专利名称：电器遥控开关解码芯片的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及遥控开关解码芯片，更具体地说是一种可进行多型号配置的遥控开关解码芯片。
背景技术：
长期以来，家庭照明都是采用手动开关，而没有像电视机和空调那样使用遥控器进行控制，这给人们在使用上带来不便。如躺在床上看电视的人要想关掉电灯，就只起身下床。
针对家用照明配置的不同，遥控开关的解码芯片需要有不同型号的配置，迄今为止还没有一种可进行多种型号配置的遥控开关解码芯片。
发明内容
本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种具有遥控和手动两种控制方式、可进行多型号配置的电器遥控开关解码芯片。
本实用新型解决问题所采用的技术方案是本实用新型包括有振荡器及时序产生电路、控制器、地址编码及数据输出控制逻辑、数据检测、同步检测，以及译码逻辑各功能单元。
本实用新型的结构特点是设置型号控制逻辑电路，以及按键及防抖电路；所述型号逻辑控制电路包括编码锁定和按键锁定，其中，编码锁定有两种，一种由一个两输入“与非”门和一个NMOS管构成的编码锁定电路A；另一种由一个两输入“或非”门和一个PMOS管构成的编码锁定电路B，编码压焊点分别设置在VCC压焊点和GND压焊点的两旁，编码锁定电路的编码经过“非”门的驱动后送到芯片的控制器；按键锁定电路由一个“非”门和一个NMOS管构成，其中“非”门的输入接NMOS管的漏极，“非”门的输出接NMOS管的栅极，NMOS管的源极接“地”；在所述按键及防抖电路中，对应于每一个按键，分别配置各自独立的由基准时钟9分频电路、二次分频电路和防抖动定时检测电路构成的防抖动电路，其中，二次分频电路以9分频电路输出信号为输入，由防抖动定时检测电路对其二次分频输出和按键锁定信号逻辑控制。
与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在1、本实用新型除了具备远程控制开关的开启和关闭功能以外，还集成了手动控制电路，从而实现了开关的遥控和手动双重控制。
2、本实用新型中的型号控制逻辑使得同一块芯片可进行多型号的配置，芯片加工完成以后，可以根据用户的需求在封装阶段予以实现。
3、本实用新型由于集成度较高，减少了外围电路元件的使用，降低了系统成本，提高了系统工作的稳定性，单一芯片适配多种电路型号的方法不仅减少投片次数，降低投片成本，而且也减少了管理环节，节省了加工时间，更增加了电路使用的灵活性。
4、本实用新型具有广泛的应用范围，既可以制成墙壁开关，用于电灯的遥控控制，也可以用于各种电气接线板和电源插座，从而生产出具有遥控和手动控制功能的接线板和电源插座，进而实现对家用电器，如电视、冰箱和洗衣机等的遥控控制。
5、本实用新型配合外围电路可以有红外和射频两种应用方式。
图1为本实用新型结构框图。
图2、图3为本实用新型芯片在不同型号中的键合示意图。
图4为本实用新型型号控制逻辑电路原理图。
图5本实用新型手动按键控制电路原理图。
具体实施方式
参见图1，本实施例中包括有振荡器及时序产生电路、控制器、地址编码及数据输出控制逻辑、数据检测、同步检测、译码逻辑、型号控制逻辑，以及按键及防抖电路各功能单元。
如图1所示，地址和数据共12位，根据使用的不同，芯片可以配置成为不同的电路型号，当用作6路开关控制时，数据为6位，地址为6位；当用作4路开关控制时，数据为4位，地址为8位，依次类推。数据输出为瞬态触发翻转型，无论是遥控按键还是手动按键，按一下开关开，再按一下关。遥控数据从DIN管脚进入芯片。
在这里我们定义，1位数据、11位地址为型号1；2位数据、10位地址为型号2；依次类推，6位数据、6位地址为型号6。数据位控制开关的路数，1个数据管脚可控制一个开关，因此对于型号4的芯片来说就可以控制4个开关。
本实施例中的型号逻辑控制电路包括编码锁定和按键锁定。
参见图4，编码锁定有两种，一种是由一个两输入“与非”门U1和一个NMOS管N1构成的编码锁定电路A；另一种是由一个两输入“或非”门U2和一个PMOS管P1构成的编码锁定电路B。其中，编码锁定电路A中，“与非”门U1的一端接复位Reset信号端，另一端接NMOS管N1的漏极，并接位于VCC压焊点旁的编码压焊点C1上；编码锁定电路B的“或非”门U2的一端通过一个“非”门接复位Reset信号端，另一端接PMOS管P1的漏极，并接位于GND压焊点旁的编码压焊点C3上。编码压焊点分别设置在VCC压焊点和GND压焊点的两旁，一对VCC和GND压焊点旁可放置共4个编码压焊点。
当上电复位信号Reset有效(低电平)时，编码锁定电路A锁定逻辑值“0”，电路B锁定逻辑值“1”。在芯片封装的键合阶段，将与电路A相连接的压焊点C1绑定到管脚VCC，则电路A的编码值被强制为逻辑“1”，将与电路B相连接的压焊点绑定到管脚GND，则电路B的编码值被强制为逻辑“0”。在芯片开发的设计阶段，根据所需要的芯片型号来安排锁定单元的个数和类型，市场需求最多的芯片型号采用锁定单元上电复位后的锁定编码，需求量少的在封装阶段对部分锁定单元采用强制编码。锁定单元的编码经过“非”门的驱动以后送到芯片控制逻辑，由控制逻辑控制数据位的数目，以此来配置芯片的型号。按键锁定电路由一个“非”门U4和一个NMOS管N3构成，其中“非”门U4的输入接NMOS管N3的漏极，“非”门U4的输出接NMOS管N3的栅极，NMOS管N3的源极接“地”。当按键不接外部信号的时候，按键值被锁定到“1”，跟按键没有按下的效果是一样的；当按键按下的时候，按键输出值变为“0”。因为按键锁定电路为按键逻辑设定了缺省值，所以对于不同型号的电路来说，有的按键压焊点就不需要通过管脚引出，这样就节省了管脚的数目，减少了封装费用。
参见图5，在按键及防抖电路中，对应于每一个按键，分别配置各自独立的由基准时钟9分频电路、二次分频电路和防抖动定时检测电路构成的防抖动电路，其中，二次分频电路以9分频电路输出信号为输入，由防抖动定时检测电路对其二次分频输出和按键锁定信号逻辑控制。
图5所示，在按键及防抖电路中，基准时钟9分频电路由9个级联的不带置位和复位端的D触发器构成，为每个防抖动电路所共用，对振荡器时钟信号9分频，并作为各个按键防抖动电路的计时时钟。二次分频电路由两个级联的带复位端的D触发器DFF1、DFF2构成，D触发器的复位端RES接按键锁定信号，D端接各自触发器的NQ端，前一个D触发器的CP端和NCP端分别接9分频电路的Clk9端和Clk9n端，后一个D触发器的CP端和NCP端分别接前一个D触发器的Q端和NQ端。防抖动定时检测电路由两个二输入的“或非”门U5、U6和一个三输入的“或非”门U7构成，二输入“或非”门U5、U6的a端分别接两个D触发器的Q端，b端分别接三输入或非门U7的输出端，两输入“或非”门U5、U6的输出端连同按键锁定信号接三输入“或非”门U7的输入端。
手动按键控制电路连接在输出控制逻辑部分，当按键按下以后，二次分频电路的两个D触发器开始工作，对9分频时钟进一步分频，当两个触发器DFF1、DFF2的输出Q为逻辑“11”，检测电路认为按键有效，实现防抖动所需要的大于18ms的定时。在外接820千欧震荡电阻的条件下，无论是芯片工作在5V条件或是12V条件，都能够保证防抖动时间超过18ms。。三输入“或非”门U7的反馈输入用于防止电平的连续翻转。
根据应用场合的不同，应用电路可以做成RF和红外两种，RF应用遥控距离远且不受方向的控制，具体使用RF还是红外根据用户的需求而定。
参见图2、图3，在VCC和PAD压焊点旁分别设置用于编码的压焊点C1、C2、C3和C4，但并不为该类压焊点单独分配引脚。图2所示的四个编码压焊点，可完成24个编码。同时，如果设置两对“电源”和“地”的压焊点，则可放置8个编码压焊点，因而可提供高达28个编码，一般情况下10个左右的编码已经足够普通的芯片进行型号安排了。
本实施例根据自身的需要使用了三个编码用压焊点PAD和一个用于型号扩展的冗余PAD。图4所示电路中的信号线C1、C2和C3分别接图2管芯Die的压焊点C1、C2和C3，图2中的压焊点C4不接任何信号线，用于型号扩展。对于图4来说，当芯片上电复位(低电平复位)以后，信号C1和C2被锁定为“0”，C3被锁定为“1”，最后C1、C2、C3锁定的编码为001。如果在芯片键合阶段将压焊点C1与VCC一块儿绑定到PIN VCC，即对信号线C1进行强制编码，则上电以后，信号线C1、C2和C3最后锁定的编码为101。采用同样的方法可以对C1、C2和C3实现其它编码，编码共有8种。编码信号经过驱动以后被送到图1的“控制器”，用于控制地址的位数和数据输出的位数，从而决定芯片的型号。一般情况下，对使用数量最多的芯片型号，不采用任何强制编码，假设6路数据输出的芯片市场需求量最大，我们将其编码设定为001。5路数据输出的芯片需求量其次，我们可将其编码设定为101、011或者是000，则三组编码只对一根信号线进行强制改变。需求量最少的芯片强制编码的信号线就多一些。
下表提供了一种编码选择，当然根据上面所述的原理还可以提供其它的编码形式。
图5只表达了一个手动按键电路的设计，在该遥控开关电路中共有6个同样的电路结构，它们共同使用一个图5所示的分频器，以便减少芯片面积。每一个按键K连接到相应的PAD上，然后再根据型号的需要进行绑定。在按键电路中，与K相连的“非”门和NMOS管用于设定按键的缺省值，在本电路中6个按键的缺省值均设定为“0”，对于型号6的芯片，所有按键信号线通过按键管脚全部引出，如图2所示；型号4的芯片，PAD K4和PADK5不进行绑定，如图3所示，其它型号依此类推。
这样，通过“型号控制逻辑”和“按键及防抖动电路”就实现了型号的配置。
权利要求1.电器遥控开关解码芯片，包括有振荡器及时序产生电路、控制器、地址编码及数据输出控制逻辑电路、数据检测、同步检测，以及译码逻辑各功能单元，其特征是设置型号控制逻辑电路，以及按键及防抖动电路；所述型号逻辑控制电路包括编码锁定和按键锁定，其中，编码锁定有两种，一种由一个两输入“与非”门(U1)和一个NMOS(N1)管构成的编码锁定电路A；另一种由一个两输入“或非”门(U2)和一个PMOS(P1)管构成的编码锁定电路B，编码压焊点分别设置在VCC压焊点和GND压焊点的两旁，编码锁定电路的编码经过“非”门的驱动后送到芯片的控制器；按键锁定电路由一个“非”门(U4)和一个NMOS(N3)管构成，其中“非”门(U4)的输入接NMOS(N3)管的漏极，“非”门(U4)的输出接NMOS管(N3)的栅极，NMOS管(N3)的源极接“地”；在所述按键及防抖电路中，对应于每一个按键，分别配置各自独立的由基准时钟9分频电路、二次分频电路和防抖动定时检测电路构成的防抖动电路，其中，二次分频电路以9分频电路输出信号为输入，由防抖动定时检测电路对其二次分频输出和按键锁定信号逻辑控制。
2.根据权利要求1所述解码芯片，其特征是在所述按键及防抖电路中，所述基准时钟9分频电路由9个级联的不带置位和复位端的D触发器构成，为每个防抖动电路所共用，对振荡器时钟信号9分频，并作为各个按键防抖动电路的计时时钟；所述二次分频电路由两个级联的带复位端的D触发器(DFF1、DFF2)构成，D触发器的复位端RES接按键锁定信号，D端接各自触发器的NQ端，前一个D触发器的CP端和NCP端分别接9分频电路的Clk9端和Clk9n端，后一个D触发器的CP端和NCP端分别接前一个D触发器的Q端和NQ端；所述防抖动定时检测电路由两个二输入的“或非”门(U5、U6)和一个三输入的“或非”门(U7)构成，二输入“或非”门(U5、U6)的a端分别接两个D触发器的Q端，b端分别接三输入或非门(U7)的输出端，两输入“或非”门(U5、U6)的输出端连同按键锁定信号接三输入“或非”门(U7)的输入端。
3.根据权利要求1所述的解码芯片，其特征是所述编码锁定电路A中，“与非”门(U1)的一端接复位信号端，另一端接NMOS(N1)管的漏极，并接位于VCC压焊点旁的编码压焊点上；编码锁定电路B的“或非”门(U2)的一端通过一个“非”门接复位信号端，另一端接PMOS管(P1)的漏极，并接位于GND压焊点旁的编码压焊点上。
专利摘要电器遥控开关解码芯片，包括有振荡器及时序产生电路、控制器、地址编码及数据输出控制逻辑电路、数据检测、同步检测，以及译码逻辑各功能单元，其特征是设置型号控制逻辑电路，以及按键及防抖动电路。本实用新型可实现电器开关的遥控和手动双重控制。同一块芯片可进行多型号的配置，并且是在芯片加工完成以后，根据用户的需求在封装阶段实现。本实用新型集成度高、外围元件少、系统成本低、工作的稳定性高。
文档编号G08C19/00GK2779520SQ20052007039
公开日2006年5月10日 申请日期2005年4月1日 优先权日2005年4月1日
发明者刘聪, 王晓蕾, 孙华波, 高明伦 申请人:合肥工业大学, 合肥工大先行微电子技术有限公司