一种应用负压取电的两线式信号传输的控制电路的制作方法

一种应用负压取电的两线式信号传输的控制电路
[技术领域]
[0001]
本发明涉及一种应用负压取电的两线式信号传输的控制电路。
[

背景技术：
]
[0002]
以往家用设备一般都是高压供电，比如220vac或120vac，这些均取于市电，在连接大功率负载时，所需的电流相对于低压输入大功率输出的设备所需的电流会小很多，同时在电子技术上很容易处理；另外以往一个控制系统，一般是一路负载输出线，以及一路控制信号线，造成接线繁琐和不易装配，也造成了资源浪费；而且在如led灯或其它低压驱动设备等低压入电的控制设备，在需要大功率低压ac供电中，应用最理想的功率管为可控硅，以往电路设计均从正压取电后进行供电运作，但光耦式隔离驱动，易造成可控硅的导通不全面，即在信号切分不是特别明确，因此使得传给负载led驱动板的信号不够清晰完整，以致于led部分有时会误判，造成灯光的效果与预定的大相径庭，特别是针对远距拉线传输，这种不良现场更为明显。
[

技术实现要素：
]
[0003]
本发明克服了上述技术的不足，提供了一种应用负压取电的两线式信号传输的控制电路。
[0004]
为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案：
[0005]
一种应用负压取电的两线式信号传输的控制电路，其特征在于：包括有与低压ac电源连接用于ac半波整流后输出负压电压的ac半波整流负压输出电路、与低压ac电源连接用于侦测电源信号的侦测电路、以及用于与遥控终端传输信号的wifi模块控制电路，侦测电路连接有mcu控制电路，mcu控制电路与wifi模块控制电路之间连接有用于使mcu控制电路接收遥控信号以及使wifi模块控制电路接收反馈信号的负压电平转换及信号互传电路，mcu控制电路连接有用于将遥控信号和同步收到的侦测电源信号转换的控制指令发送到负载上的大功率驱动输出及信号传输出电路，ac半波整流负压输出电路分别向mcu控制电路、电源信号侦测电路、wifi模块控制电路以及负压电平转换及信号互传电路供电。
[0006]
如上所述的一种应用负压取电的两线式信号传输的控制电路，其特征在于：ac半波整流负压输出电路包括有整流芯片u3，整流芯片u3引脚1接地，整流芯片u3引脚2通过电阻r13分别与电容c9一端、电解电容c1负极端、电解电容c1-1负极端、二极管d4正极端连接，二极管d4负极端与低压ac电源的j2端连接，电容c9另一端、电解电容c1正极端、电解电容c1-1正极端分别接地，整流芯片u3引脚3分别与电解电容c2负极端、电容c12一端连接，电解电容c2正极端、电容c12另一端接地，整流芯片u3引脚3输出-5v电压。
[0007]
如上所述的一种应用负压取电的两线式信号传输的控制电路，其特征在于：侦测电路包括有光电耦合器u4，光电耦合器u4引脚1分别与电容c7一端、电阻r44一端连接，电阻r44另一端通过电阻r5与二极管d1负极端连接，二极管d1正极端通过f1与低压ac电源的j1端连接，光电耦合器u4引脚2分别与电容c7另一端、电阻r9一端连接，电阻r9另一端与低压
ac电源的j2端连接，光电耦合器u4引脚3接地，光电耦合器u4引脚4通过电阻r6分别与电阻r7一端、三极管q1基极连接，电阻r7另一端、三极管q1发射极、电容c5一端分别与-5v电压连接，三极管q1集电极分别与电阻r2一端、电容c5另一端、mcu控制电路连接，电阻r2另一端接地。
[0008]
如上所述的一种应用负压取电的两线式信号传输的控制电路，其特征在于：wifi模块控制电路包括有wifi控制芯片u7，wifi控制芯片u7引脚1分别与电阻r56一端、电容c22一端，电阻r56另一端接地，电容c22另一端通过电容c17分别与电阻r55一端、wifi控制芯片u7引脚3连接，电阻r55另一端接地，wifi控制芯片u7引脚8、电容c25一端、电容c35一端分别接地，电容c25另一端、电容c35另一端分别与-5v电压连接，wifi控制芯片u7引脚9与-5v电压连接，wifi控制芯片u7引脚15通过电阻r52与负压电平转换及信号互传电路，wifi控制芯片u7引脚16分别与电阻r53一端、电阻r51一端连接，电阻r53另一端与-5v电压连接，电阻r51另一端与负压电平转换及信号互传电路连接。
[0009]
如上所述的一种应用负压取电的两线式信号传输的控制电路，其特征在于：mcu控制电路包括有控制芯片u6，控制芯片u6引脚1、电容c8一端、电容c15一端分别与-5v电压连接，控制芯片u6引脚3分别与电容c8另一端、电容c15另一端、电阻r45一端连接，电阻r45另一端、电解电容c13正极端分别接地，电解电容c13负极端与-5v电压连接，控制芯片u6引脚4与侦测电路连接，控制芯片u6引脚6与大功率驱动输出及信号传输出电路连接，控制芯片u6引脚21连接有控制中心工作指示电路，控制芯片u6引脚23-24与负压电平转换及信号互传电路连接，控制芯片u6引脚26分别与电阻r61一端、电容c61一端连接，电阻r61另一端接地，电容c61另一端与-5v电压连接，控制芯片u6引脚26与复位测试点连接。
[0010]
如上所述的一种应用负压取电的两线式信号传输的控制电路，其特征在于：负压电平转换及信号互传电路包括有三极管q7和三极管q8，三极管q7发射极与mcu控制电路连接，三极管q7基极分别与电阻r37一端、电容c27一端连接，电阻r37另一端分别与电容c27另一端、电阻r36一端、稳压二极管zd3负极端、电阻r25一端、电阻r24一端、电阻r39一端、电容c28一端连接，三极管q7集电极分别与电阻r36另一端、wifi模块控制电路连接，电阻r24另一端接地，稳压二极管zd3正极端、电阻r24另一端分别与-5v电压连接，三极管q8发射极与wifi模块控制电路连接，三极管q8基极分别电阻r39另一端、电容c28另一端连接，三极管q8集电极分别与电阻r38一端、mcu控制电路连接，电阻r38另一端接地。
[0011]
如上所述的一种应用负压取电的两线式信号传输的控制电路，其特征在于：大功率驱动输出及信号传输出电路包括三极管q2，三极管q2基极分别与电阻r20一端、电阻r19一端连接，电阻r19另一端与mcu控制电路连接，三极管q2发射极、电阻r20另一端分别与-5v电压连接，三极管q2集电极通过电阻r32分别与电阻r12一端、可控硅triac1控制端连接，电阻r12另一端分别与可控硅triac1阴极端通过f1与低压ac电源的j1端连接，可控硅triac1阳极端分别与电阻r26一端、电容c22一端、输出端子j4端连接，电阻r26另一端分别与电容c22另一端、低压ac电源的j2端、输出端子j3端连接，输出端子j3端和j4端分别与负载连接。
[0012]
如上所述的一种应用负压取电的两线式信号传输的控制电路，其特征在于：低压ac电源两端连接有用于指示ac电源输入的ac电源输入指示电路，ac电源输入指示电路包括有指示灯led1，指示灯led1负极端与低压ac电源的j2端连接，指示灯led1正极端顺次通过电阻r4、电阻r3与二极管d3负极端连接，二极管d3正极端通过f1与低压ac电源的j1端连接。
[0013]
如上所述的一种应用负压取电的两线式信号传输的控制电路，其特征在于：mcu控制电路连接有用于指示mcu控制电路工作的控制中心工作指示电路，控制中心工作指示电路包括有指示灯led3，指示灯led3正极端通过电阻r31与mcu控制电路连接，指示灯led3负极端接-5v。
[0014]
如上所述的一种应用负压取电的两线式信号传输的控制电路，其特征在于：大功率驱动输出及信号传输出电路连接有用于指示大功率驱动输出及信号传输出电路工作的负载输入指示电路，负载输入指示电路包括有指示灯led2，指示灯led2负极端与大功率驱动输出及信号传输出电路的j4端连接，指示灯led2正极端通过电阻r11与二极管d11负极端连接，二极管d11正极点与低压ac电源的j2端连接。
[0015]
本发明的有益效果是：
[0016]
本发明通过负压取电来驱动可控硅，可实现弱电信号的远距离传输的功能，同时也能很好地输出供电给负载部分，解决了低压信号传输与大功率负载输出在统一的两输出线同时进行的问题；本发明设置负压电平转换及信号互传电路，解决了在负压取电的情况下wifi模块控制电路与mcu控制电路供电不一致，导致不能实现信号互传的问题。
[附图说明]
[0017]
图1为本发明原理图；
[0018]
图2为本发明低压ac电源与ac半波整流负压输出电路图；
[0019]
图3为本发明侦测电路图；
[0020]
图4为本发明wifi模块控制电路图；
[0021]
图5为本发明负压电平转换及信号互传电路图；
[0022]
图6为本发明mcu控制电路图；
[0023]
图7为本发明大功率驱动输出及信号传输出电路与负载输入指示电路图；
[0024]
图8为本发明ac电源输入指示电路图；
[0025]
图9为本发明控制中心工作指示电路图。
[具体实施方式]
[0026]
下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0027]
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
…
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本发明中涉及“优选”、“次优选”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“优选”、“次优选”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
[0028]
如图1-9所示，一种应用负压取电的两线式信号传输的控制电路，包括有与低压ac电源连接用于ac半波整流后输出负压电压的ac半波整流负压输出电路1、与低压ac电源连接用于侦测电源信号的侦测电路2、以及用于与遥控终端传输信号的wifi模块控制电路3，侦测电路2连接有mcu控制电路4，mcu控制电路4与wifi模块控制电路3之间连接有用于使mcu控制电路4接收遥控信号以及使wifi模块控制电路3接收反馈信号的负压电平转换及信
号互传电路5，mcu控制电路4连接有用于将遥控信号和同步收到的侦测电源信号转换的控制指令发送到负载上的大功率驱动输出及信号传输出电路6，ac半波整流负压输出电路1分别向mcu控制电路4、电源信号侦测电路2、wifi模块控制电路3以及负压电平转换及信号互传电路5供电。
[0029]
其中，低压ac电源两端连接有用于指示ac电源输入的ac电源输入指示电路7，mcu控制电路4连接有用于指示mcu控制电路4工作的控制中心工作指示电路8，大功率驱动输出及信号传输出电路6连接有用于指示大功率驱动输出及信号传输出电路6工作的负载输入指示电路9。
[0030]
当有低压ac电源输入时，ac半波整流负压输出电路1进行半波整流后输出负压电压，并分别向mcu控制电路4、电源信号侦测电路2、wifi模块控制电路3以及负压电平转换及信号互传电路5供电，给整个工作电路供电，让系统工作在同一个稳定可靠的电平下及电平转换下。
[0031]
在有低压ac电源输入时，侦测电路2将侦测的电源信号传输到mcu控制电路4上；wifi模块控制电路3在接收到手机或2.4g遥控器等遥控终端发送的遥控信号后，将相关遥控信号通过负压电平转换及信号互传电路5传输到mcu控制电路4上，此时mcu控制电路4根据所接收到的遥控信号以及同步收到的电源信号，作出判断并将控制指令输出到大功率驱动输出及信号传输出电路6上，从而打开大功率驱动输出及信号传输出电路6内的功率管，给负载提供低压ac电源，同时通过一段对低压ac电源切象的方式，把电源及相关控制指令输出到led负载或其它低压控制器上，给负载提供足够的低压供电及可靠的控制指令信号传输，负载部分根据所接收到的相关控制指令做相关动作。比如应用于舞台、会议厅、舞厅、宴会厅、庭院等使用多款多种低压大功率led场所中，低压大功率led进行调光、调色、场景变化控制等；同时亦可控制其它负载，如低压电机的运转变化、档速变化、正反转变化、自然风变化或定时控制等，具体可视低压大功率负载需求所定。
[0032]
在mcu控制电路4将控制指令传输到负载时，mcu控制电路4同步将反馈信号经过负压电平转换及信号互传电路5发送到wifi模块控制电路3上，再通过wifi模块控制电路3反馈到遥控终端上。
[0033]
另一方面，在有低压ac电源输入时，ac电源输入指示电路7的指示灯会亮起，指示电源输入正常；控制中心工作指示电路8的指示灯在mcu控制电路4工作时会亮起，且在传输出信号或接收信号时闪动；负载输入指示电路9的指示灯在大功率驱动输出及信号传输出电路6中的功率管打开有负载电输出时点亮，表示输出电路工作正常。
[0034]
如图2所示，ac半波整流负压输出电路1包括有整流芯片u3，整流芯片u3引脚1接地，整流芯片u3引脚2通过电阻r13分别与电容c9一端、电解电容c1负极端、电解电容c1-1负极端、二极管d4正极端连接，二极管d4负极端与低压ac电源的j2端连接，电容c9另一端、电解电容c1正极端、电解电容c1-1正极端分别接地，整流芯片u3引脚3分别与电解电容c2负极端、电容c12一端连接，电解电容c2正极端、电容c12另一端接地，整流芯片u3引脚3输出-5v电压；低压ac电源输入的电压通过二极管d4、电解电容c1-1、电解电容c1、电容c9、电阻r13、整流芯片u3进行ac半波整流后输出-5v电压，分别向mcu控制电路4、电源信号侦测电路2、wifi模块控制电路3以及负压电平转换及信号互传电路5供电。
[0035]
如图3所示，侦测电路2包括有光电耦合器u4，光电耦合器u4引脚1分别与电容c7一
端、电阻r44一端连接，电阻r44另一端通过电阻r5与二极管d1负极端连接，二极管d1正极端通过f1与低压ac电源的j1端连接，光电耦合器u4引脚2分别与电容c7另一端、电阻r9一端连接，电阻r9另一端与低压ac电源的j2端连接，光电耦合器u4引脚3接地，光电耦合器u4引脚4通过电阻r6分别与电阻r7一端、三极管q1基极连接，电阻r7另一端、三极管q1发射极、电容c5一端分别与-5v电压连接，三极管q1集电极分别与电阻r2一端、电容c5另一端、mcu控制电路4连接，电阻r2另一端接地。在低压ac电源有电源输入时，输入的电源通过光电耦合器u4隔离耦合放大后输出，此时三极管q1导通，将侦测信号准确地发送到mcu控制电路4上。
[0036]
如图4所示，wifi模块控制电路3包括有wifi控制芯片u7，wifi控制芯片u7引脚1分别与电阻r56一端、电容c22一端，电阻r56另一端接地，电容c22另一端通过电容c17分别与电阻r55一端、wifi控制芯片u7引脚3连接，电阻r55另一端接地，wifi控制芯片u7引脚8、电容c25一端、电容c35一端分别接地，电容c25另一端、电容c35另一端分别与-5v电压连接，wifi控制芯片u7引脚9与-5v电压连接，wifi控制芯片u7引脚15通过电阻r52与负压电平转换及信号互传电路5连接，wifi控制芯片u7引脚16分别与电阻r53一端、电阻r51一端连接，电阻r53另一端与-5v电压连接，电阻r51另一端与负压电平转换及信号互传电路5连接。wifi控制芯片u7接收到遥控终端的遥控信号后，通过wifi控制芯片u7引脚16发送到负压电平转换及信号互传电路5上，再传输到mcu控制电路4；同理mcu控制电路4的反馈信号通过负压电平转换及信号互传电路5后，通过wifi控制芯片u7引脚15接收，再通过wifi无线反馈到遥控终端上。
[0037]
如图6所示，mcu控制电路4包括有控制芯片u6，控制芯片u6引脚1、电容c8一端、电容c15一端分别与-5v电压连接，控制芯片u6引脚3分别与电容c8另一端、电容c15另一端、电阻r45一端连接，电阻r45另一端、电解电容c13正极端分别接地，电解电容c13负极端与-5v电压连接，控制芯片u6引脚4与侦测电路2连接，控制芯片u6引脚6与大功率驱动输出及信号传输出电路6连接，控制芯片u6引脚21连接有控制中心工作指示电路8，控制芯片u6引脚23-24与负压电平转换及信号互传电路5连接，控制芯片u6引脚26分别与电阻r61一端、电容c61一端连接，电阻r61另一端接地，电容c61另一端与-5v电压连接，控制芯片u6引脚26与复位测试点连接。侦测电路2的侦测电源信号通过控制芯片u6引脚4接收，遥控信号通过控制芯片u6引脚24接收，同时根据接收的遥控信号和同步接收的侦测电源信号转换成的控制指令，通过遥控信号通过控制芯片u6引脚6发送到大功率驱动输出及信号传输出电路6上；另一方面，在向大功率驱动输出及信号传输出电路6发送控制指令时，通过控制芯片u6引脚23同步向遥控终端发送反馈信号。
[0038]
如图5所示，负压电平转换及信号互传电路5包括有三极管q7和三极管q8，三极管q7发射极与mcu控制电路4连接，三极管q7基极分别与电阻r37一端、电容c27一端连接，电阻r37另一端分别与电容c27另一端、电阻r36一端、稳压二极管zd3负极端、电阻r25一端、电阻r24一端、电阻r39一端、电容c28一端连接，三极管q7集电极分别与电阻r36另一端、wifi模块控制电路3连接，电阻r24另一端接地，稳压二极管zd3正极端、电阻r25另一端分别与-5v电压连接，三极管q8发射极与wifi模块控制电路3连接，三极管q8基极分别电阻r39另一端、电容c28另一端连接，三极管q8集电极分别与电阻r38一端、mcu控制电路4连接，电阻r38另一端接地。在wifi模块控制电路3接收到遥控信号时，通过导通的三极管q8将遥控信号发送到mcu控制电路4上；当mcu控制电路4发送反馈信号时，通过导通的三极管q7将反馈信号发
送到wifi模块控制电路3上；负压电平转换及信号互传电路5中通过电阻r25分压输出-1.7v，与-5v电压形成3.3v的压差，使三极管q7和三极管q8导通，从而实现在信息互通时，能转换在对方的电位点上。如mcu控制电路4的反馈信号通过三极管q7的电平转换，转换为wifi模块控制电路3所需的电平；同理wifi模块控制电路3的遥控信号通过三极管q8的电平转换，转成mcu控制电路4所需的电平。
[0039]
如图7所示，大功率驱动输出及信号传输出电路6包括三极管q2，三极管q2基极分别与电阻r20一端、电阻r19一端连接，电阻r19另一端与mcu控制电路4连接，三极管q2发射极、电阻r20另一端分别与-5v电压连接，三极管q2集电极通过电阻r32分别与电阻r12一端、可控硅triac1控制端连接，电阻r12另一端分别与可控硅triac1阴极端通过f1与低压ac电源的j1端连接，可控硅triac1阳极端分别与电阻r26一端、电容c22一端、输出端子j4端连接，电阻r26另一端分别与电容c22另一端、低压ac电源的j2端、输出端子j3端连接，输出端子j3端和j4端分别与负载连接。在mcu控制电路4输出控制指令时，三极管q2导通，可控硅triac1导通，以及对ac电源进行短暂切象的方式，把电源及相关控制指令通过输出端子j3端和j4端输出到led负载或其它低压控制器。
[0040]
如图8所示，ac电源输入指示电路7包括有指示灯led1，指示灯led1负极端与低压ac电源的j2端连接，指示灯led1正极端顺次通过电阻r4、电阻r3与二极管d3负极端连接，二极管d3正极端通过f1与低压ac电源的j1端连接。在低压ac电源端有电源输入时，ac电源输入指示电路7两端通电，使指示灯led1工作发光。
[0041]
如图9所示，控制中心工作指示电路8包括有指示灯led3，指示灯led3正极端通过电阻r31与mcu控制电路4连接，指示灯led3负极端接-5v。在mcu控制电路4工作时，mcu控制电路4控制指示灯led3发亮，且在传输出信号或接收信号时控制指示灯led3闪动。
[0042]
如图7所示，负载输入指示电路9包括有指示灯led2，指示灯led2负极端与大功率驱动输出及信号传输出电路6的j4端连接，指示灯led2正极端通过电阻r11与二极管d11负极端连接，二极管d11正极点与低压ac电源的j2端连接。在功率管打开有负载电输出时指示灯led2点亮，表示输出电路工作正常。
[0043]
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。