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一款自制的八控燈實現設計方案

發布時間: 2020/11/10 11:23:59

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  大家常見到一個房間的燈能受到兩個到三個開關任意控制的多控燈,但是三個開關以上的就很少見,最近偶然聽見有人設計出了八控燈,于是打算研究它的原理,下面将介紹一下八控燈的原理。

  所謂八控燈,就是一盞燈連八個開關,任何時刻用任何一個開關均能改變燈的狀态(能開,也能關)。


  首先,對這個問題做一番分析,最終總結以下幾點:


  1、從熟悉的入手:梯道天關。這個以前就會,用的兩個單刀雙置天關。如右圖


  2、天關類型的選擇:首先,基本不考慮單置開關。因為單置開關就是簡單地斷開和接通某一固定的電路,當這個開關處于斷開狀态,其他開關如果能接通電路,那這個開關合闡後要斷開電路幾乎不可能(不考慮因短路而導緻燈不亮的情況)。其次,雙控開關用的單刀雙置開關,左右隻有一根線,尚可連線,但中間的天關應針對兩端的通路不同設置不同的接線方法,意思是輸入狀态有兩種,輸出狀态也是兩種,所以選擇雙刀雙置天關(也曾想過全用單刀雙置開關,最終發現有一個結解不開 :單刀雙置隻能改變一條線路,對另一條難起作用,而通電恰好在不起作用的那條線路上,那這個開關難起作用。同時看實物圖,整個連線也不算太複雜,基本不考慮3、4條關聯主電路的情況。


  3、雙刀雙置開關的内部接線:雙刀雙置天關意味着入線兩條,出線應是4條,然後合并為兩條(如果不合并,那就會增加後面的輸入線路數——當然如果想要分線路接天關而不增加開關本身輸入線路數,分線路接的開關将難以對此開關未接線的部分産生影響)。合并線路大體有以下三種:

  很顯然,第一種接法,天關不起作用,舍棄吧。第二種接法也應舍棄,因為此開關在當前狀态下,前面的開關不管是接通了上面線路還是下面線路,經過此開關後都将接通上面線路,即此開關之前的開關對後面的線路不起作用了,也就對整個線路起不到控制的作用。那就隻剩下最後一個種接法了,能實現嗎?我們需要考慮兩個因素:前面開關能否起作用,本開關能否起作用。前面開關的作用應是改變輸入狀态,此關的作用是在相同輸入狀态下改變輸出狀态,(以下四圖用紅色表示通電)

  從上面四圖可以看出,本開關以前前面開關對狀态的改變都能體現出來。


  4、天關實質性理解:從雙控開天可以看出,接通的線路有兩條,每個天關必然會接通其中一條也隻接通其中一條,這其實就是一個普通開關一樣,兩種狀态,在多控線路中,每個開關都能改變狀态,這跟單一天關的實質是一樣的,因此,此種開關可重複(多個串聯)。


  5、最後的啰嗦:八控燈的實現實質是在雙控線路中間加6個雙刀雙置開關即可。(畫圖實現麻煩,下面畫一個四控開關圖)

  結束語:要解決一個問題,弄清問題的真正需求和實質才是最重要的東西。


  題外話:在解決這個問題過程中,我也曾想到了用編程的方法來模拟和驗證最終八控燈的正确性,在實施過程中,逐步總結出狀态的定義和轉換,至于最終的驗證嘛,相信有了上面的圖和分析,應該不用編程都能驗證了,如果真要編程來實現,那可能就是另一個問題了。


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