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一款自制的八控灯实现设计方案

发布时间: 2020/11/10 11:23:59

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  大家常见到一个房间的灯能受到两个到三个开关任意控制的多控灯,但是三个开关以上的就很少见,最近偶然听见有人设计出了八控灯,于是打算研究它的原理,下面将介绍一下八控灯的原理。

  所谓八控灯,就是一盏灯连八个开关,任何时刻用任何一个开关均能改变灯的状态(能开,也能关)。


  首先,对这个问题做一番分析,最终总结以下几点:


  1、从熟悉的入手:梯道天关。这个以前就会,用的两个单刀双置天关。如右图


  2、天关类型的选择:首先,基本不考虑单置开关。因为单置开关就是简单地断开和接通某一固定的电路,当这个开关处于断开状态,其他开关如果能接通电路,那这个开关合阐后要断开电路几乎不可能(不考虑因短路而导致灯不亮的情况)。其次,双控开关用的单刀双置开关,左右只有一根线,尚可连线,但中间的天关应针对两端的通路不同设置不同的接线方法,意思是输入状态有两种,输出状态也是两种,所以选择双刀双置天关(也曾想过全用单刀双置开关,最终发现有一个结解不开 :单刀双置只能改变一条线路,对另一条难起作用,而通电恰好在不起作用的那条线路上,那这个开关难起作用。同时看实物图,整个连线也不算太复杂,基本不考虑3、4条关联主电路的情况。


  3、双刀双置开关的内部接线:双刀双置天关意味着入线两条,出线应是4条,然后合并为两条(如果不合并,那就会增加后面的输入线路数——当然如果想要分线路接天关而不增加开关本身输入线路数,分线路接的开关将难以对此开关未接线的部分产生影响)。合并线路大体有以下三种:

  很显然,第一种接法,天关不起作用,舍弃吧。第二种接法也应舍弃,因为此开关在当前状态下,前面的开关不管是接通了上面线路还是下面线路,经过此开关后都将接通上面线路,即此开关之前的开关对后面的线路不起作用了,也就对整个线路起不到控制的作用。那就只剩下最后一个种接法了,能实现吗?我们需要考虑两个因素:前面开关能否起作用,本开关能否起作用。前面开关的作用应是改变输入状态,此关的作用是在相同输入状态下改变输出状态,(以下四图用红色表示通电)

  从上面四图可以看出,本开关以前前面开关对状态的改变都能体现出来。


  4、天关实质性理解:从双控开天可以看出,接通的线路有两条,每个天关必然会接通其中一条也只接通其中一条,这其实就是一个普通开关一样,两种状态,在多控线路中,每个开关都能改变状态,这跟单一天关的实质是一样的,因此,此种开关可重复(多个串联)。


  5、最后的啰嗦:八控灯的实现实质是在双控线路中间加6个双刀双置开关即可。(画图实现麻烦,下面画一个四控开关图)

  结束语:要解决一个问题,弄清问题的真正需求和实质才是最重要的东西。


  题外话:在解决这个问题过程中,我也曾想到了用编程的方法来模拟和验证最终八控灯的正确性,在实施过程中,逐步总结出状态的定义和转换,至于最终的验证嘛,相信有了上面的图和分析,应该不用编程都能验证了,如果真要编程来实现,那可能就是另一个问题了。


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