專利名稱：電器遙控開關(guān)解碼芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及遙控開關(guān)解碼芯片，更具體地說(shuō)是一種可進(jìn)行多型號(hào)配置的遙控開關(guān)解碼芯片。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)期以來(lái)，家庭照明都是采用手動(dòng)開關(guān)，而沒有像電視機(jī)和空調(diào)那樣使用遙控器進(jìn)行控制，這給人們?cè)谑褂蒙蠋?lái)不便。如躺在床上看電視的人要想關(guān)掉電燈，就只起身下床。
針對(duì)家用照明配置的不同，遙控開關(guān)的解碼芯片需要有不同型號(hào)的配置，迄今為止還沒有一種可進(jìn)行多種型號(hào)配置的遙控開關(guān)解碼芯片。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種具有遙控和手動(dòng)兩種控制方式、可進(jìn)行多型號(hào)配置的電器遙控開關(guān)解碼芯片。
本發(fā)明解決問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明包括有振蕩器及時(shí)序產(chǎn)生電路、控制器、地址編碼及數(shù)據(jù)輸出控制邏輯、數(shù)據(jù)檢測(cè)、同步檢測(cè)，以及譯碼邏輯各功能單元。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是設(shè)置型號(hào)控制邏輯電路，以及按鍵及防抖電路；所述型號(hào)邏輯控制電路包括編碼鎖定和按鍵鎖定，其中，編碼鎖定有兩種，一種由一個(gè)兩輸入“與非”門和一個(gè)NMOS管構(gòu)成的編碼鎖定電路A；另一種由一個(gè)兩輸入“或非”門和一個(gè)PMOS管構(gòu)成的編碼鎖定電路B，編碼壓焊點(diǎn)分別設(shè)置在VCC壓焊點(diǎn)和GND壓焊點(diǎn)的兩旁，編碼鎖定電路的編碼經(jīng)過(guò)“非”門的驅(qū)動(dòng)后送到芯片的控制器；按鍵鎖定電路由一個(gè)“非”門和一個(gè)NMOS管構(gòu)成，其中“非”門的輸入接NMOS管的漏極，“非”門的輸出接NMOS管的柵極，NMOS管的源極接“地”；在所述按鍵及防抖電路中，對(duì)應(yīng)于每一個(gè)按鍵，分別配置各自獨(dú)立的由基準(zhǔn)時(shí)鐘9分頻電路、二次分頻電路和防抖動(dòng)定時(shí)檢測(cè)電路構(gòu)成的防抖動(dòng)電路，其中，二次分頻電路以9分頻電路輸出信號(hào)為輸入，由防抖動(dòng)定時(shí)檢測(cè)電路對(duì)其二次分頻輸出和按鍵鎖定信號(hào)邏輯控制。
與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在1、本發(fā)明除了具備遠(yuǎn)程控制開關(guān)的開啟和關(guān)閉功能以外，還集成了手動(dòng)控制電路，從而實(shí)現(xiàn)了開關(guān)的遙控和手動(dòng)雙重控制。
2、本發(fā)明中的型號(hào)控制邏輯使得同一塊芯片可進(jìn)行多型號(hào)的配置，芯片加工完成以后，可以根據(jù)用戶的需求在封裝階段予以實(shí)現(xiàn)。
3、本發(fā)明由于集成度較高，減少了外圍電路元件的使用，降低了系統(tǒng)成本，提高了系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，單一芯片適配多種電路型號(hào)的方法不僅減少投片次數(shù)，降低投片成本，而且也減少了管理環(huán)節(jié)，節(jié)省了加工時(shí)間，更增加了電路使用的靈活性。
4、本發(fā)明具有廣泛的應(yīng)用范圍，既可以制成墻壁開關(guān)，用于電燈的遙控控制，也可以用于各種電氣接線板和電源插座，從而生產(chǎn)出具有遙控和手動(dòng)控制功能的接線板和電源插座，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)家用電器，如電視、冰箱和洗衣機(jī)等的遙控控制。
5、本發(fā)明配合外圍電路可以有紅外和射頻兩種應(yīng)用方式。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)框圖。
圖2、圖3為本發(fā)明芯片在不同型號(hào)中的鍵合示意圖。
圖4為本發(fā)明型號(hào)控制邏輯電路原理圖。
圖5本發(fā)明手動(dòng)按鍵控制電路原理圖。
具體實(shí)施例方式參見圖1，本實(shí)施例中包括有振蕩器及時(shí)序產(chǎn)生電路、控制器、地址編碼及數(shù)據(jù)輸出控制邏輯、數(shù)據(jù)檢測(cè)、同步檢測(cè)、譯碼邏輯、型號(hào)控制邏輯，以及按鍵及防抖電路各功能單元。
如圖1所示，地址和數(shù)據(jù)共12位，根據(jù)使用的不同，芯片可以配置成為不同的電路型號(hào)，當(dāng)用作6路開關(guān)控制時(shí)，數(shù)據(jù)為6位，地址為6位；當(dāng)用作4路開關(guān)控制時(shí)，數(shù)據(jù)為4位，地址為8位，依次類推。數(shù)據(jù)輸出為瞬態(tài)觸發(fā)翻轉(zhuǎn)型，無(wú)論是遙控按鍵還是手動(dòng)按鍵，按一下開關(guān)開，再按一下關(guān)。遙控?cái)?shù)據(jù)從DIN管腳進(jìn)入芯片。
在這里我們定義，1位數(shù)據(jù)、11位地址為型號(hào)1；2位數(shù)據(jù)、10位地址為型號(hào)2；依次類推，6位數(shù)據(jù)、6位地址為型號(hào)6。數(shù)據(jù)位控制開關(guān)的路數(shù)，1個(gè)數(shù)據(jù)管腳可控制一個(gè)開關(guān)，因此對(duì)于型號(hào)4的芯片來(lái)說(shuō)就可以控制4個(gè)開關(guān)。
本實(shí)施例中的型號(hào)邏輯控制電路包括編碼鎖定和按鍵鎖定。
參見圖4，編碼鎖定有兩種，一種是由一個(gè)兩輸入“與非”門U1和一個(gè)NMOS管N1構(gòu)成的編碼鎖定電路A；另一種是由一個(gè)兩輸入“或非”門U2和一個(gè)PMOS管P1構(gòu)成的編碼鎖定電路B。其中，編碼鎖定電路A中，“與非”門U1的一端接復(fù)位Reset信號(hào)端，另一端接NMOS管N1的漏極，并接位于VCC壓焊點(diǎn)旁的編碼壓焊點(diǎn)C1上；編碼鎖定電路B的“或非”門U2的一端通過(guò)一個(gè)“非”門接復(fù)位Reset信號(hào)端，另一端接PMOS管P1的漏極，并接位于GND壓焊點(diǎn)旁的編碼壓焊點(diǎn)C3上。編碼壓焊點(diǎn)分別設(shè)置在VCC壓焊點(diǎn)和GND壓焊點(diǎn)的兩旁，一對(duì)VCC和GND壓焊點(diǎn)旁可放置共4個(gè)編碼壓焊點(diǎn)。
當(dāng)上電復(fù)位信號(hào)Reset有效(低電平)時(shí)，編碼鎖定電路A鎖定邏輯值“0”，電路B鎖定邏輯值“1”。在芯片封裝的鍵合階段，將與電路A相連接的壓焊點(diǎn)C1綁定到管腳VCC，則電路A的編碼值被強(qiáng)制為邏輯“1”，將與電路B相連接的壓焊點(diǎn)綁定到管腳GND，則電路B的編碼值被強(qiáng)制為邏輯“0”。在芯片開發(fā)的設(shè)計(jì)階段，根據(jù)所需要的芯片型號(hào)來(lái)安排鎖定單元的個(gè)數(shù)和類型，市場(chǎng)需求最多的芯片型號(hào)采用鎖定單元上電復(fù)位后的鎖定編碼，需求量少的在封裝階段對(duì)部分鎖定單元采用強(qiáng)制編碼。鎖定單元的編碼經(jīng)過(guò)“非”門的驅(qū)動(dòng)以后送到芯片控制邏輯，由控制邏輯控制數(shù)據(jù)位的數(shù)目，以此來(lái)配置芯片的型號(hào)。
按鍵鎖定電路由一個(gè)“非”門U4和一個(gè)NMOS管N3構(gòu)成，其中“非”門U4的輸入接NMOS管N3的漏極，“非”門U4的輸出接NMOS管N3的柵極，NMOS管N3的源極接“地”。當(dāng)按鍵不接外部信號(hào)的時(shí)候，按鍵值被鎖定到“1”，跟按鍵沒有按下的效果是一樣的；當(dāng)按鍵按下的時(shí)候，按鍵輸出值變?yōu)椤?”。因?yàn)榘存I鎖定電路為按鍵邏輯設(shè)定了缺省值，所以對(duì)于不同型號(hào)的電路來(lái)說(shuō)，有的按鍵壓焊點(diǎn)就不需要通過(guò)管腳引出，這樣就節(jié)省了管腳的數(shù)目，減少了封裝費(fèi)用。
參見圖5，在按鍵及防抖電路中，對(duì)應(yīng)于每一個(gè)按鍵，分別配置各自獨(dú)立的由基準(zhǔn)時(shí)鐘9分頻電路、二次分頻電路和防抖動(dòng)定時(shí)檢測(cè)電路構(gòu)成的防抖動(dòng)電路，其中，二次分頻電路以9分頻電路輸出信號(hào)為輸入，由防抖動(dòng)定時(shí)檢測(cè)電路對(duì)其二次分頻輸出和按鍵鎖定信號(hào)邏輯控制。
圖5所示，在按鍵及防抖電路中，基準(zhǔn)時(shí)鐘9分頻電路由9個(gè)級(jí)聯(lián)的不帶置位和復(fù)位端的D觸發(fā)器構(gòu)成，為每個(gè)防抖動(dòng)電路所共用，對(duì)振蕩器時(shí)鐘信號(hào)9分頻，并作為各個(gè)按鍵防抖動(dòng)電路的計(jì)時(shí)時(shí)鐘。二次分頻電路由兩個(gè)級(jí)聯(lián)的帶復(fù)位端的D觸發(fā)器DFF1、DFF2構(gòu)成，D觸發(fā)器的復(fù)位端RES接按鍵鎖定信號(hào)，D端接各自觸發(fā)器的NQ端，前一個(gè)D觸發(fā)器的CP端和NCP端分別接9分頻電路的Clk9端和Clk9n端，后一個(gè)D觸發(fā)器的CP端和NCP端分別接前一個(gè)D觸發(fā)器的Q端和NQ端。防抖動(dòng)定時(shí)檢測(cè)電路由兩個(gè)二輸入的“或非”門U5、U6和一個(gè)三輸入的“或非”門U7構(gòu)成，二輸入“或非”門U5、U6的a端分別接兩個(gè)D觸發(fā)器的Q端，b端分別接三輸入或非門U7的輸出端，兩輸入“或非”門U5、U6的輸出端連同按鍵鎖定信號(hào)接三輸入“或非”門U7的輸入端。
手動(dòng)按鍵控制電路連接在輸出控制邏輯部分，當(dāng)按鍵按下以后，二次分頻電路的兩個(gè)D觸發(fā)器開始工作，對(duì)9分頻時(shí)鐘進(jìn)一步分頻，當(dāng)兩個(gè)觸發(fā)器DFF1、DFF2的輸出Q為邏輯“11”，檢測(cè)電路認(rèn)為按鍵有效，實(shí)現(xiàn)防抖動(dòng)所需要的大于18ms的定時(shí)。在外接820千歐震蕩電阻的條件下，無(wú)論是芯片工作在5V條件或是12V條件，都能夠保證防抖動(dòng)時(shí)間超過(guò)18ms。。三輸入“或非”門U7的反饋輸入用于防止電平的連續(xù)翻轉(zhuǎn)。
根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同，應(yīng)用電路可以做成RF和紅外兩種，RF應(yīng)用遙控距離遠(yuǎn)且不受方向的控制，具體使用RF還是紅外根據(jù)用戶的需求而定。
參見圖2、圖3，在VCC和PAD壓焊點(diǎn)旁分別設(shè)置用于編碼的壓焊點(diǎn)C1、C2、C3和C4，但并不為該類壓焊點(diǎn)單獨(dú)分配引腳。圖2所示的四個(gè)編碼壓焊點(diǎn)，可完成24個(gè)編碼。同時(shí)，如果設(shè)置兩對(duì)“電源”和“地”的壓焊點(diǎn)，則可放置8個(gè)編碼壓焊點(diǎn)，因而可提供高達(dá)28個(gè)編碼，一般情況下10個(gè)左右的編碼已經(jīng)足夠普通的芯片進(jìn)行型號(hào)安排了。
本實(shí)施例根據(jù)自身的需要使用了三個(gè)編碼用壓焊點(diǎn)PAD和一個(gè)用于型號(hào)擴(kuò)展的冗余PAD。圖4所示電路中的信號(hào)線C1、C2和C3分別接圖2管芯Die的壓焊點(diǎn)C1、C2和C3，圖2中的壓焊點(diǎn)C4不接任何信號(hào)線，用于型號(hào)擴(kuò)展。對(duì)于圖4來(lái)說(shuō)，當(dāng)芯片上電復(fù)位(低電平復(fù)位)以后，信號(hào)C1和C2被鎖定為“0”，C3被鎖定為“1”，最后C1、C2、C3鎖定的編碼為001。如果在芯片鍵合階段將壓焊點(diǎn)C1與VCC一塊兒綁定到PIN VCC，即對(duì)信號(hào)線C1進(jìn)行強(qiáng)制編碼，則上電以后，信號(hào)線C1、C2和C3最后鎖定的編碼為101。采用同樣的方法可以對(duì)C1、C2和C3實(shí)現(xiàn)其它編碼，編碼共有8種。編碼信號(hào)經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)以后被送到圖1的“控制器”，用于控制地址的位數(shù)和數(shù)據(jù)輸出的位數(shù)，從而決定芯片的型號(hào)。一般情況下，對(duì)使用數(shù)量最多的芯片型號(hào)，不采用任何強(qiáng)制編碼，假設(shè)6路數(shù)據(jù)輸出的芯片市場(chǎng)需求量最大，我們將其編碼設(shè)定為001。5路數(shù)據(jù)輸出的芯片需求量其次，我們可將其編碼設(shè)定為101、011或者是000，則三組編碼只對(duì)一根信號(hào)線進(jìn)行強(qiáng)制改變。需求量最少的芯片強(qiáng)制編碼的信號(hào)線就多一些。
下表提供了一種編碼選擇，當(dāng)然根據(jù)上面所述的原理還可以提供其它的編碼形式。

圖5只表達(dá)了一個(gè)手動(dòng)按鍵電路的設(shè)計(jì)，在該遙控開關(guān)電路中共有6個(gè)同樣的電路結(jié)構(gòu)，它們共同使用一個(gè)圖5所示的分頻器，以便減少芯片面積。每一個(gè)按鍵K連接到相應(yīng)的PAD上，然后再根據(jù)型號(hào)的需要進(jìn)行綁定。在按鍵電路中，與K相連的“非”門和NMOS管用于設(shè)定按鍵的缺省值，在本電路中6個(gè)按鍵的缺省值均設(shè)定為“0”，對(duì)于型號(hào)6的芯片，所有按鍵信號(hào)線通過(guò)按鍵管腳全部引出，如圖2所示；型號(hào)4的芯片，PAD K4和PADK5不進(jìn)行綁定，如圖3所示，其它型號(hào)依此類推。
這樣，通過(guò)“型號(hào)控制邏輯”和“按鍵及防抖動(dòng)電路”就實(shí)現(xiàn)了型號(hào)的配置。
權(quán)利要求
1.電器遙控開關(guān)解碼芯片，包括有振蕩器及時(shí)序產(chǎn)生電路、控制器、地址編碼及數(shù)據(jù)輸出控制邏輯電路、數(shù)據(jù)檢測(cè)、同步檢測(cè)，以及譯碼邏輯各功能單元，其特征是設(shè)置型號(hào)控制邏輯電路，以及按鍵及防抖動(dòng)電路；所述型號(hào)邏輯控制電路包括編碼鎖定和按鍵鎖定，其中，編碼鎖定有兩種，一種由一個(gè)兩輸入“與非”門(U1)和一個(gè)NMOS(N1)管構(gòu)成的編碼鎖定電路A；另一種由一個(gè)兩輸入“或非”門(U2)和一個(gè)PMOS(P1)管構(gòu)成的編碼鎖定電路B，編碼壓焊點(diǎn)分別設(shè)置在VCC壓焊點(diǎn)和GND壓焊點(diǎn)的兩旁，編碼鎖定電路的編碼經(jīng)過(guò)“非”門的驅(qū)動(dòng)后送到芯片的控制器；按鍵鎖定電路由一個(gè)“非”門(U4)和一個(gè)NMOS(N3)管構(gòu)成，其中“非”門(U4)的輸入接NMOS(N3)管的漏極，“非”門(U4)的輸出接NMOS管(N3)的柵極，NMOS管(N3)的源極接“地”；在所述按鍵及防抖電路中，對(duì)應(yīng)于每一個(gè)按鍵，分別配置各自獨(dú)立的由基準(zhǔn)時(shí)鐘9分頻電路、二次分頻電路和防抖動(dòng)定時(shí)檢測(cè)電路構(gòu)成的防抖動(dòng)電路，其中，二次分頻電路以9分頻電路輸出信號(hào)為輸入，由防抖動(dòng)定時(shí)檢測(cè)電路對(duì)其二次分頻輸出和按鍵鎖定信號(hào)邏輯控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述解碼芯片，其特征是在所述按鍵及防抖電路中，所述基準(zhǔn)時(shí)鐘9分頻電路由9個(gè)級(jí)聯(lián)的不帶置位和復(fù)位端的D觸發(fā)器構(gòu)成，為每個(gè)防抖動(dòng)電路所共用，對(duì)振蕩器時(shí)鐘信號(hào)9分頻，并作為各個(gè)按鍵防抖動(dòng)電路的計(jì)時(shí)時(shí)鐘；所述二次分頻電路由兩個(gè)級(jí)聯(lián)的帶復(fù)位端的D觸發(fā)器(DFF1、DFF2)構(gòu)成，D觸發(fā)器的復(fù)位端RES接按鍵鎖定信號(hào)，D端接各自觸發(fā)器的NQ端，前一個(gè)D觸發(fā)器的CP端和NCP端分別接9分頻電路的Clk9端和Clk9n端，后一個(gè)D觸發(fā)器的CP端和NCP端分別接前一個(gè)D觸發(fā)器的Q端和NQ端；所述防抖動(dòng)定時(shí)檢測(cè)電路由兩個(gè)二輸入的“或非”門(U5、U6)和一個(gè)三輸入的“或非”門(U7)構(gòu)成，二輸入“或非”門(U5、U6)的a端分別接兩個(gè)D觸發(fā)器的Q端，b端分別接三輸入或非門(U7)的輸出端，兩輸入“或非”門(U5、U6)的輸出端連同按鍵鎖定信號(hào)接三輸入“或非”門(U7)的輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的解碼芯片，其特征是所述編碼鎖定電路A中，“與非”門(U1)的一端接復(fù)位信號(hào)端，另一端接NMOS(N1)管的漏極，并接位于VCC壓焊點(diǎn)旁的編碼壓焊點(diǎn)上；編碼鎖定電路B的“或非”門(U2)的一端通過(guò)一個(gè)“非”門接復(fù)位信號(hào)端，另一端接PMOS管(P1)的漏極，并接位于GND壓焊點(diǎn)旁的編碼壓焊點(diǎn)上。
全文摘要
電器遙控開關(guān)解碼芯片，包括有振蕩器及時(shí)序產(chǎn)生電路、控制器、地址編碼及數(shù)據(jù)輸出控制邏輯電路、數(shù)據(jù)檢測(cè)、同步檢測(cè)，以及譯碼邏輯各功能單元，其特征是設(shè)置型號(hào)控制邏輯電路，以及按鍵及防抖動(dòng)電路。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)電器開關(guān)的遙控和手動(dòng)雙重控制。同一塊芯片可進(jìn)行多型號(hào)的配置，并且是在芯片加工完成以后，根據(jù)用戶的需求在封裝階段實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明集成度高、外圍元件少、系統(tǒng)成本低、工作的穩(wěn)定性高。
文檔編號(hào)G08C19/00GK1841436SQ200510038679
公開日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2005年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月1日
發(fā)明者劉聰, 王曉蕾, 孫華波, 高明倫 申請(qǐng)人:合肥工業(yè)大學(xué), 合肥工大先行微電子技術(shù)有限公司