CN111025958A - 一种远距离无线智能开关面板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种远距离无线智能开关面板，包括设置于开关面板内的主控电路和与主控电路连接的信号输入端；主控电路分别与灯光调节电路、报警电路、存储电路和通信电路电性连接；通信电路分别与电气设备和移动控制端电连接；主控电路包括主控MCU；信号输入端包括分别与主控MCU电连接的若干触摸按键；灯光调节电路包括分别与主控MCU电连接的光敏电阻和LORA模块；报警电路包括与主控MCU电连接的蜂鸣器；存储电路包括与主控MCU电连接的存储模块；通信电路包括分别与主控MCU电连接的蓝牙模块和LORA模块；蓝牙模块分别与电气设备和移动控制端电连接；LORA模块与移动控制端电连接。
Description
技术领域
本发明属于智能家居的技术领域，具体涉及一种远距离无线智能开关面板。
背景技术
从爱迪生1879年发明电灯泡开始，就有了简单的机械开关，一百多年过去了，当代的墙壁开关无根本性改变，没有任何突破性发展，仍沿用机械式的开关方式，直到1992年，电子技术才开始进入墙壁开关领域，起初仅只是用于公共走廊中的声控延时开关，触摸延时开关。到了2000年人体热释传感器的广泛应用，延时开关有了重大的发展，人体感应开关逐渐代替声控延时开关和触摸延时开关，与此同时用可控硅相位控制的调光调速开关也孕育而生，旋钮式调光开关，主要适用于白炽灯，旋钮式调速开关，主要适用于风扇电机。以上这几种开关虽说从传统的机械模式进入到了电子模式，但其功能相对简单，仅只是在特定场合下使用，对传统的机械开关无法形成冲击和取代，另外由于现有的墙壁开关的布线格局中绝大多数只是单火线接入方式，零线直接引到负载，在开关中只有火线没有零线，不能形成回路，无法正常供电，这样限制了许多电子技术的引进和应用，十几年电子技术在墙壁开关中的发展一直在初期简单功能阶段徘徊，始终只有五种类型：触摸延时开关，声控延时开关，人体感应延时开关(PIR)，旋钮调光开关，旋钮调速开关。
随着科学技术的发展，墙壁开关单火线接入的供电技术有了重大的突破，同时将微电脑处理芯片引入到电子墙壁开关中，使得具有各种不同功能的电子墙壁开关变得切实可行，借此技术一些公司开始推出了系列的电子墙壁开关新产品，这时电子墙壁开关的种类有了极大的丰富和发展。
然而近二十年来居家生活已发生了重大的变化，许多家用电器已进入到了家庭，极大丰富了人们的生活，如冰箱、空调、LED灯，装饰吊扇、排风扇、浴霸等，控制它的还是一个简单机械开关，所能做到的也只是简单的一开一关，无法按照不同电器特点来作相应功能的运行，例如：排风扇装在洗手间，人离开时，需要延时一段时间关闭以排除异味，有些`公共场合还要人来自动开，人走后延时一段时间再关闭。吊扇装在客厅不仅需要开关，还需要3档或5档调速，装在卧室中要求有定时功能，但有别于排风扇的延时关功能，最好能配上遥控器，指尖轻动，风度自由掌控；然而对于LED灯来说，需要开关功能的同时，更为重要的是还需要调光/调色功能，诸如此类，对不同的家用电器，需要更加智能化的开关与之相匹配，这势必将导致百年墙壁开关的一次彻底革命。
目前，现有的开关面板大部分还是传统的有线控制面板，有线控制不仅改装麻烦，花费大量时间和精力，而且面板的控制范围也很有限，几乎每种电器都会配上专用的开关，这对于智能化的今天来说，是极不方便的。如今，市面上也出现了部分智能开关面板，一般采用的是WiFi或ZigBee通讯，虽然方便了人们的生活，但是这类通讯信号覆盖范围较小，穿墙能力弱。诸多弊端，导致了使用这种智能开关面板的人群并不多。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种远距离无线智能开关面板，以解决或改善上述的问题。
为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种远距离无线智能开关面板，其包括设置于开关面板内的主控电路和与主控电路连接的信号输入端；主控电路分别与灯光调节电路、报警电路、存储电路和通信电路电性连接；通信电路分别与电气设备和移动控制端电连接；
主控电路包括主控MCU；信号输入端包括分别与主控MCU电连接的若干触摸按键；灯光调节电路包括分别与主控MCU电连接的光敏电阻和LORA模块；报警电路包括与主控MCU电连接的蜂鸣器；存储电路包括与主控MCU电连接的存储模块；通信电路包括分别与主控MCU电连接的蓝牙模块和LORA模块；蓝牙模块分别与电气设备和移动控制端电连接；LORA模块与移动控制端电连接。
优选地，主控MCU为STM32单片机。
优选地，触摸按键为WTC610DNI型触摸按键。
优选地，光敏电阻为PT1206光敏电阻。
优选地，LORA模块为SX1276远距离LORA模块。
优选地，蜂鸣器为WM-HC12085型蜂鸣器。
优选地，蓝牙模块为HC05蓝牙模块。
优选地，移动控制端为手机或PC端。
本发明提供的远距离无线智能开关面板，具有以下有益效果：
本发明的开关面板内置单片机MCU、蓝牙、Lora无线模块、光敏电阻、储存模块、触摸按键和LED显示灯，利用Lora无线模块的低功耗远距离传输等特点，与现有的智能开关面板完美结合，有效地解决通讯信号覆盖范围较小，穿墙能力弱等问题。
本发明将Lora无线模块用于智能开关面板，可解决普通智能开关面板功耗高、覆盖信号窄、传输距离短等缺点。在日常生活中，普通的开关面板基本都是一个设备一种电器，本发明开关面板有了质的飞越，无需连接线，通过蓝牙或LORA能一个设备控制多个电器；相比传统的运用WiFi或ZigBee通讯的智能开关面板，功耗高、穿墙信号弱、传输距离短等原因还未被人们大面积使用。
附图说明
图1为远距离无线智能开关面板的原理框图。
图2为远距离无线智能开关面板电路图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
根据本申请的一个实施例，参考图1和图2，本方案的远距离无线智能开关面板，包括设置于开关面板内的主控电路和与主控电路连接的信号输入端；主控电路分别与灯光调节电路、报警电路、存储电路和通信电路电性连接；通信电路分别与电气设备和移动控制端电连接。
其中，主控电路包括主控MCU，主控MCU选用STM32单片机，用于实现蓝牙与LORA的信号交互、ADC数据采集、以及信号的接收和发送，进而实现控制功能。
信号输入端包括分别与主控MCU电连接的若干触摸按键，触摸按键选用WTC610DNI型触摸按键，可手动直接触摸控制，当触摸按键被按下时，将按下的对应触摸按键的功能指令传送至STM32单片机内。
灯光调节电路包括分别与主控MCU电连接的光敏电阻和LORA模块，光明电阻选用PT1206光敏电阻，主控MCU会实时采集光敏电阻阻值的变化，用户可根据实际需求(光强的变化)设定变化值，当光明电阻的阻值变化(光强变化)大于预设阈值时，MCU控制报警电路报警，并通过LORA模块控制相应的灯具，控制灯具的状态(开、关或者调节光照强度)。
报警电路包括与主控MCU电连接的蜂鸣器，蜂鸣器为WM-HC12085型蜂鸣器，受控于主控MCU，当光强强度的变化值大于预设值时，即可报警。
存储电路包括与主控MCU电连接的存储模块，用于存储数据。
通信电路包括分别与主控MCU电连接的蓝牙模块和LORA模块，蓝牙模块分别与电气设备和移动控制端电连接；LORA模块与移动控制端电连接。
蓝牙模块为HC05蓝牙模块，LORA模块为SX1276远距离LORA模块，可实现远距离、低功耗的数据传送。
移动控制端为手机或PC端，可接收蓝牙或LORA模块的信息，并通过蓝牙或LORA模块将控制指令发送至具体的电气设备，如灯具。
本发明的工作原理为：
开关面板的触摸按键被按下，MCU主控采集到信号并将该信号传递给蓝牙和LORA模块，进而将对应的指令发送至下发至对应的设备(本实施例的电气设备指灯具)，完成相应的作业，如开灯、关灯、调节灯的光照强度。
MCU主控支持ADC输入功能将实时采集光敏电阻的阻值变化，当前阻值变化较大时，将会把调节灯光强弱的数据发送给蓝牙和LORA模块，由蓝牙和LORA模块发送给相应的设备，从而实现调节灯光强度的目的。
本发明的开关面板内置单片机MCU、蓝牙、Lora无线模块、光敏电阻、储存模块、触摸按键和LED显示灯，利用Lora无线模块的低功耗远距离传输等特点，与现有的智能开关面板完美结合，有效地解决通讯信号覆盖范围较小，穿墙能力弱等问题。
本发明将Lora无线模块用于智能开关面板，可解决普通智能开关面板功耗高、覆盖信号窄、传输距离短等缺点。在日常生活中，普通的开关面板基本都是一个设备一种电器，本发明开关面板有了质的飞越，无需连接线，通过蓝牙或LORA能一个设备控制多个电器；相比传统的运用WiFi或ZigBee通讯的智能开关面板，功耗高、穿墙信号弱、传输距离短等原因还未被人们大面积使用。
虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。
Claims (8)
1.一种远距离无线智能开关面板，其特征在于：包括设置于开关面板内的主控电路和与主控电路连接的信号输入端；所述主控电路分别与灯光调节电路、报警电路、存储电路和通信电路电性连接；所述通信电路分别与电气设备和移动控制端电连接；
所述主控电路包括主控MCU；所述信号输入端包括分别与主控MCU电连接的若干触摸按键；所述灯光调节电路包括分别与主控MCU电连接的光敏电阻和LORA模块；所述报警电路包括与主控MCU电连接的蜂鸣器；所述存储电路包括与主控MCU电连接的存储模块；所述通信电路包括分别与主控MCU电连接的蓝牙模块和LORA模块；所述蓝牙模块分别与电气设备和移动控制端电连接；所述LORA模块与移动控制端电连接。
2.根据权利要求1所述的远距离无线智能开关面板，其特征在于：所述主控MCU为STM32单片机。
3.根据权利要求1所述的远距离无线智能开关面板，其特征在于：所述触摸按键为WTC610DNI型触摸按键。
4.根据权利要求1所述的远距离无线智能开关面板，其特征在于：所述光敏电阻为PT1206光敏电阻。
5.根据权利要求1所述的远距离无线智能开关面板，其特征在于：所述LORA模块为SX1276远距离LORA模块。
6.根据权利要求1所述的远距离无线智能开关面板，其特征在于：所述蜂鸣器为WM-HC12085型蜂鸣器。
7.根据权利要求1所述的远距离无线智能开关面板，其特征在于：所述蓝牙模块为HC05蓝牙模块。
8.根据权利要求1所述的远距离无线智能开关面板，其特征在于：所述移动控制端为手机或PC端。
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| CN108990236A (zh) * | 2018-08-28 | 2018-12-11 | 深圳大学 | 一种基于LoRa技术的调光系统 |
| CN210377118U (zh) * | 2019-10-30 | 2020-04-21 | 成都航空职业技术学院 | 一种远距离无线智能开关面板 |
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2019
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