CN103838168A

CN103838168A - 一种带负载监控的无线WiFi和手动控制的电控装置

Info

Publication number: CN103838168A
Application number: CN201410087761.5A
Authority: CN
Inventors: 范道生
Original assignee: SHENZHEN JINGTAI CO Ltd
Current assignee: SHENZHEN JINGTAI CO Ltd
Priority date: 2014-03-11
Filing date: 2014-03-11
Publication date: 2014-06-04

Abstract

本发明公开了一种带负载监控的无线WiFi和手动控制的电控装置。该电控装置包括：开关、WiFi装置、控制电路和检测电路；所述检测电路包括电流检测线圈T1、二极管D2、电阻R4、电阻R5；所述电流检测线圈T1的感应线圈的一端接地，另一端和二极管D2的阳极相连，所述二极管D2的阴极和电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端和电阻R5的一端、WiFi装置的另一信号输入端相连。通过设置WiFi装置和检测电路，由WiFi装置接收远程信号生成控制电流，检测电路中的电流状态并将电流状态通过WiFi装置发送，同时还通过开关实现近程控制，保证了家电控制的方便全面，同时消除了可能存在的安全隐患。

Description

一种带负载监控的无线WiFi和手动控制的电控装置

技术领域

本发明涉及一种电路控制设备，尤其涉及一种带负载监控的无线WiFi和手动控制的电控装置。

背景技术

现有的家电要想实现远程控制，需要保证家电处于待机状态，并且在离家之后也无法知道家电的通电状态，操作不便，也存在安全隐患。

发明内容

本发明提出了一种通过WiFi装置和检测电路，随时获得家电用电状态，对家电实现远程控制的电控装置。

为实现上述设计，本发明采用以下技术方案：

一种带负载监控的无线WiFi和手动控制的电控装置，包括：开关、WiFi装置、控制电路和检测电路；其中所述开关接入WiFi装置的信号输入端，所述WiFi装置与控制电路通过数据信号线相连，所述控制电路根据WiFi装置传输的控制电流控制电路的通断；所述检测电路包括电流检测线圈T1、二极管D2、电阻R4、电阻R5；所述电流检测线圈T1的感应线圈的一端接地，另一端和二极管D2的阳极相连，所述二极管D2的阴极和电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端和电阻R5的一端、WiFi装置的另一信号输入端相连。

其中，所述开关为信号控制开关，所述开关的触点的一端与WiFi装置的信号输入端相连，另一端接地；所述WiFi装置为无线WiFi通讯模组U1。

其中，所述电控装置包括调光开关，所述控制电路包括旋转按钮S2、单片机U2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、二极管D1、双向可控硅TR1；所述旋转按钮S2接入无线WiFi通讯模组U1的信号输入端，所述无线WiFi通讯模组U1的数据信号线与单片机U2的数据信号线相连；所述单片机U2的中断信号引脚与电阻R1的一端、电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端接地，电阻R1的另一端和二极管D1的阴极相连，二极管D1的阳极和双向可控硅TR1的一端相连；单片机U2的复位信号引脚与电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端和双向可控硅TR1的另一端相连，所述电阻R4的另一端和电阻R5的一端通过单片机U2与WiFi装置的另一信号输入端相连。

其中，所述电控装置包括插座，所述控制电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、二极管D1、三极管Q1、开关S1和继电器RL2；所述开关S1接入无线WiFi通讯模组U1的信号输入端；所述无线WiFi通讯模组U1的中断信号引脚与电阻R1的一端、电阻R2的一端相连、电阻R2的另一端接地，电阻R1的另一端和二极管D1的阴极相连；二极管D1的阳极和继电器RL2的簧片的一端相连；所述继电器RL2的线圈的一端接电源，另一端和三极管Q1的集电极相连；三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的基极和电阻R3的一端相连；电阻R3的另一端和所述无线WiFi通讯模组U1的复位信号引脚相连。

其中，所述无线WiFi通讯模组U1为2.4G无线WiFi通讯模组或5G无线WiFi通讯模组。

其中，所述插座的插座面板上，开关S1对应的按键上设置有状态指示灯。

本发明的有益效果在于：通过设置WiFi装置和检测电路，由WiFi装置接收远程信号生成控制电流，检测电路中的电流状态并将电流状态通过WiFi装置发送，同时还通过开关实现近程控制，保证了家电控制的方便全面，同时消除了可能存在的安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种带负载监控的无线WiFi和手动控制的电控装置的结构方框图。

图2是本发明一种带负载监控的无线WiFi和手动控制的电控装置的开关的电路原理图。

图3是本发明一种带负载监控的无线WiFi和手动控制的电控装置的插座的电路原理图。

图4是本发明一种带旋转按钮的无线WiFi控制调光开关的旋转按钮的外部结构示意图。

图5是本发明一种带负载监控的无线WiFi和手动控制的电控装置的插座的外部结构示意图

其中：1-插座面板；10-按键；11-状态指示灯；2-开关面板；20-旋钮。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，其是本发明一种带负载监控的无线WiFi和手动控制的电控装置的结构方框图。本实施例的无线WiFi控制调光开关主要用于家居的电控制，主要指对灯光的开关和明暗变化控制，以及对插座的通断电的控制。如图1所示，一种带负载监控的无线WiFi和手动控制的电控装置，包括：开关140、WiFi装置110、控制电路120和检测电路130；其中所述开关140接入WiFi装置110的信号输入端，所述WiFi装置110与控制电路通过数据信号线相连，所述控制电路根据WiFi装置传输的控制电流控制电路的通断；所述检测电路包括电流检测线圈T1、二极管D2、电阻R4、电阻R5；所述电流检测线圈T1的感应线圈的一端接地，另一端和二极管D2的阳极相连，所述二极管D2的阴极和电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端和电阻R5的一端、WiFi装置的另一信号输入端相连。

在检测过程中，电流检测线圈T1产生感应电流，然后通过二极管D2、电阻R4传输到WiFi装置110，WiFi装置110向远程发送检测结果。通过设置WiFi装置110和检测电路130，由WiFi装置110接收远程信号生成控制电流，检测电路130中的电流状态并将电流状态通过WiFi装置110发送，同时还通过开关140实现近程控制，保证了家电控制的方便全面，同时消除了可能存在的安全隐患。

优选地，所述开关为信号控制开关，所述开关140的触点的一端与WiFi装置的信号输入端相连，另一端接地；所述WiFi装置110为无线WiFi通讯模组U1。

进一步地，如图2所示，所述电控装置包括调光开关，所述控制电路120包括旋转按钮S2、单片机U2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、二极管D1、双向可控硅TR1；所述旋转按钮S2接入无线WiFi通讯模组U1的信号输入端，所述无线WiFi通讯模组U1的数据信号线与单片机U2的数据信号线相连；所述单片机U2的中断信号引脚与电阻R1的一端、电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端接地，电阻R1的另一端和二极管D1的阴极相连，二极管D1的阳极和双向可控硅TR1的一端相连；单片机U2的复位信号引脚与电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端和双向可控硅TR1的另一端相连，所述电阻R4的另一端和电阻R5的一端通过单片机U2与WiFi装置的另一信号输入端相连。其中，图4是本发明一种带负载监控的无线WiFi和手动控制的电控装置的旋转按钮的外部结构示意图。

更进一步地，如图3所示，所述电控装置包括插座，所述控制电路120包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、二极管D1、三极管Q1、开关S1和继电器RL2；所述开关S1接入无线WiFi通讯模组U1的信号输入端；所述无线WiFi通讯模组U1的中断信号引脚与电阻R1的一端、电阻R2的一端相连、电阻R2的另一端接地，电阻R1的另一端和二极管D1的阴极相连；二极管D1的阳极和继电器RL2的簧片的一端相连；所述继电器RL2的线圈的一端接电源，另一端和三极管Q1的集电极相连；三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的基极和电阻R3的一端相连；电阻R3的另一端和所述无线WiFi通讯模组U1的复位信号引脚相连。所述无线WiFi通讯模组U1为2.4G无线WiFi通讯模组或5G无线WiFi通讯模组。所述插座的插座面板1上，开关S1对应的按键10上设置有状态指示灯11。其中图5是本发明一种带负载监控的无线WiFi和手动控制的电控装置的插座的外部结构示意图。

在实施本方案的过程中，将双向可控硅TR1的两端，也就是图2中预留的两端L IN和L OUT串联到灯的供电电路中。无线WiFi通讯模组U1通过无线信号与连接在公共网络上的控制器进行数据交换，从而达到利用智能手段，例如智能手机、平板电脑、PC机控制调光或开关灯的目的，同时可以通过连接在无线WiFi通讯模组U1的旋转按钮S2进行手动调光或开关灯。无线WiFi通讯模组U1和单片机U2之间通过同步串行信号进行数据传输，例如传输指令信号和状态信号，置于具体的SDA、SCK、EN等数据传输结构在现有技术中相当成熟，也不是本方案的创新点所在，此处不再说明。在实际工作过程中，有二极管D1、电阻R1和电阻R2构成的交流过零检测电路将交流过零信号传给单片机U2，以保证开关或调光时电路通过的电流是最小的时刻，也就是在无电流时进行开关或调整，降低调整过程中电流的突然变化对设备的损害。单片机U2依据过零信号通过电阻R3控制双向可控硅TR1来达到调节光的明暗或开关的目的。

所述旋转按钮S2的旋钮2为信号控制旋钮，所述旋转按钮S2的每组触点的一端与无线WiFi通讯模组U1的信号输入端相连，另一端接地。

本实施例中所述的信号控制旋钮，是指触点每接触一次，产生一个控制信号，该控制信号发送到单片机实现对应的控制功能，其工作原理与变阻控制旋钮的工作方式有很大区别，变阻控制旋钮是通过改变电阻实现对电流的变化控制，一边而言是有亮度上下限的。信号控制旋钮从旋钮端来讲，是可以无限变化的，而变阻控制旋钮在阻值达到极值之后则无法进行后续变化。

对于明暗变化的操作过程，具体结合图2中旋转按钮S2和图4中所示的旋转按钮的外部结构示意图进行详细阐述。当图4中的旋钮2按下时，旋转按钮S2中的右侧的常开开关将会闭合，产生一个控制信号，松开旋钮2，常开开关即恢复常开状态，完成一次控制操作。当图4中的旋钮2旋转时，其对应的会控制一个单刀双掷开关，也就是如图2中旋转按钮S2的左侧的开关结构，与常见单刀双掷开关可以将动端和其中一个不动端静态闭合不一样，本方案中的单刀双掷开关常态下是断开的，当选转旋钮2时，将会带动单刀双掷开关的动端做旋转运动，在旋转运动的过程中，动端将会周期性地与其中一个不动端进行接触，两个不动端只将内侧或外侧设为可通电，那么往一个方向旋转只会产生一种控制信号。

设置状态指示灯11以指示工作状态，状态指示灯11可以设置为1色，当插座未通电时，状态指示灯11点亮，否则熄灭；状态指示灯11亦可设置为2色，例如红色和绿色，分别表示插座未通电和通电。

插座在电路中的连接方式与上述的开关在插座中的连接方式比较类似，也就是用电器连接到图3中的L IN和L OUT上。当然，在本方案中，插孔内并不是直接简单的连接到供电电路，而是在插孔内增设了上述的手动控制和远程控制的电路，无线WiFi通讯模组U1通过2.4G或5G无线信号与连接在公共网络上的控制器进行数据交换，以达到利用智能手机，平板电脑，PC机控制插座开或关的目的。在本技术方案中，在远程通过智能终端生成控制信号，具体的控制在智能终端设备中已多有实现，用于控制空调等，在此不再赘述，在终端生成控制信号之后，直接将信号通过无线网络传输到无线WiFi通讯模组U1，生成控制电流，完成控制过程。

在具体的工作过程中，由二极管D1、电阻R1和电阻R2构成的交流过零检测电路将交流过零信号传给无线WiFi通讯模组U1，以保证开关时电路通过的电流是最小的时刻，也就是在无电流时进行开关或调整，降低调整过程中电流的突然变化对设备的损害。无线WiFi通讯模组U1依据过零信号通过电阻R3控制继电器RL2来达到开关的目的。

具体的无线WiFi通讯模组U1在现有技术中已经相当成熟，再次不再赘述。而2.4G和5G两种方案的区别主要在于一个穿透性好但传输距离近，一个穿透性差但传输距离远，在实际选择中可以根据室内的具体环境进行选择，针对性地进行实施。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种带负载监控的无线WiFi和手动控制的电控装置，其特征在于，包括：开关、WiFi装置、控制电路和检测电路；其中所述开关接入WiFi装置的信号输入端，所述WiFi装置与控制电路通过数据信号线相连，所述控制电路根据WiFi装置传输的控制电流控制电路的通断；所述检测电路包括电流检测线圈T1、二极管D2、电阻R4、电阻R5；所述电流检测线圈T1的感应线圈的一端接地，另一端和二极管D2的阳极相连，所述二极管D2的阴极和电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端和电阻R5的一端、WiFi装置的另一信号输入端相连。

2.根据权利要求1所述的一种带负载监控的无线WiFi和手动控制的电控装置，其特征在于，所述开关为信号控制开关，所述开关的触点的一端与WiFi装置的信号输入端相连，另一端接地；所述WiFi装置为无线WiFi通讯模组U1。

3.根据权利要求2所述的一种带负载监控的无线WiFi和手动控制的电控装置，其特征在于，所述电控装置包括调光开关，所述控制电路包括旋转按钮S2、单片机U2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、二极管D1、双向可控硅TR1；所述旋转按钮S2接入无线WiFi通讯模组U1的信号输入端，所述无线WiFi通讯模组U1的数据信号线与单片机U2的数据信号线相连；所述单片机U2的中断信号引脚与电阻R1的一端、电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端接地，电阻R1的另一端和二极管D1的阴极相连，二极管D1的阳极和双向可控硅TR1的一端相连；单片机U2的复位信号引脚与电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端和双向可控硅TR1的另一端相连，所述电阻R4的另一端和电阻R5的一端通过单片机U2与WiFi装置的另一信号输入端相连。

4.根据权利要求2所述的一种带负载监控的无线WiFi和手动控制的电控装置，其特征在于，所述电控装置包括插座，所述控制电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、二极管D1、三极管Q1、开关S1和继电器RL2；所述开关S1接入无线WiFi通讯模组U1的信号输入端；所述无线WiFi通讯模组U1的中断信号引脚与电阻R1的一端、电阻R2的一端相连、电阻R2的另一端接地，电阻R1的另一端和二极管D1的阴极相连；二极管D1的阳极和继电器RL2的簧片的一端相连；所述继电器RL2的线圈的一端接电源，另一端和三极管Q1的集电极相连；三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的基极和电阻R3的一端相连；电阻R3的另一端和所述无线WiFi通讯模组U1的复位信号引脚相连。

5.根据权利要求4所述的一种带负载监控的无线WiFi和手动控制的电控装置，其特征在于，所述无线WiFi通讯模组U1为2.4G无线WiFi通讯模组或5G无线WiFi通讯模组。

6.根据权利要求4所述的一种带负载监控的无线WiFi和手动控制的电控装置，其特征在于，所述插座的插座面板(1)上，开关S1对应的按键(10)上设置有状态指示灯(11)。