CN203243555U - 新型智能与感应组合开关 - Google Patents

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张雷
肖波
吴海松
刘金泉
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Abstract

本实用新型公开了新型智能与感应组合开关，包括：智能主开关和感应开关，其特征在于：所述智能主开关包括ZigBee控制模块、电源控制电路、可控硅控制电路、光耦驱动电路、开关按键；所述感应开关包括光感传感器电路和人体感应检测电路；ZigBee控制模块接收开关按键、所述光感传感器电路和所述人体感应检测电路输出的信号，进行处理后将信号传送给网关；并且，ZigBee控制模块接收网关发送的信号，输出控制信号到光耦驱动电路；所述光耦驱动电路接收ZigBee控制模块输出的控制信号，输出驱动信号到可控硅控制电路；所述可控硅控制电路接收光耦驱动电路输出的驱动信号，控制灯打开或关闭；本实用新型可广泛应用于家庭、宾馆、学校、工厂等场合。

Description

新型智能与感应组合开关
技术领域：
本实用新型涉及开关，具体涉及新型智能与感应组合开关。
技术背景：
目前市面上无线墙面开关的出现给用户带来了不少方便，甚至带给人们生活观念的改变。而无线传感器的配合，使无线墙面开关的应用更加灵活、更加广阔，使用户在体验无线控制灯光带来的乐趣的同时，通过各种传感器的应用，给用户增加了更多的舒适感、安全感。但无线墙面开关和传感器开关是物联网领域两个不可或缺的产品，而无线墙面开关和传感器开关作为两个独立的产品设计，使得两个产品的联合应用受到一定的限制，也给用户的安装带来不便。
传统无线开关有如下缺点：
1）传统无线墙面开关没有传感器开关的配合，只能实现简单的开关灯情境功能。
2）传统无线墙面开关没有传感器开关的配合，不能根据当时环境的温度值、湿度值、光感值以及人体感应进行组合场景的设计。
3）即使市面上的无线墙面开关与无线传感器开关联合使用，也是作为两个独立的产品进行安装使用。故硬件设计上，两个无线开关就需要两套独立的电源进行供电，需要两套独立的ZigBee控制模块进行控制，浪费了成本。
4）传统的无线墙面开关与传感器开关分开安装，不能实现两类开关的整体效果。
5）传统的无线墙面开关与传感器开关分开安装，给用户安装带来了不便，外观的协调性也存在问题。
为达到物联网领域智能家居系统的整体控制效果，外观效果，以及成本控制，需要设计一套无线墙面开关与无线传感器开关的组合硬件结构。
实用新型内容：
本实用新型所要解决的技术问题是提供新型智能与感应组合开关。
为了解决上述问题，本实用新型技术方案是，新型智能与感应组合开关，包括：智能主开关和感应开关，其特征在于：所述智能主开关包括ZigBee控制模块、电源控制电路、可控硅控制电路、光耦驱动电路、开关按键；所述感应开关包括光感传感器电路和人体感应检测电路；
所述电源控制电路将交流电转换成直流电为各电路单元供电；
ZigBee控制模块接收开关按键、所述光感传感器电路和所述人体感应检测电路输出的信号，进行处理后将信号传送给网关；并且，ZigBee控制模块接收网关发送的信号，输出控制信号到光耦驱动电路；
所述光耦驱动电路接收ZigBee控制模块输出的控制信号，输出驱动信号到可控硅控制电路；
所述可控硅控制电路接收光耦驱动电路输出的驱动信号，控制灯打开或关闭；
所述光感传感器电路检测环境光度，将光度信号转换成电信号输出到ZigBee控制模块；
所述人体感应检测电路检测人体信号；当人体感应检测电路检测到人体信号时，输出电信号到ZigBee控制模块。
本实用新型智能主开关的供电系统与感应开关的供电系统是同一个系统供电，节省了电源系统的成本；感应开关上的传感器信号与智能主开关的控制信号使用同一个ZigBee模块进行控制，节省了ZigBee的应用成本；新型智能与感应组合开关方式丰富了产品的场景应用模式，既能通过开关按键手动控制，又能通过光感传感器电路和人体感应检测电路自动控制。
根据本实用新型所述的新型智能与感应组合开关的一种优选方案，所述新型智能与感应组合开关包括智能模式与普通模式切换按键；当处于智能模式时，移动终端设备通过无线ZigBee网络向网关发送控制信号，网关将信号处理后发送到ZigBee控制模块；本方案通过智能模式与普通模式切换按键的设置，使智能主开关既可以当作智能开关使用，也可以当作普通开关使用，并且还实现了利用连接到网关的移动终端设备，通过无线ZigBee网络来远程控制连接在智能主开关上的灯；这些移动终端设备可以是手机、平板电脑、普通PC或其它任何移动设备等。
根据本实用新型所述的新型智能与感应组合开关的一种优选方案，该新型智能与感应组合开关设置有锂电池和锂电池充电电路，当交流电停止供电时，由锂电池为各电路单元供电。本方案通过设置锂电池，实现家居环境中断电情况下的安防报警等场景配置。
根据本实用新型所述的新型智能与感应组合开关的一种优选方案，所述感应开关还包括温度传感器电路，所述温度传感器电路检测环境温度，将温度信号转换成电信号输出到ZigBee控制模块；ZigBee控制模块将信号处理后发送到网关，当温度高于设定值时，网关通过无线ZigBee网络发送报警信号。
根据本实用新型所述的新型智能与感应组合开关的一种优选方案，所述感应开关还包括湿度传感器电路，所述湿度传感器电路检测环境湿度，将湿度信号转换成电信号输出到ZigBee控制模块；ZigBee控制模块将信号处理后发送到网关，当湿度高于设定值时，网关通过无线ZigBee网络发送报警信号。
根据本实用新型所述的新型智能与感应组合开关的一种优选方案，所述开关按键包括安防报警接口按键,当安防报警接口按键开启时，人体感应检测电路将检测到的人体信号转换成电信号输出到ZigBee控制模块，ZigBee控制模块将信号处理后发送到网关，网关通过无线ZigBee网络发送报警信号。
根据本实用新型所述的新型智能与感应组合开关的一种优选方案，智能主开关和感应开关均包括灯带显示电路，对智能主开关和感应开关的状态进行显示。
本实用新型所述的新型智能与感应组合开关的有益效果是：本实用新型智能主开关的供电系统与感应开关的供电系统是同一个系统供电，节省了电源系统的成本；无线感应开关上的传感器信号与智能主开关的控制信号使用同一个ZigBee进行控制，节省了ZigBee的应用成本；新型智能与感应组合开关方式丰富了产品的场景应用模式，使用户能在享受无线开关电灯乐趣的同时，能根据家居环境的变化实现更多的灯光控制效果，让用户体验到家居生活中更好的方便性、舒适性与安全性；本实用新型既能智能控制、自动控制、远程控制，又能手动控制，成本低，功能全，可广泛应用于家庭、宾馆、学校、工厂等场合。
附图说明
图1是本实用新型所述的新型智能与感应组合开关的电路原理框图。
图2是本实用新型所述的ZigBee控制模块11的电路原理图。
图3是本实用新型所述的光耦驱动电路14中其中一路电路原理图。
图4是ZigBee控制模块11的人体检测控制流程图。
图5是ZigBee控制模块11的光感检测控制流程图。
图6是智能主开关1控制流程图。
图7是感应开关2控制流程图
具体实施方式
参见图1至图7，新型智能与感应组合开关，包括：智能主开关1和感应开关2，其特征在于：所述智能主开关包括ZigBee控制模块11、电源控制电路12、可控硅控制电路13、光耦驱动电路14、开关按键15；所述感应开关2包括光感传感器电路21和人体感应检测电路24；
所述电源控制电路12将交流电转换成直流电为各电路单元供电；
ZigBee控制模块11接收开关按键15、所述光感传感器电路21和所述人体感应检测电路24输出的信号，进行处理后将信号传送给网关3；并且，ZigBee控制模块11接收网关3发送的信号，输出控制信号到光耦驱动电路14；
所述光耦驱动电路14接收ZigBee控制模块11输出的控制信号，输出驱动信号到可控硅控制电路13；
所述可控硅控制电路13接收光耦驱动电路14输出的驱动信号，控制灯打开或关闭；
所述光感传感器电路21检测环境光度，将光度信号转换成电信号输出到ZigBee控制模块11；当光度小于设定值时，网关3发送开灯控制信号到ZigBee控制模块11，ZigBee控制模块11输出开灯控制信号，通过光耦驱动电路14和可控硅控制电路13控制灯打开；当光度大于设定值时，网关3发送关灯控制信号到ZigBee控制模块11，ZigBee控制模块11输出关灯控制信号，通过光耦驱动电路14和可控硅控制电路13控制灯关闭；具体控制流程见图5。
所述人体感应检测电路24检测人体信号；当人体感应检测电路24检测到人体信号时，输出电信号到ZigBee控制模块11，ZigBee控制模块11将收到的数据传送给网关3；网关3发送开灯控制信号到ZigBee控制模块11，ZigBee控制模块11输出开灯控制信号，通过光耦驱动电路14和可控硅控制电路13控制灯打开；具体控制流程见图4。
参见图2至图3，在具体实施例中，ZigBee控制模块11采用JN5148。ZigBee控制模块11中，DIO14至DIO16为开关按键15输入；DIO17为智能模式与普通模式切换按键151输入；DIO11至DIO13为光耦驱动电路14控制输出；DIO4、DIO5为灯带显示电路控制输出；DIO18为光感传感器电路21电源输出、ADC1为光感传感器电路21控制输入；DIO19为人体感应检测电路24控制输入；DIO0为温度传感器电路22控制输入；DIO8为湿度传感器电路23控制输入。
在具体实施例中，ZigBee控制模块11可以驱动多个光耦驱动电路14，即每个智能主开关可以控制多个灯打开或关闭。并且，每个网关可以控制多个新型智能与感应组合开关。
在具体实施例中，所述新型智能与感应组合开关包括智能模式与普通模式切换按键151；当处于智能模式时，移动终端设备通过无线ZigBee网络向网关3发送控制信号，网关3将信号处理后发送到ZigBee控制模块11。
在具体实施例中，该新型智能与感应组合开关设置有锂电池17和锂电池充电电路18，当交流电停止供电时，由锂电池17为各电路单元供电。
在具体实施例中，所述感应开关2还包括温度传感器电路22，所述温度传感器电路22检测环境温度，将温度信号转换成电信号输出到ZigBee控制模块11；ZigBee控制模块11将信号处理后发送到网关3，当温度高于设定值时，网关3通过无线ZigBee网络发送报警信号。
在具体实施例中，所述感应开关2还包括湿度传感器电路23，所述湿度传感器电路23检测环境湿度，将湿度信号转换成电信号输出到ZigBee控制模块11；ZigBee控制模块11将信号处理后发送到网关3，当湿度高于设定值时，网关3通过无线ZigBee网络发送报警信号。
在具体实施例中，所述开关按键15包括安防报警接口按键152,当安防报警接口按键152开启时，人体感应检测电路24将检测到的人体信号转换成电信号输出到ZigBee控制模块11，ZigBee控制模块11将信号处理后发送到网关3，网关3通过无线ZigBee网络发送报警信号。
在具体实施例中，智能主开关1中设置有主灯带显示电路16，感应开关2中设置有感应灯带显示电路25。主灯带显示电路16和感应灯带显示电路25均受ZigBee控制模块11，对智能主开关1和感应开关2的状态进行显示。
本实用新型使用ZigBee模块作为无线通讯模块，按下智能主开关的不同按键，将通过ZigBee网络向网关5发送不同的键值，网关收到该键值后，对该智能开关所接的灯进行电灯控制，电灯的组合控制方式可预先在网关中进行配置，实现相应的场景控制。用户可以通过手动控制灯的打开和闭合，也可以实现利用连接到网关的终端，通过无线ZigBee网络来远程控制连接在开关上灯的亮度，这些终端可以是手机、平板电脑、普通PC或其它任何移动设备等。感应开关通过传感器电路将周围环境的温度、湿度、光感、被动红外人体检测值传送给智能主开关的ZigBee。智能主开关的ZigBee再将接收到数据传给网关，根据预先设定的场景配置，网关将对该ZigBee网络中的单个或多个新型智能与感应组合开关发送控制指令，需要控制的新型智能与感应组合开关接到控制指令后，执行相应的操作。

Claims (7)

1.新型智能与感应组合开关，包括：智能主开关（1）和感应开关（2），其特征在于：所述智能主开关包括ZigBee控制模块（11）、电源控制电路（12）、可控硅控制电路（13）、光耦驱动电路（14）、开关按键（15）；所述感应开关（2）包括光感传感器电路（21）和人体感应检测电路（24）；
所述电源控制电路（12）将交流电转换成直流电为各电路单元供电；
ZigBee控制模块（11）接收开关按键（15）、所述光感传感器电路（21）和所述人体感应检测电路（24）输出的信号，进行处理后将信号传送给网关（3）；并且，ZigBee控制模块（11）接收网关（3）发送的信号，输出控制信号到光耦驱动电路（14）；
所述光耦驱动电路（14）接收ZigBee控制模块（11）输出的控制信号，输出驱动信号到可控硅控制电路（13）；
所述可控硅控制电路（13）接收光耦驱动电路（14）输出的驱动信号，控制灯打开或关闭；
所述光感传感器电路（21）检测环境光度，将光度信号转换成电信号输出到ZigBee控制模块（11）；
所述人体感应检测电路（24）检测人体信号；当人体感应检测电路（24）检测到人体信号时，输出电信号到ZigBee控制模块（11）。
2.根据权利要求1所述的新型智能与感应组合开关，其特征在于：所述新型智能与感应组合开关包括智能模式与普通模式切换按键（151）；当处于智能模式时，移动终端设备通过无线ZigBee网络向网关（3）发送控制信号，网关（3）将信号处理后发送到ZigBee控制模块（11）。
3.根据权利要求2所述的新型智能与感应组合开关，其特征在于：该新型智能与感应组合开关设置有锂电池（17）和锂电池充电电路（18），当交流电停止供电时，由锂电池（17）为各电路单元供电。
4.根据权利要求1或2或3所述的新型智能与感应组合开关，其特征在于：所述感应开关（2）还包括温度传感器电路（22），所述温度传感器电路（22）检测环境温度，将温度信号转换成电信号输出到ZigBee控制模块（11）；ZigBee控制模块（11）将信号处理后发送到网关（3），当温度高于设定值时，网关（3）通过无线ZigBee网络发送报警信号。
5.根据权利要求4所述的新型智能与感应组合开关，其特征在于：所述感应开关（2）还包括湿度传感器电路（23），所述湿度传感器电路（23）检测环境湿度，将湿度信号转换成电信号输出到ZigBee控制模块（11）；ZigBee控制模块（11）将信号处理后发送到网关（3），当湿度高于设定值时，网关（3）通过无线ZigBee网络发送报警信号。
6.根据权利要求5所述的新型智能与感应组合开关，其特征在于：所述开关按键（15）包括安防报警接口按键（152）,当安防报警接口按键（152）开启时，人体感应检测电路（24）将检测到的人体信号转换成电信号输出到ZigBee控制模块（11），ZigBee控制模块（11）将信号处理后发送到网关（3），网关（3）通过无线ZigBee网络发送报警信号。
7.根据权利要求6所述的新型智能与感应组合开关，其特征在于：智能主开关（1）和感应开关（2）均包括灯带显示电路。
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