CN104076718A - 智能开关 - Google Patents

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张戈
张炎
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Xi'an Yijing Electronic Technology Co. Ltd.
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CHONGQING CHENGU SCIENCE & TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种智能开关，包括：无线通信模块及控制模块，所述无线通信模块接收发自控制主机的控制信号，并将所述控制信号发送给所述控制模块，所述控制模块根据所述控制信号对用户设备进行通断控制，并发送反馈信号至所述无线通信模块，所述无线通信模块将所述反馈信号发送至控制主机，还包括：调频模块，用于通过调频，使所述反馈信号的频率与所述控制信号的频率一致。本发明解决了现有无线通信模块通信可靠性难于保证的技术问题，提高了通信的可靠性。

Description

智能开关
技术领域
本发明涉及开关技术领域，具体而言，涉及一种智能开关。
背景技术
智能开关是指利用控制板和电子元器件的组合及编程，以实现电路智能开关控制的单元。它和机械式墙壁开关相比，功能多、使用安全，而且式样美观，打破了传统墙壁开关的开与关的单一作用，除了在功能上的创新还具有装饰点缀的效果。目前，智能开关被广泛应用于家居智能化改造、办公室智能化改造、工业智能化改造、农林渔牧智能化改造等多个领域，极大节约了能源，提高了生成效率，降低了运营成本。
智能开关一般包括无线通信模块、控制模块、本地操控模块、供电模块等，现有的智能开关，无论使用zigbee(基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议)、433M(无线射频模块)或者其他无线技术，由于智能开关上的无线通信模块在工作一段时间后一般会出现实际发射频率与预设工作频率不一致的情况，即存在频偏，所以通信的可靠性难于保证。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能开关，以解决上述的问题。
在本发明的实施例中提供了一种智能开关，包括：无线通信模块及控制模块，无线通信模块接收发自终端的控制信号，并述控制信号发送给控制模块，控制模块根据控制信号对用户设备进行通断控制，并发送反馈信号至无线通信模块，无线通信模块将反馈信号发送至控制主机，还包括：调频模块，用于通过调频，使反馈信号的频率与控制信号的频率一致。
进一步，上述调频模块具体用于：获取控制信号的频率，并判断控制信号的频率与控制模块预存的工作频率是否一致，如果不一致，将预存的工作频率替换为控制信号的频率作为新的工作频率，以供无线通信模块按照新的工作频率发送反馈信号。
进一步，该智能开关还包括：监听模块，监听模块与无线通信模块电连接，用于监测通信信道是否空闲，如果空闲，通知无线通信模块发送反馈信号。
进一步，该智能开关还包括：与无线通信模块电连接的休眠模块及唤醒模块；休眠模块，用于判断所述无线通信模块是否处于通信工作状态，如果未处于通信工作状态，使其进入休眠状态；唤醒模块，用于当检测到控制信号时，唤醒处于休眠状态的无线通信模块，使其进入通信工作状态。
进一步，该智能开关还包括：本地控制识别模块，本地控制识别模块与控制模块电连接，用于将本地控制信号发送给控制模块，并接收控制模块反馈的信号。
进一步，该智能开关还包括：直流转压模块，直流转压模块与控制模块电连接，用于为控制模块提供所需电压。
进一步，该智能开关还包括：交直流转换模块，交直流转换模块与直流转压模块电连接，用于将交流电转换为直流电后输出至给直流转压模块。
本发明实施例提供的智能开关，通过在无线通信模块及控制模块间增加调频模块，对反馈信号进行调频处理，使其频率与所述控制信号的频率一致，解决了现有无线通信模块通信的可靠性难于保证的技术问题，提高了通信的可靠性。
附图说明
图1示出了本发明智能开关第一实施例的结构框图；
图2示出了本发明智能开关第二实施例的结构框图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
考虑到现有无线通信模块通信的可靠性难于保证的问题，基于此，本发明实施例提供了智能开关。
参图1所示，图1示出了本发明智能开关第一实施例的结构框图，包括：
无线通信模块10及控制模块30，无线通信模块10接收发自控制主机的控制信号，并将控制信号发送给控制模块30，控制模块30根据控制信号对用户设备进行通断控制，并发送反馈信号至无线通信模块10，无线通信模块10将反馈信号发送至控制主机，为了解决现有无线通信模块通信的可靠性难于保证的问题该智能终端，还包括：调频模块20，用于通过调频，使反馈信号的频率与控制信号的频率一致。本实施例中的无线通信模块10可采用射频无线通信模块(433M)、zigbee模块或其他无线模块。
本实施例通过在无线通信模块10及控制模块30间增加调频模块20，对反馈信号(或本地控制信号)进行调频，使其频率与所述控制信号的频率一致，最大限度地减小频偏，解决了现有无线通信模块通信的可靠性难于保证的技术问题，提高了通信的可靠性。
在本实施例中，该调频模块20，通过调频，使反馈信号(或本地控制信号)的频率与控制信号的频率一致，可通过下述过程实现：获取控制信号的频率，并判断控制信号的频率与控制模块预存的工作频率是否一致，如果不一致，将预存的工作频率替换为控制信号的频率作为新的工作频率，以供无线通信模块按照新的工作频率发送反馈信号(或本地控制信号)。
下面以433M的无线射频模块为例，举例说明调频的具体过程：
该智能开关可以与家庭网关主机(控制主机)组成本地的控制系统，比如前端发起一个对智能开关的开关命令，家庭网关主机收到服务器下发的控制命令后，发射一个频率为432.60MHz的控制信号，智能开关的无线通信模块10(433M的无线射频模块)收到432.60MHz的控制信号后发送给调频模块20，调频模块20将该432.60的控制信号与预存在控制模块30中的工作频率(如预设工作频率为433.00MHz)进行比较，发现不一致，则将预设的433.00MHz的工作频率替换为432.60MHz，作为新的工作频率，当需要发送反馈信号时，该无线通信模块10则以新的工作频率(432.60MHz)进行反馈信号的发送。同理，家庭网关主机也可增设调频模块，由于频偏的存在，家庭网关主机的发送频率及该智能开关的发送频率都有可能与预设的工作频率不一致，运用本发明的调频模块，不断地将接收的频率与与预设的工作频率进行比较、替换，可使智能开关和家庭网关主机中通信的频率一直处在一个比较稳定的值，其频偏也保持在一个很小的值(几乎可以忽略)，提高了通信的可靠性。
参图2所示，图2示出了本发明智能开关第二实施例的结构框图。
在本实施例中，该智能开关还包括：监听模块11，监听模块11与无线通信模块10电连接，用于监测通信信道是否空闲，如果空闲，通知无线通信模块10发送反馈信号(或本地控制信号)；如果非空闲，进行等待，并将控制信号存入缓存。通过该监听模块11可以有效防止与其他通信信号发生冲突，避免丢帧，提高通信的稳定性。
目前，现有的智能开关标称自身功耗低，实测功耗却比较大，除电路硬件功耗外，在IC(控制模块)选择和代码实现上未实现真正的低功耗，在本实施例中，该控制模块30采用16位超低功耗MCU(单片机)，如选用TI(德州仪器)的MCU，其可调节工作模式，在1MHz频率和2.2V电压条件下，其运行模式和待机模式的典型消耗不到230uA和0.5uA，一般工作电压选择3.3V低压，加之逻辑功能强大，使用外设少，功耗低。
在本实施例中，该智能开关还包括：休眠模块12，休眠模块12与所述无线通信模块10电连接，用于判断无线通信模块10是否处于通信工作状态，如果未处于通信工作状态，使无线通信模块10进入休眠状态，休眠时典型流耗仅0.5uA，结合以上MCU，实现真正意义的低功耗。本实施例还包括：与无线通信模块10电连接的唤醒模块13，用于当检测到控制信号时，唤醒(RTC唤醒)处于休眠状态的无线通信模块10，使其进入通信工作状态。
在本实施例中，该智能开关还包括：本地控制识别模块40、交直流转换模块60及直流转压模块50；本地控制识别模块40与控制模块30电连接，用于将本地控制信号发送给所述控制模块30，并接收所述控制模块30反馈的信号；交直流转换模块60与直流转压模块50电连接，用于将交流电转换为直流电后输出至给直流转压模块50；直流转压模块50与控制模块30电连接，用于为控制模块30提供所需电压。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智能开关，包括：无线通信模块及控制模块，所述无线通信模块接收发自控制主机的控制信号，并将所述控制信号发送给所述控制模块，所述控制模块根据所述控制信号对用户设备进行通断控制，并发送反馈信号至所述无线通信模块，所述无线通信模块将所述反馈信号发送至控制主机，其特征在于，还包括：调频模块，用于通过调频，使所述反馈信号的频率与所述控制信号的频率一致。
2.根据权利要求1所述的智能开关，其特征在于，所述调频模块具体用于：
获取所述控制信号的频率，并判断所述控制信号的频率与所述控制模块预存的工作频率是否一致，如果不一致，将预存的所述工作频率替换为所述控制信号的频率作为新的工作频率，以供所述无线通信模块按照所述新的工作频率发送反馈信号。
3.根据权利要求1或2所述的智能开关，其特征在于，还包括：
监听模块，所述监听模块与所述无线通信模块电连接，用于监测通信信道是否空闲，如果空闲，通知所述无线通信模块发送所述反馈信号。
4.根据权利要求3所述的智能开关，其特征在于，还包括：与所述无线通信模块电连接的休眠模块及唤醒模块；
所述休眠模块，用于判断所述无线通信模块是否处于通信工作状态，如果未处于通信工作状态，使其进入休眠状态；
所述唤醒模块，用于当检测到所述控制信号时，唤醒处于休眠状态的所述无线通信模块，使其进入通信工作状态。
5.根据权利要求4所述的智能开关，其特征在于，还包括：
本地控制识别模块，所述本地控制识别模块与所述控制模块电连接，用于将本地控制信号发送给所述控制模块，并接收所述控制模块反馈的信号。
6.根据权利要求5所述的智能开关，其特征在于，还包括：直流转压模块，所述直流转压模块与所述控制模块电连接，用于为所述控制模块提供所需电压。
7.根据权利要求6所述的智能开关，其特征在于，还包括：
交直流转换模块，所述交直流转换模块与所述直流转压模块电连接，用于将交流电转换为直流电后输出至给所述直流转压模块。
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