專(zhuān)利名稱(chēng)：一種具有兩線(xiàn)制結(jié)構(gòu)的電動(dòng)門(mén)手動(dòng)按鈕盒的電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電動(dòng)門(mén)控制領(lǐng)域。尤其涉及一種具有兩線(xiàn)制結(jié)構(gòu)的電動(dòng)門(mén)手動(dòng)按鈕盒的電路。
背景技術(shù)：
手動(dòng)按鈕盒被廣泛應(yīng)用于電動(dòng)卷簾門(mén)、電動(dòng)伸縮門(mén)的控制中，現(xiàn)有的電動(dòng)門(mén)手動(dòng)按鈕盒與電動(dòng)門(mén)控制器的連接一般采用多線(xiàn)制連接，即電動(dòng)門(mén)控制器與手動(dòng)按鈕盒的連接需要多條引線(xiàn)相連，具體來(lái)說(shuō)如果手動(dòng)按鈕操作盒上按鈕開(kāi)關(guān)數(shù)量為n，則至少需要n+1根引線(xiàn)連接，其中η個(gè)按鈕分別接著一根引線(xiàn)，還有一條公共線(xiàn)。這種結(jié)構(gòu)接線(xiàn)較復(fù)雜，施工時(shí)線(xiàn)路易接錯(cuò)，且需要占用電動(dòng)門(mén)控制器的接口較多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種只需兩根連接線(xiàn)就可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)門(mén)控制器與手動(dòng)按鈕盒連接的具有兩線(xiàn)制結(jié)構(gòu)的電動(dòng)門(mén)手動(dòng)按鈕盒的電路，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)門(mén)手動(dòng)按鈕盒上各個(gè)按鈕對(duì)應(yīng)電動(dòng)門(mén)的控制功能。并可同時(shí)實(shí)現(xiàn)一個(gè)指示燈的開(kāi)關(guān)控制。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，所述的一種具有兩線(xiàn)制結(jié)構(gòu)的電動(dòng)門(mén)手動(dòng)按鈕盒的電路，包括一條指示燈支路和η條并聯(lián)的按鈕開(kāi)關(guān)支路，其特征在于所述的一條指示燈支路和η條按鈕開(kāi)關(guān)支路并聯(lián)，所述的指示燈支路上串接一個(gè)整流電路，整流電路輸出端的正極串聯(lián)一個(gè)穩(wěn)壓二極管和一個(gè)發(fā)光二極管，所述的η條并聯(lián)的按鈕開(kāi)關(guān)支路上的任一條支路上的按鈕開(kāi)關(guān)各自串接一個(gè)阻值不同的電阻，所述的η為自然數(shù)。

所述的一種具有兩線(xiàn)制結(jié)構(gòu)的電動(dòng)門(mén)手動(dòng)按鈕盒的電路，其特點(diǎn)為支路并聯(lián)后的一端通過(guò)電平變換脈沖輸出電路與電動(dòng)門(mén)控制器的MCU的通用IO接口引腳相連，支路并聯(lián)后的另一端通過(guò)模擬電壓采集電路與電動(dòng)門(mén)控制器的MCU的Α/D轉(zhuǎn)換功能引腳相連。所述的一種具有兩線(xiàn)制結(jié)構(gòu)的電動(dòng)門(mén)手動(dòng)按鈕盒的電路，其特點(diǎn)為支路并聯(lián)后的一端以及支路并聯(lián)后的另一端與電動(dòng)門(mén)控制器的連接為不區(qū)分極性連接。所述的一種具有兩線(xiàn)制結(jié)構(gòu)的電動(dòng)門(mén)手動(dòng)按鈕盒的電路，其特點(diǎn)為電動(dòng)門(mén)控制器包括MCU、電源電路、電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)限位開(kāi)關(guān)輸入電路、模擬電壓采集電路和電平變換脈沖輸出電路，電源電路、電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)限位開(kāi)關(guān)輸入電路、模擬電壓采集電路和電平變換脈沖輸出電路均與MCU連接。所述的一種具有兩線(xiàn)制結(jié)構(gòu)的電動(dòng)門(mén)手動(dòng)按鈕盒的電路，其特點(diǎn)為阻值不同的電阻按式Rn=R*((Ν+1)/η-1)計(jì)算，式中R為采樣電阻的阻值，η為采樣電阻序號(hào)；Ν<Ν，Ν取自然數(shù)，為按鈕開(kāi)關(guān)支路的個(gè)數(shù)。所述的一種具有兩線(xiàn)制結(jié)構(gòu)的電動(dòng)門(mén)手動(dòng)按鈕盒的電路，其特點(diǎn)為在任意一條按鈕開(kāi)關(guān)支路上的按鈕開(kāi)關(guān)被按下時(shí)，則相應(yīng)按鈕開(kāi)關(guān)支路與電動(dòng)門(mén)控制器的控制信號(hào)輸入端接通，該條按鈕開(kāi)關(guān)支路上產(chǎn)生一個(gè)電流信號(hào)，該電流信號(hào)再通過(guò)一采樣電阻轉(zhuǎn)換為采樣電壓模擬量信號(hào)，輸入至電動(dòng)門(mén)控制器的MCU相應(yīng)Α/D轉(zhuǎn)換功能引腳，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換為MCU能識(shí)別的數(shù)字量信號(hào)后進(jìn)行按鍵識(shí)別，當(dāng)通過(guò)采樣電阻采集到的不同電壓信號(hào)，而得到不同數(shù)值的數(shù)字信號(hào)時(shí)，則將該數(shù)字信號(hào)值與電動(dòng)門(mén)控制器軟件中預(yù)設(shè)的數(shù)值進(jìn)行比較即能確定是哪一條按鈕開(kāi)關(guān)支路上的按鈕開(kāi)關(guān)被按下并執(zhí)行相應(yīng)的按鍵功能。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1、接線(xiàn)簡(jiǎn)單，只需兩根引線(xiàn)就可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)按鈕盒上多個(gè)按鈕對(duì)應(yīng)的控制功能。2、手動(dòng)按鈕盒接至電動(dòng)門(mén)控制器時(shí)不用區(qū)分接線(xiàn)端極性，可任意接入，從根本上杜絕錯(cuò)誤接線(xiàn)的可能性；3、可識(shí)別出該電路是否開(kāi)路或短路，便于故障判別。


圖1本發(fā)明的電動(dòng)門(mén)手動(dòng)按鈕盒的電路原理圖。圖2本發(fā)明的電動(dòng)門(mén)控制器電路原理框圖。圖3本發(fā)明的電動(dòng)門(mén)控制器的電平變換脈沖輸出和模擬電壓采集電路部分的原理圖。圖4本發(fā)明的點(diǎn)燈和按鍵檢測(cè)程序流程圖。
具體實(shí)施例方式如圖1和圖2所示，本發(fā)明所述的電動(dòng)門(mén)手動(dòng)按鈕盒的電路，包括電動(dòng)門(mén)控制器和一條指示燈支路，η條并聯(lián)的按鈕開(kāi)關(guān)支路，電動(dòng)門(mén)控制器包括MCU。其特征在于所述的一條指示燈支路JO和η條按鈕開(kāi)關(guān)支路并聯(lián)，支路并聯(lián)后的一端LI通過(guò)電平變換脈沖輸出電路與電動(dòng)門(mén)控制器的MCU的通用IO接口引腳相連，，支路并聯(lián)后的另一端L2通過(guò)模擬電壓采集電路與電動(dòng)門(mén)控制器的Α/D轉(zhuǎn)換功能引腳相連，圖1中支路并聯(lián)后的一端LI,支路并聯(lián)后的另一端L2與電動(dòng)門(mén)控制器的連接不用區(qū)分極性，可任意接入。所述的一條指示燈支路JO上串接一個(gè)整流電路ZL1，整流電路輸出端的正極串聯(lián)一個(gè)穩(wěn)壓二極管Dl和一個(gè)發(fā)光二極管D2，此發(fā)光二極管即為指示燈，所述的η條并聯(lián)的按鈕開(kāi)關(guān)支路上的第Jn(n=l，2，3--_)條支路上的按鈕開(kāi)關(guān)Kn(n=l，2，3-—)分別串接一個(gè)不同阻值的電阻Rn(n=l，2，3)，其中的η值為自然數(shù)，可優(yōu)選3或4為佳；所述的與電動(dòng)門(mén)控制器的Α/D轉(zhuǎn)換功能引腳相連的模擬電壓采集電路由濾波電容和采樣電阻并聯(lián)構(gòu)成，與LI相連的電平變換脈沖輸出電路由反相器、限流電阻和三極管構(gòu)成，如圖3所示；如圖2所示，電源電路、電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)限位開(kāi)關(guān)輸入電路、模擬電壓采集電路和電平變換脈沖輸出電路均與MCU (單片機(jī))連接，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)限位開(kāi)關(guān)輸入電路與電動(dòng)門(mén)控制器的MCU連接，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)限位開(kāi)關(guān)輸入電路的作用是給MCU提供電動(dòng)門(mén)到上、下限位置的開(kāi)關(guān)量信號(hào)，從而使電動(dòng)門(mén)控制器的MCU向電機(jī)控制電路發(fā)出停止電動(dòng)門(mén)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的信號(hào)。電源電路、電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)限位開(kāi)關(guān)輸入電路、模擬電壓采集電路和電平變換脈沖輸出電路以及MCU為現(xiàn)有技術(shù)。工作原理如圖3所示，圖中101，102為電動(dòng)門(mén)控制器的MCU的任意通用IO端口，通過(guò)101，102發(fā)出高，低電平控制信號(hào)，經(jīng)電平變換脈沖輸出電路變換后，在功能引腳LI輸出一個(gè)連續(xù)的方形電壓脈沖信號(hào)，脈沖波峰值為+12V，波谷值為+5V，對(duì)指示燈和按鈕開(kāi)關(guān)采用分時(shí)控制的方法。具體工作過(guò)程如下電動(dòng)門(mén)控制器的MCU的IOl端口輸出低電平信號(hào)，同時(shí)102端口輸出高電平信號(hào)，即點(diǎn)燈控制信號(hào)，IOl端口的低電平信號(hào)經(jīng)反相器Q2,限流電阻RLl后變?yōu)楦唠娖叫盘?hào)，此時(shí)三極管Q4截止，+12V電壓經(jīng)偏置電阻RL2后施加在三極管Q3的基極，三極管Q3導(dǎo)通，在LI端 輸出+12V電壓(其中電阻RL3起限流作用)，102端口輸出的高電平信號(hào)經(jīng)反相器Ql后變?yōu)榈碗娖剑@樣在LI，L2端之間就產(chǎn)生了一個(gè)+12V的電壓降，軟件延時(shí)數(shù)毫秒，則在LI上產(chǎn)生了一個(gè)+12V的電壓脈沖方波，電動(dòng)門(mén)手動(dòng)按鈕盒指示燈(即發(fā)光二極管D2)導(dǎo)通而點(diǎn)亮；電動(dòng)門(mén)控制器的MCU的IOl端口輸出高電平信號(hào)，同時(shí)102端口輸出低電平信號(hào)即為關(guān)閉LED燈輸出，同時(shí)輸出打開(kāi)按鍵檢測(cè)通道Α/D的控制信號(hào)，IOl端口的高電平信號(hào)經(jīng)反相器Q2，限流電阻RLl后變?yōu)榈碗娖叫盘?hào)，此時(shí)三極管Q4導(dǎo)通，+5. 6V電壓施加在三極管Q3的基極，Q3截止，在LI端輸出+5V電壓，軟件延時(shí)數(shù)毫秒，在LI端產(chǎn)生+5V的脈沖方波，102端口輸出的低電平信號(hào)經(jīng)反相器Ql后變?yōu)楦唠娖叫盘?hào)，打開(kāi)按鍵檢測(cè)通道Α/D。電動(dòng)門(mén)控制器的MCU的Α/D轉(zhuǎn)換功能引腳進(jìn)行按鍵檢測(cè)和識(shí)別，若此時(shí)有任意一條開(kāi)關(guān)支路Jn上的按鈕開(kāi)關(guān)Kn被按下，則相應(yīng)支路Jn與電動(dòng)門(mén)控制器的控制信號(hào)輸入端L2接通，該條支路上產(chǎn)生一個(gè)電流信號(hào)，該電流信號(hào)再通過(guò)采樣電阻RAl轉(zhuǎn)換為采樣電壓模擬量信號(hào)，經(jīng)過(guò)電阻RA2，電容Cl組成的RC濾波后輸入至電動(dòng)門(mén)控制器的MCU相應(yīng)Α/D轉(zhuǎn)換功能引腳，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換為MCU能識(shí)別的數(shù)字量信號(hào)后進(jìn)行按鍵識(shí)別，識(shí)別出按鍵后MCU即可執(zhí)行相應(yīng)的按鍵功能。由于并聯(lián)的η條支路上的電阻值都不相同，故各條支路上產(chǎn)生的電流信號(hào)值也不相同，通過(guò)采樣電阻采集到的電壓信號(hào)也不相同，進(jìn)而得到不同數(shù)值的數(shù)字信號(hào)，將該數(shù)字信號(hào)值與電動(dòng)門(mén)控制器軟件中預(yù)設(shè)的數(shù)值進(jìn)行比較可以確定是哪一條支路上的按鈕開(kāi)關(guān)被按下并執(zhí)行相應(yīng)的按鍵功能。如此不斷循環(huán)往復(fù)，由于控制信號(hào)的脈沖頻率較高，所以點(diǎn)亮指示燈和掃描按鍵的時(shí)間間隔很小，由于人眼的視覺(jué)暫留現(xiàn)象，肉眼看來(lái)指示燈是一直點(diǎn)亮的。于是通過(guò)兩根引線(xiàn)就可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)門(mén)手動(dòng)按鈕盒上控制一個(gè)指示燈的點(diǎn)亮或熄滅，及各個(gè)按鈕對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)狀態(tài)的讀入與功能的實(shí)現(xiàn)。其點(diǎn)燈和按鍵檢測(cè)程序流程圖見(jiàn)圖4，具體為開(kāi)始，點(diǎn)燈控制信號(hào)輸出，延時(shí)數(shù)毫秒，關(guān)指示燈輸出，開(kāi)按鍵檢測(cè)通道，延時(shí)數(shù)毫秒，按鍵信號(hào)AD轉(zhuǎn)換，判斷是否有按鍵按下，若是則按鍵識(shí)別及處理，若否則處于待機(jī)，重新按開(kāi)始步驟的“點(diǎn)燈控制信號(hào)輸出”執(zhí)行。圖1中電阻Rl--Rn的按下列計(jì)算公式計(jì)算，使得各個(gè)按鈕對(duì)應(yīng)的模擬量電壓大致呈等差數(shù)列排列，易于識(shí)別，且能有效減少誤判。計(jì)算公式如下
R/(R+Rn)=n/(N +1)式中R為采樣電阻的阻值，η為采樣電阻序號(hào)；
Rn=R* ((Ν+1) /η-1)，η 彡 N，N 取自然數(shù)； 例如對(duì)于采樣電阻取值為5. 1Κ,有4個(gè)按鈕的按鈕盒，即Ν=4時(shí)，4個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)支路對(duì)應(yīng)的串聯(lián)電阻值分別取
Rl=5. 1K* ((4+1)/1-1) =20. 4K 20K，取標(biāo)稱(chēng)值 20K ；
R2=5.1K* ((4+1) /2-1) =7. 65K 7· 6K,取標(biāo)稱(chēng)值 7. 5K ；
R3=5.1K* ((4+1)/3-1) =3. 39K 3K3，取標(biāo)稱(chēng)值 3. 3K ；
R4=5.1K* ((4+1)/4-1)=1. 25K 1. 2K，取標(biāo)稱(chēng)值1. 2K。
權(quán)利要求
1.一種具有兩線(xiàn)制結(jié)構(gòu)的電動(dòng)門(mén)手動(dòng)按鈕盒的電路，包括一條指示燈支路和η條并聯(lián)的按鈕開(kāi)關(guān)支路，其特征在于所述的一條指示燈支路(JO)和η條按鈕開(kāi)關(guān)支路并聯(lián)，所述的指示燈支路(JO)上串接一個(gè)整流電路(ZL1)，整流電路輸出端的正極串聯(lián)一個(gè)穩(wěn)壓二極管和一個(gè)發(fā)光二極管(D2)，所述的η條并聯(lián)的按鈕開(kāi)關(guān)支路上的第Jn條支路上的按鈕開(kāi)關(guān)分別串接一個(gè)不同阻值的電阻(Rn )，所述的η為自然數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有兩線(xiàn)制結(jié)構(gòu)的電動(dòng)門(mén)手動(dòng)按鈕盒的電路，其特征在于支路并聯(lián)后的一端(LI)通過(guò)電平變換脈沖輸出電路與電動(dòng)門(mén)控制器的MCU的通用IO接口引腳相連，支路并聯(lián)后的另一端(L2)通過(guò)模擬電壓采集電路與電動(dòng)門(mén)控制器的MCU的A/D轉(zhuǎn)換功能引腳相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有兩線(xiàn)制結(jié)構(gòu)的電動(dòng)門(mén)手動(dòng)按鈕盒的電路，其特征在于支路并聯(lián)后的一端(LI)以及支路并聯(lián)后的另一端(L2)與電動(dòng)門(mén)控制器的連接為不區(qū)分極性連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有兩線(xiàn)制結(jié)構(gòu)的電動(dòng)門(mén)手動(dòng)按鈕盒的電路，其特征在于阻值不同的電阻按式Rn=R* ((Ν+1) /η-1)計(jì)算，式中R為采樣電阻的阻值，η為采樣電阻序號(hào)；N < N，N取自然數(shù)，為按鈕開(kāi)關(guān)支路的個(gè)數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種具有兩線(xiàn)制結(jié)構(gòu)的電動(dòng)門(mén)手動(dòng)按鈕盒的電路，其特征在于電動(dòng)門(mén)控制器包括MCU、電源電路、電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)限位開(kāi)關(guān)輸入電路、模擬電壓采集電路和電平變換脈沖輸出電路，電源電路、電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)限位開(kāi)關(guān)輸入電路、模擬電壓采集電路和電平變換脈沖輸出電路均與MCU連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種具有兩線(xiàn)制結(jié)構(gòu)的電動(dòng)門(mén)手動(dòng)按鈕盒的電路，其特征在于在任意一條按鈕開(kāi)關(guān)支路(Jn)上的按鈕開(kāi)關(guān)(Kn)被按下時(shí)，則相應(yīng)按鈕開(kāi)關(guān)支路(Jn)與電動(dòng)門(mén)控制器的控制信號(hào)輸入端(L2)接通，該條按鈕開(kāi)關(guān)支路上產(chǎn)生一個(gè)電流信號(hào)，該電流信號(hào)再通過(guò)一采樣電阻(RAl)轉(zhuǎn)換為采樣電壓模擬量信號(hào)，輸入至電動(dòng)門(mén)控制器的MCU相應(yīng)A/D轉(zhuǎn)換功能引腳，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換為MCU能識(shí)別的數(shù)字量信號(hào)后進(jìn)行按鍵識(shí)別，當(dāng)通過(guò)采樣電阻采集到的不同電壓信號(hào)，而得到不同數(shù)值的數(shù)字信號(hào)時(shí)，則將該數(shù)字信號(hào)值與電動(dòng)門(mén)控制器軟件中預(yù)設(shè)的數(shù)值進(jìn)行比較即能確定是哪一條按鈕開(kāi)關(guān)支路上的按鈕開(kāi)關(guān)被按下并執(zhí)行相應(yīng)的按鍵功能。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種具有兩線(xiàn)制結(jié)構(gòu)的電動(dòng)門(mén)手動(dòng)按鈕盒的電路，包括一條指示燈支路和n條并聯(lián)的按鈕開(kāi)關(guān)支路，其特點(diǎn)為所述的一條指示燈支路和n條按鈕開(kāi)關(guān)支路并聯(lián)，所述的指示燈支路上串接一個(gè)整流電路，整流電路輸出端的正極串聯(lián)一個(gè)穩(wěn)壓二極管和一個(gè)發(fā)光二極管，所述的n條并聯(lián)的按鈕開(kāi)關(guān)支路上的任一條支路上的按鈕開(kāi)關(guān)各自串接一個(gè)阻值不同的電阻，所述的n為自然數(shù)；本發(fā)明接線(xiàn)簡(jiǎn)單，只需兩根引線(xiàn)就可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)按鈕盒上多個(gè)按鈕對(duì)應(yīng)的控制功能。手動(dòng)按鈕盒接至電動(dòng)門(mén)控制器時(shí)不用區(qū)分接線(xiàn)端極性，可任意接入，從根本上杜絕錯(cuò)誤接線(xiàn)的可能性；可識(shí)別出該電路是否開(kāi)路或短路，便于故障判別。
文檔編號(hào)G05B19/042GK103048942SQ20121055020
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者許如臣, 童樹(shù)妹, 鄭朝基 申請(qǐng)人:許如臣, 童樹(shù)妹, 鄭朝基