CN105334775A - 一种智能双控开关系统 - Google Patents

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Abstract

一种智能双控开关系统，包括单片机、无线信号传输模块、开关模块、按钮开关。所述的单片机，设置部分引脚为输入端口、部分引脚为输出端口，所述的输出端口与开关模块连接。所述的开关模块，包括晶体管和继电器；晶体管用于放大单片机输出端口的电流，驱动继电器工作；所述的继电器，作为家用电器的电源开关。所述的按钮开关，连接到单片机的输入端口；按钮开关安装在墙壁上，作为手动控制开关。所述的无线信号传输模块，与单片机的收发端口连接，用于向移动设备发送和接收信号。本发明采用手动控制和无线控制相结合，具有操作方便，安全稳定等优点。

Description

一种智能双控开关系统
技术领域
本发明属于家用电器的开关系统，特别涉及到一种能使用无线移动设备与墙壁按钮开关共同控制的开关系统。
背景技术
传统的家用电器（电灯、热水器、浴霸等）一般将其开关安置在墙壁上，用手直接控制；随着现代无线移动设备的发展和普及，许多厂家推出了无线控制的智能开关，所述的智能开关，通常在手机、IPAD等具有WIFI无线通讯功能的移动设备上安装控制程序，并通过无线路由器与智能开关连接，通过移动设备上的程序界面控制智能开关的状态。
传统的墙壁开关，受地理位置的限制（如在卧室不能控制厨房的灯），带来不便；现代可以说手机不离手，使用手机控制不受地理位置的限制，但也常会碰到问题（如手机没电、WIFI设备故障等问题）。
发明内容
为了解决上面所述传统墙壁开关和现有的智能开关系统存在的问题，本人提供一种即可通过移动设备无线控制，又能通过墙壁开关控制的智能双控开关系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种智能双控开关系统，包括单片机、无线信号传输模块、开关模块、按钮开关。所述的单片机，设置部分引脚为输入端口、部分引脚为输出端口，所述的输出端口与开关模块连接。所述的开关模块，包括晶体管和继电器；晶体管用于放大单片机输出端口的电流，驱动继电器工作；所述的继电器，作为家用电器的电源开关。所述的按钮开关，连接到单片机的输入端口；按钮开关安装在墙壁上，作为手动控制开关。所述的无线信号传输模块，与单片机的收发端口连接，用于向移动设备发送和接收信号。
本发明的有益效果主要表现在：采用手动控制和无线控制相结合，具有操作方便，安全稳定等优点。
附图说明
图1是本发明一种实施方式的电路示意图。
图2是本发明一种实施方式的开关模块电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一种实施方式作进一步的描述。
一种智能双控开关系统，见图1所示，包括单片机STC89C51、蓝牙模块1、开关模块Kj1～Kj12、按钮开关Kn1～Kn12。所述的单片机STC89C51，将12只引脚P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6、P0.7、P1.0、P1.1、P1.2、P1.3设置为12个输出端口，又将12只引脚P1.4、P1.5、P1.6、P1.7、P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、P2.7设置为12个输入端口，并且输出端口与输入端口建立一对一的关系；开关模块Kj1～Kj12，共12个，作为电灯、淋浴器等家用电器的电源开关，也可作为电源插座的开关；开关模块Kj1～Kj12与12个输出端口一对一连接。按钮开关Kn1～Kn12，共12个，与12个输入端口也一对一连接；12个按钮开关Kn1～Kn12的另一端都连接到单片机STC89C51引脚VCC；另外，输入端口又都又通过排阻RP连接到单片机STC89C51引脚GND，排阻RP中的每个电阻阻值为47k。按钮开关Kn1～Kn12用于安装在墙壁上，用手按直接控制。
单片机STC89C51引脚RXD、TXD连接蓝牙模块1。蓝牙模块1接收移动设备发送的信号，传送给单片机STC89C51处理；单片机STC89C51的输出端口产生的信号变化，通过蓝牙模块1传送给移动设备。
所述的开关模块Kj1，见图2所示，包括晶体管T和继电器J；继电器J的两只线圈引脚分别连接到晶体管的集电极和+5V电源；继电器J的公共触点J-1和常开触点J-2，作为家用电器2的电源开关接入点。其它开关模块Kj2～Kj12的结构与开关模块Kj1的结构相同。
所述的开关模块Kj1～Kj12、蓝牙模块1、单片机STC89C51使用同一个电源。
所述的单片机STC89C51，写入相应的控制程序，其程序的流程包括：
1）初始状态，所有的输出端口输出低电平；
2）当任一输入端口从低电平跳到高电平变化时，对应的输出端口输出的电平翻转一次（输出端口与输入端口对应的关系是：P0.0对应P2.0，P0.1对应P2.1，P0.2对应P2.2，P0.3对应P2.3，P0.4对应P2.4，P0.5对应P2.5，P0.6对应P2.6，P0.7对应P2.7，P1.4对应P1.0，、P1.5对应P1.1，、P1.6对应P1.2，、P1.7对应P1.3）；
3）当端口RXD接收到信息时，根据信息在对应的输出端口输出相应的电平；
4）TXD端口不断地发送所有输出端口的电平信息。
上面所述的移动设备，指具有蓝牙功能和运行软件功能的设备，如智能手机、IPAD、笔记本电脑等。并且移动设备上安装相应的软件，软件包括操作界面和通讯功能。操作界面包括显示当前的开关状态，通讯功能包括发送操作的信息和接收蓝牙模块1发送的信息。
对于单片机的程序及移动设备上的软件编写，对程序员来说是容易的，这里不再讲述具体程序的内容。
下面举例说明本实施方式的工作过程（假设当前所有的输出端口均为低电平）：
1）当按钮开关Kn-1按下时，端口P2.0由低电平跳到高电平，对应的输出端口P0.0电平进行一次跳转，由低电平变为高电平，经过开关模块Kj-1中的晶体管T电流放大，继电器J吸合，公共触点J-1和常开触点J-2连通，家用电器2导通；同时，单片机STC89C51通过蓝牙模块1不断地发送各输出端口的电平信息，移动设备接收到相应的信息后，将软件界面上对应的开关标识置于导通状态；
2）同样，当在移动设备上按下软件界面的对应的开关标识时，蓝牙模块1接收到信息后，单片机STC89C51会将对应的输出端口的电平进行跳转，并将跳转后的电平信息反馈给移动设备。
上面所述的实施方式实现的是12组的开关系统，若再将P3.2～P3.7分别也设置为输入端口和输出端口，可实现15组的开关系统。
上面所述的实施方式，是使用蓝牙模块进行无线传输，也可以替换成WiFi模块进行无线传输，当然这样的话，家里还需要配备无线路由器。
以上所述的仅是本发明的一种实施方式，对本领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，做出的一些变化，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种智能双控开关系统，其特征是：包括单片机、无线信号传输模块、开关模块、按钮开关；所述的单片机，设置部分引脚为输入端口、部分引脚为输出端口，所述的输出端口与开关模块连接；所述的开关模块，包括晶体管和继电器；晶体管用于放大单片机输出端口的电流，驱动继电器工作；所述的继电器，作为家用电器的电源开关；所述的按钮开关，连接到单片机的输入端口；按钮开关安装在墙壁上，作为手动控制开关；所述的无线信号传输模块，与单片机的收发端口连接，用于向移动设备发送和接收信号。
2.根据权利要求1所述的一种智能双控开关系统，其特征是：所述的开关模块，其继电器的两只线圈引脚分别连接到晶体管的集电极和+5V电源；继电器的公共触点和常开触点，作为家用电器的电源开关接入点。
3.根据权利要求1所述的一种智能双控开关系统，其特征是：所述的无线信号传输模块，采用蓝牙模块或WiFi模块。
4.根据权利要求1所述的一种智能双控开关系统，其特征是：所述的单片机采用STC89C51芯片。
5.根据权利要求1或4所述的一种智能双控开关系统，其特征是：单片机控制程序的流程包括：
1）初始状态，所有的输出端口输出低电平；
2）当任一输入端口从低电平跳到高电平变化时，对应的输出端口输出的电平翻转一次；
3）当端口RXD接收到信息时，根据信息在对应的输出端口输出相应的电平；
4）TXD端口不断地发送所有输出端口的电平信息。
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