CN109064728B - 旋转无源无线开关及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种旋转无源无线开关及其控制系统，其中，该开关包括上盖和与上盖固定连接的磁性部件、底座、磁铁、线圈、电源管理模块和微控制器模块；上盖带动磁性部件在底座上转动，该磁性部件吸引磁铁，以使线圈感应到磁场的变化产生电流，每个线圈的磁场变化表示一个预设的调节量，电源管理模块用于存储磁场产生的电流，微控制器模块用于接收多个线圈产生的调节量，以调节用电设备的工作参数。本发明通过磁性部件与磁铁的吸引力改变线圈的磁场产生电流，该电流可以为各模块供电，无需外部电源，而且线圈产生的调节量不仅可以控制用电设备的开启和关闭，还可以调节用电设备的温度、湿度等参数。

Description

旋转无源无线开关及其控制系统

技术领域

本发明涉及无源开关技术领域，尤其是涉及一种旋转无源无线开关及其控制系统。

背景技术

现在无线路由器的普及基本上解决了装修布线存中网线铺设的问题，但是，灯光电路和开关之间的布线仍然是一个绕不开的问题，现有无源开关的解决方案，在灯光的开关与灯光电路之间不再需要一条连接线，开关可以放在房间的任意位置甚至可以在装修完毕后随时移动，该功能是无源无线通过开关上的光能收集和机械能收集装置实现的，其中，一部分是实际的执行器(电路开关)，掌管灯光(或其他用电器)的电路是否连通，这一部分在装修时直接与照明电路一起埋在墙内；另一部分则是操控开关，这一部分就是原本放在墙上由用户来操作的那一部分现在与电路分离变成一个可以在装修后任意移动的无线开关。

这样设计解决了装修中的电路走线问题，控制灯光的电路不用再特意为开关的位置走过整个墙体，节约了布线成本和长年使用后产生故障的维修成本，但现有的无源开关采用按压方式只可控制用电设备的开启和关闭，无法实现对空调温度、灯的色温等的控制。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供旋转无源无线开关及其控制系统，以控制用电设备的开启、关闭以及相应的工作参数。

第一方面，本发明实施例提供了一种旋转无源无线开关，该开关包括上盖和与上盖固定连接的磁性部件、底座、磁铁、线圈、电源管理模块和微控制器模块；线圈套在磁铁上，多个线圈与多个磁铁固定于所述底座上，电源管理模块与多个线圈相连，微控制器模块与电源管理模块相连，上盖与底座可旋转连接；上盖用于带动磁性部件在底座上转动，磁性部件用于吸引磁铁，以使线圈感应到磁场的变化产生电流，每个线圈的磁场变化表示一个预设的调节量，电源管理模块用于存储磁场产生的电流，微控制器模块用于接收多个线圈产生的调节量，以调节用电设备的工作参数。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述磁性部件包括磁铁或者铁片。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述电源管理模块包括电量存储单元，该电量存储单元用于为微控制器模块供电。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述开关还包括无线收发模块；该无线收发模块与微控制器模块相连；该无线收发模块用于接收微控制器模块发送的调节信号，无线收发模块还用于向用电设备的接收单元发送调节信号，以调节用电设备的工作参数。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述上盖上固定连接一个或者多个磁性部件，分别用于调节对应的用电设备的多个参数。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，多个磁铁围成一圈或者多圈，一圈或者多圈磁铁固定于底座上，相邻的磁铁之间保持预设距离。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，一圈磁铁对应一个磁性部件，磁性部件跟随上盖在对应的磁铁上转动，以产生相应的调节量。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，上述开关还包括弹簧，该弹簧分别与底座和磁铁相连。

第二方面，本发明实施例还提供一种旋转无源无线开关控制系统，该系统包括第一方面所述的旋转无源无线开关、移动终端和用电设备；该用电设备的接收单元用于接收旋转无源无线开关的无线收发模块发送的调节信号，以调节用电设备；上述接收单元还用于向移动终端发送用电设备的当前工作参数信息，以使移动终端监测用电设备的工作参数。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，上述移动终端包括手机或者个人电脑。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明提供了一种旋转无源无线开关及其控制系统，其中，该开关包括上盖和与上盖固定连接的磁性部件、底座、磁铁、线圈、电源管理模块和微控制器模块；上盖带动磁性部件在底座上转动，该磁性部件吸引磁铁，以使线圈感应到磁场的变化产生电流，每个线圈的磁场变化表示一个预设的调节量，电源管理模块用于存储磁场产生的电流，微控制器模块用于接收多个线圈产生的调节量，以调节用电设备的工作参数。本发明通过磁性部件与磁铁的吸引力改变线圈的磁场产生电流，该电流可以为各模块供电，无需外部电源，而且线圈产生的调节量不仅可以控制用电设备的开启和关闭，还可以调节用电设备的温度、湿度等参数。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本发明的上述技术即可得知。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的现有的无源无线开关的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种旋转无源无线开关的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种旋转无源无线开关的剖面示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种旋转无源无线开关的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种旋转无源无线开关的剖面示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种旋转无源无线开关的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的另一种旋转无源无线开关中弹簧运动的结构示意图。

图标：20-上盖；21-磁性部件；22-底座；23-磁铁；24-线圈；25-电源管理模块；26-微控制器模块；40-电量存储单元；41-无线收发模块；60-弹簧。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有的无源开关以按压的方式出发开关的开和闭的两种状态，如图1所示，这种开关只能用于控制用电设备的开启和关闭，无法实现对空调制冷温度、灯的色温等不只有开和关两种状态的用电设备的控制和调节。

基于此，本发明实施例提供的一种旋转无源无线开关及其控制系统，可以应用于空调、灯具和其他用电设备的调节和控制场景中。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种旋转无源无线开关进行详细介绍。

参见图2所示的一种旋转无源无线开关的结构示意图；其中，该旋转无源无线开关包括上盖20和与上盖20固定连接的磁性部件21、底座22、磁铁23、线圈24、电源管理模块25和微控制器模块26。

上述线圈24套在磁铁23上，多个线圈24与多个磁铁23固定于底座22上，电源管理模块25与多个线圈24相连，微控制器模块26与电源管理模块25相连，上盖20与底座22可旋转连接。

上述上盖20用于带动磁性部件21在底座22上转动，如图3右侧的图所示为上盖20与磁性部件21的剖面图；磁性部件21用于吸引底座22上的磁铁23，以使线圈24感应到磁场的变化产生电流，如图3左侧的图所示为底座22、磁铁23和线圈24的剖面图；每个线圈24的磁场变化表示一个预设的调节量，电源管理模块25用于存储磁场产生的电流，微控制器模块26用于接收多个线圈24产生的调节量，以调节用电设备的工作参数。

上述磁性部件21通常是指可以被磁铁23吸引的部件，上述磁性部件21包括磁铁或者铁片；磁性部件21通常具有磁性，可以吸引同样有磁性的部件或者金属等；该磁性部件21固定在上盖20上，磁性部件21会跟随上盖20一起转动，当磁性部件21转动到底座22上的磁铁23的位置时，磁铁23就会吸引磁性部件21，从而改变了套在该磁铁23上的线圈24的磁场，该磁场的变化将产生电流，该电流输入到电源管理模块25上。

上述电源管理模块25用于存储上述电流，并为微控制器模块26供电，因此，不需要外部电源为旋转无源无线开关，它相当于一个自供电开关，从而节省了电能。

上述底座22上的每个磁铁23和对应的线圈24的磁场变化都表示一个预设的调节量，该调节量对应着用电设备的某一工作参数的变化量，该变化量与线圈24产生电流的次数有关，例如，在空调系统中，上盖20上的磁性部件21顺时针转过一个磁铁23，开启空调，并且空调温度上升一度；若磁性部件21连续转到过两个磁铁23上，则空调上升两度；若磁性部件21逆时针转过一个磁铁23，则空调温度下降一度，以此类推，以调节空调的温度。

上述微控制器模块26用于接收多个线圈24产生的调节量；通常情况下，通过转动上盖20带动磁性部件21吸引底座22上的磁铁23，以使该磁铁23对应的线圈24产生磁场变化形成电流和调节量；将底座22上多个线圈24产生的电流传输至电源管理模块25，电源管理模块25存储该电流，并将获得的调节量发送给微控制器模块26；微控制器模块26根据该送调节量信息向用电设备发送调节信号，以调节用电设备的工作参数。

本发明实施例提供了一种旋转无源无线开关，该开关包括上盖和与上盖固定连接的磁性部件、底座、磁铁、线圈、电源管理模块和微控制器模块；上盖带动磁性部件在底座上转动，该磁性部件吸引磁铁，以使线圈感应到磁场的变化产生电流，每个线圈的磁场变化表示一个预设的调节量，电源管理模块用于存储磁场产生的电流，微控制器模块用于接收多个线圈产生的调节量，以调节用电设备的工作参数。本发明通过磁性部件与磁铁的吸引力改变线圈的磁场产生电流，该电流可以为各模块供电，无需外部电源，而且线圈产生的调节量不仅可以控制用电设备的开启和关闭，还可以调节用电设备的温度、湿度等参数。

参见图4所示的另一种旋转无源无线开关的结构示意图；该旋转无源无线开关在图2中所示开关的基础上实现；该旋转无源无线开关包括上盖20和与上盖20固定连接的磁性部件21、底座22、磁铁23、线圈24、电源管理模块25和微控制器模块26。

具体地，上述电源管理模块25包括电量存储单元40，该电量存储单元40用于为微控制器模块26供电，以使旋转无源无线开关的电量可以自给自足。

进一步地，上述开关还包括无线收发模块41；该无线收发模块41与微控制器模块26相连；无线收发模块41用于接收微控制器模块26发送的调节信号，无线收发模块41还用于向用电设备的接收单元发送调节信号，以调节所述用电设备的工作参数。

上述微控制器模块26通过无线收发模块41将调节信号发送给用电设备，以调节用电设备对应的工作参数；该无线收发模块41的电量由电源管理模块25供给。

进一步地，上述上盖20上固定连接一个或者多个磁性部件21，分别用于调节对应的用电设备的多个参数。

每一个磁性部件21可以调节一个用电设备的一个参数，例如，预先设定某一个磁性部件21用于调节空调的温度；同时，多个磁性部件21可以调节一个用电设备的一个或者多个参数，也可以调节多个用电设备的多个参数，例如，一个旋转无源无线开关有两个磁性部件21，如图5所示，可以将这两个磁性部件21分别用于控制空调的温度和湿度；两个磁性部件21也可以都控制空调的温度，但是，两个磁性部件21的量可以是不同的；也可以选择其中一个磁性部件21来控制空调的温度，另一个磁性部件21用于控制电灯的色温。

进一步地，多个磁铁23围成一圈或者多圈，一圈或者多圈磁铁23固定于底座22上，相邻的磁铁23之间保持预设距离。

每个旋转无源无线开关均由多个磁铁23组成，该磁铁23可以在底座22上围成一圈或者多圈，而且每圈磁铁23中，相邻磁铁23间保持预设距离，该距离可以保证每个磁铁23之间互不影响且安装方便，每圈磁铁23之间也保持着相应的距离。

进一步地，一圈磁铁23对应一个磁性部件21，该磁性部件21跟随上盖20在对应的磁铁23上转动，以产生相应的调节量。

底座22上的每一圈磁铁23都对应着一个磁性部件21，该对应的磁性部件21会跟随上盖20在该圈磁铁23上旋转，以吸引该圈上的磁铁23，使磁铁23对应线圈24的磁场变化，产生电流及相应的调节量。

两个磁性部件21及其对应的两圈磁铁23为例，两个磁性部件21分别位于内圈和外圈，此时，内圈和外圈的磁铁23相当于两个独立的旋转开关，只是共用微控制器模块26、无线收发模块41等，此时，微控制器模块26通过在控制信号中增加代表内圈或外圈的标识信息，来识别需要调节的用电设备的参数。

当两个磁性部件21用于控制一个用电设备的一个参数时，内圈磁性部件21每转到其对应的一个磁铁23上代表着一个预设的调节量，也就是说内圈上的每个磁铁23表示一个预设的调节量，那么外圈上的每个磁铁23上表示另一个预设的调节量。

例如，采用两个磁性部件21控制空调的温度，内圈每个磁铁23的调节量为5度，外圈每个磁铁23的调节量为1度，也就相当于内圈为粗调，外圈为微调，其中逆时针旋转上盖20表示升高温度，顺时针旋转上盖20表示降低温度；当想要使空调的温度提高7度时，可以逆时针旋转上盖20内圈的磁性部件21，转过一个磁铁23，再逆时针旋转上盖20外圈的磁性部件21，转过两个磁铁23，或者可以仅逆时针旋转上盖20外圈的磁性部件21，转过七个磁铁23，此时会引起对应磁铁23上的线圈24的磁场变化，进而产生电流及调节量，微控制器模块26接收到该调节量，根据该调节量，微控制器模块26通过无线收发模块41向空调发送调节信号，空调接收到调节信号并调节空调的温度，调节完成后空调的接收单元将空调的状态信息发送给移动终端，并通过移动终端监测空调的工作参数。

当两个磁性部件21用于控制一个用电设备的两个参数时，内圈磁性部件21每转到其对应的一个磁铁23上代表着用电设备一个参数的预设调节量，也就是说内圈上的每个磁铁23表示一个预设调节量，那么外圈上的每个磁铁23上表示另一个参数的预设调节量。

例如，采用内圈的磁铁23控制空调的湿度，外圈的磁铁23控制空调的温度，那么内圈和外圈每个磁铁23的调节量均为1度；当向要使空调的温度提高3度，湿度提高2度时，可以逆时针旋转上盖20内圈的磁性部件21，转过两个磁铁23，再逆时针旋转上盖20外圈的磁性部件21，转过三个磁铁23，此时会引起对应磁铁23上的线圈24的磁场变化，进而产生电流及调节量。

当两个磁性部件21用于控制两个用电设备的参数时，内圈磁性部件21每转到其对应的一个磁铁23上代表着一个用电设备的参数的预设调节量，也就是说内圈上的每个磁铁23表示一个用电设备的参数的预设调节量，那么外圈上的每个磁铁23上表示另一个用电设备的参数的预设调节量。

例如，采用内圈的磁铁23控制空调的温度，外圈的磁铁23控制灯光的色温，假设内圈和外圈每个磁铁23的调节量均为1度；当空调需提高温度提高3度，灯光提高2度时，可以逆时针旋转上盖20内圈的磁性部件21，转过三个磁铁23，再逆时针旋转上盖20外圈的磁性部件21，转过两个磁铁23，此时会引起对应磁铁23上的线圈24的磁场变化，进而产生电流及调节量。

本发明实施例提供了另一种旋转无源无线开关，该开关通过磁性部件与磁铁的吸引力改变线圈的磁场产生电流及调节量，该电流可以为各模块供电，实现开关电量的自给自足；而且该开关可以利用多圈磁铁控制一个或者多个用电设备的不同参数，提高了开关的利用率。

参见图6所示的另一种旋转无源无线开关的结构示意图；该旋转无源无线开关在图2中所示开关的基础上实现；该旋转无源无线开关包括上盖20和与上盖20固定连接的磁性部件21、底座22、磁铁23、线圈24、电源管理模块25和微控制器模块26。

进一步地，上述开关还包括弹簧60，该弹簧60分别与底座22和磁铁23相连，如图7左侧图所示。

当上盖20带动磁性部件21转动到底座22上的磁铁23位置时，磁铁23将会被磁性部件21吸引，此时，弹簧60被拉伸，如图7右侧图所示；在弹簧60逐渐被拉伸的过程中，磁铁23向上运动，线圈24感应到磁场变化，会产生电流，和对应的调节量，电源管理模块25存储该电流，并将调节量发送给微控制器模块26，根据该调节量，微控制器模块26向用电设备发送调节信号，以调节用电设备的参数。

当磁性部件21跟随上盖20继续向同一方向转动时，上盖20上的磁性部件21离开了该磁铁23的上方，此时线圈24内的磁铁23骤然失去吸力，导致线圈24内的磁铁23掉下，从而导致线圈24内的磁铁23在弹簧60的作用下往复运动，在弹簧60往复运动的工程中，线圈24会继续产生电流，但不会产生调节量，此时，电源管理模块25可以继续存储该电流。

本发明实施例提供了另一种旋转无源无线开关，增加了弹簧，可以使开关产生更多的电量，增加了开关的储电量，而且该开关可以通过弹簧的运动带动磁铁运动产生调节量，可以控制用电设备的工作参数。

本实施例还提供了一种与上述旋转无源无线开关实施例相对应的旋转无源无线开关控制系统，该系统旋转无源无线开关、移动终端和用电设备；该用电设备的接收单元用于接收旋转无源无线开关的无线收发模块发送的调节信号，以调节用电设备；该接收单元还用于向移动终端发送用电设备的当前工作参数信息，以使所述移动终端监测用电设备的工作参数。

进一步地，上述移动终端包括手机或者个人电脑。

本发明实施例提供的一种旋转无源无线开关控制系统，与上述实施例提供的旋转无源无线开关的具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

本发明实施例所提供的旋转无源无线开关及其控制系统的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和/或装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种旋转无源无线开关，其特征在于，所述开关包括上盖和与所述上盖固定连接的磁性部件、底座、磁铁、线圈、电源管理模块和微控制器模块；

所述线圈套在所述磁铁上，多个所述线圈与多个所述磁铁固定于所述底座上，所述电源管理模块与多个所述线圈相连，所述微控制器模块与所述电源管理模块相连，所述上盖与所述底座可旋转连接；

所述上盖用于带动所述磁性部件在所述底座上转动，所述磁性部件用于吸引所述磁铁，以使线圈感应到磁场的变化产生电流，每个所述线圈的磁场变化表示一个预设的调节量，所述电源管理模块用于存储磁场产生的电流，所述微控制器模块用于接收多个所述线圈产生的所述调节量，以调节用电设备的工作参数；所述工作参数包括开启、关闭、温度和湿度中的一种或者多种；

所述开关还包括无线收发模块；所述无线收发模块与所述微控制器模块相连；所述无线收发模块用于接收所述微控制器模块发送的调节信号，所述无线收发模块还用于向所述用电设备的接收单元发送所述调节信号，以调节所述用电设备的工作参数；

所述开关还包括弹簧，所述弹簧分别与所述底座和所述磁铁相连。

2.根据权利要求1所述的开关，其特征在于，所述磁性部件包括磁铁或者铁片。

3.根据权利要求1所述的开关，其特征在于，所述电源管理模块包括电量存储单元，所述电量存储单元用于为所述微控制器模块供电。

4.根据权利要求1所述的开关，其特征在于，所述上盖上固定连接一个或者多个所述磁性部件，分别用于调节对应的所述用电设备的多个参数。

5.根据权利要求1所述的开关，其特征在于，多个所述磁铁围成一圈或者多圈，一圈或者多圈所述磁铁固定于所述底座上，相邻的所述磁铁之间保持预设距离。

6.根据权利要求1所述的开关，其特征在于，一圈所述磁铁对应一个所述磁性部件，所述磁性部件跟随所述上盖在对应的所述磁铁上转动，以产生相应的所述调节量。

7.一种旋转无源无线开关控制系统，其特征在于，所述系统包括移动终端、用电设备和权利要求1-6任意一项所述的旋转无源无线开关；

所述用电设备的所述接收单元用于接收所述旋转无源无线开关的所述无线收发模块发送的调节信号，以调节所述用电设备；所述接收单元还用于向所述移动终端发送所述用电设备的当前工作参数信息，以使所述移动终端监测所述用电设备的工作参数。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述移动终端包括手机或者个人电脑。

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