，U7A输出端与U7E输入端、U7F输 入端、U7B输入端连接，C19 一端与U7E输出端、U7F输出端连接，C19另一端与UT2第1脚 连接，U7B输出端与U7C输入端、U7D输入端连接，UT2第2脚与U7C输出端、U7D输出端连 接。 上述UT2型号为U/S SENSOR AT40-10P，三极管Ql型号为2N3904/SMD，电阻R27 型号为10K 1/10W 5%， R28型号为20K 1/10W5%，电容C19型号为0. luF 50V 10%。 本实施例中，超声波US接收及处理电路40包括类比开关U4，比较电路U3A、 U3B、 U5A、 U5B，数字可编程增益放大器U6，超声波传感器UT1，快速反应二极管HB1，电容C10、 Cll、 C12、 C13、 C14、 C15、 C16、 C17、 C18，电阻R12、 R13、 R14、 R16、 R17、 R18、 R19、 R20、 R21、 R22、R24、R25、R26 ;HB1型号为BAV99，U6型号为MCP6S21I/SN ;UT1第1脚与C10 —端连接， UT1第2脚与地连接，C10另一端与R12 —端连接，R12另一端与R13 —端、HB1 —端、U3A负 极输入端连接，HB1另一端与R14 —端连接，R13另一端与R14另一端、U3A输出端、U4第1脚Bl连接，U3A正极输入端与REF接口连接，U4第2脚GND、U4第3脚B0与地连接，U4第6 脚S与DEM0D接口连接，U4第5脚VCC与+5V电源连接，U4第4脚A与R16 —端连接，R16 另一端与Cll 一端、R17 —端、U3B正极输入端连接，Cll另一端、R17另一端与地连接，U3B 负极输入端与U3B输出端、FILTER接口连接，R25连接在+5V电源与REF接口之间，R26、C18 连接在REF接口与地之间，C17负极与地连接，正极与REF接口连接，REF接口与U5A正极输 入端、U5B正极输入端连接，FILTER接口与C12 —端连接，C12另一端与R18 —端连接，R18 另一端与U5A负极输入端连接，R19、C13连接在U5A负极输入端与U5A输出端之间，U5A输 出端与R20 —端连接，R20另一端与C14 一端、C15 —端连接，C14另一端与U5B负极输入端 连接，C15另一端与U5B输出连接，R21、C16连接在U5B负极输入端与U5B输出端之间，U5B 输出端与R22 —端连接，R22另一端与U6第3脚连接，U6第1脚与US接口连接，U6第2脚 与REF接口连接，U6第4脚与地连接，U6第8脚与+5V电源连接，U6第7脚与SCK接口连 接，U6第6脚与SDO接口连接，U6第5脚与AMP_CS接口连接，R24连接在+5V电源与U6第 5脚之间。 上述U3A、 U3B、 U5A、 U5B均使用型号为MCP6002芯片，UT1型号为U/S SENS0RAR40-10P， C10型号为0. OluF 50V 5%， Cll型号为0. OluF 50V 5X，C12型号为 0. 33uF 16V 5%， C13型号为0. 047uF50V 10%， C14型号为0. 33uF 16V 5X，C15型号为 O.uF 50V 10%， C16型号为2200pF 50V 10%， C17型号为10uF 6. 3V 10X，C18型号为 0. luF 50V 10X，R12型号为5. IK 1/10W 5% ， R13型号为510K1/10W 5% ， R14型号为160K 1/10W 5X，R16型号为5. IK 1/10W 5X，R17型号为10K 1/10W 5X，R18型号为13K 1/10W 5%， R19型号为100K 1/10W 5%， R20型号为13K 1/10W 5%， R21型号为220K 1/10W5%， R22型号为IK 1/10W 5X，R24型号为100K 1/10W 5X，R25型号为75K 1/10W 5X，R26型 号为75K 1/10W 5%。 本实施例中，环境亮度探测及处理电路50包括光敏元件CDS1，比较电路U2A、U2B， 可调电位器PT2，电阻R2、R6、R7、R8、R9、R10，电容C5、C6 ;PH0T0_CELL接口与+5V电源、U2A 输出端连接，U2A负极输入端与CDS1 —端、R7 —端、C5 —端连接，R7另一端与+5V电源连 接，CDS1另一端、C5另一端与地连接，MANUAL接口与U2B输出端、R6 —端连接，R6另一端 与+5V电源连接，U2B正极输入端与U2A正极输入端、C6 —端、PT2可调端连接，PT2 —端、 C6另一端与地连接，PT2另一端与R9连接，R9另一端与+5V电源连接，U2B负极输入端与 R2 —端、R10 —端连接，R2另一端与+5V电源连接，R10另一端与地连接。 上述CDS1型号为ra0T0CELL，光敏元件可为光敏电阻或光电晶体管，U2A、U2B均使 用型号为MCP6002芯片，可调电位器PT2型号为TP0T 1M RED，R2型号为13K 1/10W 5%，R6 型号为100K1/10W 5X，R7型号为100K 1/10W 5X，R8型号为100K 1/10W 5X，R9型号为 100K 1/10W 5%，R10100K 1/10W 5X，C5型号为82pF 50V5%， C6型号为82pF 50V 5%。 环境亮度探测及处理电路50对本实用新型所在的环境所处任何时间或时段的环 境光亮度状况进行探测、采样，采样到的信号将与电位器PT2所设定的参数进行比较，来决 定该环境的灯控状态。环境亮度探测及处理电路50用于控制照明灯具的电源通断。例如， 如果此房间的自然光度足够，本产品就会抑制灯光接通。如果设定此模式为环境黑暗模式， 即使有人占有这房间灯光也不会接通，需要用手去触动按钮开关才能接通灯光。本实用新 型设置有环境亮度刻度盘，环境亮度是通过环境亮度刻度盘来设定。反时针旋转此刻度盘至尽头(PT2的滑动触点接地)，即设定为手动模式。顺时针旋转此刻度盘至尽头(PT2的滑 动触点接到电阻最大值)，即设定为全天候服务模式。在上述两者之间，只有环境亮度在设 定的环境亮度之下，才能引发灯光接通的可能条件。在调节其间，在产品正面上，为防止低 亮度级别的误差，产品需要1分钟时间记忆环境亮度。当反时针旋转环境亮度刻度盘至尽 头时，即设定为手动模式。此时灯光将永不自动接通，若要灯光点亮，必须要用手按动开关 按钮。 本实施例中，开关电路70包括继电器RL1，三极管Q2，二极管D8，电阻R67、 R68 ; RL1型号为RELAY SPST 10A/DC24V， RL1第4脚与火线LINE连接，本实施例与LINE输入接 口连接，RL1第3脚与Lout输出接口连接，RL1第1脚与+24V电源连接，RL1第2脚与D8 正极、Q2集电极连接，D8负极与+24V电源连接，R67 —端与RELAY_DRIVE接口连接，R67另 一端与Q2基极、R68 —端连接，R68另一端、Q2发射极与地连接。开关电路70可根据实际 环境的需要，由单片机微处理器及其控制电路60给出一个驱动和延时信号，使得继电器在 零点触发，它的作用是接通负载或延时自动关熄负载。 上述Q2型号为2N3904， D8型号为1N4004, R67型号为10K， R68型号为10K。 本实施例中，进一步包括按钮开关及处理电路80，按钮开关及处理电路80包括双 控轻触式开关，双控轻触式开关与PBUTTON接口连接；进一步包括延时时间设定及处理电 路90，延时时间设定及处理电路90包括可调电位器PT1，电容C4 ;PT1 —端与+5V电源连 接，PT1另一端与地连接，PT1可调端与TME接口连接，C4连接在TME接口与地之间。上 述PT1型号为TP0T 1M RED， C4型号为82pF 50V 5%。 按钮开关及控制电路是由两个双控的轻触式开关SW1、SW2组成。SW1的1脚、SW1 的4脚、SW2的1脚、SW2的4脚相连接接到地电极上，SW1的2脚、SW1的3脚、SW2的2脚、 SW2的3脚相连接接到PBUTTON上。 按钮开关及其控制电路主要是用来设定一些参数。比如，设定超声US波灵敏度可 通过按住面板上的按钮(SW1和SW2) 15秒钟，来设定其灵敏度高、中、低。由产品面板上的 LED闪烁来描述超声波US的灵敏度。 一秒钟内黄色指示灯闪烁3次为高、一秒钟内黄色指 示灯闪烁2次为中、一秒钟内黄色指示灯闪烁1次为低。在LED闪烁期间，轻轻触动一下按 钮开关将会设定它的灵敏度。从最后按动按钮结束为止，上述设定程度不能超出30秒钟。 此按钮开关也可用来切换产品开关及作一些功能设定。如果灯光是在关断状态(继电器 RL1触头开关断开)，当推动此按钮开关时，灯光会转为接通状态(继电器RL1触头开关接 通)，如果这房间内存在移动信号，灯光会保持导通，如果这房间内不存在移动信号，则灯光 会延时一段预先设定的时间后关断熄灭。如果灯光是在接通状态，当推动此按钮开关时，灯 光会转为关断状态，并且一直停留在关断状态，不管这房间内是否有移动信号，直到设定的 延时时间结束为止。延时时间结束后，产品将进入一个测控状态。这种功能很有用，特别是 在放映幻灯片或电影片的场合，其作用更明显。 当产品探测到移动信号的时候，面板上的移动信号指示灯LED将会每2秒钟闪亮 一次。在手动接通模式里，此按钮必须被按动才能接通灯光，在没有移动信号情况下，产品 延时时间到后，才将灯光关断熄灭。如果想得到手动接通模式，保持环境亮度按钮反时针旋 转到头即可设定。 延时时间设定及处理电路90用来设定本实用新型工作模式及延时时间。延时时间设定有三种类型固定式，自动适应式和慢步通过式。
固定式延时时间此值由客户自己选择，此值通过旋转选择时间刻度盘上的数值。
注意时间误差+/-ios。 慢步通过延时时间此值预先设定是2. 5分钟，它存在于自适应延时模式中，当房 间瞬间被占有时，就会出现这种模式，在这个模式中，在人离开该房间后，灯光很快就关熄。 工作方式如下当一个人进入该房间，房间灯光将接通。如果此人在2. 5分钟内慢步通过此 延时时间之前离开此房间，本产品将延时至2. 5分钟后关熄灯光。如果这人在房间逗留的 时间超出2. 5分钟，产品将此延时时间改为预先设定的时间。 自适应延时时间当它被激活时，自动适应延时时间以30分钟为延时时间开始其 基值，延时时间值由产品根据房间占有情况、灯光条件来设定。本产品内置了一自动适应延 时时间模式，产品会根据所安装的房间占有情况去作出延时时间数值的响应。如果产品探 测到大量的移动信号时，比如一个人在步行，它就不会改变延时时间，如果产品探测到小量 的移动信号时，比如一个人坐下写作，它就会增加自动适应延时时间，如果产品探测到小量 的移动信号时，比如几个人在一起开会，它就会减小延时时间。 如果这房间被占有的时间大于2. 5分钟，那么将进入用此时间控制设定的延时时 间占有模式。这个时间用作自动适应的起点时间。7天之后，在此房间内，在占有条件探测 方面，此延时时间将自动适应到一个最佳基值延时时间。在灯光关熄后45秒钟内，如果产 品探测到移动信号，产品将接通灯光，并且增加它的延时时间值，此值是现有的数值的1. 5 倍。时间控制设定固定延时时间通过时间刻度盘上的旋钮进行选择。它有四个数值选择。 在此刻度盘的周围，标有不同的指示值。这些值可通过旋转旋钮选择时间刻度盘上的对应 的数值。注意时间误差+/_105。延时时间设定调节延时时间刻度盘，在一个新的延时时 间值获得时，产品面板上的黄色LED将会在一秒钟内闪烁两次。在非自动适应模式时延时 时间设定如下 本实施例中，进一步包括指示灯及处理电路100，用来指示一些设置功能和动作。 指示灯及处理电路100包括双发光二极管LED1，电阻R3、R5 ;LED1包括两个发光二极管，R5 连接在Ul第23脚与其中一个发光二极管正极之间，R3连接在Ul第24脚与另一个发光二 极管正极之间，两个发光二极管正极负极与地连接。 上述R3型号为510 OHM 1/10W 5%， R5型号为4700HM 1/10W5%，两个发光二极 管分别发出绿光和红光。 本实施例中，进一步包括电源电路10，电源电路IO将交流电AC转换成直流电DC， 然后降压和稳压，为本技术方案的各电路提供各自所需的稳定电源。电源电路io提供三个 直流电压和一个输入电压过零点检测电路，一个是+24V直流电源为开关电路70的继电器 供电， 一个是+12V直流电源为超声波US接收及处理电路40供电，以及作为+5V电源的输 入级，另一个是+5V直流电源为单片机微处理器及其控制电路60供电，过零点检测电路为 单片机控制开关继电器提供过零点时序。电源电路10包括稳压集成电路VR2，整流桥DB1， 压敏电阻MV1，稳压二极管Zl、 Z2， 二极管D5、 D6、 D7，电阻R51、 R52、 R54、 R55、 R56、 R59 ;VR2 型号为LP2950CZ-5. 0， MV1连接在LINE输入接口与Neutral输入接口之间，R51 —端连接 LINE输入接口 ， R51另一端与D5正极、R52 —端连接，R52另一端与Cl 一端、R54 —端连接， DB1第1脚与Cl另一端、R54另一端连接，DB1第3脚与Neutral输入接口连接，DB1第4脚
12与地连接，DB1第2脚与Zl负极、+24V电源、R59 —端、C2 —端、C4正极连接，R59另一端与 Z2负极、+12V电源、C5正极、VR2第3脚连接，VR2第1脚与+5V电源、C6正极连接，Zl正 极、C2另一端、C4负极、Z2正极、C5负极、VR2第2脚、C6负极与地连接，D5负极与R55 — 端连接，R55另一端与R56 —端、D7负极、D6正极、ZRR0—CR0SS接口连接，R56另一端、D7正 极与地连接，D6负极与+5V电源连接。本实施例LINE输入接口与Neutral输入接口分别 连接220V AC电源两端。 上述DB1型号为1A/600V， MV1型号为M0V，430V， Zl型号为24V/1W， Z2型号为 12V/0. 5W， D5型号为1N4007， D6型号为1N4148， D7型号为1N4148, R51型号为8. 20hm 2W Fusible, R52型号为2000hm 0. 5W/RCR50， R54型号为1M 1/4W 5%， R55型号为3. 6M CBN1/4W 5%， R56型号为1M CBN 1/4W 5%， R59型号为6200hm 1W。 以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实 用新型的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为 对本实用新型的限制。
权利要求一种多重探测技术应用的感应器开关，其特征在于，包括用于通过探测环境光亮度设置灯控状态的环境亮度探测及处理电路，用于发射超声波信号的超声波US发射及处理电路，用于接收超声波回波信号的超声波US接收及处理电路，用于探测人体辐射红外线能量变化的红外线PIR接收及处理电路，用于控制电源通断的开关电路，用于根据输入信号产生开关电路控制信号的单片机微处理器及其控制电路，环境亮度探测及处理电路、超声波US发射及处理电路、超声波US接收及处理电路、红外线PIR接收及处理电路分别与单片机微处理器及其控制电路的信号输入端口连接，开关电路与单片机微处理器及其控制电路的信号输出端口连接。
2. 根据权利要求l所述的多重探测技术应用的感应器开关，其特征在于，所述单片 机微处理器及其控制电路包括单片机U1，电阻R1、 R4，电容C1、 C2、 C3，晶体X1 ;U1型号为 PIC16F876A， Ul第1脚与MCLR接口连接，R4连接在+5V电源与Ul第1脚之间，Ul第2脚 与US接口连接，U1第3脚与PIR接口连接，Ul第4脚与TME接口连接，Ul第5脚与REF 接口连接，Ul第6脚与AMP—CS接口连接，Ul第7脚与MANUAL接口连接，Ul第8脚与地连 接，Ul第9脚与XI —端、Cl 一端连接，Cl另一端与地连接，XI另一端与C2 —端、Rl —端 连接，C2另一端与地连接，Rl另一端与Ul第10脚连接，Ul第11脚与ra0T0—CELL接口连 接，U1第12脚与DEM0D接口连接，U1第13脚与40KHz接口连接，Ul第14脚与SCK接口连 接，U1第15脚与ZER0—CR0SS接口连接，U1第16脚与SD0接口连接，U1第17脚与TX接口 连接，Ul第18脚与RX接口连接，Ul第19脚与地连接，Ul第20脚与+5V电源连接，C3连 接在Ul第19脚和Ul第20脚之间，U1第21脚与PBUTT0N接口连接，U1第22脚与RELAY— DRIVE接口连接，U1第27脚与PGC接口连接，U1第28脚与PGD接口连接。
3. 根据权利要求2所述的多重探测技术应用的感应器开关，其特征在于，所述红外线 PIR接收及处理电路包括热释电红外传感器PE1、 PE2，比较电路U8A、 U8B，电容C20、 C21、 C22、 C23、 C24、 C25、 C26、 C27、 C28、 C29，电阻R30、 R31、 R32、 R33、 R34、 R35、 R36、 R37、 R38、 R39、R40、R41，可调电位器PT3 ;R30 —端与+5V电源连接，R30另一端连接PE2第2脚、PE1 第2脚、C20正极连接，PE2第1脚与R31 —端、C23 —端、C22负极连接，PE2第3脚、R31另 一端、C23另一端与地连接，C22正极与R34 —端连接，R34另一端与R35 —端、C26 —端、U8A 负极输入端连接，U8A输出端与R35另一端、C26另一端、R36 —端连接，R36另一端与C28 正极连接，C28负极与R41 —端、C29 —端、U8B负极输入端连接，U8B输出端与C29另一端、 PT3 —端、PT3可调端、PIR接口连接，PT3另一端与R41另一端连接，PE1第1脚与R32 — 端、C24 —端、C21负极连接，C21正极与R33 —端连接，R33另一端与U8A正极输入端、C25 一端、R37 —端、R38 —端连接，+5V电源与R37另一端、R39 —端连接，R39另一端与U8B正 极输入端、R40 —端、C27 —端连接，C20负极、R32另一端、C24另一端、C25另一端、R38另 一端、R40另一端、C27另一端与地连接。
4. 根据权利要求2所述的多重探测技术应用的感应器开关，其特征在于，所述超声波 US发射及处理电路包括六反相器，超声波传感器UT2，三极管Ql，电阻R27、 R28，电容C19 ; 六反相器型号为4049/S0，包括U7A、 U7B、 U7C、 U7D、 U7E、 U7F六个反相器；R27连接在40KHz 接口与Ql基极之间，R28连接在+12V电源与Ql集电极之间，Ql发射极与地连接，Ql集电 极与U7A输入端连接，U7A输出端与U7E输入端、U7F输入端、U7B输入端连接，C19 一端与 U7E输出端、U7F输出端连接，C19另一端与UT2第1脚连接，U7B输出端与U7C输入端、U7D输入端连接，UT2第2脚与U7C输出端、U7D输出端连接。
5. 根据权利要求2所述的多重探测技术应用的感应器开关，其特征在于，所述超声波 US接收及处理电路包括类比开关U4，比较电路U3A、 U3B、 U5A、 U5B，数字可编程增益放大器 U6，超声波传感器UT1，快速反应二极管HB1，电容CIO、 Cll、 C12、 C13、 C14、 C15、 C16、 C17、 C18，电阻R12、R13、R14、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22、R24、R25、R26 ;HB1型号为BAV99， U6型号为MCP6S21 I/SN ;UT1第1脚与C10 —端连接，UT1第2脚与地连接，C10另一端与 R12 —端连接，R12另一端与R13 —端、HB1 —端、U3A负极输入端连接，HB1另一端与R14 — 端连接，R13另一端与R14另一端、U3A输出端、U4第1脚Bl连接，U3A正极输入端与REF接 口连接，U4第2脚GND、 U4第3脚B0与地连接，U4第6脚S与DEM0D接口连接，U4第5脚 VCC与+5V电源连接，U4第4脚A与R16 —端连接，R16另一端与Cll 一端、R17 —端、U3B正 极输入端连接，Cll另一端、R17另一端与地连接，U3B负极输入端与U3B输出端、FILTER接 口连接，R25连接在+5V电源与REF接口之间，R26、C18连接在REF接口与地之间，C17负极 与地连接，正极与REF接口连接，REF接口与U5A正极输入端、U5B正极输入端连接，FILTER 接口与C12 —端连接，C12另一端与R18 —端连接，R18另一端与U5A负极输入端连接，R19、 C13连接在U5A负极输入端与U5A输出端之间，U5A输出端与R20 —端连接，R20另一端与 C14 一端、C15 —端连接，C14另一端与U5B负极输入端连接，C15另一端与U5B输出连接， R21、 C16连接在U5B负极输入端与U5B输出端之间，U5B输出端与R22 —端连接，R22另一 端与U6第3脚连接，U6第1脚与US接口连接，U6第2脚与REF接口连接，U6第4脚与地 连接，U6第8脚与+5V电源连接，U6第7脚与SCK接口连接，U6第6脚与SD0接口连接，U6 第5脚与AMP_CS接口连接，R24连接在+5V电源与U6第5脚之间。
6. 根据权利要求2所述的多重探测技术应用的感应器开关，其特征在于，所述环境亮 度探测及处理电路包括光敏元件CDS1，比较电路U2A、U2B，可调电位器PT2，电阻R2、R6、R7、 R8、R9、R10，电容C5、C6 ;PH0T0_CELL接口与+5V电源、U2A输出端连接，U2A负极输入端与 CDS1 —端、R7 —端、C5 —端连接，R7另一端与+5V电源连接，CDS1另一端、C5另一端与地 连接，MANUAL接口与U2B输出端、R6 —端连接，R6另一端与+5V电源连接，U2B正极输入端 与U2A正极输入端、C6 —端、PT2可调端连接，PT2 —端、C6另一端与地连接，PT2另一端与 R9连接，R9另一端与+5V电源连接，U2B负极输入端与R2 —端、R10 —端连接，R2另一端与 +5V电源连接，R10另一端与地连接。
7. 根据权利要求2所述的多重探测技术应用的感应器开关，其特征在于，所述开关 电路包括继电器RL1，三极管Q2， 二极管D8，电阻R67、 R68 ;RL1型号为RELAY SPST 10A/ DC24V， RL1第4脚与火线LINE连接，RL1第3脚与Lout输出接口连接，RL1第1脚与+24V 电源连接，RL1第2脚与D8正极、Q2集电极连接，D8负极与+24V电源连接，R67 —端与 RELAY_DRIVE接口连接，R67另一端与Q2集电极、R68 —端连接，R68另一端、Q2发射极与地 连接。
8. 根据权利要求2所述的多重探测技术应用的感应器开关，其特征在于，进一步包 括按钮开关及处理电路，按钮开关及处理电路包括双控轻触式开关，双控轻触式开关与 PBUTTON接口连接；进一步包括延时时间设定及处理电路，延时时间设定及处理电路包括 可调电位器PT1，电容C4 ;PT1—端与+5V电源连接，PT1另一端与地连接，PT1可调端与TME 接口连接，C4连接在TME接口与地之间。
9. 根据权利要求2所述的多重探测技术应用的感应器开关，其特征在于，进一步包括 指示灯及处理电路，指示灯及处理电路包括双发光二极管LED1，电阻R3、R5 ;LED1包括两个 发光二极管，R5连接在Ul第23脚与其中一个发光二极管正极之间，R3连接在Ul第24脚 与另一个发光二极管正极之间，两个发光二极管正极负极与地连接。
10. 根据权利要求2所述的多重探测技术应用的感应器开关，其特征在于，进一步包括 电源电路，电源电路包括稳压集成电路VR2，整流桥DB1，压敏电阻MV1，稳压二极管Zl、 Z2， 二极管D5、 D6、 D7，电阻R51、 R52、 R54、 R55、 R56、 R59 ;VR2型号为LP2950CZ-5. 0， MV1连接 在LINE输入接口与Neutral输入接口之间，R51 —端连接LINE输入接口，R51另一端与D5 正极、R52 —端连接，R52另一端与Cl 一端、R54 —端连接，DB1第1脚与Cl另一端、R54另 一端连接，DB1第3脚与Neutral输入接口连接，DB1第4脚与地连接，DB1第2脚与Zl负 极、+24V电源、R59 —端、C2 —端、C4正极连接，R59另一端与Z2负极、+12V电源、C5正极、 VR2第3脚连接，VR2第1脚与+5V电源、C6正极连接，Zl正极、C2另一端、C4负极、Z2正 极、C5负极、VR2第2脚、C6负极与地连接，D5负极与R55 —端连接，R55另一端与R56 — 端、D7负极、D6正极、ZRR0_CR0SS接口连接，R56另一端、D7正极与地连接，D6负极与+5V 电源连接。
专利摘要本实用新型公开了一种多重探测技术应用的感应器开关，涉及感应器开关技术领域；本实用新型包括环境亮度探测及处理电路，超声波US发射及处理电路，超声波US接收及处理电路，红外线PIR接收及处理电路开关电路，单片机微处理器及其控制电路，环境亮度探测及处理电路、超声波US发射及处理电路、超声波US接收及处理电路、红外线PIR接收及处理电路分别与单片机微处理器及其控制电路的信号输入端口连接；本技术方案包括超声波US发射及处理电路、超声波US接收及处理电路、红外线PIR接收及处理电路，利用多重探测技术，能够探测幅度很小的人的动作变化，从而准确判断场所里面是否有人，有利于提高控制电源通断的准确率。
文档编号G05B11/32GK201533298SQ20092005696
公开日2010年7月21日 申请日期2009年5月21日 优先权日2009年5月21日
发明者尹文庭, 陈海波, 黄国辉 申请人:立维腾电子(东莞)有限公司