CN103699025B - 自组式模块化家居智能控制面板及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自组式模块化家居智能控制面板及其实现方法，其控制面板包括框型上壳、触摸式显示屏、主控电路板、自组式插卡、执行控制模块、下壳体卡座、暗盒、信号通讯线、交互终端，所述的触摸式显示屏定位于框型上壳体内侧腔体中，主控电路板固定在下壳体卡座内腔上表面，下壳体卡座上端侧面与框型上壳通过扣接固定；所述的自组式插卡嵌插在下壳体卡座的侧面抽屉式卡座上并通过金手指触点与主控电路板形成信号链接，执行控制模块固定在下壳体卡座内腔底部，暗盒与下壳体卡座固定。由于本发明采用抽屉式插接方式，并结合多功能模块可实现自组式的个性安装及实现功能模块化切换，使得家居生活更加智能化、个性化、丰富化。

Description

自组式模块化家居智能控制面板及其实现方法

技术领域

本发明涉及智能家居控制领域，特别是涉及一种可自由组合并能对家居进行实时控制的自组式模块化家居智能控制面板及其实现方法。

背景技术

智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境，提供全方位的信息交互功能。

智能控制面板是智能家居的重要组成部分，用于实现控制面板的信号输入，能够完成对开关、窗帘、加热器等的智能控制，提高家居的舒适感。智能家居的控制效果是基于良好的智能家居控制面板的实现，智能控制面板的实现是一项技术活动，目前市场上也出现了智能家居控制面板，但多采用按键式，并功能不强。如公开号为CN202444466U的中国专利公开了一种智能控制面板，主要包括基座、按键板，还包括主板背光板及透明板组成，结构跟普通面板类似，设置有按键，主要添加了背光，但是功能上不足，功能都是设置好的，不易更改和添加。如公开号为CN102631956A的中国专利公开了一种智能家居控制系统， 包括中央控制主机，用户终端，中央控制主机电连接有摄像机、传感器及若干执行机构并通过家庭网关通讯，以家庭网关作为智能家居系统的核心部分集成一个独立控制软件，用户能够通过用户终端，以有线和无线的internet网络或无线移动网络为信息媒介，通过摄像头获取实时的监控画面，远程操控本系统内的电器设备，但是这种实现方法主任无法真实感知环境的变化，不易实现集散控制，控制方式相对单一、控制形式繁琐。

鉴于以上的情形，本发明公开了一种自组式模块化家居智能控制面板实现方法及结构，具有控制简单、多功能化、自主性强的优点，实现集散控制于一体，采用一键触动情景模式，实现群控，操作简单，实现多功能、个性化、艺术化、舒适性于一体的智能家居生活，提高生活品质。

发明内容

本发明主要目的是解决现有技术问题，提供一种用于现代生活家电智能控制的自组式模块化家居智能控制面板及其实现方法，使得智能家居控制面板更简单，实现满足用户智能化、个性化、丰富化的生活，提高现代化生活质量，提高家居生活的舒适度。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是：

本发明是一种自组式模块化家居智能控制面板，它包括框型上壳、触摸式显示屏、主控电路板、自组式插卡、执行控制模块、下壳体卡座、暗盒、信号通讯线；所述的框型上壳位于控制面板最顶端，触摸式显示屏定位于框型上壳体内侧腔体中，主控电路板固定在下壳体卡座内腔上表面，主控电路板通过信号线与触摸式显示屏相链接，下壳体卡座上端侧面与框型上壳通过扣接固定；所述的自组式插卡嵌插在下壳体卡座的侧面抽屉式卡座上并通过金手指触点与主控电路板形成信号链接，执行控制模块固定在下壳体卡座内腔底部，通过导线与外部执行元件连接，暗盒与下壳体卡座固定。

本发明还包括交互终端，该交互终端与主控电路板连接。

所述的框型上壳包括有柱状定位销、弹性倒钩、框型上壳基体；所述的柱状定位销位于框型上壳基体直角处，用于与下壳体卡座的定位，弹性倒钩位于框型上壳基体两内侧面，弹性倒钩的下端连接在框型上壳基体上，框型上壳基体与弹性倒钩连接处、弹性倒钩两侧的延长线上分别开设一条矩形条状窄槽。

所述的触摸式显示屏背面设置有数据信号插卡。

所述的主控电路板包括PCB电路板、触摸式显示屏专用插座、电子元器件、金手指、数据输出针形插槽、电源接口；PCB电路板上两侧中间开有半圆形通孔，并在PCB电路板上四周开有圆形通孔，触摸式显示屏专用插座焊接在PCB电路板上表面，通过信号通讯线与触摸式显示屏背面设置有数据信号插卡相导通，数据输出针形插槽位于PCB电路板下表面，电子元器件焊接在主控电路板表面上，金手指印刷在PCB电路板侧面。

所述的自组式插卡包括本体、半圆形定位凹槽、梯形限位块、金手指通讯端口和多功能模块；所述的多功能模块可由USB接口、音频输出插口、SD卡座、扬声器等器件选配组合；半圆形定位凹槽设置在本体左右两侧，多功能模块位于本体的前端面，梯形限位块位于本体的下表面上，而金手指通讯端口设置在本体后端面，与主控电路板上的金手指相配合。

所述的自组式插卡是一系列的功能各异的可换插卡，其外观特征一样，装配时具有互换性。

所述的执行控制模块包括防护罩、输出电路元件、底座；所述的防护罩位于最上端且扣接在输出电路元件上部，防护罩前后端面设有定位导槽，输出电路元件的下端固定在底座上。

所述的下壳体卡座，它包括卡座体、框型上壳定位槽、固定通孔、支撑压板、PCB电路板定位柱、抽屉式卡座、梯形限位槽、弹性定位卡片；所述的框型上壳定位槽设置在卡座体四周，并与框型上壳上的柱状定位销相配合；固定通孔设于左右两侧面中间，与暗盒螺钉固定；卡座体两侧面设置有支撑压板，起对触摸式显示屏压紧支撑定位；PCB电路板定位柱设置在卡座体顶面，PCB电路板定位柱给主控电路板定位，并通过主控电路板上的圆形通孔后采用螺钉固定在卡座体上；抽屉式卡座设置在卡座体前端面且与自组式插卡的半圆形定位凹槽相定位；梯形限位槽布置在卡座体的上端面，与自组式插卡上的梯形限位块扣合；在卡座体内腔下端加工出弹性定位卡片，其中弹性定位卡片一半滑入执行控制模块的防护罩前后端面定位导槽内，一半露在外侧。

本发明是一种自组式模块化家居智能控制面板实现方法，它包括框型上壳、触摸式显示屏、主控电路板、自组式插卡、执行控制模块、下壳体卡座、暗盒、信号通讯线、交互终端；（1）控制面板硬件实现，框型上壳与下壳体卡座相互扣接形成封闭的内腔，触摸式显示屏、主控电路板、执行控制模块固定在内腔中，各部件之间连接有信号通讯线，自组式插卡嵌插在下壳体卡座的插槽内，下壳体卡座固定在暗盒上，组成控制面板的支撑件；（2）控制电路实现，主控电路板上集成有触控信号处理单元、数据分析单元、内部存储单元、数据输出单元，采用单片机作为处理芯片进行运算与控制；点动触摸式显示屏上的控制图标，触摸式显示屏将信号传输给主控电路板，由主控电路板上的单片机进行分析计算，并调出内部存储单元内设定的程序代码和数据，经单片机运算得到的控制信号传输给执行控制模块，由执行控制模块调控家居设备执行相应动作；（3）控制方法，通过交互终端形成控制面板的数据共享，对家居设备形成集散控制，将信号统一传输到网络处理终端，统一调配控制；触摸式显示屏主界面设有常用情景模式选择单元和设置图标，触摸式显示屏采用一键触动情景模式，实现多终端的群控。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

1.自组式插卡采用抽屉式的嵌插形式，具有更好的可换性；采用多功能模块极大的拓展智能控制面板的功能；通过DIY个性组装，使其更具艺术性和个性化；

2.通过控制面板的数据共享，对家具居设备形成集散控制，将信号统一传输到网络处理终端，可实现统一调配控制；触控显示屏采用一键触动情景模式，实现群控，操作更人性化、简单化；

3.框型上壳与下壳体卡座采用内侧隐藏弹性扣接方式，整体结构更加紧凑，使得拆装更加方便可靠。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1 是本发明整体结构分解示意图；

图2 是本发明整体结构剖面示意图；

图3 是本发明框型上壳结构示意图；

图4 是图2中A处局部放大示意图；

图5 是本发明触摸式显示屏结构示意图；

图6 是主控电路板正面结构示意图；

图7 是主控电路板背面结构示意图；

图8 是本发明自组式插卡结构轴测示意图；

图9 是本发明自组式插卡背面结构示意图；

图10 是本发明执行控制模块结构示意图；

图11 是本发明下壳体卡座结构示意图；

图12是图11在B处的局部放大图。

具体实施方式

如图1所示，本发明是一种自组式模块化家居智能控制面板，它包括框型上壳1、触摸式显示屏2、主控电路板3、自组式插卡4、执行控制模块5、下壳体卡座6、暗盒7及信号通讯线8。

结合图2整体结构剖面示意图，框型上壳1位于控制面板最顶端，触摸式显示屏2定位于框型上壳1内侧腔体中，并通过下壳体卡座6上的支撑压板支撑固定，信号通讯线8插接在主控电路板3上的触摸式显示屏专用插座上，进行数据传递链接；主控电路板3通过螺钉固定在下壳体卡座6的PCB电路板定位柱上，下壳体卡座6与框型上壳1通过弹性倒钩的形成互扣形式固定，自组式插卡4嵌插在下壳体卡座6上，采用抽屉式的扣接形式，同时自组式插卡4与主控电路板3通过金手指的形式相接触导通形成信号链接，执行控制模块5固定在下壳体卡座6内腔底部，通过导线与外部执行元件连接，暗盒7与下壳体卡座6通过螺钉连接，各电子部件间通过信号通讯线8连接进行数据交换。此外，可选配外部辅助配件，通过交互终端与主控电路板3相连接。

参照图3，示出了本发明框型上壳1结构示意图，框型上壳1包括有柱状定位销11、弹性倒钩12、框型上壳基体13。所述的柱状定位销11位于框型上壳基体13直角处，用于与下壳体卡座6的定位。参照图4，示出了图2中A处局部放大示意图，弹性倒钩12位于框型上壳基体13两内侧面，弹性倒钩12的下端连接在框型上壳基体13上，框型上壳基体13与弹性倒钩12连接处、弹性倒钩12两侧的延长线上分别开设一条矩形条状窄槽131。手动按触弹性倒钩12时，弹性倒钩12发生弹性形变向内侧凹陷，便可快速打开框型上壳1，可快速装卸框型上壳；当框型上壳1与下壳体卡座6扣合固定式，由于弹性倒钩12隐藏在内腔中，外形结构更加紧凑、完整。

参照图5，示出了本发明触摸式显示屏2结构示意图，触摸式显示屏2包括显示屏22及数据信号插卡21，数据信号插卡21在显示屏22背面。

参照图6、图7，图6示出了主控电路板3正面结构示意图、图7示出了主控电路板3背面结构示意图，主控电路板3包括PCB电路板31、触摸式显示屏专用插座32、电子元器件33、金手指34、数据输出针形插槽35、输入电源插口36，PCB电路板上两侧中间开有半圆形通孔311，并在四周角落处开有圆形通孔312，触摸式显示屏专用插座32焊接在PCB电路板31上表面，通过信号通讯线8使得主控电路板3与触摸式显示屏2背面设置的数据信号插卡21相导通形成数据链接；数据输出针形插槽35位于PCB电路板31背面，电子元器件33焊接在PCB电路板31正面，金手指34焊接在PCB电路板31背面，此外，PCB电路板31上还设置有与市电连接的电源接口36，通过导线接通外部电源给智能控制面板内置电元件供电。

参照图8，示出了本发明自组式插卡结构轴测示意图，自组式插卡4包括本体41、半圆形定位凹槽42、多功能模块43、梯形限位块44及金手指通讯端口45。所述的多功能模块43可由USB接口431、音频输出插口432、SD卡座433、扬声器434等器件选配组合；半圆形定位凹槽42设置在本体41的左右两侧，多功能模块43位于本体41的前端面，梯形限位块44位于本体41的下表面上，而金手指通讯端口45设置在本体41后端面，与主控电路板3上的金手指34相配合。自组式插卡4是一系列的功能各异的可换插卡，其外观特征一样，装配时具有互换性。参照图9，示出了本发明自组式插卡背面结构示意图，梯形限位块44、金手指通讯端口45都在本体41背面，梯形限位块44成对并左右对称，自组式插卡4是一系列的功能各异的可换插卡组成，其外观特征一样，装配时具有互换性。

参照图10，示出了本发明执行控制模块5结构示意图，执行控制模块5包括防护罩51、输出电路元件52、底座53。所述的防护罩51位于最上端且扣接在输出电路元件52上部，输出电路元件52的下端固定在底座53上；防护罩51前后端面开有定位导槽511，执行控制模块5固定在下壳体卡座6底部，使结构更加紧凑。

参照图11，示出了本发明下壳体卡座6结构示意图，所述的下壳体卡座6包括卡座体61、框型上壳定位槽62、固定通孔63、支撑压板64、PCB电路板定位柱65、抽屉式卡座66、梯形限位槽67、弹性定位卡片68（如图12所示）。所述的框型上壳定位槽62设置在卡座体61四周，并与框型上壳1上的柱状定位销11相配合定位；固定通孔63设于卡座体61的左右两侧面中间，与暗盒7螺钉固定；卡座体61的两侧面设置有支撑压板64，起对触摸式显示屏2压紧支撑定位用； PCB电路板定位柱65设置在卡座体61顶面，在PCB电路板定位柱65加工有螺纹孔，PCB电路板定位柱65给主控电路板3定位，并通过主控电路板3上的圆形通孔312后采用螺钉固定在卡座体61上；抽屉式卡座66设置在卡座体61前端面且与自组式插卡4的半圆形定位凹槽42相定位；梯形限位槽67布置在卡座体61的上端面，与自组式插卡上4的梯形限位块44扣合；在卡座体61内腔下端设有弹性定位卡片68，弹性卡片68成折线状，且其中间部分与卡座体61壁部分离，中间部分可发生形变。弹性定位卡片68一半滑入执行控制模块5的防护罩51前后端面定位导槽511内，再将执行控制模块5固压在卡座体61底部；当需要换装执行控制模块5时，由于弹性卡片68中部悬置，只需轻压下壳体卡座6上的弹性定位卡片68，弹性卡片68则向外侧变形，即可实时更换执行控制模块5，操作快捷方便。

实际使用时，先完成自组式模块化家居智能控制面板的组装，接通电路，即可实现控制。手动点触摸式显示屏2上受控家居设备图标，触摸式显示屏2将显示受控家居设备被选中的颜色变化或者声音提示，操作者根据自己的喜好，自由调节选择，通过交互终端形成控制面板的数据共享，对家具居设备形成集散控制，将信号统一传输到网络处理终端，统一调配控制，设备远端设置有调节开关；触摸显示屏2采用一键触动情景模式，实现群控，主界面设有常用情景模式选择单元，并在右上角有设置图标；当需要更换自组式插卡4时，只需按住框型上壳1上的弹性倒钩12，使得框型上壳1与下壳体卡座6分离，取下框型上壳1即可换装自组式插卡4，即对智能控制面板实现功能拓展，自组式插卡4根据需要可定制相关功能的插卡，换取插卡后再将框型上壳安装上即可实现功能的切换。

一种自组式模块化家居智能控制面板实现方法：它包括：

（1）控制面板硬件实现，框型上壳1与下壳体卡座6相互扣接形成封闭的内腔，触摸式显示屏2、主控电路板3、执行控制模块5固定在内腔中，各部件之间连接有信号通讯线，自组式插卡4嵌插在下壳体卡座6的插槽内，下壳体卡座6固定在暗盒7上，组成控制面板的支撑件；

（2）控制电路实现，主控电路板3上集成有触控信号处理单元、数据分析单元、内部存储单元、数据输出单元，采用单片机作为处理芯片进行运算与控制；点动触摸式显示屏上的控制图标，触摸式显示屏2将信号传输给主控电路板，由主控电路板3上的单片机进行分析计算，并调出内部存储单元内设定的程序代码和数据，经单片机运算得到的控制信号传输给执行控制模块5，由执行控制模块5调控家居设备执行相应动作；

（3）控制方法，通过交互终端形成控制面板的数据共享，对家居设备形成集散控制，将信号统一传输到网络处理终端，统一调配控制；触摸式显示屏2主界面设有常用情景模式选择单元和设置图标，触摸式显示屏2采用一键触动情景模式，实现多终端的群控。

综上，本发明实施例提供的提供一种用于现代生活家电智能控制的自组式模块化家居智能控制面板及其实现方法，使得智能家居控制面板操作更简单，满足现代生活的智能化、个性化、丰富化的要求，提高现代生活品质及智能家居生活的舒适度。

同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种自组式模块化家居智能控制面板，其特征在于：它包括框型上壳、触摸式显示屏、主控电路板、自组式插卡、执行控制模块、下壳体卡座、暗盒、信号通讯线；所述的触摸式显示屏定位于框型上壳体内侧腔体中，主控电路板固定在下壳体卡座内腔上表面，主控电路板通过信号线与触摸式显示屏相链接，下壳体卡座上端侧面与框型上壳通过扣接固定；所述的自组式插卡嵌插在下壳体卡座的侧面抽屉式卡座上并通过金手指触点与主控电路板形成信号链接，执行控制模块固定在下壳体卡座内腔底部，通过导线与外部执行元件连接，暗盒与下壳体卡座固定。

2.根据权利要求1所述的自组式模块化家居智能控制面板，其特征在于：它还包括交互终端，该交互终端与主控电路板连接。

3.根据权利要求2所述的自组式模块化家居智能控制面板，其特征在于： 所述的框型上壳包括有柱状定位销、弹性倒钩、框型上壳基体；所述的柱状定位销位于框型上壳基体直角处，用于与下壳体卡座的定位，弹性倒钩位于框型上壳基体两内侧面，弹性倒钩的下端连接在框型上壳基体上，框型上壳基体与弹性倒钩连接处、弹性倒钩两侧的延长线上分别开设一条矩形条状窄槽。

4.根据权利要求2所述的自组式模块化家居智能控制面板，其特征在于：所述的触摸式显示屏背面设置有数据信号插卡。

5.根据权利要求2所述的自组式模块化家居智能控制面板，其特征在于：所述的主控电路板包括PCB电路板、触摸式显示屏专用插座、电子元器件、金手指、数据输出针形插槽、电源接口；PCB电路板上两侧中间开有半圆形通孔，并在PCB电路板上四周开有圆形通孔，触摸式显示屏专用插座焊接在PCB电路板上表面，通过信号通讯线与触摸式显示屏背面设置有数据信号插卡相导通，数据输出针形插槽位于PCB电路板下表面，电子元器件焊接在主控电路板表面上，金手指印刷在PCB电路板侧面。

6.根据权利要求2所述的自组式模块化家居智能控制面板，其特征在于：所述的自组式插卡包括本体、半圆形定位凹槽、梯形限位块、金手指通讯端口和多功能模块；所述的多功能模块可由USB接口、音频输出插口、SD卡座、扬声器选配组合；半圆形定位凹槽设置在本体左右两侧，多功能模块位于本体的前端面，梯形限位块位于本体的下表面上，而金手指通讯端口设置在本体后端面，与主控电路板上的金手指相配合。

7.根据权利要求6所述的自组式模块化家居智能控制面板，其特征在于：所述的自组式插卡是一系列的功能各异的可换插卡，其外观特征一样，装配时具有互换性。

8.根据权利要求1所述的自组式模块化家居智能控制面板，其特征在于：所述的执行控制模块包括防护罩、输出电路元件、底座；所述的防护罩位于最上端且扣接在输出电路元件上部，防护罩前后端面设有定位导槽，输出电路元件的下端固定在底座上。

9.根据权利要求2所述的自组式模块化家居智能控制面板，其特征在于：所述的下壳体卡座，它包括卡座体、框型上壳定位槽、固定通孔、支撑压板、PCB电路板定位柱、抽屉式卡座、梯形限位槽、弹性定位卡片；所述的框型上壳定位槽设置在卡座体四周，并与框型上壳上的柱状定位销相配合；固定通孔设于左右两侧面中间，与暗盒螺钉固定；卡座体两侧面设置有支撑压板，起对触摸式显示屏压紧支撑定位；PCB电路板定位柱设置在卡座体顶面，PCB电路板定位柱给主控电路板定位，并通过主控电路板上的圆形通孔后采用螺钉固定在卡座体上；抽屉式卡座设置在卡座体前端面且与自组式插卡的半圆形定位凹槽相定位；梯形限位槽布置在卡座体的上端面，与自组式插卡上的梯形限位块扣合；在卡座体内腔下端加工出弹性定位卡片，其中弹性定位卡片一半滑入执行控制模块的防护罩前后端面定位导槽内，一半露在外侧。

10.一种自组式模块化家居智能控制面板实现方法，它包括框型上壳、触摸式显示屏、主控电路板、自组式插卡、执行控制模块、下壳体卡座、暗盒、信号通讯线、交互终端；其特征在于：（1）控制面板硬件实现，框型上壳与下壳体卡座相互扣接形成封闭的内腔，触摸式显示屏、主控电路板、执行控制模块固定在内腔中，各部件之间连接有信号通讯线，自组式插卡嵌插在下壳体卡座的插槽内，下壳体卡座固定在暗盒上，组成控制面板的支撑件；（2）控制电路实现，主控电路板上集成有触控信号处理单元、数据分析单元、内部存储单元、数据输出单元，采用单片机作为处理芯片进行运算与控制；点动触摸式显示屏上的控制图标，触摸式显示屏将信号传输给主控电路板，由主控电路板上的单片机进行分析计算，并调出内部存储单元内设定的程序代码和数据，经单片机运算得到的控制信号传输给执行控制模块，由执行控制模块调控家居设备执行相应动作；（3）控制方法，通过交互终端形成控制面板的数据共享，对家居设备形成集散控制，将信号统一传输到网络处理终端，统一调配控制；触摸式显示屏主界面设有常用情景模式选择单元和设置图标，触摸式显示屏采用一键触动情景模式，实现多终端的群控。