CN106444543A - 一种无线控制低压开关的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种无线控制低压开关的方法，该方法包括采用操作面板和控制器对被控用电器件的电源开关进行控制，本发明的有益效果为采用无线射频技术、Zigbee通信技术和单片机控制技术，将用户和控制单元分离，操作面板和控制器之间可以任意组合绑定，使用更加灵活，操作简单实用，触摸面板采用电池供电，杜绝了漏电危险，提高了安全性，实现了局域网或因特网的远程操作，解决了安装时需要零火线和多地控制需要复杂布线的问题，用户布线成本大大降低。

Description

一种无线控制低压开关的方法

技术领域

本发明涉及电气设备控制领域，具体涉及一种无线控制低压开关的方法。

背景技术

随着通信技术在电气设备控制领域的发展，传统的控制方式已经远远不能满足人们的需求，传统的开关采用机械按键开关，但此种机械按键开关功能单一，实现多地控制时布线复杂，给安装带来麻烦，增加了用户使用成本。虽然，近年来出现了新型智能开关，但其接入时需要零线和火线，而实际应用中，开关安装处一般没有布零线，给新装和改造带来麻烦。

发明内容

为解决现有的低压开关机械按键开关功能单一、多地控制时布线复杂、改造不便等问题，本发明提供一种无线控制低压开关的方法。

一种无线控制低压开关的方法，其特征在于，该方法包括采用操作面板和控制器对被控用电器件的电源开关进行控制，所述操作面板包括电容式触摸按键、纽扣电池座、射频发射模块、控制模块、蜂鸣器和指示灯，纽扣电池座内安装电池为操作面板供电；每个操作面板设置有唯一的序列号ID；所述控制器包括继电器、操作按键、射频接收模块、控制模块、Zigbee通信模块和LED指示灯且直接与被控用电器件的电气回路相连接，以控制各被控用电器件的电源通断；所述继电器、LED灯及操作按键一一对应设置且以操作按键按编号分组；所述控制器通过射频信号与所述操作面板无线连接；所述控制器通过Zigbee无线网络与网关相连接，网关通过WIFI与路由器相连接以接入局域网或因特网。

进一步的，所述操作面板为一个且对应多个控制器；或者所述操作面板为多个且对应同一个控制器；或者所述操作面板为多个且对应同多个控制器。

进一步的，所述操作面板和控制器的控制模块均为单片机。

进一步的，所述操作面板安装在国标86线盒上，或者粘贴在墙壁上，或者单独设置为遥控板。

进一步的，所述操作面板设置有若干个电容式触摸按键，按编号分组且操作方式分为单击、长按、双击和三连击；所述操作面板控制模块识别用户对电容式触摸按键的操作方式并以动作号An对操作方式进行区分；用户操作触摸按键时，操作面板控制模块记录下电容式触摸按键号Pn和动作号An，并将该操作面板ID、电容式触摸按键号Pn和动作号An进行编码，转化为编码信息后通过操作面板的射频发射模块向控制器的射频接收模块发射该编码信息；

所述控制器的射频接收模块接收控制面板射频发射模块发射的编码信息，控制器控制模块对接收到的编码信息进行解码处理，得到对应操作面板ID、触摸按键号Pn和动作号An，控制器根据解码信息控制相应继电器的动作；

其中，所述操作面板电容式触摸按键的操作方式分为单击、长按、双击和三连击；包括，

用户触摸电容式触摸按键在3秒钟内松开，即为单击操作；

用户触摸电容式触摸按键超过3秒钟后松开即为长按操作；

用户连续单击两次电容式触摸按键的时间间隔小于等于300毫秒，即为双击操作；

用户连续单击三次电容式触摸按键的时间间隔小于等于300毫秒，即为三连击操作。

进一步的，所述电容式触摸按键的操作方式为单击、长按、双击和三连击，其各种操作方式所对应的控制器操作动作为：

若电容式触摸按键操作方式为长按，则所有与操作面板绑定的控制器中的继电器状态设置为常开；

若电容式触摸按键操作方式为单击，反转控制器按键对应的继电器状态；

若电容式触摸按键操作方式是双击，启动控制器按键对应继电器的软件定时器，开始30秒钟倒计时,时间到，继电器状态设置为常开；

若电容式触摸按键操作方式是三连击，控制器将所有继电器状态设置为常开；同时，通过Zigbee通信模块广播命令，同一通信网络内的控制器收到命令后，将各自的所有继电器状态设置为常开。

进一步的，所述控制器的工作状态分为绑定状态和操作状态，绑定状态完成操作面板和控制器的关联，操作状态为正常使用状态；其中，

绑定状态包括以下步骤：

S11：长按控制器操作按键，控制器进入绑定工作状态，控制器控制模块记录下该操作按键组号Cn，并使对应的LED灯以1HZ的频率闪烁；

S12：单击操作面板触摸按键；

S13：控制器解码操作面板发射的编码信息，得到该操作面板ID、触摸按键号Pn和动作号An；

S14：控制器控制模块将绑定信息Cn、Pn和ID保存到非易失性存储器上，退出绑定状态，对应LED灯退出闪烁状态；

S15：保持控制器的操作按键Cn不变，改变操作面板，重复步骤S11-S14，将不同操作面板的触摸按键Pn与控制器操作按键Cn进行绑定；

S16：保持操作面板电容式触摸按键Pn不变，改变控制器，重复步骤S11-S14，将该操作面板电容式触摸按键Pn与多个控制器操作按键Cn进行绑定；

操作状态包括以下步骤：

S21：用户根据被控用电器件的操作需求，采用单击、长按、双击或三连击的方式点击操作面板的触摸按键Pn，在无线射频覆盖范围内的所有控制器将接收到该操作面板发送的编码信息；

S22：控制器解码接收的编码信息，得到操作面板ID、触摸按键号Pn和动作号An；

S23：控制器将解码得到的该操作面板ID，与存储器存储的绑定信息进行比对，若该操作面板ID与存储的信息不相同，则不进行任何操作，否则，按照解码信息中的动作号An，执行相应的控制操作。

本发明提供的无线控制低压开关的方法的有益效果为采用无线射频技术、Zigbee通信技术和单片机控制技术，将用户和控制单元分离，操作面板和控制器之间可以任意组合绑定，使用更加灵活，操作简单实用，触摸面板采用电池供电，杜绝了漏电危险，提高了安全性，实现了局域网或因特网的远程操作，解决了安装时需要零火线和多地控制需要复杂布线的问题，用户布线成本大大降低。

附图说明

图1为本发明提供的无线控制低压开关的方法的系统示意图；

图2为图1中操作面板的电气结构示意图；

图3为图1中控制器的电气结构示意图；

图4为本发明提供的无线控制低压开关的方法在绑定状态时的流程图；

图5为本发明提供的无线控制低压开关的方法在操作工作状态时的流程图。

图中：1-操作面板，11-射频发射模块，12-单片机，13-蜂鸣器，14-电池，15-LED指示灯，16-触摸按键，2-控制器， 21-射频接收模块，22-Zigbee通信模块，23-电源，24-操作按键， 25-继电器，3-电灯,4-路由器，41-局域网/因特网,5-网关。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

具体实施方式

请参见图1-3，本实施例中的无线控制低压开关的方法包括控制器2和操作面板1对被控用电器件电灯3的电源开关进行控制，控制器2包括继电器25、操作按键24、射频接收模块21、单片机12、Zigbee通信模块22和LED指示灯15且直接与被控用电器件电灯3的电气回路相连接，继电器25、LED指示灯15及操作按键24一一对应设置且按操作按键24编号分为三组，继电器25为多个且分别与多个不同的被控用电器件的电气回路相连接，本实施例中的继电器25有三个分别与三个电灯3的电气回路相连接，以控制相应电灯的开关。

本实施例中的操作面板1为单独设置的遥控板，操作面板1包括电容式触摸按键16、安装在纽扣电池座中的电池14、射频发射模块11、单片机12、蜂鸣器13和LED指示灯15，控制器2通过射频信号与操作面板1无线连接，控制器2通过Zigbee无线网络与网关5相连接，网关5通过WIFI与路由器4相连接以接入局域网或因特网41。

每个操作面板1设置有唯一的序列号ID，操作面板1的射频发射模块11向控制器2的射频接收模块21发射编码信息,操作面板1设置有三个电容式触摸按键16，按编号分三组且操作方式分为单击、长按、双击和三连击，包括，

用户触摸电容式触摸按键在3秒钟内松开，即为单击操作；

用户触摸电容式触摸按键超过3秒钟后松开即为长按操作；

用户连续单击两次电容式触摸按键的时间间隔小于等于300毫秒，即为双击操作；

用户连续单击三次电容式触摸按键的时间间隔小于等于300毫秒，即为三连击操作。

其各种操作方式所对应的控制器2操作动作为：

若电容式触摸按键16操作方式为长按，则所有与操作面板1绑定的控制器2中的继电器25状态设置为常开；

若电容式触摸按键16操作方式为单击，反转控制器2按键对应的继电器25状态；

若电容式触摸按键16操作方式是双击，启动控制器2按键对应继电器25的软件定时器，开始30秒钟倒计时,时间到，继电器25状态设置为常开；

若电容式触摸按键16操作方式是三连击，控制器2将所有继电器25状态设置为常开；同时，通过Zigbee通信模块22广播命令，同一通信网络内的控制器2收到命令后，将各自的所有继电器25状态设置为常开。

操作面板1的单片机12识别用户对电容式触摸按键16的操作方式并以动作号An对操作方式进行区分。用户操作触摸按键16时，操作面板1的单片机12记录下电容式触摸按键号Pn和动作号An，并将该操作面板ID、电容式触摸按键号Pn和动作号An进行编码转化为编码信息后通过操作面板1的射频发射模块11向控制器2的射频接收模块21发射该编码信息。

控制器2的射频接收模块21接收操作面板1射频发射模块11发射的编码信息，控制器2的单片机12对接收到的编码信息进行解码处理，得到对应操作面板ID、触摸按键号Pn和动作号An，控制器2根据解码信息控制相应继电器25的动作。

控制器2的工作状态分为绑定状态和操作状态，绑定状态完成操作面板1和控制器2的关联，操作状态为正常使用状态；其中，

参阅图4，绑定状态包括以下步骤：

S11：长按控制器2操作按键，控制器2进入绑定工作状态，控制器2单片机12记录下操作按键组号Cn，并使对应的LED灯以1HZ的频率闪烁；

S12：单击操作面板1触摸按键16；

S13：控制器2解码操作面板1发射的编码信息，得到该操作面板ID、触摸按键号Pn和动作号An；

S14：控制器2的单片机12将绑定信息Cn、Pn和ID保存到非易失性存储器上，退出绑定状态，对应LED灯退出闪烁状态；

S15：保持控制器2的操作按键Cn不变，改变操作面板1，重复步骤S11-S14，将不同操作面板1的触摸按键Pn与控制器2操作按键Cn进行绑定；

S16：保持操作面板1电容式触摸按键Pn不变，改变控制器2，重复步骤S11-S14，将该操作面板1电容式触摸按键Pn与多个控制器2操作按键Cn进行绑定；

参阅图5，操作状态包括以下步骤：

S21：用户根据被控用电器件的操作需求，采用单击、长按、双击或三连击的方式点击操作面板1的触摸按键Pn，在无线射频覆盖范围内的所有控制器2将接收到该操作面板1发送的编码信息；

S22：控制器2解码接收的编码信息，得到操作面板ID、触摸按键号Pn和动作号An；

S23：控制器2将解码得到的该操作面板ID，与存储器存储的绑定信息进行比对，若该操作面板ID与存储的信息不相同，则不进行任何操作，否则，按照解码信息中的动作号An，执行相应的控制操作。

通过以上方法，用户根据实际需求，进行一个操作面板1远程控制多个控制器2，或者多个操作面板1远程控制同一个控制器2，又或者多个操作面板1远程控制多个控制器2，通过对电容式触摸按键16的单击、长按、双击和三连击，分别实现各个控制器2中继电器25的开、关、延时关、关所有开关的功能。

显然，本发明提供的无线控制低压开关的方法采用无线射频技术、Zigbee通信技术和单片机控制技术，将用户和控制单元分离，操作面板和控制器之间可以任意组合绑定，使用更加灵活，操作简单实用，触摸面板采用电池供电，杜绝了漏电危险，提高了安全性，实现了局域网或因特网的远程操作，解决了安装时需要零火线和多地控制需要复杂布线的问题，用户布线成本大大降低。

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，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)

1.一种无线控制低压开关的方法，其特征在于，该方法包括采用操作面板和控制器对被控用电器件的电源开关进行控制，所述操作面板包括电容式触摸按键、纽扣电池座、射频发射模块、控制模块、蜂鸣器和指示灯，纽扣电池座内安装电池为操作面板供电；每个操作面板设置有唯一的序列号ID；所述控制器包括继电器、操作按键、射频接收模块、控制模块、Zigbee通信模块和LED指示灯且直接与被控用电器件的电气回路相连接，以控制各被控用电器件的电源通断；所述继电器、LED灯及操作按键一一对应设置且以操作按键按编号分组；所述控制器通过射频信号与所述操作面板无线连接；所述控制器通过Zigbee无线网络与网关相连接，网关通过WIFI与路由器相连接以接入局域网或因特网。

2.根据权利要求1所述的无线控制低压开关的方法，其特征在于，所述操作面板为一个且对应多个控制器；或者所述操作面板为多个且对应同一个控制器；或者所述操作面板为多个且对应同多个控制器。

3.根据权利要求1所述的无线控制低压开关的方法，其特征在于，所述操作面板和控制器的控制模块均为单片机。

4.根据权利要求1所述的无线控制低压开关的方法，其特征在于，所述操作面板安装在国标86线盒上，或者粘贴在墙壁上，或者单独设置为遥控板。

5.根据权利要求1所述的无线控制低压开关的方法，其特征在于，所述操作面板设置有若干个电容式触摸按键，按编号分组且操作方式分为单击、长按、双击和三连击；所述操作面板控制模块识别用户对电容式触摸按键的操作方式并以动作号An对操作方式进行区分；用户操作触摸按键时，操作面板控制模块记录下电容式触摸按键号Pn和动作号An，并将该操作面板ID、电容式触摸按键号Pn和动作号An进行编码，转化为编码信息后通过操作面板的射频发射模块向控制器的射频接收模块发射该编码信息；

所述控制器的射频接收模块接收控制面板射频发射模块发射的编码信息，控制器控制模块对接收到的编码信息进行解码处理，得到对应操作面板ID、触摸按键号Pn和动作号An，控制器根据解码信息控制相应继电器的动作；

其中，所述操作面板电容式触摸按键的操作方式分为单击、长按、双击和三连击；包括，

用户触摸电容式触摸按键在3秒钟内松开，即为单击操作；

用户触摸电容式触摸按键超过3秒钟后松开即为长按操作；

用户连续单击两次电容式触摸按键的时间间隔小于等于300毫秒，即为双击操作；

用户连续单击三次电容式触摸按键的时间间隔小于等于300毫秒，即为三连击操作。

6.根据权利要求1所述的无线控制低压开关的方法，其特征在于，所述电容式触摸按键的操作方式为单击、双击、三连击和长按，其各种操作方式所对应的控制器操作动作为：

若电容式触摸按键操作方式为长按，则所有与操作面板绑定的控制器中的继电器状态设置为常开；

若电容式触摸按键操作方式为单击，反转控制器按键对应的继电器状态；

若电容式触摸按键操作方式是双击，启动控制器按键对应继电器的软件定时器，开始30秒钟倒计时,时间到，继电器状态设置为常开；

若电容式触摸按键操作方式是三连击，控制器将所有继电器状态设置为常开；同时，通过Zigbee通信模块广播命令，同一通信网络内的控制器收到命令后，将各自的所有继电器状态设置为常开。

7.根据权利要求1所述的无线控制低压开关的方法，其特征在于，所述控制器的工作状态分为绑定状态和操作状态，绑定状态完成操作面板和控制器的关联，操作状态为正常使用状态；其中，

绑定状态包括以下步骤：

S11：长按控制器操作按键，控制器进入绑定工作状态，控制器控制模块记录下该操作按键组号Cn，并使对应的LED灯以1HZ的频率闪烁；

S12：单击操作面板触摸按键；

S13：控制器解码操作面板发射的编码信息，得到该操作面板ID、触摸按键号Pn和动作号An；

S14：控制器控制模块将绑定信息Cn、Pn和ID保存到非易失性存储器上，退出绑定状态，对应LED灯退出闪烁状态；

S15：保持控制器的操作按键Cn不变，改变操作面板，重复步骤S11-S14，将不同操作面板的触摸按键Pn与控制器操作按键Cn进行绑定；

S16：保持操作面板电容式触摸按键Pn不变，改变控制器，重复步骤S11-S14，将该操作面板电容式触摸按键Pn与多个控制器操作按键Cn进行绑定；

操作状态包括以下步骤：

S21：用户根据被控用电器件的操作需求，采用单击、长按、双击或三连击的方式点击操作面板的触摸按键Pn，在无线射频覆盖范围内的所有控制器将接收到该操作面板发送的编码信息；

S22：控制器解码接收的编码信息，得到操作面板ID、触摸按键号Pn和动作号An；

S23：控制器将解码得到的该操作面板ID，与存储器存储的绑定信息进行比对，若该操作面板ID与存储的信息不相同，则不进行任何操作，否则，按照解码信息中的动作号An，执行相应的控制操作。