CN105355510B - 一种双模独立智能驱动式定时开关面板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双模独立智能驱动式定时开关面板，包括电源开关(1)、面板本体(2)、按压开关(3)、微型电控伸缩杆(7)、控制模块(4)，以及分别与控制模块(4)相连接的时长输入模块(5)、电控断路器(6)、电机驱动电路(8)；基于本发明所设计的技术方案，针对上述各结构进行连接，构成本发明所设计的双模独立智能驱动式定时开关面板，实现了双模独立式控制解决方案，能够智能、准确响应人们的任何控制过程，保证了所设计双模独立智能驱动式定时开关面板的工作效率。

Description

一种双模独立智能驱动式定时开关面板
技术领域
本发明涉及一种双模独立智能驱动式定时开关面板，属于智能家居技术领域。
背景技术
开关面板是再常见不过的电子器件了，用于控制电器的供电，随着技术水平的不断提高，开关面板也在不断进行着改进与创新，随之而来的是大量具有个性化和智能化设计的产品，诸如专利号：201220561113.5，公开了开关面板，包括面板主体，面板主体由壳体模块和开关模块组成，所述的壳体模块上设有凹槽，凹槽内壁设有若干个卡环，壳体模块设有其所述的卡环相嵌插的凸起，壳体模块与开关模块卡扣固定。上述技术方案设计的开关面板，在一面板上设置开关或插孔、开关与插座孔，同时采用卡扣方式与壳体面板模块连接，使得有利于拆卸，设置的开关与插座个数合理最大空间提高利用。
还有专利申请号：201310720429.3，公开了一种防误碰开关面板,包括面板本体和开关按钮、遮挡板和扭转弹簧；其中，面板本体表面设置通孔，开关按钮设置在面板本体的背面，遮挡板的面积大于通孔的面积，遮挡板通过扭转弹簧活动设置在面板本体的背面，且遮挡板的位置与通孔的位置相对应，遮挡板以扭转弹簧为轴进行转动。上述技术方案设计的防误碰开关面板，结构简单，实现了开关面板的防止误触碰功能，且实际应用效果明显，保证了开关面板使用的安全性。
不仅如此，专利申请号：201510404278.X，公开了旋转开关面板，包括：面板主体、旋转把手、旋转盖、开关按钮和电线束，所述面板主体内侧开设有配电槽，所述配电槽内安装有电线束，所述面板主体表面安装有旋转盖，所述旋转盖通过旋转把手进行开合，所述面板主体的表面安装有开关按钮，所述开关按钮与电线束通过电连接，所述旋转把手与旋转盖通过螺纹杆相连接，所述螺纹杆的两端设有挡块。上述技术方案设计的旋转开关面板，表面设有旋转盖板，在不使用开关时，可以将开关面板盖上，防止误触开关并且能保护开关按钮不受损，结构简单，操作使用方便。
从上述现有技术可以看出，现有开关面板的改进与创新为人们的生活提供了很多的便捷，使得实际的使用变得更加的人性化，但是在实际使用中，细心的人们总能发现一些不尽如人意的地方，开关面板的功能是连通供电网络和电器，为电器进行供电，但是若人们想实现断电的操作，要么通过手动方式进行关闭，要么再智能点通过联网控制，亦或是引入传感网络，采用声控等等方式，但是这些方式均需要在关闭的时候，均需要由使用者再 次发出控制信号，让使用变得不那么人性化。
发明内容
针对上述技术问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种针对现有开关面板进行改进，将机械结构与电控结构相结合，配合具体设计的电机驱动电路，通过设计双模独立式控制解决方案，实现定时控制功能的双模独立智能驱动式定时开关面板。
本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种双模独立智能驱动式定时开关面板，包括电源开关、面板本体和按压开关，面板本体上设置开关孔，电源开关位于面板本体背面对应开关孔的位置，电源开关的两端分别连接供电网络和电器，按压开关活动设置于开关孔内，并与电源开关相接触，电源开关的开关拨片随按压开关的按压操作而连通或断开供电网络和电器之间的电路；还包括微型电控伸缩杆、控制模块，以及分别与控制模块相连接的时长输入模块、电控断路器、电机驱动电路；微型电控伸缩杆经过电机驱动电路与控制模块相连接；其中，控制模块和电机驱动电路设置于面板本体背面，控制模块与电源开关连接供电网络的一端相连接，供电网络经过控制模块分别为时长输入模块、电控断路器进行供电，同时，供电网络依次经过控制模块、电机驱动电路为微型电控伸缩杆进行供电；电机驱动电路包括第一NPN型三极管Q1、第二NPN型三极管Q2、第三PNP型三极管Q3、第四PNP型三极管Q4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4；其中，第一电阻R1的一端连接控制模块的正级供电端，第一电阻R1的另一端分别连接第一NPN型三极管Q1的集电极、第二NPN型三极管Q2的集电极；第一NPN型三极管Q1的发射极和第二NPN型三极管Q2的发射极分别连接在微型电控伸缩杆的两端上，同时，第一NPN型三极管Q1的发射极与第三PNP型三极管Q3的发射极相连接，第二NPN型三极管Q2的发射极与第四PNP型三极管Q4的发射极相连接；第三PNP型三极管Q3的集电极与第四PNP型三极管Q4的集电极相连接，并接地；第一NPN型三极管Q1的基极与第三PNP型三极管Q3的基极相连接，并经第二电阻R2与控制模块相连接；第二NPN型三极管Q2的基极经第三电阻R3与控制模块相连接；第四PNP型三极管Q4的基极经第四电阻R4与控制模块相连接；时长输入模块设置于面板本体的表面；电控断路器的两端分别与电源开关的两端相连接，与电源开关并联在供电网络和电器之间；微型电控伸缩杆的位置与电源开关的位置相对应，微型电控伸缩杆的伸缩杆顶端指向电源开关的开关拨片的内侧，微型电控伸缩杆的伸缩杆伸长时，阻挡开关拨片连通供电网络和电器之间的电路，微型电控伸缩杆的伸缩杆缩短时，不阻挡开关拨片连通供电网络和电器之间的电路。
作为本发明的一种优选技术方案：所述微型电控伸缩杆为微型无刷电机电控伸缩杆。
作为本发明的一种优选技术方案：所述控制模块为单片机。
作为本发明的一种优选技术方案：所述时长输入模块为触摸液晶屏。
作为本发明的一种优选技术方案：所述时长输入模块为旋钮式输入装置。
本发明所述一种双模独立智能驱动式定时开关面板采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
(1)本发明设计的双模独立智能驱动式定时开关面板，针对现有的开关面板进行改进设计，引入智能电控结构，通过设计与电源开关相并联的电控断路器，结合时间计时控制，实现供电网络与电器之间电路的智能自动工作方式，让开关面板的使用变得更加人性化；并且引入机械结构设计，结合具体设计的电机驱动电路结构，通过结合所设计的微型电控伸缩杆，保证现有手动控制方式不变的情况下，准确引入电控方式，实现了双模独立式控制解决方案，能够智能、准确响应人们的任何控制过程，保证了所设计双模独立智能驱动式定时开关面板的工作效率；
(2)本发明设计的双模独立智能驱动式定时开关面板中，针对微型电控伸缩杆，进一步设计采用微型无刷电机电控伸缩杆，使得本发明设计的双模独立智能驱动式定时开关面板在实际工作过程中，能够实现静音工作，既保证了所设计双模独立智能驱动式定时开关面板具有延迟功能，又能保证其工作过程不对周围环境造成影响，体现了设计过程中的人性化设计；
(3)本发明设计的双模独立智能驱动式定时开关面板中，针对控制模块，进一步设计采用单片机，一方面能够适用于后期针对双模独立智能驱动式定时开关面板的扩展需求，另一方面，简洁的控制架构模式能够便于后期的维护；
(4)本发明设计的双模独立智能驱动式定时开关面板中，针对其中的时长输入模块，进一步设计采用触摸液晶屏或旋钮式输入装置，多种结构的可供选择，使得本发明所设计的双模独立智能驱动式定时开关面板的使用变得更加人性化，能够适用于人们的不同使用方式。
附图说明
图1是本发明设计双模独立智能驱动式定时开关面板的结构示意图；
图2是本发明设计双模独立智能驱动式定时开关面板中电机驱动电路的示意图。
其中，1.电源开关，2.面板本体，3.按压开关，4.控制模块，5.时长输入模块，6.电控断路器，7.微型电控伸缩杆，8.电机驱动电路，9.供电网络，10.电器。
具体实施方式
下面结合说明书附图针对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1所示，本发明设计的一种双模独立智能驱动式定时开关面板，包括电源开关1、面板本体2和按压开关3，面板本体2上设置开关孔，电源开关1位于面板本体2背面对应开关孔的位置，电源开关1的两端分别连接供电网络和电器，按压开关3活动设置于开关孔内，并与电源开关1相接触，电源开关1的开关拨片随按压开关3的按压操作而连通或断开供电网络和电器之间的电路；还包括微型电控伸缩杆7、控制模块4，以及分别与控制模块4相连接的时长输入模块5、电控断路器6、电机驱动电路8；微型电控伸缩杆7经过电机驱动电路8与控制模块4相连接；其中，控制模块4和电机驱动电路8设置于面板本体2背面，控制模块4与电源开关1连接供电网络的一端相连接，供电网络经过控制模块4分别为时长输入模块5、电控断路器6进行供电，同时，供电网络依次经过控制模块4、电机驱动电路8为微型电控伸缩杆7进行供电；如图2所示，电机驱动电路8包括第一NPN型三极管Q1、第二NPN型三极管Q2、第三PNP型三极管Q3、第四PNP型三极管Q4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4；其中，第一电阻R1的一端连接控制模块4的正级供电端，第一电阻R1的另一端分别连接第一NPN型三极管Q1的集电极、第二NPN型三极管Q2的集电极；第一NPN型三极管Q1的发射极和第二NPN型三极管Q2的发射极分别连接在微型电控伸缩杆7的两端上，同时，第一NPN型三极管Q1的发射极与第三PNP型三极管Q3的发射极相连接，第二NPN型三极管Q2的发射极与第四PNP型三极管Q4的发射极相连接；第三PNP型三极管Q3的集电极与第四PNP型三极管Q4的集电极相连接，并接地；第一NPN型三极管Q1的基极与第三PNP型三极管Q3的基极相连接，并经第二电阻R2与控制模块4相连接；第二NPN型三极管Q2的基极经第三电阻R3与控制模块4相连接；第四PNP型三极管Q4的基极经第四电阻R4与控制模块4相连接；时长输入模块5设置于面板本体2的表面；电控断路器6的两端分别与电源开关1的两端相连接，与电源开关1并联在供电网络和电器之间；微型电控伸缩杆7的位置与电源开关1的位置相对应，微型电控伸缩杆7的伸缩杆顶端指向电源开关1的开关拨片的内侧，微型电控伸缩杆7的伸缩杆伸长时，阻挡开关拨片连通供电网络和电器之间的电路，微型电控伸缩杆7的伸缩杆缩短时，不阻挡开关拨片连通供电网络和电器之间的电路。上述技术方案设计的双模独立智能驱动式定时开关面板，针对现有的开关面板进行改进设计，引入智能电控结构，通过设计与电源开关1相并联的电控断路器6，结合时间计时控制，实现供电网络与电器之间电路的智能自动工作方式，让开关面板的使用变得更加人性化；并且 引入机械结构设计，结合具体设计的电机驱动电路8结构，通过结合所设计的微型电控伸缩杆7，保证现有手动控制方式不变的情况下，准确引入电控方式，实现了双模独立式控制解决方案，能够智能、准确响应人们的任何控制过程，保证了所设计双模独立智能驱动式定时开关面板的工作效率。
基于上述设计双模独立智能驱动式定时开关面板技术方案的基础之上，本发明还进一步设计了如下优选技术方案：针对微型电控伸缩杆7，进一步设计采用微型无刷电机电控伸缩杆，使得本发明设计的双模独立智能驱动式定时开关面板在实际工作过程中，能够实现静音工作，既保证了所设计双模独立智能驱动式定时开关面板具有延迟功能，又能保证其工作过程不对周围环境造成影响，体现了设计过程中的人性化设计；还有针对控制模块4，进一步设计采用单片机，一方面能够适用于后期针对双模独立智能驱动式定时开关面板的扩展需求，另一方面，简洁的控制架构模式能够便于后期的维护；不仅如此，针对其中的时长输入模块5，进一步设计采用触摸液晶屏或旋钮式输入装置，多种结构的可供选择，使得本发明所设计的双模独立智能驱动式定时开关面板的使用变得更加人性化，能够适用于人们的不同使用方式。
本发明设计的双模独立智能驱动式定时开关面板在实际应用过程当中，包括电源开关1、面板本体2和按压开关3，面板本体2上设置开关孔，电源开关1位于面板本体2背面对应开关孔的位置，电源开关1的两端分别连接供电网络和电器，按压开关3活动设置于开关孔内，并与电源开关1相接触，电源开关1的开关拨片随按压开关3的按压操作而连通或断开供电网络和电器之间的电路；还包括微型无刷电机电控伸缩杆、单片机，以及分别与单片机相连接的时长输入模块5、电控断路器6、电机驱动电路8；微型无刷电机电控伸缩杆经过电机驱动电路8与单片机相连接；其中，单片机和电机驱动电路8设置于面板本体2背面，单片机与电源开关1连接供电网络的一端相连接，供电网络经过单片机分别为时长输入模块5、电控断路器6进行供电，同时，供电网络依次经过单片机、电机驱动电路8为微型无刷电机电控伸缩杆进行供电；电机驱动电路8包括第一NPN型三极管Q1、第二NPN型三极管Q2、第三PNP型三极管Q3、第四PNP型三极管Q4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4；其中，第一电阻R1的一端连接单片机的正级供电端，第一电阻R1的另一端分别连接第一NPN型三极管Q1的集电极、第二NPN型三极管Q2的集电极；第一NPN型三极管Q1的发射极和第二NPN型三极管Q2的发射极分别连接在微型无刷电机电控伸缩杆的两端上，同时，第一NPN型三极管Q1的发射极与第三PNP型三极管Q3的发射极相连接，第二NPN型三极管Q2的发射极与第四PNP型三极管Q4的发射 极相连接；第三PNP型三极管Q3的集电极与第四PNP型三极管Q4的集电极相连接，并接地；第一NPN型三极管Q1的基极与第三PNP型三极管Q3的基极相连接，并经第二电阻R2与单片机相连接；第二NPN型三极管Q2的基极经第三电阻R3与单片机相连接；第四PNP型三极管Q4的基极经第四电阻R4与单片机相连接；时长输入模块5设置于面板本体2的表面；电控断路器6的两端分别与电源开关1的两端相连接，与电源开关1并联在供电网络和电器之间；微型无刷电机电控伸缩杆的位置与电源开关1的位置相对应，微型无刷电机电控伸缩杆的伸缩杆顶端指向电源开关1的开关拨片的内侧，微型无刷电机电控伸缩杆的伸缩杆伸长时，阻挡开关拨片连通供电网络和电器之间的电路，微型无刷电机电控伸缩杆的伸缩杆缩短时，不阻挡开关拨片连通供电网络和电器之间的电路。实际应用中，操作者可以通过按压开关3实现手动控制，同时，所述时长输入模块5为触摸液晶屏或旋钮式输入装置，时长输入模块5为设置时间延迟断开供电网络和电器之间的电路，当操作者没有通过时长输入模块5设定延迟断开时间，即单片机接收来自时长输入模块5的延长时间为0，则单片机不做进一步操作；当操作者通过时长输入模块5设定了延迟断开时间，即延迟断开时间大于0时，则单片机一方面控制与之相连的电控断路器6连通供电网络和电器之间的电路，并根据所接收的延迟断开时间开始计时，另一方面经过与之相连的电机驱动电路8产生针对微型无刷电机电控伸缩杆的驱动信号，并由电机驱动电路8将驱动信号发送至微型无刷电机电控伸缩杆，控制与之相连的微型无刷电机电控伸缩杆工作，将伸缩杆伸长，阻挡开关拨片连通供电网络和电器之间的电路，直至计时结束，单片机再次控制电控断路器6断开供电网络和电器之间的电路，并再次经过与之相连的电机驱动电路8产生针对微型无刷电机电控伸缩杆的驱动信号，并由电机驱动电路8将驱动信号发送至微型无刷电机电控伸缩杆，控制与之相连的微型无刷电机电控伸缩杆工作，将伸缩杆缩短，上述过程中，在单片机的控制下，电控断路器6与微型无刷电机电控伸缩杆实现同步工作，即电控断路器6连通对应电路的同时，微型无刷电机电控伸缩杆工作，将伸缩杆伸长；电控断路器6断开对应电路的同时，微型无刷电机电控伸缩杆工作，将伸缩杆缩短；基于上述控制过程，在实际的实施应用中，存在以下几种情形。
第一种，电源开关1和电控断路器6均断开，操作者直接通过按压开关3进行手动按压，带动电源开关1的开关拨片的位置变化，连通或断开供电网络和电器之间的电路；或者，操作者经时长输入模块5向单片机输入大于0的延迟断开时间，单片机据此，控制电控断路器6连通对应电路，并开始计时，同时，单片机经过与之相连的电机驱动电路8产生针对微型无刷电机电控伸缩杆的驱动信号，并由电机驱动电路8将驱动信号发送至微型 无刷电机电控伸缩杆，控制与之相连的微型无刷电机电控伸缩杆工作，将伸缩杆伸长，阻挡开关拨片连通供电网络和电器之间的电路，此时，无法切换按压开关3的手动操作，必须执行完延迟操作；直至计时结束，单片机再次控制电控断路器6断开供电网络和电器之间的电路，并再次经过与之相连的电机驱动电路8产生针对微型无刷电机电控伸缩杆的驱动信号，并由电机驱动电路8将驱动信号发送至微型无刷电机电控伸缩杆，控制与之相连的微型无刷电机电控伸缩杆工作，将伸缩杆缩短。
第二种，电源开关1处于闭合状态，即此时电网络和电器之间的电路处于连通，操作者想要此时进行定时，则操作者经时长输入模块5向单片机输入大于0的延迟断开时间，单片机据此，控制电控断路器6连通对应电路，并开始计时，同时，单片机经过与之相连的电机驱动电路8产生针对微型无刷电机电控伸缩杆的驱动信号，并由电机驱动电路8将驱动信号发送至微型无刷电机电控伸缩杆，控制与之相连的微型无刷电机电控伸缩杆工作，将伸缩杆伸长，伸缩杆的伸长将改变电源开关1的开关拨片的位置，由于阻挡了开关拨片连通供电网络和电器之间的电路，即此时电源开关1断开，则供电网络经电控断路器6所构成的连通电路为电器进行供电，并且此时无法切换按压开关3的手动操作，必须执行完延迟工作过程；直至计时结束，单片机再次控制电控断路器6断开供电网络和电器之间的电路，并再次经过与之相连的电机驱动电路8产生针对微型无刷电机电控伸缩杆的驱动信号，并由电机驱动电路8将驱动信号发送至微型无刷电机电控伸缩杆，控制与之相连的微型无刷电机电控伸缩杆工作，将伸缩杆缩短。
第三种，此时正处于操作者所设定的延迟断开工作过程，由于此时微型无刷电机电控伸缩杆的伸缩杆处于伸长状态，阻挡了开关拨片连通供电网络和电器之间的电路，因此此时，供电网络只能经电控断路器6所构成的连通电路为电器进行供电，并且此时无法切换按压开关3的手动操作，必须执行完延迟工作过程；直至计时结束，单片机再次控制电控断路器6断开供电网络和电器之间的电路，并再次经过与之相连的电机驱动电路8产生针对微型无刷电机电控伸缩杆的驱动信号，并由电机驱动电路8将驱动信号发送至微型无刷电机电控伸缩杆，控制与之相连的微型无刷电机电控伸缩杆工作，将伸缩杆缩短。
基于上述三种不同情形下的控制过程中，无论操作者如何控制，本发明所设计的双模独立智能驱动式定时开关面板均能准确理解其控制目的，并准确响应，大大提高了本发明所设计双模独立智能驱动式定时开关面板的工作效率，并且让实际使用变得更加人性化。
上面结合说明书附图针对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前 提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种双模独立智能驱动式定时开关面板，包括电源开关(1)、面板本体(2)和按压开关(3)，面板本体(2)上设置开关孔，电源开关(1)位于面板本体(2)背面对应开关孔的位置，电源开关(1)的两端分别连接供电网络和电器，按压开关(3)活动设置于开关孔内，并与电源开关(1)相接触，电源开关(1)的开关拨片随按压开关(3)的按压操作而连通或断开供电网络和电器之间的电路；其特征在于：还包括微型电控伸缩杆(7)、控制模块(4)，以及分别与控制模块(4)相连接的时长输入模块(5)、电控断路器(6)、电机驱动电路(8)；微型电控伸缩杆(7)经过电机驱动电路(8)与控制模块(4)相连接；其中，控制模块(4)和电机驱动电路(8)设置于面板本体(2)背面，控制模块(4)与电源开关(1)连接供电网络的一端相连接，供电网络经过控制模块(4)分别为时长输入模块(5)、电控断路器(6)进行供电，同时，供电网络依次经过控制模块(4)、电机驱动电路(8)为微型电控伸缩杆(7)进行供电；电机驱动电路(8)包括第一NPN型三极管Q1、第二NPN型三极管Q2、第三PNP型三极管Q3、第四PNP型三极管Q4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4；其中，第一电阻R1的一端连接控制模块(4)的正级供电端，第一电阻R1的另一端分别连接第一NPN型三极管Q1的集电极、第二NPN型三极管Q2的集电极；第一NPN型三极管Q1的发射极和第二NPN型三极管Q2的发射极分别连接在微型电控伸缩杆(7)的两端上，同时，第一NPN型三极管Q1的发射极与第三PNP型三极管Q3的发射极相连接，第二NPN型三极管Q2的发射极与第四PNP型三极管Q4的发射极相连接；第三PNP型三极管Q3的集电极与第四PNP型三极管Q4的集电极相连接，并接地；第一NPN型三极管Q1的基极与第三PNP型三极管Q3的基极相连接，并经第二电阻R2与控制模块(4)相连接；第二NPN型三极管Q2的基极经第三电阻R3与控制模块(4)相连接；第四PNP型三极管Q4的基极经第四电阻R4与控制模块(4)相连接；时长输入模块(5)设置于面板本体(2)的表面；电控断路器(6)的两端分别与电源开关(1)的两端相连接，与电源开关(1)并联在供电网络和电器之间；微型电控伸缩杆(7)的位置与电源开关(1)的位置相对应，微型电控伸缩杆(7)的伸缩杆顶端指向电源开关(1)的开关拨片的内侧，微型电控伸缩杆(7)的伸缩杆伸长时，阻挡开关拨片连通供电网络和电器之间的电路，微型电控伸缩杆(7)的伸缩杆缩短时，不阻挡开关拨片连通供电网络和电器之间的电路。
2.根据权利要求1所述一种双模独立智能驱动式定时开关面板，其特征在于：所述微型电控伸缩杆(7)为微型无刷电机电控伸缩杆。
3.根据权利要求1所述一种双模独立智能驱动式定时开关面板，其特征在于：所述控制模块(4)为单片机。
4.根据权利要求1所述一种双模独立智能驱动式定时开关面板，其特征在于：所述时长输入模块(5)为触摸液晶屏。
5.根据权利要求1所述一种双模独立智能驱动式定时开关面板，其特征在于：所述时长输入模块(5)为旋钮式输入装置。
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