CN103744318B - 一种开关控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种开关控制系统，包括接收端和发射端，该接收端设有射频接收模块、接收控制模块、负载，发射端设有机械开关S2、射频发射模块、发射控制模块，发射控制模块与机械开关S2通过两根接线连接，两根接线分别连接于机械开关S2的正极和负极。本发明的射频发射模块以及发射控制模块可通过两根接线接入普通机械开关S2内，发射控制模块通过接收机械开关S2接触指令后向射频发射模块发出发射射频指令，射频接收模块接收到射频发射模块发出的射频指令后，将信号传递给发射控制模块，发射控制模块控制负载电源开合。本发明结构简单、制作工艺简单、造价成本低、安装简单、市场前景好。本发明可利用原有的开关面板，装潢效果与原来一致。

Description

一种开关控制系统

技术领域

本发明涉及一种开关，尤其是一种开关控制系统。

背景技术

目前，传统家用电器的开关主要有两种，一种为机械开关，另一种为电子开关。对于机械开关，由于其依靠开合来控制电源的开启与关闭，因此机械开关的缺陷是容易产生电火花，存在一定的安全隐患。

对于传统的电子开关，包括射频发射模块、射频接收模块以及负载控制开关，这种传统的电子开关的工作过程是：控制信号从射频发射模块发出，控制信号经由射频接收模块后转达给负载控制开关，最后实现对负载的控制。这种传统的电子开关的射频发射模块一般集成在一个智能控制面板上，通过按动该智能控制面板上的按钮即可发射出控制信

号，射频发射模块再向射频接收模块发出控制信号。

传统的电子开关存在以下缺点：其一，传统电子开关将射频发射模块和智能控制面板集成在一体，结构复杂，造价昂贵，成本较高。其二，传统的电子开关需要用到较高功率的干电池进行信号发射，一般在12V左右，功耗较大。其三，传统电子开关具有学习功能，该电子开关上设有学习开关，首次使用智能开关或重新配置遥控器时，可按下学习开关，然后进行学习，传统电子开关的学习开关一般设置在与负载连接的射频接收模块，负载（如：电灯）一般装设在高处，当首次使用该电子开关或者需要进行重新配置遥控器时，人需要爬到装设负载的高处上去按动学习开关，从而使该电子开关的射频发射模块或者遥控器进行学习；而且传统电子开关的一般采用指示灯来显示学习是否成功，该指示灯一般装设于上述射频接收模块上，人眼从地面上很难看清楚指示灯是否亮起，导致无法判断学习是否成功。其四，传统电子开关的负载电压不稳定，极易损坏负载。

发明内容

本发明目的是提供一种开关控制系统，以克服现有技术中电子开关将射频发射模块和智能控制面板集成在一体，结构复杂，造价昂贵，成本较高的问题。

本发明采用如下技术方案：一种开关控制系统，包括接收端和发射端，该接收端设有用于接收信号的射频接收模块、用于控制该接收端工作的接收控制模块、与接收控制模块连接的负载，该射频接收模块与所述接收控制模块连接，所述发射端设有机械开关S2、用于发射信号的射频发射模块、用于控制该发射端工作的发射控制模块，该射频发射模块与所述发射控制模块连接，该发射控制模块与所述机械开关S2通过两根接线连接，该两根接线分别可拆卸地连接于所述机械开关S2的正极和负极。

所述发射端的供电电源为纽扣电池。

所述发射端还设有学习开关S1，该学习开关S1与所述发射控制模块连接，发射控制模块检测到学习开关S1的信号后，发射控制模块指令射频发射模块发出信号，射频接收模块接收射频发射模块发出的信号，射频接收模块将接收的信号发送给接收控制模块，接收控制模块启动学习功能。

所述发射控制模块包括一CPU，该CPU型号为PIC12LF1822E/SN，所述机械开关S2的一端接地，机械开关S2的另一端连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端同时连接电容C3的一端、电阻R5的一端以及该CPU的GP0端口，该电容C3的另外一端接地，电阻R5的另外一端同时连接电容C2的一端、电阻R2的一端以及CPU的VDD端口，电阻R2的另一端连接电源正极VCC，电容C2的另一端接地，该CPU的GP5端口连接有一学习开关S1，该学习开关S1的另外一端接地，该CPU的GP4端口连接有所述射频发射模块，该CPU的VSS端口接地，该CPU的GP1端口连接有一电阻R6，该电阻R6的另外一端连接发光二极管D1的阳极，该发光二极管D1的阴极接地。

所述接收控制模块连接有用于指示学习是否成功的声响装置。

所述接收端还设有用于电路过流保护的保护装置、用于将高电压转换成低电压的电压转换模块和用于控制输出电压的带隔离控制模块，该保护装置与电压转换模块连接，该电压转换模块、所述带隔离控制模块分别与所述接收控制模块连接，该带隔离控制模块与所述负载连接。

所述保护装置包括热敏电阻RF1，该热敏电阻RF1的一端连接输入火线；所述电压转换模块中，变压器T1的第一引脚连接所述热敏电阻RF1的另一端，变压器T1的第三引脚连接输入零线，变压器T1的第二引脚连接整流器D4的第一引脚，变压器T1的第四引脚连接整流器D4的第三引脚，整流器D4的第四引脚接地，整流器D4的第二引脚同时连接电解电容C12的一端、电容C13的一端以及电阻R11的一端，该电解电容C12的另一端和电容C13的另一端均接地，电阻R11的另一端连接三端稳压器U3的输入端，三端稳压器U3的接地端接地，三端稳压器U3的输出端同时连接电解电容C14的一端、电容C15的一端，电解电容C14的另一端和电容C15的另一端均接地；接收控制模块包括一微处理器，所述三端稳压器U3的输出端还同时与该微处理器、电阻R20的一端、电容C18的一端连接，电容C18的另外一端同时接地和接微处理器，该微处理器还同时连接有电阻R20的另一端、学习开关S3的一端，学习开关S3的另一端接地，该微处理器还依次连接有电阻R19和蜂鸣器HA，该蜂鸣器HA的另一端接地，该微处理器还与所述射频接收模块连接；在带隔离控制模块中，电阻R18的一端连接微处理器，电阻R18的另一端连接光电耦合器U4的输入端的第一引脚，光电耦合器U4的输入端的第二引脚接地，光电耦合器U4的输出端的第三引脚同时连接三极管Q4的基极、电阻R14的一端、电容C17的一端，电阻R14和电容C17并联后同时连接可控硅Q5的第一引脚、电阻R15的一端、稳压管D3的正极、整流器D9的第四引脚，三极管Q4的发射极同时连接可控硅Q5的第二引脚和电阻R15的另一端，三极管Q4的集电极连接电阻R16的一端，R16的另一端同时连接R17的一端、整流器D9的第二引脚、可控硅Q5的第三引脚，稳压管D3的负极和电阻R17的另一端分别连接于光电耦合器U4的第四引脚，整流器D9的第一引脚同时连接双向可控硅Q3的第三引脚、输入火线，该整流器D9的第三引脚同时连接双向可控硅Q3的第二引脚、电阻R14的一端，可控硅Q3的第一引脚同时连接电阻R14的另一端、负载的一端，负载的另一端与输入零线连接。所述电压转换模块与所述微处理器之间还连接有用于感应光照强度的光控模块，该光控模块包括光敏电阻R12、电阻R13、电容C16，光敏电阻R12的一端与三端稳压器U3的输出端连接，光敏电阻R12另一端同时连接电阻R13的一端、电容C16的一端以及微处理器，电阻R13的另一端和电容C16的另一端均接地。

该开关控制系统还配置有与射频接收模块相配套的遥控器。

所述机械开关S2为面板式机械开关或者按压式机械开关。

上述对本发明结构和方法的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：其一，本发明在发射端设有的射频发射模块以及发射控制模块可通过两根接线接入普通机械开关S2内，发射控制模块通过接收机械开关S2接触指令后向射频发射模块发出发射射频指令，射频接收模块接收到射频发射模块发出的射频指令后，将信号传递给发射控制模块，发射控制模块控制负载电源开合。本发明的射频发射模块和发射控制模块可接入任意的普通机械开关S2，结构简单、制作工艺简单、造价成本低。其二，本发明只需将射频发射模块和发射控制模块接入任意的普通机械开关S2，安装简单，无需专业的技术人员即可操作。其三，本发明造价成本低，易普及，市场前景好。其四，本发明只需将射频发射模块和发射控制模块接入任意的普通机械开关S2，可利用原有的开关面板，从而使装潢效果与原来一致。其五，本发明发射端采用低功率的3V纽扣电池即可发射，大大节省功耗且可长时间工作；且该发射端无需220V电源支持即可运作，使用安全。其六，本发明在发射端也设置有学习开关，操作者在该系统首次使用时或者需要重新配置遥控器时，无需像现有技术中爬到位于高处的负载上去按动学习开关，从而方便该系统的首次使用和方便遥控器的重新配置。其七，本发明在遥控器重新配置时或者首次使用该系统时，学习成功后，声响装置发出声音，人耳根据声音容易判断出学习是否成功。其八，接收端设有的热敏电阻可在电路电流过大，温度过高的时候，断开电路。其九，接收端设有变压器和整流器可将220V的输入电压转化成低电压供各个元器件使用，避免元器件烧坏，人员操作更加安全。其十，接收端设有的光电耦合器可将高电压和低电压部分隔开，人员操作更加安全。其十一，通过带隔离控制模块将负载电压稳定在200V左右，使负载不易烧坏。其十二，本发明还设有光控模块，该光控模块可感应光照强度，从而自动控制负载的运作。

附图说明

图1为具体实施例中开关控制系统发射端部件的布设结构示意图。

图2为具体实施例中开关控制系统接收端部件的布设结构示意图。

图3为具体实施例中开关控制系统发射端结构框图。

图4为具体实施例中开关控制系统发射端电路原理图。

图5为具体实施例中开关控制系统接收端结构框图。

图6为具体实施例中开关控制系统接收端电路原理图。

图7为遥控器的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的具体实施方式。

如图1、图2和图5所示，一种开关控制系统，包括接收端10和发射端20，接收端10设有用于电路过流保护的保护装置11、用于将高电压转换成低电压的电压转换模块12、用于控制该接收端10工作的接收控制模块13、用于接收信号的射频接收模块14、用于控制输出电压的带隔离控制模块15，该保护装置11与电压转换模块12连接，该电压转换模块12、带隔离控制模块15、射频接收模块14分别与接收控制模块13连接，该带隔离控制模块15与负载16连接。负载16可以是电灯也可以是其他电器。

如图1、图3、图4和图5所示，发射端20设有机械开关S2、用于发射信号的射频发射模块21、用于控制该发射端20工作的发射控制模块22，该射频发射模块21与发射控制模块22连接，该发射控制模块22与机械开关S2通过两根接线23连接，该两根接线23分别可拆卸地连接于机械开关S2的正极和负极。本发明在发射端20设有的射频发射模块21以及发射控制模块22可通过两根接线接入普通机械开关S2内，发射控制模块22通过接收机械开关S2接触指令后向射频发射模块21发出发射射频指令，射频接收模块14接收到射频发射模块21发出的射频指令后，射频接收模块14将信号传递给发射控制模块22，发射控制模块22控制负载16电源开合。

如图1和图4所示，发射端20的供电电源为纽扣电池24，该纽扣电池24的型号为CR2450、输出电压为3V。本发明发射端20采用低功率的3V纽扣电池即可发射，大大节省功耗且可长时间工作；且该发射端20无需220V电源支持即可运作，使用安全。

如图3、图4、图5和图6所示，发射端20还设有学习开关S1，该学习开关S1与发射控制模块22连接，发射控制模块22检测到学习开关S1的信号后，发射控制模块22指令射频发射模块21发出信号，射频接收模块14接收射频发射模块21发出的信号，射频接收模块14将接收的信号发送给接收控制模块13，接收控制模块13启动学习功能。本发明在发射端20也设置有学习开关S1，操作者在该系统首次使用时或者需要重新配置遥控器时，无需像现有技术中爬到位于高处的负载上去按动学习开关，从而方便该系统的首次使用和方便遥控器的重新配置。接收控制模块13连接有用于指示学习是否成功的声响装置，该声响装置为蜂鸣器HA。本发明在遥控器重新配置时或者首次使用该系统时，学习成功后，蜂鸣器HA发出声音，人耳根据声音容易判断出学习是否成功。

如图3和图4所示，发射端20的具体电路原理如下：发射控制模块22包括一低功耗的CPU（U1），该CPU型号为PIC12LF1822E/SN，机械开关S2的一端接地，机械开关S2的另一端连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端同时连接电容C3的一端、电阻R5的一端以及该CPU的GP0端口，该电容C3的另外一端接地，电阻R5的另外一端同时连接电容C2的一端、电阻R2的一端以及CPU的VDD端口，电阻R2的另一端连接纽扣电池24正极VCC，电容C2的另一端接地，该CPU的GP5端口连接有一学习开关S1，该学习开关S1的另外一端接地，该CPU的GP4端口连接有所述射频发射模块21，该CPU的VSS端口接地，该CPU的GP1端口连接有一电阻R6，该电阻R6的另外一端连接发光二极管D1的阳极，该发光二极管D1的阴极接地。（该图中J1为纽扣电池）如图5和图6所示，接收端10的具体电路原理如下：接收端10采用220V交流电源输入，保护装置11包括热敏电阻RF1，该热敏电阻RF1的一端连接输入火线。电压转换模块12中，变压器T1的第一引脚连接热敏电阻RF1的另一端，变压器T1的第三引脚连接输入零线，变压器T1的第二引脚连接整流器D4的第一引脚，变压器T1的第四引脚连接整流器D4的第三引脚，整流器D4的第四引脚接地，整流器D4的第二引脚同时连接电解电容C12的一端、电容C13的一端以及电阻R11的一端，该电解电容C12的另一端和电容C13的另一端均接地，电阻R11的另一端连接三端稳压器U3的输入端，三端稳压器U3的接地端接地，三端稳压器U3的输出端同时连接电解电容C14的一端、电容C15的一端，电解电容C14的另一端和电容C15的另一端均接地。接收控制模块13包括一微处理器，三端稳压器U3的输出端还同时与该微处理器、电阻R20的一端、电容C18的一端连接，电容C18的另外一端同时接地和接微处理器，该微处理器还同时连接有电阻R20的另一端、学习开关S3的一端，学习开关S3的另一端接地，该微处理器还依次连接有电阻R19和蜂鸣器HA，该蜂鸣器HA的另一端接地，该微处理器还与所述射频接收模块14连接（图6中的J5包含微处理器和射频接收模块14）。在带隔离控制模块15中，电阻R18的一端连接微处理器，电阻R18的另一端连接光电耦合器U4的输入端的第一引脚，光电耦合器U4的输入端的第二引脚接地，光电耦合器U4的输出端的第三引脚同时连接三极管Q4的基极、电阻R14的一端、电容C17的一端，电阻R14和电容C17并联后同时连接可控硅Q5的第一引脚、电阻R15的一端、稳压管D3的正极、整流器D9的第四引脚，三极管Q4的发射极同时连接可控硅Q5的第二引脚和电阻R15的另一端，三极管Q4的集电极连接电阻R16的一端，R16的另一端同时连接R17的一端、整流器D9的第二引脚、可控硅Q5的第三引脚，稳压管D3的负极和电阻R17的另一端分别连接于光电耦合器U4的第四引脚，整流器D9的第一引脚同时连接双向可控硅Q3的第三引脚、输入火线，该整流器D9的第三引脚同时连接双向可控硅Q3的第二引脚、电阻R14的一端，可控硅Q3的第一引脚同时连接电阻R14的另一端、负载16的一端，负载16的另一端与输出零线连接，该输出零线与输入零线连接。

如图5和图6所示，接收端10设有的热敏电阻RF1可在电路电流过大，温度过高的时候，断开电路。接收端10设有变压器T1和整流器D4可将220V的输入电压转化成低电压供各个元器件使用，避免元器件烧坏，人员操作更加安全。接收端10设有的光电耦合器U4可将高电压和低电压部分隔开，人员操作更加安全。通过带隔离控制模块中的电阻R14、双向可控硅Q3以及整流器D9可将负载电压稳定在200V左右，使负载不易烧坏。

如图6所示，作为本发明的一种改进，本发明在电压转换模块12与微处理器之间还连接有用于感应光照强度的光控模块16，该光控模块16包括光敏电阻R12、电阻R13、电容C16，光敏电阻R12的一端与三端稳压器U3的输出端连接，光敏电阻R12另一端同时连接电阻R13的一端、电容C16的一端以及微处理器，电阻R13的另一端和电容C16的另一端均接地。本发明的光控模块16可感应光照强度，如果负载为路灯的情况下，可以根据光照的强度，自动控制路灯的亮灭。

如图1和图7所示，该开关控制系统还配置有与射频接收模块14相配套的遥控器23。机械开关S2为面板式机械开关或者按压式机械开关，当然也可以是其他形式的机械开关。

如图3和图5所示，本发明在发射端20设有的射频发射模块21以及发射控制模块22可通过两根接线接入普通机械开关S2内，发射控制模块22通过接收机械开关S2接触指令后向射频发射模块21发出发射射频指令，射频接收模块14接收到射频发射模块21发出的射频指令后，将信号传递给发射控制模块13，发射控制模块13控制负载电源开合。本发明的射频发射模块21和发射控制模块22可接入任意的普通机械开关S2，结构简单、制作工艺简单、造价成本低。本发明只需将射频发射模块21和发射控制模块22接入任意的普通机械开关S2，安装简单，无需专业的技术人员即可操作。本发明造价成本低，易普及，市场前景好。本发明只需将射频发射模块21和发射控制模块22接入任意的普通机械开关S2，可利用原有的开关面板，从而使装潢效果与原来一致。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (10)

1.一种开关控制系统，包括接收端和发射端，该接收端设有用于接收信号的射频接收模块、用于控制该接收端工作的接收控制模块、与接收控制模块连接的负载，该射频接收模块与所述接收控制模块连接，其特征是：所述发射端设有机械开关S2、用于发射信号的射频发射模块、用于控制该发射端工作的发射控制模块，该射频发射模块与所述发射控制模块连接，该发射控制模块与所述机械开关S2通过两根接线连接，该两根接线分别可拆卸地连接于所述机械开关S2的正极和负极。

2.按照权利要求1所述的一种开关控制系统，其特征是：所述发射端的供电电源为纽扣电池。

3.按照权利要求1所述的一种开关控制系统，其特征是：所述发射端还设有学习开关S1，该学习开关S1与所述发射控制模块连接，发射控制模块检测到学习开关S1的信号后，发射控制模块指令射频发射模块发出信号，射频接收模块接收射频发射模块发出的信号，射频接收模块将接收的信号发送给接收控制模块，接收控制模块启动学习功能。

4.按照权利要求3所述的一种开关控制系统，其特征是：所述发射控制模块包括一CPU，该CPU型号为PIC12LF1822E/SN，所述机械开关S2的一端接地，机械开关S2的另一端连接电阻R4的一端，电阻R4的另一端同时连接电容C3的一端、电阻R5的一端以及该CPU的GP0端口，该电容C3的另外一端接地，电阻R5的另外一端同时连接电容C2的一端、电阻R2的一端以及CPU的VDD端口，电阻R2的另一端连接电源正极VCC，电容C2的另一端接地，该CPU的GP5端口连接有一学习开关S1，该学习开关S1的另外一端接地，该CPU的GP4端口连接有所述射频发射模块，该CPU的VSS端口接地，该CPU的GP1端口连接有一电阻R6，该电阻R6的另外一端连接发光二极管D1的阳极，该发光二极管D1的阴极接地。

5.按照权利要求3所述的一种开关控制系统，其特征是：所述接收控制模块连接有用于指示学习是否成功的声响装置。

6.按照权利要求1所述的一种开关控制系统，其特征是：所述接收端还设有用于电路过流保护的保护装置、用于将高电压转换成低电压的电压转换模块和用于控制输出电压的带隔离控制模块，该保护装置与电压转换模块连接，该电压转换模块、所述带隔离控制模块分别与所述接收控制模块连接，该带隔离控制模块与所述负载连接。

7.按照权利要求6所述的一种开关控制系统，其特征是：所述保护装置包括热敏电阻RF1，该热敏电阻RF1的一端连接输入火线；所述电压转换模块中，变压器T1的第一引脚连接所述热敏电阻RF1的另一端，变压器T1的第三引脚连接输入零线，变压器T1的第二引脚连接整流器D4的第一引脚，变压器T1的第四引脚连接整流器D4的第三引脚，整流器D4的第四引脚接地，整流器D4的第二引脚同时连接电解电容C12的一端、电容C13的一端以及电阻R11的一端，该电解电容C12的另一端和电容C13的另一端均接地，电阻R11的另一端连接三端稳压器U3的输入端，三端稳压器U3的接地端接地，三端稳压器U3的输出端同时连接电解电容C14的一端、电容C15的一端，电解电容C14的另一端和电容C15的另一端均接地；接收控制模块包括一微处理器，所述三端稳压器U3的输出端还同时与该微处理器、电阻R20的一端、电容C18的一端连接，电容C18的另外一端同时接地和接微处理器，该微处理器还同时连接有电阻R20的另一端、学习开关S3的一端，学习开关S3的另一端接地，该微处理器还依次连接有电阻R19和蜂鸣器HA，该蜂鸣器HA的另一端接地，该微处理器还与所述射频接收模块连接；在带隔离控制模块中，电阻R18的一端连接微处理器，电阻R18的另一端连接光电耦合器U4的输入端的第一引脚，光电耦合器U4的输入端的第二引脚接地，光电耦合器U4的输出端的第三引脚同时连接三极管Q4的基极、电阻R14的一端、电容C17的一端，电阻R14和电容C17并联后同时连接可控硅Q5的第一引脚、电阻R15的一端、稳压管D3的正极、整流器D9的第四引脚，三极管Q4的发射极同时连接可控硅Q5的第二引脚和电阻R15的另一端，三极管Q4的集电极连接电阻R16的一端，R16的另一端同时连接R17的一端、整流器D9的第二引脚、可控硅Q5的第三引脚，稳压管D3的负极和电阻R17的另一端分别连接于光电耦合器U4的第四引脚，整流器D9的第一引脚同时连接双向可控硅Q3的第三引脚、输入火线，该整流器D9的第三引脚同时连接双向可控硅Q3的第二引脚、电阻R14的一端，可控硅Q3的第一引脚同时连接电阻R14的另一端、负载的一端，负载的另一端与输入零线连接。

8.按照权利要求7所述的一种开关控制系统，其特征是：所述电压转换模块与所述微处理器之间还连接有用于感应光照强度的光控模块，该光控模块包括光敏电阻R12、电阻R13、电容C16，光敏电阻R12的一端与三端稳压器U3的输出端连接，光敏电阻R12另一端同时连接电阻R13的一端、电容C16的一端以及微处理器，电阻R13的另一端和电容C16的另一端均接地。

9.按照权利要求1所述的一种开关控制系统，其特征是：该开关控制系统还配置有与射频接收模块相配套的遥控器。

10.按照权利要求1所述的一种开关控制系统，其特征是：所述机械开关S2为面板式机械开关或者按压式机械开关。