CN112118660A - 一种单火开关多控电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种单火开关多控电路，包括至少两个的开关单元及灯具；将至少两个的开关单元中的任意一个作为主控开关单元，其余的均作为从控开关单元，主控开关单元，用于接收从控开关单元的控制信号，从控开关单元，用于发送控制信号至主控开关单元；若干个从控开关单元并联，且均与一根通讯线的一端电连接，该通讯线的另一端与主控开关单元电连接，通过载波通讯；还包括开关按钮，开关按钮与从控开关单元电连接；灯具通过主控开关单元与电源电连接；从控开关单元采集开关按钮的状态信息，并生成控制信号通过载波通讯发送至主控开关单元，主控开关单元接收到控制信号后，根据控制信号控制灯具的亮灭。
Description
技术领域
本发明涉及单火开关技术领域，具体涉及一种单火开关多控电路。
背景技术
目前家庭装修中大量使用了机械开关，方便对各种家庭用电设备进行开关控制。目前需要在不新增或者重新布线情况下快速升级成智能开关，使用智能单火线开关直接替换是目前最便捷的方式。智能开关与普通机械开关有很大的差别，智能开关能让我们的生活越来越方便。智能开关利用控制板和电子元器件(继电器或者双向可控硅)实现电路智能化通断。它打破了传统机械开关的单一功能。除了本地控制以外还可以通过手机应用程序进行无线控制。目前在家庭中除了智能单控开关以外，还有智能双控开关的应用场景。如房间内与房间外、房间内相隔较远距离或者楼上楼下对同一个灯可以进行控制。
目前市现有技术的多路双控单火开关最多以三键居多，除了接灯的接线柱之外并且与每个对应的按键需要一根通讯信(3开就需要接3根通讯线)，由此需要设置若干个通讯线，对安装和排版都增加了难度，家用槽线越多其成本往往也越高。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种单火开关多控电路，其通过一条通讯线连接多个从控开关单元与一个主控开关单元，利用载波通讯的方式实现了多路开关的对一个主控开关单元的控制。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供的一种单火开关多控电路，包括至少两个的开关单元及灯具；将至少两个的开关单元中的任意一个作为主控开关单元，其余的均作为从控开关单元，主控开关单元，用于接收从控开关单元的控制信号，从控开关单元，用于发送控制信号至主控开关单元；若干个从控开关单元并联，且均与一根通讯线的一端电连接，该通讯线的另一端与主控开关单元电连接，通过载波通讯；还包括开关按钮，开关按钮与从控开关单元电连接；灯具通过主控开关单元与电源电连接；从控开关单元采集开关按钮的状态信息，并生成控制信号通过载波通讯发送至主控开关单元，主控开关单元接收到控制信号后，根据控制信号控制灯具的亮灭。
优选的，主控开关单元的第一端连接电源与灯具，主控开关单元的第二端连接从控开关单元的输出端。
优选的，主控开关单元包括继电器、第一取电识别电路、第一控制电路；继电器连接于灯具和火线之间，用于直接控制灯具的亮灭；第一取电识别电路，检测主控开关单元是否连接有灯具负载；第一控制电路，用于控制继电器的闭合或断开；第一控制电路的输出端与继电器电连接，第一控制电路的输入端与第一取电识别电路的输出端电连接，第一取电识别电路还与火线电连接。
优选的，从控开关单元包括第二通讯供电电路、及第二控制电路；开关按钮，用于间接起到控制灯具亮灭的效果；第二控制电路，用于检测开关按钮的开关状态并生成开关信号，并将开关信号发送至第二通讯供电电路；第二通讯供电电路，用于接收开关信号，并根据开关信号生成控制信号，发送控制信号至主控开关单元；开关按钮与第二控制电路的输入端电连接，第二控制电路与第二通讯供电电路电连接，第二通讯供电电路与主控开关单元电连接。
优选的，主控开关单元还包括AC-DC转换电路和第一通讯供电电路；AC-DC转换电路，用于将交流输入转换为直流输出；第一通讯供电电路，为从控开关单元供电，且用于从控开关单元的控制信号并发送至第一控制电路；AC-DC转换电路的输入端与第一取电识别电路电连接，AC-DC转换电路的输出端与第一控制电路电连接，第一控制电路与第一通讯供电电路电连接；AC-DC转换电路将第一取电识别电路的电压转换为直流电输出至第一控制电路，为第一控制电路起到供电的效果，第一控制电路通过第一通讯供电电路采集从控开关单元的控制信号，第一控制电路通过控制信号控制继电器的闭合和断开，实现对灯具的控制。
优选的，从控开关单元还包括第二取电识别电路；第二取电识别电路连接火线，且第二取电识别电路的输出端与第二控制电路电连接。
优选的，主控开关单元和从控开关单元通过火线和通讯线相连为若干个从控开关单元提供电源；通讯线为载波通信线，从控开关单元对载波做了编码发送至主控开关单元，主控开关单元对载波进行编码接收和纠错处理，防止单线通信干扰造成的错误控制。
本发明的有益效果为：
本发明提供的一种单火开关多控电路，主控开关单元、若干个从控开关单元的设置，奠定了多路控制单火开关的基础，主控开关单元通过连接与灯具和火线之间的继电器，直接控制灯具的接通和断开，若干个从控开关单元从多路对控制按键的控制信号进行采集，并发送至主控开关单元，实现从控开关单元通过主控开关单元对灯具进行间接的控制亮灭，其中若干个从控开关单元通过一根通讯线与主控开关单元进行载波通讯连接，从控开关单元对载波做了编码发送至主控开关单元，主控开关单元对载波进行编码接收和纠错处理，最后实现仅用一根通讯线实现单火开关的多控效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施方式中提供的连接关系示意图；
图2为本发明具体实施方式中提供的整体连接示意图。
附图标示：1主控开关单元；11继电器；12第一取电识别电路；13第一控制电路；14AC-DC转换电路；15第一通讯供电电路；2从控开关单元；21第二通讯供电电路；22第二控制电路；23第二取电识别电路；3灯具；4开关按钮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作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。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1-2所示，本实施例中提供的一种单火开关多控电路，包括至少两个的开关单元及灯具3；将至少两个的开关单元中的任意一个作为主控开关单元1，其余的均作为从控开关单元2，主控开关单元1，用于接收从控开关单元2的控制信号，从控开关单元2，用于发送控制信号至主控开关单元1；若干个从控开关单元2并联，且均与一根通讯线的一端电连接，该通讯线的另一端与主控开关单元1电连接，通过载波通讯；还包括开关按钮4，开关按钮4与从控开关单元2电连接；灯具3通过主控开关单元1与电源电连接；从控开关单元2采集开关按钮4的状态信息，并生成控制信号通过载波通讯发送至主控开关单元1，主控开关单元1接收到控制信号后，根据控制信号控制灯具3的亮灭。
优选的，主控开关单元1的第一端连接电源与灯具3，主控开关单元1的第二端连接从控开关单元2的输出端。具体的，若干个从控开关单元2一一对应连接有开关按钮4相当于多个开关；主控开关单元1是通过对继电器11的控制可以直接控制灯具的亮灭；其次通过将若干个从控开关单元2并联在一根通讯线上，通过通讯线与主控开关单元1进行通讯连接，当从控开关单元2采集到的开关按钮4的状态发生改变时发送控制信号至主控开关单元1，通过通讯线载波通讯反馈至主控开关单元1，根据控制信号对主控开关单元1内的开关进行动作，实现多路的从控开关单元2对主控开关单元1进行控制的效果。
优选的，主控开关单元1包括继电器11、第一取电识别电路12、第一控制电路13；继电器11连接于灯具和火线之间，用于直接控制灯具的亮灭；第一取电识别电路12，检测主控开关单元1是否连接有灯具负载；第一控制电路13，用于控制继电器11的闭合或断开；第一控制电路13的输出端与继电器11电连接，第一控制电路13的输入端与第一取电识别电路12的输出端电连接，第一取电识别电路12还与火线电连接。具体的，主控开关单元1和从控开关单元2是两个完全相同组成的电路，差别在于控制电路内所运行的逻辑，控制电路内预设有主控逻辑和从控逻辑，根据取电识别电路发送过来的信号判断执行主控逻辑还是从控逻辑；当主控开关单元1与灯具串联后，通过第一取电识别电路12识别出与灯具导通，发送主控信号至第一控制电路13使其运行主控逻辑，以此控制继电器11的闭合和导通。
优选的，还包括开关按钮4，从控开关单元2包括第二通讯供电电路21、及第二控制电路22；开关按钮4，用于间接起到控制灯具亮灭的效果；第二控制电路22，用于检测开关按钮4的开关状态并生成开关信号，并将开关信号发送至第二通讯供电电路21；第二通讯供电电路21，用于接收开关信号，并根据开关信号生成控制信号，发送控制信号至主控开关单元1；开关按钮4与第二控制电路22的输入端电连接，第二控制电路22与第二通讯供电电路21电连接，第二通讯供电电路21与主控开关单元1电连接。具体的，结合上述所描述的主控逻辑和从控逻辑的选择执行的控制电路；从控开关单元2的第二取电识别电路23对从控开关单元2进行检测识别从控开关单元2未与灯具连接导通，发送信号至第二控制电路22，第二控制电路22在接收到第二取电识别电路23的信号后切换从控逻辑进行运行，第二控制电路22检测开关按钮4的状态信息后生成控制信号通过第二通讯供电电路21发送至主控开关单元1进行控制；其中主控开关单元1同样电连接有开关按钮4，与主控开关单元1连接的开关按钮4可以直接的对灯具3进行控制。
优选的，从控开关单元2还包括第二取电识别电路23；第二取电识别电路23连接火线，且第二取电识别电路23的输出端与第二控制电路22电连接。
优选的，主控开关单元1还包括AC-DC转换电路14和第一通讯供电电路15；AC-DC转换电路14，用于将交流输入转换为直流输出；第一通讯供电电路15，为从控开关单元2供电，且用于从控开关单元2的控制信号并发送至第一控制电路13；AC-DC转换电路14的输入端与第一取电识别电路12电连接，AC-DC转换电路14的输出端与第一控制电路13电连接，第一控制电路13与第一通讯供电电路15电连接；AC-DC转换电路14将第一取电识别电路12的电压转换为直流电输出至第一控制电路13，为第一控制电路13起到供电的效果，第一控制电路13通过第一通讯供电电路15采集从控开关单元2的控制信号，第一控制电路13通过控制信号控制继电器11的闭合和断开，实现对灯具的控制。具体的，AC-DC转换电路14和第一控制电路13之间还设有稳压电路，通过将AC-DC转换电路14输出的直流电压进行稳压输出至第一控制电路13；第一通讯供电电路15用于与第二通讯供电电路21进行通讯以及供电的作用，通过第一通讯供电电路15接收第二通讯供电电路21的控制信号，再发送控制信号至第一控制电路13，第一控制电路13根据控制信号对继电器11进行闭合和断开的控制，实现从控开关单元2对灯具的亮灭进行控制。
优选的，主控开关单元1和从控开关单元2通过火线和通讯线相连为若干个从控开关单元2提供电源；通讯线为载波通信线，从控开关单元2对载波做了编码发送至主控开关单元1，主控开关单元1对载波进行编码接收和纠错处理，防止单线通信干扰造成的错误控制。具体的，第二控制模块包括从控电路和开关按钮4，开关按钮4相当于操作开关，用于生成开关指令，用于认为控制，从控电路用于采集开关按钮4的输入状态，根据开关按钮4的开关指令通过通讯线载波通讯发送控制指令至主控开关单元1。
优选的，主控开关单元1和从控开关单元2通过火线和通讯线相连为若干个从控开关单元2提供电源；通讯线为载波通信线，从控开关单元2对载波做了编码发送至主控开关单元1，主控开关单元1对载波进行编码接收和纠错处理，防止单线通信干扰造成的错误控制。
优选的，第一控制电路13和第二控制电路22中的通讯控制可以采用单片机、中央处理器或者无线SOC等进行通讯。
由于单火面板无法提供持续的大电流，所以主控开关单元1在非工作时段做休眠处理，为防止唤醒及io中断可能出现的丢失情况，避免出现数据出错的情况，操作实际处理与通讯转化规则为1111->1，0000->0，在4个数据位内，处理时连续超过的2个0或2个1，即认为是0或1。
例如第一控制电路13在收到第二控制电路22发出信号1111000000001111000000000000111111110000，其中1111000000001111为同步字，0000000000001111为通讯按键号，11110000为通讯操作字，收到同步字后解析后续的信号，将读取到的按键号或操作字1111作为1，读取到的0000作为0，通讯按键号0000000000001111即0x000A转化为实际表示的按键号为0x01，通讯操作字11110000即0xA0转化为实际表示的操作字为0x2，表明主开关需执行翻转操作，故第一控制电路13会执行主开关的翻转操作。
由于通讯线同时需要作为供电线，发送高电平时，电源会被拉低，所以不能长时间的处于高电平状态，本实施例中使用的方波信号为1/7的占空比，能保证第一控制电路13接收到从开关单元发出的控制信号，并在纠错后能够满足预期值。例如第一控制电路13收到第二控制电路22发出的信号为11110000即实际目标值10，但是实际接收丢失一个信号波形，接收到的信号为11010000，此时即可通过第一控制电路13的编码接收纠错处理，处理后得到目标值10，达到了当通讯过程中出现编码丢失的情况，仍然能进行与预期结果相符的输出结果。
本实施例中可以支持多个从控开关单元2的接入，操作任一从控开关单元2均能达到控制主控开关单元1的目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种单火开关多控电路，其特征在于，包括至少两个的开关单元及灯具(3)；
将至少两个的开关单元中的任意一个作为主控开关单元(1)，其余的均作为从控开关单元(2)，所述主控开关单元(1)，用于接收从控开关单元(2)的控制信号，所述从控开关单元(2)，用于发送控制信号至所述主控开关单元(1)；若干个所述从控开关单元(2)并联，且均与一根通讯线的一端电连接，该通讯线的另一端与所述主控开关单元(1)电连接，通过载波通讯；
还包括开关按钮(4)，所述开关按钮(4)与所述从控开关单元(2)电连接；
所述灯具(3)通过主控开关单元(1)与电源电连接；
所述从控开关单元(2)采集所述开关按钮(4)的状态信息，并生成控制信号通过载波通讯发送至所述主控开关单元(1)，所述主控开关单元(1)接收到控制信号后，根据控制信号控制灯具(3)的亮灭。
2.如权利要求1所述的一种单火开关多控电路，其特征在于：所述主控开关单元(1)的第一端连接电源与灯具(3)，所述主控开关单元(1)的第二端连接所述从控开关单元(2)的输出端。
3.如权利要求1所述的一种单火开关多控电路，其特征在于：所述主控开关单元(1)包括继电器(11)、第一取电识别电路(12)、第一控制电路(13)；
所述继电器(11)连接于灯具(3)和火线之间，用于直接控制灯具(3)的亮灭；
所述第一取电识别电路(12)，检测主控开关单元(1)是否连接有灯具(3)负载；
所述第一控制电路(13)，用于控制所述继电器(11)的闭合或断开；
所述第一控制电路(13)的输出端与所述继电器(11)电连接，所述第一控制电路(13)的输入端与所述第一取电识别电路(12)的输出端电连接，所述第一取电识别电路(12)还与火线电连接。
4.如权利要求1所述的一种单火开关多控电路，其特征在于：所述从控开关单元(2)包括第二通讯供电电路(21)、及第二控制电路(22)；
所述开关按钮(4)，用于间接起到控制灯具(3)亮灭的效果；
所述第二控制电路(22)，用于检测开关按钮(4)的开关状态并生成开关信号，并将开关信号发送至第二通讯供电电路(21)；
所述第二通讯供电电路(21)，用于接收开关信号，并根据开关信号生成控制信号，发送控制信号至所述主控开关单元(1)；
所述开关按钮(4)与所述第二控制电路(22)的输入端电连接，所述第二控制电路(22)与所述第二通讯供电电路(21)电连接，所述第二通讯供电电路(21)与所述主控开关单元(1)电连接。
5.如权利要求3所述的一种单火开关多控电路，其特征在于：所述主控开关单元(1)还包括AC-DC转换电路(14)和第一通讯供电电路(15)；
所述AC-DC转换电路(14)，用于将交流输入转换为直流输出；
所述第一通讯供电电路(15)，为所述从控开关单元(2)供电，且用于所述从控开关单元(2)的控制信号并发送至所述第一控制电路(13)；
所述AC-DC转换电路(14)的输入端与所述第一取电识别电路(12)电连接，所述AC-DC转换电路(14)的输出端与所述第一控制电路(13)电连接，所述第一控制电路(13)与所述第一通讯供电电路(15)电连接；
所述AC-DC转换电路(14)将第一取电识别电路(12)的电压转换为直流电输出至第一控制电路(13)，为第一控制电路(13)起到供电的效果，所述第一控制电路(13)通过所述第一通讯供电电路(15)采集从控开关单元(2)的控制信号，所述第一控制电路(13)通过控制信号控制继电器(11)的闭合和断开，实现对灯具(3)的控制。
6.如权利要求3所述的一种单火开关多控电路，其特征在于：所述从控开关单元(2)还包括第二取电识别电路(23)；
所述第二取电识别电路(23)连接火线，且所述第二取电识别电路(23)的输出端与所述第二控制电路(22)电连接。
7.如权利要求1所述的一种单火开关多控电路，其特征在于：所述主控开关单元(1)和所述从控开关单元(2)通过火线和通讯线相连为若干个所述从控开关单元(2)提供电源；
所述通讯线为载波通信线，所述从控开关单元(2)对载波做了编码发送至所述主控开关单元(1)，所述主控开关单元(1)对载波进行编码接收和纠错处理，防止单线通信干扰造成的错误控制。
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