一种房间无线插卡取电装置制造方法
【专利摘要】本发明公开一种房间无线插卡取电装置，包括安装在房间墙壁上的无线插卡面板及安装在此房间配电箱内的电开关，相互采用无线通信。所述的无线插卡面板主要由卡槽盒、读卡电路、地址编码电路、无线发射电路及控制电路等组成。其用来检测面板的卡槽盒是否有门锁卡，并向所述的电开关发送有卡或无卡信息。所述的电开关由无线接收电路、地址编码电路、电磁开关及控制电路组成。其作用是接收无线插卡面板的无线信息，并对此信息的地址码核对，若地址码对应就执行此信息里的数据指令，即送电或断电。本系统安装无须打墙埋线，使作为临时短期的客房也能实现客人插卡取电。
【专利说明】一种房间无线插卡取电装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子领域的无线开关电子技术，尤其涉及一种房间无线插卡取电装置。
【背景技术】
[0002]目前，在一些公共场所，例如酒店，随着电子技术的发展，管理越来越偏向于电子
智能化管理。
[0003]例如，现在用于酒店客房的插卡取电开关，当客人插上门锁卡时内部电磁开关给房间通电，当出门取出门锁卡后，延时一段时间自动断电。此插卡取电开关有效地控制了客人出门不关电现象。现在旅游市场发展很快，为了满足旅客需求，有很多空余房间做了临时客房。由于安装插卡取电开关需重新布线，要破坏墙壁。这对于需要保持原样的临时房间就无法办到。没有插卡取电开关，就无法控制客人浪费电的现象。在本人原获得的《一种房间自动送电开关装置》实用新型专利，专利号:ZL200920206339.1，虽能解决此类临时客房电的控制问题，但由于此自动开关安装较为复杂，技术也要求高，用户很难自己安装，所以推广有一定的困难。因此临时客房急需要一种安装简便，能控制客人出门不关电的设备。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种房间无线插卡取电装置，由无线插卡面板与电开关两部分组成。无线插卡面板装贴在房间内墙壁上。电开关安装在本房间配电箱内，或市电进线与本房间供电线路交汇处，使市电进线通过本电开关连接本房间供电线路。无线插卡面板与电开关相互采用无线方式通讯，由于不需要布线，使临时客房也能实现客人插卡取电。
[0005]无线插卡面板采用电池供电，由于其空间有限，不能装入较大体积的电池，所以必须解决功耗问题。否则频繁更换电池不但增加使用者工作量，也会增加使用者成本。无线插卡面板电路耗电大的一是读卡时读卡电流，当然读卡器通过休眠可降低功耗，但若读卡器休眠时间太短节电不显着，休眠太长会使客人插入卡不能立即亮灯，显得不入性化。耗电大的二是指示灯，若无指示灯客人夜间插卡就找不到位置。要使本发明具有实用性，必须解决无线插卡面板电路的功耗问题。
[0006]为解决本发明的技术问题，本发明公开一种房间无线插卡取电装置，包括无线插卡面板，和电开关，其中:
[0007]所述无线插卡面板，用来检测卡槽盒有否门锁卡，并其将检测的插卡或取卡信息无线发射方式传给所述电开关；
[0008]所述电开关，直接与房间电源的进出线路连接，用于接收所述无线插卡面板发来的信息，并根据此信息执行送电或断电。
[0009]较优地，所述无线插卡面板，由卡槽盒及电路组成，其电路包括读卡电路、地址编码电路、无线发射电路、控制电路、指示灯及电池组成。
[0010]所述电开关由无线接收电路、地址编码电路、电磁开关、控制电路及电源电路组成。
[0011 ] 较优地，所述的读卡电路包括读卡器及卡检测电路，卡检测电路用于检测所述卡槽盒内有否插入卡或取出卡的行为，此行为作为读卡器是否读卡的依据，以节省读卡器读卡所需电能。
[0012]较优地，所述的卡检测电路是光电发射接收方式，或是机械式开关。
[0013]较优地，所述的地址编码电路是硬件开关式编码或是接收无线编码信号由软件学习方式编码。
[0014]较优地，所述的指示灯是夜间插卡指示灯，其工作方式是间断闪亮。
[0015]较优地，所述的光电发射接收的光接收电路第二作用为自然光强度采集，以作为指示灯夜间工作的依据。
[0016]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:
[0017]本发明公开的房间无线插卡取电装置，通过插卡面板的读卡电路查询卡槽盒内有否插卡或取卡，若有插卡或取卡即发射插卡或取卡信息给电开关，使电开关执行通电或断电。由于插卡装置与电开关分离，插卡面板贴在房间内的墙壁上，电开关装在此房间的配电箱内，安装时无需布线，不会破坏房间外观，因此使临时客房也能使用插卡取电。
[0018]本发明为了降低读卡功耗，对槽盒有卡无卡不用读卡器直接去读卡检测，采用先用光电检测或用微动开关检测，由于光电反应速度快，因此功耗极低。但光电或微动开关无法鉴别是否是有效的门锁卡，所以必须由读卡器读卡信息进行确认。当光电或微动开关检测到有插入卡或取出卡的行为时，再唤醒读卡器读卡以确认，使客人插入卡能及时亮灯。
[0019]插卡面板指示灯主要是方便客人夜间插卡。本发明为了降低指示灯功耗，采取了三项措施:一是指示灯白天不工作，晚上工作，即采用光敏元件采集自然光强度，以在夜间启动指示灯工作；二是指示灯在卡槽盒插有卡时不工作，也就是指示灯工作条件必须是夜间与卡槽盒无卡，这样缩短了指示灯的工作时间；三是指示灯工作时采用间断闪烁方式。有了这些措施使指示灯功耗降至最低。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本发明较佳实施例的一种房间无线插卡取电装置简易图；
[0021]图2为本发明较佳实施例的图1中无线插卡面板11的电原理图；
[0022]图3为本发明较佳实施例的图1中电开关12的电原理图。
具体实施例
[0023]本发明公开一种无线插卡取电装置，以供临时客房客人插卡取电。
[0024]图1为本发明较佳实施例的一种房间无线插卡取电装置的结构框图。该无线插卡取电装置包括无线插卡面板11和电开关12两部分，无线插卡面板11装贴在房间的墙壁上，电开关12装在同房间的配电箱内，工作时当无线插卡面板11插入卡或取出卡时，即发射无线信息给电开关12，使电开关12执行通电或断电。
[0025]如图2所示，为本发明较佳实施例的无线插卡面板11的电原理图，该无线插卡面板11电路包括:单片机21，读卡器电路22，光电收发电路23，地址编码电路24，无线发射电路25，指示灯26，电池27及卡槽盒28。[0026]其中单片机21型号为PIC16C711，其内部集成有模拟/数字转换模块，在此用于光敏电压值的采集。整个电路在单片机21程序控制下工作。单片机21 “I”脚设置为输入端口，接收读卡器电路22读卡信息；“2”脚设置为输出端口，控制读卡器电路22工作或休眠；“3”脚设置为输出端口，驱动指示灯，低电平有效；“6”脚设置为输出端口，发送无线代码并驱动无线发射电路25发射无线信息；“7”、“8”、“9”脚设置为输出端口，“11”、“12”、“13”脚设置为输入口，六个端口组成行列矩阵编码电路；“10”脚设置为输出端口，驱动发光管“ IR”;“ 18”脚设置为输出端口，为光敏管“PHOTO”供电；“ 17”脚设置为模拟输入端口，采集光敏管“PHOTO”的电压值。
[0027]为了降低功耗，单片机21每约0.7秒钟工作一次，其余时间处于休眠状态，也就是每0.7秒钟被其内部定时器唤醒工作一次，而工作时多数都是启动光电收发电路23查卡，耗时很短。在单片机21进入休眠之前其控制电路关闭所有周边电路工作，使整个无线插卡面板电路处于低功耗待机状态。
[0028]其中卡槽盒28属于无线插卡面板的插卡结构部分,供门锁卡插入之用,其内壁为哑光黑色，反光率很低，以便于光电收发电路23对卡反射光的检测。
[0029]其中光电收发电路23为反射式，由发光二极管“IR”和光敏二极管“PHOTO”组成，用来检测卡槽盒28里面有卡或无卡。光电收发电路23工作时由单片机21的“10”脚驱动发光管“IR”发出光线，单片机21的“17”脚给光敏管“ΡΗ0Τ0”提供高电平，单片机21的“18”脚采集光敏管“ΡΗ0Τ0”接收的反射光电压。若卡槽盒28里面无卡，由于卡槽盒内壁为反光率低的哑光黑，因此光敏管接收的反光弱，单片机21读入的光敏值低。若卡槽盒28里面有卡，由于卡表面反射光比无卡时强，单片机21读入的光敏值比无卡时高。以此来鉴别卡槽盒有卡还是无卡。单片机21每个工作周期点亮发光管“IR”，采集光敏管“ΡΗ0Τ0”的电压进行模拟/数字转换，得到采集数据来判断卡槽盒28内有无插入卡或取出卡的行为，作为是否需要启动读卡器电路22工作的条件。即若原来有卡而现在查到无卡即为取出卡；若原来无卡现在查到有卡即为插入卡。由于光电管反应速度快的特性，光电收发电路23在单片机21每工作周期内工作一次，耗时小于500微秒。再则卡槽盒28插入卡或取出卡的动作几率不高，所以耗电大的读卡器电路22工作几率低，因此平均功耗很低。
[0030]光电收发电路23的光敏管“ΡΗ0Τ0”还有第二个功能，即在发光管“IR”不发光下采集自然光强度，为指示灯26提供夜间工作依据。在卡槽盒28无卡时，单片机21每32个工作周期在关闭发光管“ IR”下，启动光敏管采集自然光一次，若光敏值低于或等于系统指定的指示灯26工作光敏值时单片机21即启动指示灯26工作，即单片机21每3个工作周期由其“3”脚驱动指示灯26亮一次，点亮时间为10毫秒，也就是约每2.1秒闪亮一下。若卡槽盒28插入卡，或自然光的光敏值高于系统指定的指示灯26工作光敏值时，指示灯26即停止闪烁。
[0031]其中读卡器电路22的“L”为读卡感应线圈，“OUT”端口输出读卡信息，“SLEEP”端口为输入控制脚，也就是单片机21的“2”脚通过读卡器电路22的“SLEEP”端口控制读卡器电路22工作或休眠。读卡器电路22工作过程是，由单片机21的“2”脚通过读卡器电路22的“SLEEP” 口唤醒读卡器电路22工作。读卡器电路22工作时通过其读卡感应线圈“L”发送包含系统协议代码的脉冲信号，同时接收卡槽盒28里有否门锁卡的回传信息，并把此信息通过其“OUT” 口送入单片机21的“I”脚。单片机21保存现有卡槽盒内有卡无卡状态信息并进行相关处理。读卡完成后单片机21通过“2”脚关闭读卡器电路22工作，使其处于休眠状态。
[0032]读卡器电路22读卡功耗较大，所以大部分时间都处在休眠状态。当光电收发电路23检测到卡槽盒有插入卡或取出卡的行为，单片机21即通过读卡器电路22的“SLEEP” 口唤醒读卡器工作。读卡器电路22把读卡信息由其“OUT” 口传给单片机21的“I”脚。也就是光电收发电路23检测到有插入卡行为时，若读卡器能读出有效的卡代码即单片机21认可有卡插入，否则此次查卡读卡无效；若光电收发电路23检测到有取出卡行为时，若读卡器没有读到有效卡代码即单片机21认可取出卡有效，否则此次查卡读卡无效。单片机21收到读卡信息进行分析处理若属新插入卡或新取出卡即驱动无线发射电路25发射通电或断电指令给图1所述的电开关12。
[0033]其中地址编码电路24为3X3的行列矩阵，能产生9位二进制码，最多可编512个地址码。当连接对应的接点，即形成一个地址，由单片机21读入此地址码。在单片机21发送无线代码都包含此地址码，以区分各客房无线信号。
[0034]其中无线发射电路25是一种常规315Mhz/433Mhz业余频段的无线发射电路，实际只是一个高频振荡电路，由单片机21给其起振电压，在单片机启动其振荡过程时加入代码，即形成了无线数据，由无线发射电路25的天线ANT发出。
[0035]其中电池27为一次性锂电，AAA (7号)，电压3.6V，标称容量700毫安/时，按照本例使用寿命约12个月。
[0036]通过图2对无线插卡面板电路工作原理综合分析:
[0037]无线插卡面板接上电池27后，单片机21进入初始化工作。单片机21初始化中读入地址码编码电路24的地址码并保存。单片机21唤醒读卡器电路22工作，单片机21收到有卡或无卡信息保存现有状态信息并通过无线发射电路25发送此状态信息，初始化完成后单片机21关闭所有周边电路进入休眠。
[0038]单片机21每0.7秒钟被内部定时器唤醒一次，唤醒后启动光电收发电路23检测卡槽盒28有无插入卡或取出卡的行为，若无此行为即又进入休眠状态，若有此行为单片机21唤醒读卡器电路22读卡来确认，根据读卡器电路22是否读到卡代码，以判断是否有插入卡或取出卡动作，若有即传送通电或断电代码到无线发射电路25发送。
[0039]由于单片机21工作周期是0.7秒，在卡槽盒28新插入卡时立即发信号给所述的电开关12送电，使客人插卡到送电不感觉有明显延迟。在卡槽盒新取掉卡单片机将延时15秒再发信号给所述的电开关12断电，方便客人离房。
[0040]为了保证检测有卡无卡的可靠性，每32个单片机工作周期，直接启动读卡器电路22读卡一次，核对是否与原来的有卡或无卡状态一致，若有变化即以此为准并发射无线信号给所述的电开关2予以纠正。
[0041]单片机21发射无线信息包含地址码和数据码两部分。地址码是单片机21采集地址编码电路24的编码形成的，数据码由单片机21的系统协议确定。
[0042]在卡槽盒28无卡时，单片机21每32个工作周期在关闭发光管“IR”前提下，对光敏管“PHOTO”采集自然光，若采集的数据小于或等于系统指定的指示灯工作光照度，即驱动指示灯26闪亮；若采集的数据大于系统指定的指示灯工作光照度，即停止指示灯26工作。当出现卡槽盒28有卡时也停止指示灯26工作。由此使指示灯在夜晚卡槽盒28无卡时每3个工作周期(2.1秒)闪亮一次，以最大程度降低指示灯的功耗。
[0043]如图3所示，为本发明较佳实施例的电开关12的电原理图，该电开关12电路包括:单片机31，地址编码电路32，无线接收电路33，电源电路34，市电接口 35及继电器“K1”。
[0044]其中单片机31型号为PIC16F630，其程序控制整个电路工作。单片机31的“3”脚设置为输出端口，驱动指示灯“LED” ；“4”脚设置为输入端口，读取无线接收电路33的无线信息；“5”、“6”、“7”脚设置为输出端口，“8”、“9”、“10”脚设置为输入口，六个端口组成3X3行列矩阵地址编码电路32 ;“13”脚设置为输出端口，驱动继电器“K1”通电或断电。
[0045]其中市电接口 35是三个接线端子，与外部市电线路连接。“A”口接零线；“B”口是火线进线端子，接外部给房间供电的火线；“C” 口是火线出线端子，连接房间电源线。在单片机31控制下由继电器“K1”接通或断开进线“B”与出线“C”，以实现控制房间电的通断。
[0046]其中地址编码电路32为3X3的行列矩阵，能产生9位二进制码，最多可编512个地址码。当连接对应的接点，即形成一个地址，由单片机31读入此地址码。在单片机31接收无线信号时，对其地址码与本地址编码电路32的地址码核对，以区分各客房无线信号。
[0047]其中无线接收电路33是一种常规315Mhz/433Mhz业余频段的无线接收电路，其接收频率与无线插卡面板11发射频率同频。接收到的无线信号经过其内部解码后将数据送入单片机31进行地址码核对，若与本地址码对应即执行相关指令。
[0048]其中电源电路34为本电开关供电电路，通过市电接口 35的口输入，经过阻容降压、桥堆整流、电容滤波及二极管稳压向继电器“K1”提供24V吸合电压。24V电压再经三端稳压器“U1”产生5V电源给整个电路供电。
[0049]电开关的工作原理是，单片机31不间断的查询无线接收电路33有无信号，当收到无线信号，即把此信号里的地址码与本编码电路32的地址编码进行核对，若地址对应即为本房的无线插卡面板11的无线信号，根据信号里的数据码执行相关任务，即数据码是送电即由单片机31的“13，”脚驱动继电器“K1”吸合，市电接口 35的火线进线“B”与火线出线“C”连通，给房间供电；若数据码是断电即由单片机31的“13”脚驱动继电器“K1”释放，市电接口 35的火线进线“B”与火线出线“C”断开，房间电源被关闭。
[0050]综合所述，本发明公开的无线插卡取电装置，由贴在房间墙面上的无线插卡面板11供客人插入房卡取电或取出房卡断电。在有插入房卡或取出房卡行为时，无线插卡面板11即发射送电或断电的无线信号给电开关12执行送电或断电。电开关12装在房间配电箱里。由于无需在房间打墙布线，使无法安装普通的插卡送电开关的客房也能实现插卡取电，以杜绝客人出房白开空调浪费电的现象。
【权利要求】
1.一种房间无线插卡取电装置，其特征在于，包括无线插卡面板和电开关，其中:所述无线插卡面板，用来检测卡槽盒有否门锁卡，并其将检测的插卡或取卡信息无线发射方式传给所述电开关；所述电开关，直接与房间电源的进出线路连接，用于接收所述无线插卡面板发来的信息，并根据此信息执行送电或断电。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述无线插卡面板，由卡槽盒及电路组成，其电路包括读卡电路、地址编码电路、无线发射电路、控制电路、指示灯及电池组成；所述电开关由无线接收电路、地址编码电路、电磁开关、控制电路及电源电路组成。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述的读卡电路包括读卡器及卡检测电路，卡检测电路用于检测所述卡槽盒内有否插入卡或取出卡的行为，此行为作为读卡器是否读卡的依据。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述的卡检测电路是光电发射接收方式，或是机械式开关。
5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述的地址编码电路是硬件开关式编码或是接收无线编码信号由软件学习方式编码。
6.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述的指示灯是夜间插卡指示灯，其工作方式是间断闪壳。
7.如权利要求4或6所述的装置，其特征在于，所述的光电发射接收的光接收电路第二作用为自然光强度釆集，以给指示灯夜间工作提供依据。
【文档编号】H03K17/94GK103441753SQ201310364256
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月12日 优先权日:2013年8月12日
【发明者】李凡兴 申请人:李凡兴