CN103217919A - 基于智能手机控制的无线智能开关及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无线智能开关，尤其涉及一种带蓝牙功能的智能手机来控制这个开关并与这个智能开关之间通信的方法，本发明的目的是向本领域提供一种智能型的开关极其控制方法，通过智能手机就可以无线控制这个开关或一类这样的开关组，能实现点对点或点对多点的控制，而且控制距离远，能穿透障碍物，同时具有自主记忆和学习功能，通过手机或电脑无线连接可以实时无线升级智能开关的控制软件，本发明能工作在110V或220V两种市电电压，它由蓝牙串口单元，电源单元，主控制单元以及电子开关四大部分构成。
Description
技术领域
本发明涉及一种无线智能开关，尤其涉及一种带蓝牙功能的智能手机来控制并这个开关与这个开关之间通信的方法。
背景技术
目前，我们市场上大多数家庭用的开关都是安装在墙壁上，且大多数通过机械式按键来实现开关电源的功能，这类开关具有不能移动，寿命短等缺点；尽管市场上有少部分智能型的开关可以通过遥控器来实现开关功能，但是这类开关也有一个缺点：就是大多数为一对一开关，不能集中的去控制，就算有集中控制的也需要单独配一个遥控器或者家庭网关(AP)。目前智能手机已经非常普及，其中比较流行的智能操作系统有goole的android，苹果的IOS以及微软的windows mobile等，而通过智能手机的蓝牙功能来实现控制带有蓝牙通信模块的开关可以解决目前开关移动性差，寿命短，遥控器集中性差和距离短等缺点，实现真正的智能型开关，同时也是未来移动互联网科技发展的大趋势。
发明内容
本发明的目的是向本领域提供一种智能型的开关极其控制方法，通过智能手机就可以无线控制这个开关或一类这样的开关组，能实现点对点或点对多点的控制，而且控制距离远，能穿透障碍物，同时具有自主记忆和学习功能，通过无线连接可以实时升级智能开关的控制软件。本发明目的主要通过如下技术方案来实现的。
一种智能型开关，最大负载功率为2500W，能工作在110V或220V两种市电电压，它由蓝牙串口单元，电源单元，主控制单元以及电子开关四大部分构成。
电源部分用100V-250V自适应开关电源，占用体积小，成本低，双路输出电压为3.3V和5V，电流600mA，负责为其它三部分提供电源；蓝牙串口单元主要由CSR公司的BC4单芯片设计方案，包含一组串口，最大通讯速率可以达到3Mbps，加上外置的LNA和PA，传输距离空旷处最远可达1Km.足以满足家庭控制的要求；
控制单元部分采用STC11L04E单芯片控制IC，包含两组串口通讯，一组用于升级下载程序，另一组用于和蓝牙串口单元电路的串口进行通讯；电子开关部分包含一组固态式或电磁式继电器和保险电路，负责控制市电用电设备的开和关，最大负载电流10A，250V，能够胜任大部分家用电器和设备的开关。
具体工作原理如下：
智能开关中的控制处理单元中的STC11L04E是一个带有两个通信端口和存储器的微型处理器，通过编程让处理器具有处理串口信息的功能，对收到串口信息指令进行分析，根据收到的指令去操作和控制该处理器的IO控制口，这里预留了6组控制IO口，可以同时控制6组开关。蓝牙串口单元用于和智能手机建立连接，然后通过蓝牙的串口和STC11L04E进行串口通信，智能手机安装开发好的应用程序之后，通过蓝牙与蓝牙串口单元建立无线连接，然后通过蓝牙协议中的SPP协议直接和STC11L04E进行通讯，此时智能手机已经可以直接和主控制单元进行通信了，手机端发送通过功能定义的串口信息到主控制单元，主控制单元收到相应的信息后与自己功能信息库对比，然后就可以去查询不同IO口的状态，控制IO口的高低电平状态这些操作，这些IO口与电子开关部分的电路连接，就可以实现控制开关和查询开关的状态功能。
对于主控制单元电路部分，由于STC11L04E的控制程序可以通过串口直接升级下载，所以对于该无线智能开关的中央处理核心STC11L04E，也可以通过蓝牙串口单元来实现主控制程序的实时升级，其主要原理如下：首先无线智能开关上电开启，带蓝牙的笔记本电脑与该蓝牙串口建立连接，此时电脑蓝牙虚拟出的串口就可以和STC11L04E进行通信了，根据STC官方提供的升级下载工具，选择相应的配置和编译好的软件，就可以实时升级控制程序了。对于该功能，大大地拓展了的该无线智能开关的功能延伸和可维护性。
该智能开关充分利用的智能手机中的蓝牙串口协议功能，从而可以市场上绝大多数带蓝牙功能的智能手机来控制该开关，该智能开关中还一个功能，通过蓝牙建立无线连接后可以把开发设计好的程序直接升级到开关的存储器中，从而可以扩展开关不同的功能，方便维护升级。同时智能手机的应用程序可以自由开发通过手机的强大处理器功能来和开关实时通信，可大大扩展该智能开关的智能化功能。
附图说明
图1是本发明的控制电路示意图。
图2是本发明中蓝牙串口单元原理框图。
图3是本发明电源单元电路图。
图4是本发明主控制单元电路图。
图5是本发明开关单元电路图。
图6是本发明涉及手机与智能开关之间开关端控制方法框图。
图7是本发明涉及手机与智能开关之间手机端控制方法框图。
具体实施方式
实施方式结合图1至图6，以本发明的使用为例，本发明由四个模块组成，也就是由四块电路板构成，四块电路板按照图1的方法连接好之后，整个开关就只需要两条110V-250V市电输入电线和两条输出端口电压为110V-250V输出电线就可以了，输出端最大电流10A；本开关接线方式简单明了，同时他也预留了6组开关控制端口，如果连接六组开关控制单元电路的话可以同时控制6组开关并查询开关的状态。可以根据用户需要组合一路或多路开关。智能手机端通过通过安装开发的软件就可以直接控制开关了。
控制软件工作流程如下：智能开关端接通电源，开关默认设置为开状态并给各个模块开启电源，设置蓝牙模块部分允许任何蓝牙设备搜索并等待手机端连接，手机端开启蓝牙，然后扫描蓝牙设备，搜索到开关上的蓝牙并与之建立连接。手机发送串口信息A给开关，查询智能开关的状态，开关收到信息A后开始查询状态并将查询结果信息B或信息C发送给手机端，手机端接收到信息B或信息C(这里信息B表示开关为开状态，信息C表示开关为关状态)，手机端知道开关的状态后，再根据用户需要发送信息E或信息F给智能开关(这里信息E表示控制开关打开，信息F表示控制开关关闭)；智能开关收到手机端发送过来的信息E或信息F之后去控制开关单元的开和关并同时查询一下开关的状态，确认开关状态信息之后再将信息B或信息C返回发送给手机端，这样就实现了手机通过无线通信去控制智能开关的开和关。
Claims (5)
1.一种无线智能开关，包括一个中央处理器单元和蓝牙无线处理单元以及开关控制单元，其特征在于，本智能开关方案可以通过智能手机或智能平板电脑等智能终端来实现控制和通信，具备实现点对点或点对多点的无线控制通信。
2.如权利要求1所述的无线智能开关，其特征在于，所述中央处理单元电路和蓝牙无线处理单元电路以及开关控制单元电路。
3.如权利1或2所述的无线智能开关控制方法，其特征在于通过无线蓝牙处理模块与智能中央处理单元协调处理和智能手机或智能终端通信信令的一种方法。
4.如权利3所述的无线智能开关，智能手机或智能终端通过蓝牙无线连接对智能开关的控制信令与方法。
5.一种无线智能开关，其特征在于它的中央处理程序可以通过带有蓝牙功能的笔记本电脑实时无线升级软件。具备功能无限延伸和可扩展性能。
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Publications (1)
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2013
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