一种旋钮式静音定时开关及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子定时开关，尤其涉及了一种旋钮式静音定时开关及其制作方法。
【背景技术】
[0002]本发明源自夏夜当使用机械式定时器的电风扇时，定时器的声音一直响，而且响声比较大，同时定时时间比较短，非常影响人们的睡眠。考虑到传统的机械式定时开关，以发条为原动力，用擒纵调速器来控制走时的精度，发条慢慢释放动力，各级齿轮开始旋转，直到触发机构动作，其精度低、可靠性差、定时范围有限，噪音大。
[0003]常用的家用电器其使用的定时开关，想电风扇、洗衣机等，都是机械式定时开关，精度低、定时时间短，有噪音，尤其是夏夜睡眠时，机械式声音太大，严重影响人们的睡眠质量。
[0004]对于专利申请号:200610062555.4，发明名称“机电定时器”，其不仅硬件结构复杂，软件程序针对三十二个内齿对应的不同位置设置不同定时程序，复位利用电动机再经过各级传动机构，在设计、程序编写和执行代码上臃肿繁琐，装配和维修麻烦，调试更困难，工作量大，加上电机之后，耗电，结构麻烦，体积笨重，成本高，该定时器依然有噪音。
【发明内容】
[0005]本发明针对现有技术中噪音大、定时范围小、调试困难、耗电等缺点，提供了一种旋钮式静音定时开关及其制作方法。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决:
一种旋钮式静音定时开关及其制作方法，包括外壳，外壳上方设有顶盖，所述顶盖上有安装数码管的矩形孔和旋转电位器轴孔，顶盖边缘设有定时指示刻度盘，外壳底部设有带导线孔的底板，所述底板上设有旋转电位器，所述旋转电位器穿过顶盖与旋钮机械固定连接，底板上固定有控制电路板。
[0007]作为优选，所述电路板设有控制单元，控制单元分别连接数码管显示电路、旋转电位器、三极管放大电路以及电源，三极管放大电路连接继电器控制电路，接继电器控制电路与用电设备电性连接。
[0008]作为优选，供电电源模块采用小尺寸LD03-10B05R2 (220VAC-5VDC) AC-DC电源模块，大大减小了通常采用变压器、整流电路、滤波和稳压的分离式电路的体积，控制单元选用AVR单片机ATMEGA16，ATMEGA16单片机与数码管的各个管脚相连构成数码管显示电路，三极管T与电阻R形成三极管放大电路。
[0009]本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果:
本发明体积小、重量轻、静音、定时范围大、造价低、精度高、寿命长、而且安全可靠、调整方便、适于频繁使用。反向并联的续流二极管，是为了给继电器中产生的反向感应电动势一个回路，防止继电器断开时产生的反向感应电动势对电路造成影响或元器件损坏者。
【附图说明】
[0010]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0011]图1为本发明一种旋钮式静音定时开关及其制作方法外观结构示意图；
图2为本发明一种旋钮式静音定时开关及其制作方法外壳结构示意图；
图3为本发明一种旋钮式静音定时开关及其制作方法顶盖结构示意图；
图4为本发明一种旋钮式静音定时开关及其制作方法旋钮结构示意图；
图5为本发明一种旋钮式静音定时开关及其制作方法底板结构示意图；
图6为本发明一种旋钮式静音定时开关及其制作方法电路结构框图示意图；
图7为本发明一种旋钮式静音定时开关及其制作方法电路流程示意图。
[0012]标号说明:1 一顶盖、2—旋钮、3—旋转电位器、4一数码管安装孔、5—外壳、6—底板、7 —电路板、8—导线孔、10 一螺检安装孔。
【具体实施方式】
[0013]下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
[0014]实施例1:
一种旋钮式静音定时开关及其制作方法，如图1所示，包括外壳(5)，外壳(5)上方设有顶盖(1)，顶盖(I)上设有安装数码管的矩形孔(4)，顶盖(I)边缘设有定时指示刻度盘，夕卜壳底部设有带导线孔的底板(6)，底板(6)上设有旋转电位器(3)，所述旋转电位器(3)通过顶盖(I)上的电位器轴孔与旋钮(2 )机械固定，底板(6 )上设有电路板(7 )。
[0015]如图6所示，所述电路板7设有控制单元，控制单元分别连接数码管显示电路、旋转电位器3、三极管放大电路或者光耦或者固态继电器以及电源，三极管放大电路连接继电器或者光耦连接可控硅控制电路。
[0016]工作原理:上电之后，如果需要设置定时时间，则只需要顺时针或逆时针旋转顶盖上的旋钮，则与其相连接的电位器输出电压发生改变，通过AVR单片机ATMEGA16片内A/D转换器实现电位电压采集，旋转电位器的输出电压范围为0-5v之间，设采集所得电压与设置定时时间的关系为，根据要求的定时范围，确定系数k的取值，其中电位器采用高精度的旋转电位器，取其旋转圈数对应的的最大和最小电压值分别作为最大和最小定时时间的参数，与此同时，单片机控制系统将会把定时处理的结果显示到四位七段数码管上，并同步启动内部定时/计数器TO开始定时，当定时时间到了之后，单片机将会发出中断信号，与此同时调用定时中断服务程序，给单片机Pd5引脚高电平信号，触发继电器或者可控硅或者固态继电器动作，从而断开负载或者接入负载，从而实现对负载的断电和上电操作。
[0017]相对传统机械，静音、精确、可靠，定时范围广；相对目前的电子定时开关，结构设计合理、简单，采用圆柱形旋钮开关，符合长久以来人们对机械式旋转开关的使用习惯，对各个年龄层使用者来说，没有学习和习惯电子定时开关的设置和操作步骤的要求；本定时开关无其他附加功能，因此整个面板设计简单，顶盖上没有任何按键，只有一个供四位数码管显示用的矩形窗口，只有一个旋钮来完成定时开关的时间设定，在使用时，可以用于家用电器，工业生产和控制的定时要求，只需要与机械式定时器类似的旋转旋钮即可实现时间的设置，内部只要通过软件比较采集所得电压，就可将计算所得定时时间通过顶盖I上的数码管显示出定时时间，并启动定时器。操作简单、成本低，只需要顺时针或逆时针旋转旋钮即可完成定时操作，大大简化了电子定时开关的操作和设置过程，提高了装配、调试和维修的效率；整个电路设计简洁，利用自带采集功能AVR单片机不需要额外的ad采集芯片，通过软件采集电压，并通过比较确定定时值，且启动定时，定时结束无需复位定时旋钮，大大简化了定时开关设计的结构复杂程度，提高了实用意义。电源部分，摒除传统的变压器、整流、滤波、稳压分离220v交流转5v直流设计方式，采用小尺寸LD03-10B05R2(220VAC-5VDC) AC-DC电源模块，其尺寸非常小37.0*24.5*18.0 (mm)，这样将大大缩小整个定时器的尺寸，同时连线简单，对于设备仪器、家用电器，具有重要意义。
[0018]此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种旋钮式静音定时开关及其制作方法，包括外壳(5)，其特征在于:外壳(5)上方设有顶盖(1)，顶盖(I)上设有安装数码管的矩形孔(4)，顶盖(I)边缘设有定时指示刻度盘，外壳底部设有带导线孔的底板(6)，底板(6)上设有旋转电位器(3)，所述旋转电位器(3 )通过顶盖(I)上的电位器轴孔与旋钮(2 )机械固定，底板(6 )上设有电路板(7 )。
2.根据权利要求1所述的一种旋钮式静音定时开关，其特征在于:所述电路板(7)设有单片机控制单元，所述控制单元分别与数码管显示电路、旋转电位器(3)、三极管放大电路、继电器或者可控硅与光耦或者固态继电器以及电源电性连接，所述三极管放大电路、继电器或者可控硅与光耦或者固态继电器与用电设备电性连接。
3.根据权利要求1、2所述的一种旋钮式静音定时开关，其优选方案为采 用片内自带A/D转换器的AVR单片机ATMEGA16实现电位电压采集，显示采用四位七段数码管实现，电位器为多圈可调精密电位器，电源模块采用小尺寸LD03-10B05R2(220VAC-5VDC) AC-DC电源模块，单片机输出经过固态继电器与用电设备电性连接。
【专利摘要】本发明涉及一种电子定时开关及其制作方法，公开了一种旋钮式静音定时开关及其制作方法，包括外壳，外壳上方设有顶盖，所述顶盖上有安装数码管的矩形孔和旋转电位器轴孔，顶盖边缘设有定时指示刻度盘，外壳底部设有带导线孔的底板，所述底板上设有旋转电位器，所述旋转电位器穿过顶盖与旋钮机械固定连接，底板上固定有控制电路板。本发明体积小、重量轻、造价低、精度高、寿命长、而且安全可靠、调整方便、适于频繁使用。反向并联的续流二极管，是为了给继电器中产生的反向感应电动势一个回路，防止继电器断开时产生的反向感应电动势对电路造成影响或元器件损坏。
【IPC分类】G05B19-042
【公开号】CN104808556
【申请号】CN201510199893
【发明人】柳伟续, 乔印虎, 柳寅, 张春雨, 陈杰平
【申请人】安徽科技学院
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月25日