电器设备的无线自动定时控制装置 【技术领域】
本发明涉及一种电器设备的无线自动定时控制装置，确切地说，涉及一种应用于小范围的无线定时控制电器设备(包括手机或其他电器设备)的自动启动和自动超时关闭的装置，属于无线控制电变量的装置技术领域。
背景技术
在无线控制技术领域方面，现有的产品大多数是用于手动的无线遥控其他电器设备的启动工作和关闭，其设备的电路组成结构比较简单，按其功能分为编码模块、发送模块和接收模块、解码模块。由于其电路结构上没有设置自动的控制模块，使用时存在有手工操作有时过于繁琐的缺陷。在使用者进入使用范围后或离开前都需要进行启动和关闭操作，有可能导致使用者在离开之前忘记对设备进行必要地操作。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种电器设备的无线自动定时控制装置，该装置能够定时控制一些电器设备的自动启动和自动超时关闭，例如可以对“游子归家”拨号器自动设置呼叫转移和自动超时而取消转移，该装置是针对现有的无线遥控技术需要手动控制的缺点，通过加入定时模块和自动控制模块控制电路实现所需的操作功能。
本发明的目的是这样实现的：一种电器设备的无线自动定时控制装置，是由移动部分和固定部分两个装置组成的，其中移动部分设置有产生编码信号的编码电路和发射该编码信号的发射电路；其特征在于：所述的移动部分还设置有对编码电路进行控制的控制电路和对控制电路进行定时控制的定时电路；所述的固定部分设置有能够接收有效距离范围内的移动部分在特定频率点上发射出来的编码信号的接收电路，对接收到的编码数据信号进行逻辑运算处理、确认该接收到的编码信号是否满足条件的解码电路，以及在不同情况下分别发出不同控制信号，控制相应设备完成启动、或关闭、或进行其它相应处理的控制电路，以及检测该控制电路是否在一定时间内再次接收到满足条件的信号，以便控制相应设备保持原状态、并重新计时的定时电路。
所述的移动部分的控制电路、编码电路、发射电路是顺序连接的，其中定时电路用于对控制电路进行定时控制；所述的固定部分的接收电路、解码电路和对相应设备进行无线遥控的控制电路也是顺序连接的，其中定时电路用于对控制电路进行定时控制。
所述的移动部分对控制电路进行定时控制的定时电路是用LM555集成电路构成的，在该LM555集成电路的管脚8、7之间跨接有电阻R1，在管脚7、6之间跨接有电阻R2以及与电阻R2并联、用于增大占空比的二极管D1，在该二极管D1的负极端与电源的负极之间连接有控制定时周期的电容C1。
所述的LM555集成电路输出方波的周期和占空比，即移动部分编码数据的发送周期和发射时间取决于电阻R1、R2和电容C1的数值。
所述的移动部分中编码电路是由一片型号为HS2262A-R4编码器芯片构成，该芯片的管脚1-管脚8的状态可以为0、1或悬空，用于和接收端对码，使发送和接收一一对应；管脚10-管脚13用于发送数据，可以传输4比特的信息。
所述的移动部分的发射电路是由2个NPN晶体管高频放大电路和一个连接在第二个晶体管基极上的晶振所组成，所述的编码电路产生的编码信号先由第一个三极管放大，再由第二个三极管放大并加载在所述的晶振产生的载波上向外界发送出去。
所述的移动部分的控制电路是由LM555集成电路外围的若干可调电阻和HS2262A-R4编码器芯片外围的若干单刀单掷开关组成，分别用于调节编码信号的发送周期、发送时间的长短，以及设置发送的数据，或设置和固定部分接收电路对应的地址。
所述的固定部分中接收电路是由电容和可调电感组成的、滤除载波以外的频率分量的RL滤波电路和由三极管和双运算放大器组成的、去除高频分量和放大信号的信号还原电路组成。
所述的固定部分中解码电路是由一片型号为HS2272A-R4解码器芯片构成，该芯片的管脚1-管脚8的状态可以为0、1或悬空，用于和发送端对码，管脚10-管脚13用于接收数据，可以接收4比特的信息。
所述的固定部分中对进行定时控制的定时电路是用LM555集成电路构成的一个单稳触发器，该LM555集成电路的低电平触发置位管脚2为触发输入端，触发的脉冲宽度T2是通过跨接在管脚6、1之间的电容C1以及跨接在管脚8、6之间的充电回路电阻R1来设定和调节，该脉冲宽度T2应大于移动部分的编码信号发射周期T1。
本发明装置的控制电路可以实现这样的功能：当使用者进入接收范围，固定部分接收到移动部分发出的信号，通过对码确认是否接收数据，然后对收到的数据位进行逻辑运算，确定接收到的信号是否满足条件，如满足条件，就自动发出控制信号，控制受控设备完成相应的工作。当在一段时间(可调)内接收不到满足条件的信号，就自动发出另一个控制信号，用于关闭受控设备或作其他处理。在设定时间内如果再次收到满足条件的信号，将保持受控设备的原来状态，并重新计时。这样，省去了手工操作电器设备的繁烦，而且能够有效地避免使用者离开时忘记对电器设备进行必要的操作而出现的隐患。
本发明装置的一个实际应用的实施例是：携带有移动电话的用户在其返回家庭里或办公室时，如果此时其它用户向其手机发出呼叫，能够利用本发明装置而自动转移到事先设定的固定电话机上；而当该用户离开家庭或办公室之后，这些电话呼叫又会自动取消转移，由该手机重新恢复被叫身份而正常接听之。从而在不影响手机用户通话的方便、快捷的同时，显著地节省该用户的通信费用。该装置还可以拓展应用在诸如空调等家用电器的自动开启运行和及时关闭的操作上，为人们的物质生活和精神生活的提高和丰富提供更大的便利。
【附图说明】
图1是本发明装置的电路结构方框图。
图2是本发明装置的一实施例移动部分的控制电路电原理图。
图3是本发明装置的一实施例固动部分的控制电路电原理图。
【具体实施方式】
参见图1，本发明是一种电器设备的无线自动定时控制装置，是由移动部分和固定部分两个装置组成的，其中移动部分设置有产生编码信号的编码电路2和发射该编码信号的发射电路1，还设置有对编码电路2进行控制的控制电路3和对控制电路3进行定时控制的定时电路4；其中固定部分设置有能够接收有效距离范围内的移动部分在特定频率点上发射出来的编码信号的接收电路5，对接收到的编码数据信号进行逻辑运算处理、确认该接收到的编码信号是否满足条件的解码电路6，以及在不同情况下分别发出不同控制信号，控制相应设备完成启动、或关闭、或进行其它相应处理的控制电路7，以及检测该控制电路7是否在一定时间内再次接收到满足条件的信号，以便控制相应设备保持原状态、并重新计时的定时电路8。本发明移动部分的发射电路1、编码电路2、控制电路3是顺序连接的，其中定时电路4用于对控制电路3进行定时控制；固定部分的接收电路5、解码电路6和对相应设备进行无线遥控的控制电路7也是顺序连接的，其中定时电路8用于对控制电路7进行定时控制。
下面结合本发明的一实施例，分别具体介绍其移动部分和固定部分的控制电路的工作原理。
参见图2，本发明移动部分的定时电路是由一片LM555集成电路构成，利用LM555施密特触发器的特性，通过对其外接电容C21的充放电控制触发器跳转而构成多谐振荡器。调节充放电回路的电阻R21和R22的数值可以调节方波的占空比，加入二极管D3可使占空比大于50％，而增大占空比可以减少移动部分的功耗。调节电容C21的数值可以控制振荡周期，即定时周期。其工作原理是：当电路接通时，Vcc通过电阻R21和二极管D3开始对电容C21充电，当电容21充电到达2/3 Vcc时，即LM555芯片的6脚到达触发电平，LM555芯片内部的RS触发器被清零，LM555内部与7脚相连的开关三极管导通，电容C21通过电阻R22到7脚对地放电。当电容C21两端电压低于1/3 Vcc时，即LM555芯片的2脚到达触发电平，LM555芯片内部的RS触发器被置位，7脚与地断开，电容C21通过电阻R21和二极管D3重新开始充电，从而产生一点频率的方波。该方波的占空比等于充放电的时间之比，所以通过调节电容C21、电阻R21、R22的数值可以调节方波的产生周期和占空比，从而控制发送数据的周期和发射时间。
编码电路是由一片型号为HS2262A-R4编码器芯片构成，用于实现对要求发送的信息进行编码处理，使之有利于传输和减少误码，并在发送的数据中加入移动部分发射机的身份辨别信息，以便让固定部分在接收后对其进行确认，使得发送和接收能够一一对应。该电路通过选择HS2262A-R4管脚1-管脚8的状态为0、1或悬空，可以与接收部分进行对码，使接收和发送一一对应；一共可以有38＝6561种不同组合，能够满足区分各种不同用户的需求。管脚10-管脚13用作发送数据位，可以传输4比特的信息。管脚17是输出端。
发射电路由2个NPN高频放大晶体管和一个频率为315MHz的晶振构成，HS2262A-R4编码电路产生的编码数据信号从管脚17串行输出，先经过第一个三极管Q4放大，再通过第二个三极管Q3放大并加载在晶振产生的315MHz的载波上，通过隔直电容C24和天线向空间发送。
控制电路是由LM555集成电路外围的可调电阻R21、R22和HS2262A-R4编码器芯片外围的四个单刀单掷开关S1～S2组成，分别用于调节编码数据信号的发送周期、发送时间的长短，以及设置发送的数据，或设置和固定部分接收电路对应的地址。移动部分的电源是由12V的干电池供电。
参见图3，固定部分的接收电路先是由天线接收信号，经过由电容C7和可调电感L3组成的RL滤波电路，滤除载波以外的频率分量，又送到三极管Q2和Q1进行两级放大，再通过双运算放大器LM358A和LM358B进行整形放大，去除高频分量和放大信号，最后从LM358的管脚1输出还原后的串行编码信号，由管脚14送入解码器芯片。
解码电路由一片HS2272A-R4解码器芯片构成，用于对从管脚14接收到的、经过接收电路还原出来的、原来由移动部分的编码电路产生的编码信号进行解码，还原出移动部分发送端发送的数据，并同时确认该信号是否为与其唯一对应的编码器芯片HS2262A-R4发出的信号，如果通过接收到的信息中的对位信号确认该信息是与其唯一对应的编码器芯片所发，则输出端就接受信号中的4比特数据并将其并行输出；否则丢弃接收到的数据。该芯片也是通过选择HS2272A-M4管脚1-管脚8的状态为0、1或悬空来和发送端对码，使得接收部分和移动部分的发送端一一对应。管脚10-管脚13用作接收数据位，可以接收4比特的信息；也可以通过对4位数据进行逻辑运算而产生控制信号。
定时电路也是由一片LM555集成电路构成，由LM555芯片的低电平触发置位管脚2触发，构成一个单稳触发器。该单稳触发的脉冲宽度T2可通过调节电容C1及其充电回路电阻R1的数值来设定。由解码器芯片送出的信号，通过非门连接到LM555的管脚2，在没有收到信号的时候，解码器芯片输出为低电平，通过非门后为高电平，不满足LM555内部RS触发器的置位条件，LM555输出为低电平，受控电器设备(图3中为一继电器)不动作，同时与LM555的管脚7相连的开关管D1为导通状态，电容C1两端都为低电平。当解码器芯片接收到移动部分发出的周期为T1的周期信号后，经非门变为低电平脉冲，LM555的低电平触发置位管脚2触发，LM555内部RS触发器置位，管脚3输出高电平，受控电器设备的继电器动作。此时，与LM555芯片的管脚7相连的开关管D1为截止状态，电容C1通过R1充电，如果充电到达2/3 Vcc，就会使LM555芯片内部的RS触发器清零，其充电时间T2由电容C1和电阻R1的数值决定。本发明应该将电容C1充电到2/3 Vcc的时间T2调节到大于移动部分的信号发射周期T1，在C1充电到达2/3 Vcc之前，由于解码器芯片送出的、经过非门的信号的低电平通过D1对电容C1进行放电，C1变回没有充电的状态，只有在信号的高电平时才重新充电。如果解码器芯片送出的信号一直存在，电容C1无法到达2/3 Vcc，则LM555芯片内部的触发器不会被清零，一直保持输出高电平状态，使受控电器设备的继电器维持动作状态。只有当移动部分的信号消失后，经过一段时间T2，电容C1到达2/3 Vcc时，LM555芯片内部的触发器被清零，其管脚3输出低电平，受控电器设备的继电器复位。图中二极管D1用于隔离输入信号的高电平，禁止其触发触发器清零。
需要说明的是：本发明的编码器和解码器的对码和要发送的数据都要事先预设好，再确定好移动部分的发送周期和固定部分的跳转周期。上面所述的实施例的受控设备是一继电器，利用本发明可以很方便地控制其它电器设备的自动开启和关闭。
本发明已经试制出性能样机进行实施试验，实现了发明目的-对电器设备实行无线自动定时控制。且电路结构简单、工作可靠。