CN106896768A - 一种具有定时提醒功能的智能家居开关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有定时提醒功能的智能家居开关，其特征在于包括电源模块、光线传感器、控制模块、显示屏模块、扬声器模块和2×3按键模块；日常生活中，本智能开关显示屏模块显示实时时间信息，可充当数字钟提供时间服务。在开关闭合时，开关智能语音提醒人员设定一个预期使用时间，之后开关计时工作，在接通工作时间达到人员手动设定的预期使用时间之后，开关语音提醒人员重新设定使用时间或关闭开关。开关闭合期间，变压器模块为提醒装置各模块供电，光线传感器实时感测环境光线强度信息，当环境光线充足时，开关智能语音提醒人员可关灯节能。开关处断开时，蓄电池模块仅为信号处理与控制模块和显示屏模块供电。

Description

一种具有定时提醒功能的智能家居开关

技术领域

本发明属于智能开关，涉及一种具有定时提醒功能的智能家居开关。

背景技术

现代社会环境问题尤为突出，国家正在努力提高公民的节能减排意识，包括加重消费费用、教育教导和公益广告宣传等。随手关灯已经是一条深入人心的标语，然而，现实生活中还是经常发生人走灯亮的情况，同时也经常出现大白天灯亮无人关闭的情况，严重造成电能资源浪费和生活费用支出增多。每节约1度电就相当于少消耗400克煤。每节约1度电就相当于少排放约1千克的二氧化碳和30克的二氧化硫。

目前市场上的家居开关仅能起一个接通或断开的作用。人们生活忙碌，生活、工作和交际等方面有诸多琐事需要处理，以致忽略或忘却关灯事件。如果开关能在闭合时提醒使用人员设定一个预期使用时间，在到达设定的预期使用时间后自动语音提醒人员关灯或重新设定预期使用时间，将极好解决这一人走灯亮的资源浪费和生活费用支出增多问题。更加地，如果开关在接通工作中，能在光线极好情况下，智能语音提醒人员现在不需要开灯照明，将能更好的节约资源。更加地，如果开关有默认工作时长提醒模式，将极大地方便临时用灯的人员。更加地，如果无论开关是否处于闭合状态，开关都可以充当电子表，为人们提供实时时间服务，将极大方便人们有序安排时间。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种具有定时提醒功能的智能家居开关。

技术方案

一种具有定时提醒功能的智能家居开关，其特征在于包括电源模块、光线传感器、控制模块、显示屏模块、扬声器模块和2×3按键模块；所述控制模块包括单片机、低通滤波电路、A/D转换电路、D/A转换电路、下载电路、复位电路和晶振电路；光线传感器通过低通滤波电路和A/D转换电路连接单片机，光线传感器的光信号转换为数字信号后，当该数字信号大于单片机中设定的光线阈值时，单片机发出控制信号，通过与其连接的D/A转换电路输出驱动扬声器模块发出提示信息；单片机内的时间设定通过与其连接的2×3按键模块进行；单片机内的控制流程通过下载电路由外接电脑写入。

所述电源模块为电池与交流电选择双供输出DC5V予光线传感器、控制模块、显示屏模块、扬声器模块和2×3按键模块；连接关系为：电池通过二极管输出DC5V；交流220V通过开关连接变压器模块，输出DC5V电压。

所述扬声器模块内置提示信息包括：1、闭合开关后的提示信息，“请您设置预期使用时间，按确认按键结束”；2、当计时时长达到预期使用时间或默认计时时间后的提示信息，“设置工作时长已到，请您关闭开关或重新设置预期使用时间”；3、按下时间复位按键的提示信息，“时间已复位清零，请您重新设定预期使用时间”；4、当光线传感器感测到环境光线强度大于单片机中设定的光线阈值时的提示信息，提示信息为“当前光线充足，不需要照明，建议您关闭开关”；5、同时按下确认按键和时间复位按键后的提示信息，“请您一分钟内设置系统时间，按确认按键结束”。

一种所述具有定时提醒功能的智能家居开关的控制方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：闭合开关，开关发出语音提示信息“请您设置预期使用时间，按确认按键结束”；

步骤2：操作2×3按键模块设定预期使用时间，按下确认键结束；

步骤3：查看显示屏模块显示的已设定时间或开关语音播报的已设定时间，核对已设定的预期使用时间；

步骤4：在开关接通使用过程中，按开关语音提示操作，或设定重新设定预期使用时间或直接关闭开关；

步骤5：若要设置开关系统时间，则同时按下确认键和时间复位键，按开关语音提示操作，操作2×3按键模块设定时间，按确认键结束。

有益效果

本发明提出的一种具有定时提醒功能的智能家居开关，包括一提醒装置。该提醒装置包括控制模块、显示屏模块、扬声器模块、2×3按键模块、光线传感器、变压器模块和蓄电池模块。日常生活中，本智能开关显示屏模块显示实时时间信息，可充当数字钟提供时间服务。在开关闭合时，开关智能语音提醒人员设定一个预期使用时间，之后开关计时工作，在接通工作时间达到人员手动设定的预期使用时间之后，开关语音提醒人员重新设定使用时间或关闭开关。开关闭合期间，变压器模块为提醒装置各模块供电，光线传感器实时感测环境光线强度信息，当环境光线充足时，开关智能语音提醒人员可关灯节能。开关处断开时，蓄电池模块仅为信号处理与控制模块和显示屏模块供电。

本发明的具有定时提醒功能的智能家居开关具有以下有益效果：1.提供人员任意设定预期使用时间和控制模块默认计时时间功能，智能开关计时工作，到时智能语音提醒，将极大地节约资源，降低人们生活经济支出；2.智能实时感测环境光线信息，在光线较充足时智能语音提醒人员关闭灯光节约能量，减少浪费；3.本发明在日常生活中，可以充当数字钟提供时间服务，极大地方便了人们获知时间，从而有序安排工作、学习与生活。4.本发明小巧方便，结构简单，易于安装；实施技术均为现有，使用与维护方便；以市场稳定、价格低廉、功耗小的STC89C51单片机为微处理器，各模块均采用市场通用型模块，制造成本低；总之，本发明易于推广，商业价值大，市场前景广阔。

附图说明

图1为本发明的具有定时提醒功能的智能家居开关的模块图。

符号说明

1、智能家居开关本体

2、提醒装置

3、控制模块，30、STC89C51单片机，31、低通滤波电路，32、A/D转换电路，33、下载电路，34、复位电路，35、D/A转换电路，36、晶振电路

4、显示屏模块

5、扬声器模块

6、2×3按键模块，61、时+按键，62、时-按键，63、分+按键，64、分-按键，65、确认按键，66、时间复位按键

7、光线传感器

8、变压器模块

9、蓄电池模块

10、二极管，11、外部电脑图1

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

结合图1，本发明的一种具有定时提醒功能的智能家居开关1，包括一提醒装置2。该提醒装置包括控制模块3、显示屏模块4、扬声器模块5、2×3按键模块6、光线传感器7、变压器模块8和蓄电池模块9。智能家居开关本体接入家庭线路，开关闭合时，引入交流220伏AC 220V给变压器模块，变压器模块变换AC 220V为直流5VDC 5V。变压器模块和蓄电池模块之间连接一个二极管10。

控制模块包括STC89C51单片机30、下载电路33、晶振电路36、复位电路34、低通滤波电路31、A/D转换电路32和D/A转换电路35。光线传感器7输出的信号输入至低通滤波电路31和A/D转换电路32，最后输入到STC89C51单片机30中。STC89C51单片机30驱动扬声器模块5的输出的信号经D/A转换电路35后输送至扬声器模块5。外界人员可通过外部电脑11修改程序更改提醒装置默认计时时间，并通过下载电路33将修改后的程序烧录到STC89C51单片机11中。2×3按键模块6包含的6个按键功能依次被定义为：时+61、时-62、分+63、分-64、确认65和时间复位66。

人员闭合开关后，变压器模块8变换家庭线路中的220V交流电AC 220V为直流5VDC5V给提醒装置2各模块供电，控制模块3驱动显示屏模块4显示当前时间、光线强度信息和驱动扬声器模块5语音播报提醒人员手动设定的预期使用时间“请您设置预期使用时间，按确认按键结束”。此后一分钟内，人员可通过2×3按键模块6手动拨动按键设定预期使用时间。在人员设置好时间后，按下确认按键65，控制模块3获得输入的预期使用时间和确认信号后，立即处理该时间信号，并将按照正计时的方式工作，同时驱动显示屏模块4显示已设定的预期使用时间和驱动扬声器模块5语音播报已设定时间。

如果人员在一分钟内未按键，则控制模块3将按自身内部程序设定的默认计时时间提醒模式工作，同时驱动显示屏模块4显示默认计时时间和驱动扬声器模块5语音播报默认计时时间。

当计时时长达到预期使用时间或默认计时时间后，控制模块3将驱动扬声器模块5语音提醒人员关闭关灯或重新设定使用时间“设置工作时长已到，请您关闭开关或重新设置预期使用时间”。

光线传感器7输出的信号输入至低通滤波电路31和A/D转换电路32，最后输入到STC89C51单片机30中。STC89C51单片机30驱动扬声器模块5的输出的信号经D/A转换电路35后输送至扬声器模块5。2×3按键模块6包含的6个按键功能依次被定义为：时+61、时-62、分+63、分-64、确认65和时间复位66。

更进一步地，按下时+按键61，控制模块3响应并在显示屏模块4显示屏幕上将设定时间区域中小时数加1；按下时-按键，控制模块3响应并在显示屏模块4显示屏幕上将设定时间区域中小时数减1；按下分+按键，控制模块3响应并在显示屏模块4显示屏幕上将设定时间区域中分钟数加1；按下分-按键，控制模块3响应并在显示屏模块4显示屏幕上将设定时间区域中分钟数减1；

更进一步地，按下确认按键65后，控制模块1将按人员设定好的预期使用时间计时提醒工作；若控制模块3检测到显示屏模块4显示屏幕上设定时间区域时间为0时0分，则控制模块3将在确认按键65按下后按自身内部程序设定的默认计时时间提醒模式工作，并在显示屏模块4上同步显示默认时长。

更进一步地，按下时间复位按键66，若控制模块3处于在计时工作状态中，则控制模块3响应并将停止计时，同时将显示屏模块4上的设定时间数清零，并驱动扬声器模块5语音播报提醒人员重新设定预期使用时间“时间已复位清零，请您重新设定预期使用时间”。

更进一步地，若是在人员手动拨动按键设定预期使用时间过程中按下时间复位按键66，则控制模块3响应并立即将已经设好的时间清零，同时显示屏模块4上设定时间区域显示也清为0时0分，控制模块3驱动扬声器模块5语音播报提醒人员重新设定预期使用时间“时间已复位清零，请您重新设定预期使用时间”。

更进一步地，若是人员手动同时按下确认按键65和时间复位按键66，则可设定系统当前时间，控制模块3响应并驱动扬声器模块5语音播报提醒“请您一分钟内设置系统时间，按确认按键结束”。控制模块3等待一分钟，人员手动操纵2×3按键模块设6定系统时间，按下确认按键65后，控制模块3将获取并处理人员设置的时分信息，控制模块3将更新系统当前时间，系统时间将在此基础上运行。控制模块驱动显示屏模块4显示已设定的系统当时时间和驱动扬声器模块5语音播报已设定的系统当时时间，方便人员确认自己设定的系统当时时间。

更进一步地，若人员在设置系统时间时一分钟内未按下确认按键65，则控制模块3将忽略人员设定的时分信息，系统时间依旧按照人员按下确认按键65和时间复位按键66之前的系统时间运行。

更进一步地，系统时间运行规律为晶振电路36为控制模块3提供时钟信号，控制模块内部进行时间处理，每满60秒，分钟数加1；每满60分钟，小时数加1，同时分钟数清零；每满24小时，则小时数、分钟数均清零。

更进一步地，控制模块3默认计时时间初始可设为10分钟。

更进一步地，控制模块3驱动扬声器模块5语音播报的信息都已经存储在STC89C51单片机30内部程序中。

更进一步地，STC89C51单片机30内部程序中包含时钟子程序。

更进一步地，外界人员可通过外部电脑11修改程序更改提醒装置默认计时时间，并通过下载电路33将修改后的程序烧录到STC89C51单片机30中。

更进一步地，通过复位电路34，STC89C51单片机30可刷新并运行新烧录的程序。

更进一步地，光线传感器7可选择价格低廉、集成度高、稳定性好、功耗低的红外传感器，如智能手机的光线感应器。

更进一步地，控制模块3在接收到光线传感器7输入的环境光线信息后，将同步显示在显示屏模块4上。

更进一步地，控制模块3内部程序已设定光线阈值，在开关闭合状态下时，当光线传感器7感测到环境光线强度强于这个阈值时，控制模块3将驱动扬声器模块5语音播报提醒“当前光线充足，不需要照明，建议您关闭开关”。

更进一步地，在开关处于闭合状态时，变压器模块8变换家庭线路中的220V交流电AC 220V为直流5VDC 5V给提醒装置2各模块供电，同时给模块内部蓄电池模块9充电；当开关处于断开状态时，蓄电池模块9仅对控制模块3和显示屏模块4供电，以节省智能开关自身电量消耗。

更进一步地，变压器模块8可采用市场上安卓手机通用型电源适配器，AC 220V转DC 5V。

更进一步地，蓄电池模块9可以为市场广阔，性能好的5V可充电锂离子电池。

更进一步地，变压器模块8和蓄电池模块9之间用一个二极管10进项单向通路连接，变压器模块8电流可以流向蓄电池模块9，而蓄电池模块9电流无法流向变压器模块8。

综合上述，本发明的具有定时提醒的智能家居开关，提供人员任意设定预期使用时间和控制模块默认计时时间功能，智能开关计时工作，到时智能语音提醒，将极大地节约资源，降低人们生活经济支出，并能智能感测环境光线强度信息，提醒人员节约资源，同时还可以充当数字钟提供时间服务。

Claims (4)

1.一种具有定时提醒功能的智能家居开关，其特征在于包括电源模块、光线传感器、控制模块、显示屏模块、扬声器模块和2×3按键模块；所述控制模块包括单片机、低通滤波电路、A/D转换电路、D/A转换电路、下载电路、复位电路和晶振电路；光线传感器通过低通滤波电路和A/D转换电路连接单片机，光线传感器的光信号转换为数字信号后，当该数字信号大于单片机中设定的光线阈值时，单片机发出控制信号，通过与其连接的D/A转换电路输出驱动扬声器模块发出提示信息；单片机内的时间设定通过与其连接的2×3按键模块进行；单片机内的控制流程通过下载电路由外接电脑写入。

2.根据权利要求1所述具有定时提醒功能的智能家居开关，其特征在于：所述电源模块为电池与交流电选择双供输出DC5V予光线传感器、控制模块、显示屏模块、扬声器模块和2×3按键模块；连接关系为：电池通过二极管输出DC5V；交流220V通过开关连接变压器模块，输出DC5V电压。

3.根据权利要求1所述具有定时提醒功能的智能家居开关，其特征在于：所述扬声器模块内置提示信息包括：1、闭合开关后的提示信息，“请您设置预期使用时间，按确认按键结束”；2、当计时时长达到预期使用时间或默认计时时间后的提示信息，“设置工作时长已到，请您关闭开关或重新设置预期使用时间”；3、按下时间复位按键的提示信息，“时间已复位清零，请您重新设定预期使用时间”；4、当光线传感器感测到环境光线强度大于单片机中设定的光线阈值时的提示信息，提示信息为“当前光线充足，不需要照明，建议您关闭开关”；5、同时按下确认按键和时间复位按键后的提示信息，“请您一分钟内设置系统时间，按确认按键结束”。

4.一种权利要求1或2所述具有定时提醒功能的智能家居开关的控制方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：闭合开关，开关发出语音提示信息“请您设置预期使用时间，按确认按键结束”；

步骤2：操作2×3按键模块设定预期使用时间，按下确认键结束；

步骤3：查看显示屏模块显示的已设定时间或开关语音播报的已设定时间，核对已设定的预期使用时间；

步骤4：在开关接通使用过程中，按开关语音提示操作，或设定重新设定预期使用时间或直接关闭开关；

步骤5：若要设置开关系统时间，则同时按下确认键和时间复位键，按开关语音提示操作，操作2×3按键模块设定时间，按确认键结束。