CN105242606A - 一种多功能外贴式智能开关装置 - Google Patents

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杨普
刘泽宇
高宇飞
亿珍珍
钟武宁
梁栩华
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/25—Pc structure of the system
    • G05B2219/25341—Single chip programmable controller

Abstract

本发明提供了一种多功能外贴式智能开关装置，包括外壳，其内设有电源模块、核心单片机模块、蓝牙模块、舵机模块、防盗模块、防火模块以及GSM短信通信模块；核心单片机模块用于控制整个开关装置的通信和工作；核心单片机模块与蓝牙模块电连接；核心单片机模块与舵机模块电连接从而控制与舵机臂接触的灯具开关的启闭；核心单片机模块分别与防盗模块、防火模块电连接，用于在防火防盗模式下对室内环境进行监控；核心单片机模块还与GSM短信通信模块电连接，用于配合防盗模块和防火模块在室内有紧急情况时发送相应的报警短信给用户。本发明解决了目前灯具开关需要更改线路才能远程智能控制的问题；同时还具备防火防盗功能。

Description

一种多功能外贴式智能开关装置
技术领域
本发明属于物联网技术领域中智能家居控制技术领域，具体是一种多功能外贴式智能开关装置。
背景技术
每个家庭都需要灯具进行照明，而灯具一般设置在房间入口处，尤其是在卧室中，当人们进行开关操作时需要起床完成。在2015年3月份进行的一次问卷调查中，有97.4%的受访者反映现有开关设计不合理，国内现在已经出现了智能灯泡和智能开关，如发明专利号为CN201420842586.1，CN201520073443.3，CN201510093250.9的专利，但是现有的产品需要对电路进行改装，需要打开灯具开关壳。对于普通的用户，这种改装通常是困难甚至危险的。因此需要设计一种开关助手，不需要对电路进行改装，只需要将开关连接或贴附在原有灯具上即可使用，另外该开关助手最好还能具备一些别的实用功能，例如具备防火防盗的功能。
目前物联网技术领域中应用到的一些技术简要介绍如下：
1.单片机控制及低功耗技术：目前已将单片机微控制技术用于物联网控制，具有稳定，低功耗的优点，例如型号为STM32的系列单片机就具备该优点。
2.蓝牙通信技术：蓝牙，是一种支持设备短距离通信（一般10m内）的无线电技术。利用“蓝牙”技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能够简化设备与因特网Internet之间的通信，从而数据传输变得更加迅速高效。蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术，支持点对点及点对多点通信，工作在全球通用的2.4GHzISM（即工业、科学、医学）频段，其数据速率为1Mbps。
3.GPRS技术：GSM是GlobalSystemForMobileCommunications（全球移动通信系统）的缩写，由欧洲电信标准组织ETSI制订的一个数字移动通信标准。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于蓝牙通信和单片机微控制的智能贴式无线灯具开关助手装置，以解决现有技术中存在的智能开关需要更改线路的问题；同时使该装置还具备防火防盗的功能；解决用户无法远程控制灯具开关的痛点，通过无线网络对灯具开关进行控制。加装防火防盗和GSM短信通知模块，在发生紧急情况时可以及时通知用户。
本发明的技术方案是：一种多功能外贴式智能开关装置，包括固定于灯具开关上的外壳，该外壳内设有电源模块以及分别与该电源模块电连接的核心单片机模块、蓝牙模块、舵机模块、防盗模块、防火模块以及GSM短信通信模块；所述核心单片机模块与蓝牙模块电连接，用于和用户所持的通信终端进行信息互传；核心单片机模块与舵机模块电连接，由核心单片机模块控制舵机模块，使其舵机臂实现控制与该舵机臂相接触的灯具开关的启闭；核心单片机模块分别与防盗模块、防火模块电连接，用于对室内环境进行监控；核心单片机模块还与GSM短信通信模块电连接，用于配合防盗模块和防火模块在室内有紧急情况时发送相应的报警短信给用户所持的通信终端。
上述外壳通过双面胶固定粘贴至灯具开关的壳体上。
上述用户所持的通信终端是具有蓝牙功能的手机。
上述蓝牙模块的型号为HC-06蓝牙模块。
上述舵机模块的数量为2个，其型号是EMAX12G微型模拟舵机；舵机模块固定于外壳的内部，其中一个舵机模块的舵机臂对应于灯具开关的打开按压部位，另一个舵机模块的舵机臂对应于灯具开关的关闭按压部位。
上述核心单片机模块具体选用STM32系列单片机。
上述防盗模块是人体红外检测模块；该人体红外检测模块的型号为HC-SR501人体红外感应模块。
上述防火模块包括分别与核心单片机模块电连接的温湿度检测模块以及可燃气体传感器检测报警模块；其中温湿度检测模块的型号是HT11温湿度模块，可燃气体传感器检测报警模块的型号是MQ-9可燃气体传感器检测报警模块。
上述GSM短信通信模块其生产厂家是深圳市有方科技股份有限公司，该模块的型号是M660。
本发明的有益效果：相对于现有技术，本发明的特点在于：
（1）本发明采用无线连接，可以远程对开关进行控制；使用蓝牙控制，方便和手机进行配置。
（2）本发明同时集合了防盗，防火功能。
（3）本发明采用特殊的外贴式设计，只需贴于现有开关上，同时用户可以对本装置进行调试使其适应灯具开关。适用于市场上主流的灯具开关，不需要对内部线路进行调整，更加安全，同时不影响原有开关的使用，并且外贴式设计还起到美化作用。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明模块连接框图；
图2是本发明整体功能流程图。
附图标记说明：1、外壳；2、核心单片机模块；3、蓝牙模块；4、舵机模块；5、防盗模块；6、防火模块；7、GSM短信通信模块。
具体实施方式
实施例1：
参照图1，本发明提供了一种多功能外贴式智能开关装置，包括固定于灯具开关上的外壳，该外壳内设有电源模块以及分别与该电源模块电连接的核心单片机模块2、蓝牙模块3、舵机模块4、防盗模块5、防火模块6以及GSM短信通信模块1；电源模块用于给各个模块提供稳定的电压；所述核心单片机模块2用于控制整个开关装置的通信和工作；核心单片机模块2与蓝牙模块3电连接，用于和用户所持的通信终端进行信息互传；核心单片机模块2与舵机模块4电连接，由核心单片机模块2控制舵机模块4，使其舵机臂实现相应的按压动作，从而控制与舵机臂相接触的灯具开关的启闭；核心单片机模块2分别与防盗模块5、防火模块6电连接，用于在防火防盗模式下对室内环境进行监控；核心单片机模块2还与GSM短信通信模块1电连接，用于配合防盗模块5和防火模块6在室内有紧急情况时发送相应的报警短信给用户所持的通信终端。
本发明采用无线连接，可以远程对开关进行控制；使用蓝牙控制，方便和手机进行配置；同时集合了防盗，防火功能。本发明开机后用户通过手机连接蓝牙，给本发明装置发送特定的字符后可以输入电话号码用于短信模块发送短信；可以发送特定字符控制开关开启或闭合；可以通过蓝牙使本发明进入防盗防火模式，当有紧急情况时本发明发送相应警报短信给用户。
实施例2：
在实施例1的基础上，所述外壳1是一种外贴式外壳，通过双面胶固定粘贴至灯具开关的壳体上。所述用户所持的通信终端是具有蓝牙功能的手机。所述蓝牙模块3的型号为HC-06蓝牙模块。所述舵机模块4的数量为2个，其型号是EMAX12G微型模拟舵机；舵机模块4固定于外壳1的内部，其中一个舵机模块4的舵机臂对应于灯具开关的打开按压部位，另一个舵机模块4的舵机臂对应于灯具开关的关闭按压部位，从而可以对现有开关进行控制；两舵机之间距离可以调整以适应各种灯具开关。所述核心单片机模块2具体选用STM32系列单片机。所述防盗模块5是人体红外检测模块；该人体红外检测模块的型号为HC-SR501人体红外感应模块。所述防火模块6包括分别与核心单片机模块电连接的温湿度检测模块以及可燃气体传感器检测报警模块；其中温湿度检测模块的型号是HT11温湿度模块，可燃气体传感器检测报警模块的型号是MQ-9可燃气体传感器检测报警模块。所述GSM短信通信模块1其生产厂家是深圳市有方科技股份有限公司，该模块的型号是M660。
本发明外壳采用外贴式壳体，只需贴于现有开关上，同时用户可以对本装置进行调试使其适应灯具开关。适用于市场上主流的灯具开关，不需要对内部线路进行调整，更加安全，同时不影响原有开关的使用，并且外贴式设计还起到美化作用。
下面结合图1及图2对本发明各分模块进行详细说明：
1、首先介绍本发明整体的设计和各个模块的关系：如附图1，模块之间关系为：蓝牙模块3负责收集手机端传来的信号，当核心单片机模块2接收到特定信号以后，可以执行以下命令：
1)当收到舵机控制信号时使特定引脚产生特定占空比的PWM（PulseWidthModulation脉冲宽度调制）波从而使舵机模块4可以工作。
2）当收到防盗、防火模块使能或者失能信号时可以打开或者关闭防盗模块5、防火模6。GSM短信通信模块1负责发送警报短信，当防盗防火模块打开，且有相应险情时，单片机通知GSM短信通信模块1发送相应的险情警告短信。
2、蓝牙模块：本发明使用的为HC-06蓝牙模块，采用蓝牙2.0协议。2Mbps-3Mbps调制度，内置2.4GHz天线,低电压3.3V工作，采用串口通信和单片机进行交互。
本发明使用蓝牙进行无线控制和信息传送，包括下述步骤：
1）通过手机蓝牙和本设备蓝牙连接从而实现无线连接；
2）发送特定的信息控制舵机运动；
3）手机蓝牙发送命令可以控制防火，防盗模块是否打开。
采用蓝牙进行连接，可以很方便的和手机进行交互，通过单片机处理蓝牙接受的信号，使舵机产生相应动作，从而打开或者关闭现有机械开关。
3、核心单片机模块2，为本系统中心控制系统，本系统使用STM32单片机，在待机时进入低功耗模式。
4、舵机模块4及外壳：舵机模块4为本发明创新的亮点。一共有两组舵机，加装长度为1.7cm的外臂，分别负责打开和关闭灯具的开关。其特定的动作为，首先转动到达特定角度，持续两秒，此动作的目的为使外臂按下该舵机所控制的开关。之后舵机转动90度，使外臂隐藏在壳内，达到按下开关同时不影响开关本身使用的目的。
关于外壳和舵机：由于本发明不涉及火线和零线更改，所以需要在外部对开关进行控制。具体动作由两组微型舵机进行执行，而单片机在收到蓝牙模块3的信号后驱动舵机。两组该舵机由用户根据自己灯具开关的型号固定在本发明外壳上，两个舵机之间的距离可以调整以适应开关的大小。
5、防盗模块：防盗模块5使用HC-SR501人体红外检测模块，当有人从其前面经过时触发高电平，此高电平上升沿可触发单片机相应中断。用户通过蓝牙发送打开防盗模块命令后，延时五分钟进入防盗模式，延时五分钟是为给用户时间离开房屋。
防盗模块5为红外检测模块，可以通过蓝牙设置是否开启防盗模块，当用户离开家时即可开启防盗模块，其开启步骤为：
1)通过手机蓝牙发送防盗模块的指令，单片机收到指令后延时五分钟后打开防盗功能，延时五分钟的目的是让用户离开房间；
2）进入防盗模式之后如果有人经过本装置，红外感应模块就会向单片机发送一个上升沿从而触发相应中断从而使单片机发送命令给GSM模块；
3）GSM收到命令后发送相应的警报短信给用户手机。
6、防火模块：防火模块6使用的是温度检测模块和爆炸性气体检测模块，当温度过高时，温度检测模块发送消息给单片机，单片机发送命令给GSM模块发送相应警告命令。通过HT11温湿度模块和MQ-9可燃气体传感器检测报警模块模块进行防火，当有突发情况时单片机检测到相应模块发来的警报信号后发送命令给GSM短线通信模块，该模块发送相应警报短信给用户。温度检测模块：当达到阈值温度时HT11温湿度模块发送警报给单片机。同时可以通过蓝牙打开或者关闭防火防盗功能。
7、GSM短信通信模块：使用M600模块，采用软件控制开机，不发送短信时处于低功耗状态，需要发送短信时开机。遇见紧急情况时最多连续发送条指令。
8、外壳：本外壳参考国家标准，适合于各类灯具开关，采用外扣式设计，将开关的机械按键暴露在外部方便用户使用，同时在边缘留下了固定舵机的位置，用户可以根据自己灯具开关的按键大小调整舵机的位置。外壳贴于开关周围，类似于现在市场上的装饰性的开关贴。
9、电源模块：使用7.4V可充电锂电池配合稳压模块给各个模块及舵机进行供电。
本发明的参数说明：单片机电源：待机总电流：0.004A，连接蓝牙后待机总电流：0.016A，动作时总电流：0.11A。舵机电源：待机：0A，动作时最大电流：0.15A
本发明开机后用户通过手机连接蓝牙，给本发明装置发送特定的字符后可以输入电话号码用于短信模块发送短信；可以发送特定字符控制开关开启或闭合；可以通过蓝牙使本发明进入防盗防火模式，当有紧急情况时本发明发送相应警报短信给用户。
本实施方式中没有详细叙述的部分属本行业的公知的常用手段，这里不一一叙述。以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多功能外贴式智能开关装置，其特征在于：包括固定于灯具开关上的外壳，该外壳内设有电源模块以及分别与该电源模块电连接的核心单片机模块（2）、蓝牙模块（3）、舵机模块（4）、防盗模块（5）、防火模块（6）以及GSM短信通信模块（1）；所述核心单片机模块（2）与蓝牙模块（3）电连接，用于和用户所持的通信终端进行信息互传；核心单片机模块（2）与舵机模块（4）电连接，由核心单片机模块（2）控制舵机模块（4），使其舵机臂实现控制与该舵机臂相接触的灯具开关的启闭；核心单片机模块（2）分别与防盗模块（5）、防火模块（6）电连接，用于对室内环境进行监控；核心单片机模块（2）还与GSM短信通信模块（1）电连接，用于配合防盗模块（5）和防火模块（6）在室内有紧急情况时发送相应的报警短信给用户所持的通信终端。
2.如权利要求1所述的一种多功能外贴式智能开关装置，其特征在于：所述外壳（1）通过双面胶固定粘贴至灯具开关的壳体上。
3.如权利要求1所述的一种多功能外贴式智能开关装置，其特征在于：所述用户所持的通信终端是具有蓝牙功能的手机。
4.如权利要求1所述的一种多功能外贴式智能开关装置，其特征在于：所述蓝牙模块（3）的型号为HC-06蓝牙模块。
5.如权利要求1所述的一种多功能外贴式智能开关装置，其特征在于：所述舵机模块（4）的数量为2个，其型号是EMAX12G微型模拟舵机；舵机模块（4）固定于外壳（1）的内部，其中一个舵机模块（4）的舵机臂对应于灯具开关的打开按压部位，另一个舵机模块（4）的舵机臂对应于灯具开关的关闭按压部位。
6.如权利要求1所述的一种多功能外贴式智能开关装置，其特征在于：所述核心单片机模块（2）具体选用STM32系列单片机。
7.如权利要求1所述的一种多功能外贴式智能开关装置，其特征在于：所述防盗模块（5）是人体红外检测模块；该人体红外检测模块的型号为HC-SR501人体红外感应模块。
8.如权利要求1所述的一种多功能外贴式智能开关装置，其特征在于：所述防火模块（6）包括分别与核心单片机模块电连接的温湿度检测模块以及可燃气体传感器检测报警模块；其中温湿度检测模块的型号是HT11温湿度模块，可燃气体传感器检测报警模块的型号是MQ-9可燃气体传感器检测报警模块。
9.如权利要求1所述的一种多功能外贴式智能开关装置，其特征在于：所述GSM短信通信模块（1）其生产厂家是深圳市有方科技股份有限公司，该模块的型号是M660。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017206727A1 (zh) * 2016-05-30 2017-12-07 深圳佳比泰智能照明股份有限公司 一种蓝牙感应灯具开关

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2577519Y (zh) * 2002-09-29 2003-10-01 成都生保实业公司 Gsm短信远程报警器
CN1567390A (zh) * 2003-06-12 2005-01-19 曹春旭 彩信图像报警装置
JP2005227825A (ja) * 2004-02-10 2005-08-25 Matsushita Electric Works Ltd 機器監視制御装置
CN201421646Y (zh) * 2009-05-22 2010-03-10 宝钢发展有限公司 一种防火防盗预警装置
CN102413617A (zh) * 2011-12-08 2012-04-11 天津工业大学 一种具有防火防盗报警功能的led智能驱动系统
CN204360125U (zh) * 2014-12-31 2015-05-27 北京独树一帜科技有限公司 遥控开关控制器
CN204462708U (zh) * 2014-12-10 2015-07-08 中国计量学院 一种用于远程控制家用空气开关的装置
CN204719919U (zh) * 2015-07-08 2015-10-21 邱振伟 一种家庭防火防盗控制系统
CN205103595U (zh) * 2015-10-27 2016-03-23 西安电子科技大学 一种多功能外贴式智能开关装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2577519Y (zh) * 2002-09-29 2003-10-01 成都生保实业公司 Gsm短信远程报警器
CN1567390A (zh) * 2003-06-12 2005-01-19 曹春旭 彩信图像报警装置
JP2005227825A (ja) * 2004-02-10 2005-08-25 Matsushita Electric Works Ltd 機器監視制御装置
CN201421646Y (zh) * 2009-05-22 2010-03-10 宝钢发展有限公司 一种防火防盗预警装置
CN102413617A (zh) * 2011-12-08 2012-04-11 天津工业大学 一种具有防火防盗报警功能的led智能驱动系统
CN204462708U (zh) * 2014-12-10 2015-07-08 中国计量学院 一种用于远程控制家用空气开关的装置
CN204360125U (zh) * 2014-12-31 2015-05-27 北京独树一帜科技有限公司 遥控开关控制器
CN204719919U (zh) * 2015-07-08 2015-10-21 邱振伟 一种家庭防火防盗控制系统
CN205103595U (zh) * 2015-10-27 2016-03-23 西安电子科技大学 一种多功能外贴式智能开关装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017206727A1 (zh) * 2016-05-30 2017-12-07 深圳佳比泰智能照明股份有限公司 一种蓝牙感应灯具开关

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