CN111969985A - 一种基于延时复位的智能单火开关上电方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能单火开关领域，特别是一种基于延时复位的智能单火开关上电方法，所述智能单火开关通过单火线方式连接的，包括：选择电路、超低功耗隔离电路、微型控制单元电路和继电器，所述微型控制单元电路包括低压差直流稳压芯片、微型控制单元和延迟启动单元，在上电时，当所述低压差直流稳压芯片输出电压低于所述延迟启动单元设定值时，所述微型控制单元不启动，当所述低压差直流稳压芯片输出电压大于所述延迟启动单元设定值时，延迟一定时间后，所述微型控制单元启动并正常工作，采用硬件电路的上电延时复位方式，可降低电路难度和生成成本并且保证所述智能单火开关有很好的可靠性。

Description

一种基于延时复位的智能单火开关上电方法

技术领域

本发明涉及智能单火开关领域，特别是一种基于延时复位的智能单火开关上电方法。

背景技术

随着当今智能技术的发展，智能家居生活方式越来越普遍，智能家居生活方式也给人们提供了极大的便利，当人们不在家中时，可以通过远程来控制电器的开关状态，来满足人们对电器不同的需求，比如可以通过远程控制来关闭出门时忘记关的电器，也可以在回到家之前打开空调，使自己回家立马可以体验到合适的居家温度；当人们在家时，也可通过给非接触式的控制方式来打开或关掉某电器，但是由于全家全部更换为智能家电需要较高的支付，所以相对便宜的智能开关就非常的有必要性。

为了降低接线成本，智能开关采用单火线的连接方式更佳，由于某些负载过小，在这些负载开态情况下，工作回路里的工作电流是小于单火线开关的正常工作电流，导致单火线开关在上电时，无法从工作回路里得到足够用来正常启动的电流，无法正常启动，为了改善这个问题，目前采用的主流技术为：使用555定时器或者采用低功耗MCU复位，但这两种上电方法，前者实现难度大、稳定性差、电路成本高，后者单颗MCU芯片成本高且工作不稳定，为了解决以上问题，本发明采用改善硬件电路的方式，基于上电延时复位的方式，让智能单火开关在收到控制信号后，延迟一定时间后再执行控制命令进行正常的工作。

发明内容

一种基于延时复位的智能单火开关上电方法，其特征在于，所述智能单火开关是通过单火线方式连接的，包括：选择电路、超低功耗隔离电路、微型控制单元电路和继电器，所述微型控制单元电路和所述超低功耗隔离电路通过控制继电器来控制所述智能单火开关的开关状态；

所述微型控制单元电路包括低压差直流稳压芯片、微型控制单元和延迟启动单元，在上电时，当所述低压差直流稳压芯片输出电压低于所述延迟启动单元的电压设定值时，所述延迟启动单元控制所述微型控制单元不启动，当所述低压差直流稳压芯片输出电压大于所述延迟启动单元电的压设定值时，所述延迟启动单元延迟一定时间后、控制所述微型控制单元启动并正常工作。

其中，所述延迟启动单元包括延时启动芯片和电容，所述电容连接在所述延时启动芯片的SRT PIN脚上，当所述低压差直流稳压芯片输出VCC给到所述延时启动芯片时，当所述电容未充电至电压设定值时，所述延时启动芯片的RESET PIN输出RESET复位信号给到所述微型控制单元电路，当所述电容充电至电压设定值时，所述延时启动芯片的RESET PIN脚延迟一定时间后、输出正常电信号给到所述微型控制单元，所述延时启动芯片控制所述微型控制单元正常启动。

其中，所述智能单火开关的小电流的直流电通过所述选择电路进入到所述超低功耗隔离电路，直流电转出所述超低功耗隔离电路后给到所述延时电路和所述继电器，实现所述延时电路、所述继电器的地和前段火线共线的地的隔离。

其中，所述智能单火开关还包括无线通信电路、点触控制电路、语音控制电路、感应控制电路和定时控制电路中的一种或多种，能接受无线通信信号、点触信号、感应信号和语音信号发送的控制信号，所述智能单火开关及时或定时的执行所述控制信号。

其中，所述定时控制电路包括本地储存器和处理器，所述本地储存器储存用户发送的定时信号和所述所述智能单火开关的标识，所述处理器处理用户发送的控制信号和检测当前时间是否需要响应所述控制信号。

其中，可以通过移动设备通过无线局域网向绑定的智能单火开关发送控制信号，在移动设备通过无线局域网向绑定的智能单火开关发送控制信号之前，还包括:存在多个智能单火开关时，根据智能单火开关的标识，向绑定的智能单火开关发送所述控制信号。

其中，所述继电器通过将所述超低功耗隔离电路和微型控制单元电路输出的低电平转化为高电平，输出至负载控制负载上电。

其中，所述智能单火开关还包括储能电容，所述储能电容在所述智能单火开关开态时储存电能、在所述智能单火开关关态时释放电能，通过所述储能电容保证所述微型控制单元电路在所述智能单火开关的关态下正常工作。

本发明的有益效果在于：

1：基于延时复位的智能单火开关上电方法，当智能单火开关控制非小功率负载时，保证了智能单火开关的可靠性；当智能单火开关控制小功率负载时，增加了智能单火开关的可靠性。

2:延时复位电路结构简单，生产成本低，适合量产。

3:智能单火开关的单火线安装方式，降低装修布线成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是智能单火开关的电路功能图；

图2是采用延时启动电路的微型控制单元电路功能图；

图3是低压差直流稳压芯片和延迟启动单元的电路图；

图4是智能单火开关与负载的连接图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明智能单火开关进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、2和4所示，一种基于延时复位的智能单火开关上电方法，智能单火开关是通过单火线方式连接的，包括：选择电路、超低功耗隔离电路、微型控制单元电路和继电器，微型控制单元电路和超低功耗隔离电路通过控制继电器来控制智能单火开关的开关状态；

微型控制单元电路包括低压差直流稳压芯片、微型控制单元和延迟启动单元，在上电时，当低压差直流稳压芯片输出电压低于延迟启动单元的电压设定值时，延迟启动单元控制微型控制单元不启动，当低压差直流稳压芯片输出电压大于延迟启动单元电的压设定值时，延迟启动单元延迟一定时间后、控制微型控制单元启动并正常工作。在本发明一具体实施例中，延迟启动单元的电压设定值为2.93V,所以当低压差直流稳压芯片输出电压低于2.93V时，微型控制单元不启动，智能单火开关状态不改变，当低压差直流稳压芯片输出电压不低于2.93V时，微型控制单元启动，智能单火开关状态改变。

如图3所示，延迟启动单元包括延时启动芯片U1和电容C1，电容C1连接在延时启动芯片U1的SRT PIN脚上，当低压差直流稳压芯片输出VCC给到延时启动芯片U1时，当电容C1未充电至电压设定值时，延时启动芯片U1的RESET PIN输出RESET复位信号给到微型控制单元电路，当电容C1充电至电压设定值时，延时启动芯片U1的RESET PIN脚延迟一定时间后、输出正常电信号给到微型控制单元，延时启动芯片U1控制微型控制单元正常启动。在本发明一具体实施例中，电压设定值为2.93V，当电容C1未充电至2.93V时，延时启动芯片U1的RESET PIN输出RESET复位信号给到微型控制单元电路，智能单火开关状态不改变；当电容C1充电至2.93V时，延时启动芯片U1的RESET PIN脚延迟一定时间后、输出正常电信号给到微型控制单元，延时启动芯片U1控制微型控制单元正常启动，智能单火开关状态改变。

如图1所示，智能单火开关的小电流的直流电通过选择电路进入到超低功耗隔离电路，直流电转出超低功耗隔离电路后给到延时电路和继电器，实现延时电路、继电器的地和前段火线共线的地的隔离。

如图1所示，智能单火开关还包括无线通信电路、点触控制电路、语音控制电路、感应控制电路和定时控制电路中的一种或多种，能接受无线通信信号、点触信号、感应信号和语音信号发送的控制信号，智能单火开关及时或定时的执行控制信号。在本发明一具体实施例中，智能单火开关具有无线控制功能，点触控制功能，语音控制功能和定时功能，在用户下达控制指令之后，定时系统会确定是定时发送指令还是立即发送指令至微型控制单元电路，切换智能单火开关的工作状态，当用户是通过无线控制智能单火开关的工作状态时，控制指令经无线局域网传送，无线通信电路把数字信号转化为电信号，切换智能单火开关的工作状态；当用户是通过点触控制智能单火开关的工作状态时，控制指令经物理的通断即时控制智能单火开关的工作状态；当用户是通过语音控制智能单火开关的工作状态时，控制指令经语音控制电路讲声音信号转化为电信号，切换智能单火开关的工作状态。

如图1所示，定时控制电路包括本地储存器和处理器，本地储存器储存用户发送的定时信号和智能单火开关的标识，处理器处理用户发送的控制信号和检测当前时间是否需要响应控制信号，在本发明一具体实施例中，每个智能单火开关都有自己的序列号号，此序列号不会重复，保证处理器不会将同一个序列号的命令发送至不同的智能单火开关，本地储存器会储存定时控制指令，处理器会处理定时新新，确认控制命令的输出时间。

如图1所示，可以通过移动设备通过无线局域网向绑定的智能单火开关发送控制信号，在移动设备通过无线局域网向绑定的智能单火开关发送控制信号之前，还包括:存在多个智能单火开关时，根据智能单火开关的标识，向绑定的智能单火开关发送控制信号。

如图1所示，继电器通过将超低功耗隔离电路和微型控制单元电路输出的低电平转化为高电平，输出至负载控制负载上电。

如图3所示，智能单火开关还包括储能电容，储能电容在智能单火开关开态时储存电能、在智能单火开关关态时释放电能，通过储能电容保证微型控制单元电路在智能单火开关的关态下正常工作，在本发明的一具体实施例中，在智能单火开关开态的状态下，储能电容会储存电能，当智能单火开关的关态的状态下，不需要外接电源，就能保证微型控制单元电路的正常工作，由此保证了智能单火开关的正常工作。

结合上述所说的，在本发明的具体一实施：

一种基于延时复位的智能单火开关具有远程控制功能、语音控制功能和点触控制功能，为实现其功能，智能单火开关具有选择电路、超低功耗隔离电路、微型控制单元电路、继电器、无线通信电路、点触控制电路和语音控制电路。

智能单火开关以单火线连接方式，接在负载和火线之间，根据目前国内的电压标准为220V，也可适用于其他电压标准，如110V、380V等，从使用情况来说，当用户根据使用情况要关闭负载输入电压或接通负载输入电压时，输入电压不会立刻接通或关闭，智能单火开关响应指令的时间会与用户发送指令的时间有一定的延迟，例如10秒，延迟时间可以大于10秒也可小于10秒，用户可以通过移动设备控制、语音控制或点触控制等不同的控制方式，控制智能单火开关的接通和关闭。

例如以一个3W的灯来说，当智能开关在打开状态下，断电重新上电，由于灯的功率只有3W，导致工作电路里的工作电流非常小，单火开态电路通过选择电路，提供电流至超低功耗隔离电路，微电流经低压差稳压芯片至延时启动芯片U1，由于电流过小，在电容C1未充电至电压设定值之前，延时启动芯片U1的RESET PIN脚输出RESET复位信号至微型控制单元，微型控制单元保持复位状态，，在电容C1充电电压达到电压设定值时，延时启动芯片U1的RESET PIN脚延迟10S,输出关闭电路的信号至微型控制单元，微型控制单元退出复位状态，开始进行工作，在此之后微型控制单元接收到关闭的控制指令后，会传达关闭的控制指令至继电器执行用户下达的关闭控制指令。

在本实施例中，用户是采用手机控制的方式关闭灯的，用户的关闭控制指令，会根据手机上所绑定的智能单火开关的标识，通过无线局域网的方式，将用户的关闭控制指令的无线信号数据传送至无线通信电路，无线通信电路将接收到关闭控制指令传送至微型控制单元电路，微型控制单元电路就会执行关闭电源的控制指令，关闭智能单火开关，切断灯的输入电压，实现远程关灯的功能。

在本发明的另一具体实施：

一种基于延时复位的智能单火开关具有远程控制功能、语音控制功能、点触控制功能和定时功能，为实现其功能，智能单火开关具有选择电路、超低功耗隔离电路、微型控制单元电路、继电器、无线通信电路、点触控制电路、定时控制电路和语音控制电路。

智能单火开关以单火线连接方式，接在负载和火线之间，根据目前国内的电压标准为220V，也可适用于其他电压标准，如110V、380V等，从使用情况来说，当用户根据使用情况要关闭负载输入电压或接通负载输入电压时，输入电压不会立刻接通或关闭，智能单火开关响应指令的时间会与用户发送指令的时间有一定的延迟，例如15秒，延迟时间可以大于15秒也可小于15秒，用户可以通过移动设备控制、语音控制或点触控制等不同的控制方式，控制职能单火开关的接通和关闭。

以一空调作为负载来说，当空调在关闭状态下，用户希望半小时后，智能开关可以把空调打开，此时工作电路是关态状态，储存电容一直给智能单火开关提供工作电流，工作电流通过选择电路至超低功耗隔离电路后，最后微型控制单元，微型控制单元保持复位状态，从接收到用户的指令的半小时后，微型控制单元退出复位状态，开始进行工作，输出高电平至继电器，智能开关开始上电，空凋从关闭状态转为运行状态。

在本实施例中，用户是采用语音控制的方式打开空调，用户的打开控制指令会经由语音控制电路把声音信号转化为电信号，语音语音控制电路把转化后的电信号传送至定时控制电路，定时控制电路会把半小时打开的控制指令储存在本地储存器内，处理器会将设时间和当前时间做对比，当当前时间与设定时间一致时，处理器就会输出电流传送至微型控制单元电路，微型控制单元电路就会执行打开电源的控制指令，打开智能单火开关，接通空调的输入电压，实现远程打开空调的功能。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种基于延时复位的智能单火开关上电方法，其特征在于，所述智能单火开关是通过单火线方式连接的，包括：选择电路、超低功耗隔离电路、微型控制单元电路和继电器，所述微型控制单元电路和所述超低功耗隔离电路通过控制继电器来控制所述智能单火开关的开关状态；

所述微型控制单元电路包括低压差直流稳压芯片、微型控制单元和延迟启动单元，在上电时，当所述低压差直流稳压芯片输出电压低于所述延迟启动单元的电压设定值时，所述延迟启动单元控制所述微型控制单元不启动，当所述低压差直流稳压芯片输出电压大于所述延迟启动单元电的压设定值时，所述延迟启动单元延迟一定时间后、控制所述微型控制单元启动并正常工作。

2.根据权利要求1所述的一种基于延时复位的智能单火开关上电方法，其特征在于，所述延迟启动单元包括延时启动芯片U1和电容C1，所述电容C1连接在所述延时启动芯片U1的SRT PIN脚上，当所述低压差直流稳压芯片U1输出VCC给到所述延时启动芯片U1时，当所述电容C1未充电至电压设定值时，所述延时启动芯片U1的RESET PIN输出RESET复位信号给到所述微型控制单元电路，当所述电容C1充电至电压设定值时，所述延时启动芯片U1的RESETPIN脚延迟一定时间后、输出正常电信号给到所述微型控制单元，所述延时启动芯片U1控制所述微型控制单元正常启动。

3.根据权利要求1所述的一种基于延时复位的智能单火开关上电方法，其特征在于，所述智能单火开关的小电流的直流电通过所述选择电路进入到所述超低功耗隔离电路，直流电转出所述超低功耗隔离电路后给到所述延时电路和所述继电器，实现所述延时电路、所述继电器的地和前段火线共线的地的隔离。

4.根据权利要求1所述的一种基于延时复位的智能单火开关上电方法，其特征在于，所述智能单火开关还包括无线通信电路、点触控制电路、语音控制电路、感应控制电路和定时控制电路中的一种或多种，能接受无线通信信号、点触信号、感应信号和语音信号发送的控制信号，所述智能单火开关及时或定时的执行所述控制信号。

5.根据权利要求4所述的一种基于延时复位的智能单火开关上电方法，其特征在于，所述定时控制电路包括本地储存器和处理器，所述本地储存器储存用户发送的定时信号和所述所述智能单火开关的标识，所述处理器处理用户发送的控制信号和检测当前时间是否需要响应所述控制信号。

6.根据权利要求4所述的一种基于延时复位的智能单火开关上电方法，其特征在于，可以通过移动设备通过无线局域网向绑定的智能单火开关发送控制信号，在移动设备通过无线局域网向绑定的智能单火开关发送控制信号之前，还包括:存在多个智能单火开关时，根据智能单火开关的标识，向绑定的智能单火开关发送所述控制信号。

7.根据权利要求1所述的一种基于延时复位的智能单火开关上电方法，其特征在于，所述继电器通过将所述超低功耗隔离电路和微型控制单元电路输出的低电平转化为高电平，输出至负载控制负载上电。

8.根据权利要求1所述的一种基于延时复位的智能单火开关上电方法，其特征在于，所述智能单火开关还包括储能电容，所述储能电容在所述智能单火开关开态时储存电能、在所述智能单火开关关态时释放电能，通过所述储能电容保证所述微型控制单元电路在所述智能单火开关的关态下正常工作。

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