CN109725583A - 一种蓝牙智能开关控制器及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种蓝牙智能开关控制器,包括:主控U1、蓝牙天线、主控晶振单元、普通开关单元、ADC转换单元、RTC时钟单元、电源转换供电单元、负载控制单元。上述蓝牙智能开关控制器的控制方法,主控U1开发6个功能程序模块:定时开关模块、循环控模块、定时+循环模块、打铃器模块、温控器模块、普通开关模块,可任选其中一个功能程序模块作为使用,通过蓝牙与手机APP连接,在APP上直接设置所需功能和数据,主控U1运行对应的模块程序控制output的高电平或低电平,通过三极管Q1的控制继电器JDQ1的吸合或释放,控制负载的通电或断电。本发明操作方便,更加实用,产品功能多样化。
Description
技术领域
本发明涉及一种蓝牙智能开关控制器及其控制方法。
背景技术
目前,市场上有传统的定时开关控制器、打铃开关控制器、温度开关控制器、循环开关控制器、定时循环控制器,这些开关控制器基本上是单一产品,并且操作设置都需要在产品上进行,产品上都有显示屏幕和按键,设置方法复杂,显示能力有限。而一些智能家居产品,虽然也有APP的方便操作,但都对网络和供电极度的依赖,并不能满足使用者的家居环境以外的使用要求。
发明内容
本发明提供一种蓝牙智能开关控制器及其控制方法,操作方便,更加实用,产品功能多样化。
为了解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:一种蓝牙智能开关控制器,包括:
主控U1采用AC6905B单片机作为控制芯片,集成蓝牙通讯模块;
蓝牙天线,主控U1的21脚串联一个电容C3后与蓝牙天线ANT1连接,蓝牙数据通信皆由此蓝牙天线发送数据和接收数据;
主控晶振单元,主控U1的23脚、24脚与主控晶振Y1的两个脚相连,同时各并联一个C1、C2电容来调节主控的工作频率;
普通开关单元,包括按键K1,主控U1的15脚与按键K1相连到地,检测按键;
ADC转换单元,包括温度传感器R6,主控U1的16脚并联一个滤波电容C12及上拉电阻R3与温度传感器R6相连,检测温度传感器的温度;
RTC时钟单元,包括时钟芯片U2,时钟芯片U2采用AT8563T,主控U1的13脚、14脚分别与时钟芯片U2的5脚、6脚相连,作为时钟芯片U2与主控U1的数据通信用;
电源转换供电单元,包括依次连接的交流电压转直流12V单元和直流电压12V转直流5V单元,直流电压12V转直流5V单元输出端与主控U1的18脚相连供电;交流电压转直流12V单元包括电源芯片U4和整流桥BR1,电源芯片U4采用非隔离开关电源恒压芯片FT8400;市电220V火线接线端子JT1通过保险电阻R20与压敏电阻RZ1和整流桥BR1的1脚相连,市电220V零线接线端子JT2与压敏电阻RZ1的另一端和整流桥BR1的2脚相连;整流桥BR1的3脚连接整个地线,整流桥BR1的4脚并联一个电解电容EC6到地同时与电源芯片U4的5脚相连;电源芯片U4的4脚与电感L1的1脚、电容C22的1脚、电容C23的1脚、二极管D7的1脚、电源芯片U4的2脚连接,二极管D7的2脚与地线连接;电源芯片U4的1脚与电容C23的2脚、R21的1脚连接;电源芯片U4的3脚与电容C22的2脚、二极管D8的1脚连接,二极管D8的2脚与电感L1的2脚、电阻R21的2脚、电解电容EC8的1脚、电阻R21的1脚、电压标号12V连接,电解电容的EC8和电阻R22的2脚与地线连接;
负载控制单元,交流电压转直流12V单元的输出端通过二极管D9与继电器JDQ1的2脚相连,同时与二极管D10的1脚相连,继电器JDQ1的1脚与三极管Q1的集电极相连,同时与二极管D10的2脚相连,三极管Q1的发射极与地线相连;主控U1的5脚与相同标号output线路连接,串接电阻R24与指示灯LED3连接,同时串联电阻R23与三极管Q1的基极相连;继电器JDQ1的3脚与接线端子JT3相连,接线端子JT3为负载的接线;继电器JDQ1的4脚与标号LIN、接线端子JT1相连,接线端子JT1为市电220V的火线接入。
直流电压12V转直流5V单元,交流电压转直流12V单元输出端电压标号12V并联一个电容C20与低压转换芯片U3的3脚相连,低压转换芯片U3的2脚接地,低压转换芯片U3的1脚并联两个电容C21、EC5到地,同时串联二极管D4为主控芯片U1供电。
时钟芯片U2的1脚、2脚与一个低频晶振Y2连接在一起,低频晶振可以为时钟芯片提供准确的系统时钟,同时时钟芯片U2的1脚并联一个电容C9到地,可根据C9电容值微调时钟芯片的系统时钟。
RTC时钟单元还连接有备用电池单元,备用电池单元包括备用电池BT1,备用电池BT1正极串联二极管D2后,一路连接时钟芯片U2的8脚,并联另一路连接电容C11后接地。
主控U1的1脚通过电阻R1与LED1指示灯相连,主控U1的2脚通过电阻R2与LED2指示灯相连,主控U1的3脚和4脚为升级或烧录程序的接口。
主控U1的12脚为主控内置的电压转换器输出脚,外接一个电容C8到地,同时给ADC转换提供参考电压,通过二极管D1与时钟芯片U2的8脚相连,为时钟芯片U2供电。
主控U1的8脚、9脚分别连接电容C6、C7到地,滤波增加主控U1抗干扰性;主控U1的18脚与供电相连的同时并联一个电容C5滤波,增加主控U1的抗干扰性;主控U1的19脚外接一个电容C4滤波,增加主控U1的抗干扰性;主控U1的17脚、20脚、22脚接电源地线。
上述蓝牙智能开关控制器的控制方法,主控U1开发6个功能程序模块:定时开关模块、循环控模块、定时+循环模块、打铃器模块、温控器模块、普通开关模块,可任选其中一个功能程序模块作为使用,通过蓝牙与手机APP连接,在APP上直接设置所需功能和数据,主控U1运行对应的模块程序控制output的高电平或低电平,通过三极管Q1的控制继电器JDQ1的吸合或释放,控制负载的通电或断电。
定时开关模块:手机APP通过蓝牙与智能开关控制器连接,在APP上操作选择定时开关功能,根据需要设置开时间、关时间及星期,主控U1接收到定时数据后,依据时钟芯片U2提供的实时时钟,根据设置的开关时间,主控U1控制继电器JDQ1的吸合或释放,控制负载的通电或断电;
循环控模块:手机APP通过蓝牙与智能开关控制器连接,在APP上操作选择循环控功能,根据需要设置循环开时间、关时间,主控U1接收到循环数据后,主控U1按照设置的循环开关时间,控制继电器JDQ1的吸合或释放,控制负载的通电或断电;
定时+循环模块:手机APP通过蓝牙与智能开关控制器连接,在APP上操作选择定时+循环功能,根据需要设置开时间、关时间及星期和循环开时间、关时间,主控U1接收到定时+循环数据后,依据时钟芯片U2提供的实时时钟,主控U1按照设置的开时间段、按照循环开关时间控制继电器JDQ1的吸合或释放,控制负载的通电与断电;
打铃器模块:手机APP通过蓝牙与智能开关控制器连接,在APP上操作选择打铃功能,根据需要设置打铃时间、打铃时长,主控U1接收到打铃数据后,依据时钟芯片U2提供的实时时钟,主控U1按照设置的打铃时间和时长控制继电器JDQ1的吸合或释放,控制负载的通电与断电;
温控器模块:通过ADC转换单元的温度传感器R6,发送温度数据给主控U1,根据温度设定,主控U1控制继电器JDQ1的吸合或释放,控制负载的通电或断电;
普通开关模块:通过普通开关单元检测按键开关状态发送数据给主控U1,主控U1控制继电器JDQ1的吸合或释放,控制负载的通电或断电;
在对负载控制系统控制运行时,只能运行其中一个功能程序模块,其他功能程序模块不可同时运行,但可相互切换。
相对于现有技术,本发明的开关控制器接入供电和负载后,通过手机蓝牙连接,连接后可在手机APP上进行功能设置,无需直接接触产品,按所需功能设置好后,设备可直接运行。若该开关控制器接入的外部供电断开,本设备的设置时间因内部电池供电而不受影响,仍能确保产品功能正常运行。由于是用手机app进行设置,所以显示功能特别强大,还能进行密码设置,以避免其他人的误操作。该开关控制器还能做到一机多能,它有六大功能,分别是定时开关控制器、打铃开关控制器、温度开关控制器、循环开关控制器、定时+循环控制器和普通开关。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
实施例:如图1所示,一种蓝牙智能开关控制器,包括:
主控U1采用珠海杰理科技有限公司的AC6905B单片机作为控制芯片,共24个引脚,集成蓝牙通讯模块;
蓝牙天线,主控U1的21脚串联一个电容C3后与蓝牙天线ANT1连接,蓝牙数据通信皆由此蓝牙天线发送数据和接收数据;
主控晶振单元,主控U1的23脚、24脚与主控晶振Y1的两个脚相连,同时各并联一个C1、C2电容来调节主控的工作频率;
普通开关单元,包括按键K1,主控U1的15脚与按键K1相连到地,检测按键;
ADC转换单元,包括温度传感器R6,主控U1的16脚并联一个滤波电容C12及上拉电阻R3与温度传感器R6相连,检测温度传感器的温度;
RTC时钟单元,包括时钟芯片U2,时钟芯片U2采用AT8563T,主控U1的13脚、14脚分别与时钟芯片U2的5脚、6脚相连,作为时钟芯片U2与主控U1的数据通信用;
电源转换供电单元,包括依次连接的交流电压转直流12V单元和直流电压12V转直流5V单元,直流电压12V转直流5V单元输出端与主控U1的18脚相连供电;交流电压转直流12V单元包括电源芯片U4和整流桥BR1,电源芯片U4采用深圳辉芒微电子的非隔离开关电源恒压芯片FT8400;市电220V火线接线端子JT1通过保险电阻R20与压敏电阻RZ1和整流桥BR1的1脚相连,市电220V零线接线端子JT2与压敏电阻RZ1的另一端和整流桥BR1的2脚相连;整流桥BR1的3脚连接整个地线,整流桥BR1的4脚并联一个电解电容EC6到地同时与电源芯片U4的5脚相连;电源芯片U4的4脚与电感L1的1脚、电容C22的1脚、电容C23的1脚、二极管D7的1脚、电源芯片U4的2脚连接,二极管D7的2脚与地线连接;电源芯片U4的1脚与电容C23的2脚、R21的1脚连接;电源芯片U4的3脚与电容C22的2脚、二极管D8的1脚连接,二极管D8的2脚与电感L1的2脚、电阻R21的2脚、电解电容EC8的1脚、电阻R21的1脚、电压标号12V连接,电解电容的EC8和电阻R22的2脚与地线连接;市电220V经过整流桥BR1整流之后高压进入开关电源芯片U4,开关电源芯片是一款高性能、高精度、低成本的非隔离buck 功率开关。它包含一个专门的电流模PFM控制器和一个高压功率开关管。外围搭配电容C23、C22,电阻R21,R22,电感L1,电解EC8,二极管D7、D8可稳定输出电压12V。
负载控制单元,交流电压转直流12V单元的输出端通过二极管D9与继电器JDQ1的2脚相连,同时与二极管D10的1脚相连,继电器JDQ1的1脚与三极管Q1的集电极相连,同时与二极管D10的2脚相连,三极管Q1的发射极与地线相连;主控U1的5脚与相同标号output线路连接,串接电阻R24与指示灯LED3连接,同时串联电阻R23与三极管Q1的基极相连;继电器JDQ1的3脚与接线端子JT3相连,接线端子JT3为负载的接线;继电器JDQ1的4脚与标号LIN、接线端子JT1相连,接线端子JT1为市电220V的火线接入。主控U1的5脚输出高电平时,通过R23为三极管Q1的基极供电,基极饱和后三极管Q1的集电极到发射极允许电流通过,继电器JDQ1的线圈通电吸合,继电器JDQ1的3脚与4脚导通,主控U1的5脚输出低电平时,三极管Q1的基极无电流,三极管Q1的集电极到发射极不允许电流通过,继电器JDQ1的线圈断电释放,继电器JDQ1的3脚与4脚断开。
直流电压12V转直流5V单元,交流电压转直流12V单元输出端电压标号12V并联一个电容C20与低压转换芯片U3的3脚相连,低压转换芯片U3的2脚接地,低压转换芯片U3的1脚并联两个电容C21、EC5到地,同时串联二极管D4为主控芯片U1供电。
时钟芯片U2的1脚、2脚与一个低频晶振Y2连接在一起,低频晶振可以为时钟芯片提供准确的系统时钟,同时时钟芯片U2的1脚并联一个电容C9到地,可根据C9电容值微调时钟芯片的系统时钟。时钟芯片U2是低功耗CMOS实时时钟/日历芯片,内置一个包括世纪、年月日时分秒的计时器,在电路中起到钟表的作用。
RTC时钟单元还连接有备用电池单元,备用电池单元包括备用电池BT1,备用电池BT1正极串联二极管D2后,一路连接时钟芯片U2的8脚,并联另一路连接电容C11后接地。
主控U1的1脚通过电阻R1与LED1指示灯相连,主控U1的2脚通过电阻R2与LED2指示灯相连,主控U1的3脚和4脚为升级或烧录程序的接口。
主控U1的12脚为主控内置的电压转换器输出脚,外接一个电容C8到地,同时给ADC转换提供参考电压,通过二极管D1与时钟芯片U2的8脚相连,为时钟芯片U2供电。
主控U1的8脚、9脚分别连接电容C6、C7到地,滤波增加主控U1抗干扰性;主控U1的18脚与供电相连的同时并联一个电容C5滤波,增加主控U1的抗干扰性;主控U1的19脚外接一个电容C4滤波,增加主控U1的抗干扰性;主控U1的17脚、20脚、22脚接电源地线。
主控U1开发6个功能程序模块:定时开关模块、循环控模块、定时+循环模块、打铃器模块、温控器模块、普通开关模块,可任选其中一个功能程序模块作为使用,通过蓝牙与手机APP连接,在APP上直接设置所需功能和数据,主控U1运行对应的模块程序控制output的高电平或低电平,通过三极管Q1的控制继电器JDQ1的吸合或释放,控制负载的通电或断电。
定时开关模块:手机APP通过蓝牙与智能开关控制器连接,在APP上操作选择定时开关功能,根据需要设置开时间、关时间及星期,主控U1接收到定时数据后,依据时钟芯片U2提供的实时时钟,根据设置的开关时间,主控U1控制继电器JDQ1的吸合或释放,控制负载的通电或断电;
循环控模块:手机APP通过蓝牙与智能开关控制器连接,在APP上操作选择循环控功能,根据需要设置循环开时间、关时间,主控U1接收到循环数据后,主控U1按照设置的循环开关时间,控制继电器JDQ1的吸合或释放,控制负载的通电或断电;
定时+循环模块:手机APP通过蓝牙与智能开关控制器连接,在APP上操作选择定时+循环功能,根据需要设置开时间、关时间及星期和循环开时间、关时间,主控U1接收到定时+循环数据后,依据时钟芯片U2提供的实时时钟,主控U1按照设置的开时间段、按照循环开关时间控制继电器JDQ1的吸合或释放,控制负载的通电与断电;
打铃器模块:手机APP通过蓝牙与智能开关控制器连接,在APP上操作选择打铃功能,根据需要设置打铃时间、打铃时长,主控U1接收到打铃数据后,依据时钟芯片U2提供的实时时钟,主控U1按照设置的打铃时间和时长控制继电器JDQ1的吸合或释放,控制负载的通电与断电;
温控器模块:通过ADC转换单元的温度传感器R6,发送温度数据给主控U1,根据温度设定,主控U1控制继电器JDQ1的吸合或释放,控制负载的通电或断电;
普通开关模块:通过普通开关单元检测按键开关状态发送数据给主控U1,主控U1控制继电器JDQ1的吸合或释放,控制负载的通电或断电;
在对负载控制系统控制运行时,只能运行其中一个功能程序模块,其他功能程序模块不可同时运行,但可相互切换。
本发明通过专用的手机APP采用蓝牙通信技术连接,APP发送命令经过蓝牙传输到主控芯片,主控芯片解析命令后设置用户所需要的功能模块,对应的功能模块就会按照设置的功能实现对负载控制系统的控制。
Claims (9)
1.一种蓝牙智能开关控制器,其特征在于,包括:
主控U1采用AC6905B单片机作为控制芯片,集成蓝牙通讯模块;
蓝牙天线,主控U1的21脚串联一个电容C3后与蓝牙天线ANT1连接,蓝牙数据通信皆由此蓝牙天线发送数据和接收数据;
主控晶振单元,主控U1的23脚、24脚与主控晶振Y1的两个脚相连,同时各并联一个C1、C2电容来调节主控的工作频率;
普通开关单元,包括按键K1,主控U1的15脚与按键K1相连到地,检测按键;
ADC转换单元,包括温度传感器R6,主控U1的16脚并联一个滤波电容C12及上拉电阻R3与温度传感器R6相连,检测温度传感器的温度;
RTC时钟单元,包括时钟芯片U2,时钟芯片U2采用AT8563T,主控U1的13脚、14脚分别与时钟芯片U2的5脚、6脚相连,作为时钟芯片U2与主控U1的数据通信用;
电源转换供电单元,包括依次连接的交流电压转直流12V单元和直流电压12V转直流5V单元,直流电压12V转直流5V单元输出端与主控U1的18脚相连供电;交流电压转直流12V单元包括电源芯片U4和整流桥BR1,电源芯片U4采用非隔离开关电源恒压芯片FT8400;市电220V火线接线端子JT1通过保险电阻R20与压敏电阻RZ1和整流桥BR1的1脚相连,市电220V零线接线端子JT2与压敏电阻RZ1的另一端和整流桥BR1的2脚相连;整流桥BR1的3脚连接整个地线,整流桥BR1的4脚并联一个电解电容EC6到地同时与电源芯片U4的5脚相连;电源芯片U4的4脚与电感L1的1脚、电容C22的1脚、电容C23的1脚、二极管D7的1脚、电源芯片U4的2脚连接,二极管D7的2脚与地线连接;电源芯片U4的1脚与电容C23的2脚、R21的1脚连接;电源芯片U4的3脚与电容C22的2脚、二极管D8的1脚连接,二极管D8的2脚与电感L1的2脚、电阻R21的2脚、电解电容EC8的1脚、电阻R21的1脚、电压标号12V连接,电解电容的EC8和电阻R22的2脚与地线连接;
负载控制单元,交流电压转直流12V单元的输出端通过二极管D9与继电器JDQ1的2脚相连,同时与二极管D10的1脚相连,继电器JDQ1的1脚与三极管Q1的集电极相连,同时与二极管D10的2脚相连,三极管Q1的发射极与地线相连;主控U1的5脚与相同标号output线路连接,串接电阻R24与指示灯LED3连接,同时串联电阻R23与三极管Q1的基极相连;继电器JDQ1的3脚与接线端子JT3相连,接线端子JT3为负载的接线;继电器JDQ1的4脚与标号LIN、接线端子JT1相连,接线端子JT1为市电220V的火线接入。
2.根据权利要求1所述的一种蓝牙智能开关控制器,其特征在于:直流电压12V转直流5V单元,交流电压转直流12V单元输出端电压标号12V并联一个电容C20与低压转换芯片U3的3脚相连,低压转换芯片U3的2脚接地,低压转换芯片U3的1脚并联两个电容C21、EC5到地,同时串联二极管D4为主控芯片U1供电。
3.根据权利要求1所述的一种蓝牙智能开关控制器,其特征在于:时钟芯片U2的1脚、2脚与一个低频晶振Y2连接在一起,低频晶振可以为时钟芯片提供准确的系统时钟,同时时钟芯片U2的1脚并联一个电容C9到地,可根据C9电容值微调时钟芯片的系统时钟。
4.根据权利要求1所述的一种蓝牙智能开关控制器,其特征在于:RTC时钟单元还连接有备用电池单元,备用电池单元包括备用电池BT1,备用电池BT1正极串联二极管D2后,一路连接时钟芯片U2的8脚,并联另一路连接电容C11后接地。
5.根据权利要求1所述的一种蓝牙智能开关控制器,其特征在于:主控U1的1脚通过电阻R1与LED1指示灯相连,主控U1的2脚通过电阻R2与LED2指示灯相连,主控U1的3脚和4脚为升级或烧录程序的接口。
6.根据权利要求1所述的一种蓝牙智能开关控制器,其特征在于:主控U1的12脚为主控内置的电压转换器输出脚,外接一个电容C8到地,同时给ADC转换提供参考电压,通过二极管D1与时钟芯片U2的8脚相连,为时钟芯片U2供电。
7.根据权利要求1所述的一种蓝牙智能开关控制器,其特征在于:主控U1的8脚、9脚分别连接电容C6、C7到地,滤波增加主控U1抗干扰性;主控U1的18脚与供电相连的同时并联一个电容C5滤波,增加主控U1的抗干扰性;主控U1的19脚外接一个电容C4滤波,增加主控U1的抗干扰性;主控U1的17脚、20脚、22脚接电源地线。
8.上述蓝牙智能开关控制器的控制方法,其特征在于:主控U1开发6个功能程序模块:定时开关模块、循环控模块、定时+循环模块、打铃器模块、温控器模块、普通开关模块,可任选其中一个功能程序模块作为使用,通过蓝牙与手机APP连接,在APP上直接设置所需功能和数据,主控U1运行对应的模块程序控制output的高电平或低电平,通过三极管Q1的控制继电器JDQ1的吸合或释放,控制负载的通电或断电。
9.根据权利要求7所述的蓝牙智能开关控制器的控制方法,其特征在于:
定时开关模块:手机APP通过蓝牙与智能开关控制器连接,在APP上操作选择定时开关功能,根据需要设置开时间、关时间及星期,主控U1接收到定时数据后,依据时钟芯片U2提供的实时时钟,根据设置的开关时间,主控U1控制继电器JDQ1的吸合或释放,控制负载的通电或断电;
循环控模块:手机APP通过蓝牙与智能开关控制器连接,在APP上操作选择循环控功能,根据需要设置循环开时间、关时间,主控U1接收到循环数据后,主控U1按照设置的循环开关时间,控制继电器JDQ1的吸合或释放,控制负载的通电或断电;
定时+循环模块:手机APP通过蓝牙与智能开关控制器连接,在APP上操作选择定时+循环功能,根据需要设置开时间、关时间及星期和循环开时间、关时间,主控U1接收到定时+循环数据后,依据时钟芯片U2提供的实时时钟,主控U1按照设置的开时间段、按照循环开关时间控制继电器JDQ1的吸合或释放,控制负载的通电与断电;
打铃器模块:手机APP通过蓝牙与智能开关控制器连接,在APP上操作选择打铃功能,根据需要设置打铃时间、打铃时长,主控U1接收到打铃数据后,依据时钟芯片U2提供的实时时钟,主控U1按照设置的打铃时间和时长控制继电器JDQ1的吸合或释放,控制负载的通电与断电;
温控器模块:通过ADC转换单元的温度传感器R6,发送温度数据给主控U1,根据温度设定,主控U1控制继电器JDQ1的吸合或释放,控制负载的通电或断电;
普通开关模块:通过普通开关单元检测按键开关状态发送数据给主控U1,主控U1控制继电器JDQ1的吸合或释放,控制负载的通电或断电;
在对负载控制系统控制运行时,只能运行其中一个功能程序模块,其他功能程序模块不可同时运行,但可相互切换。
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