电器遥控开关解码芯片.pdf

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。本发明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。本发明集成度高、外围元件少、系统成本低、工作的稳定性高。

权利要求书
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。

说明书电器遥控开关解码芯片
技术领域：
本发明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：
本发明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。
本发明解决问题所采用的技术方案是：
本发明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。
本发明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，本发明的有益效果体现在：
1、本发明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、本发明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、本发明由于集成度较高，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、本发明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、本发明配合外围电路可以有红外和射频两种应用方式。
图1为本发明结构框图。
图2、图3为本发明芯片在不同型号中的键合示意图。
图4为本发明型号控制逻辑电路原理图。
图5本发明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地源极接“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。  编码 型号  编码 型号  001 型号6  101 型号5  011 型号4  000 型号3  111 型号2  010 型号1  100 任意  110 任意
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。