CN203840618U - 单火线无线物联智能开关 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种单火线无线物联智能开关，该物联智能开关包括微处理器控制电路、电源取能及开关动作电路、无线发射模块以及无线接收模块；所述电源取能及开关动作电路与外部火线以及用电设备连接；所述微处理器控制电路、无线接收模块的电源输入端与电源取能及开关动作电路连接；其中，该开关还包括发射储能电路；所述发射储能电路的电源输入端与电源取能及开关动作电路连接，发射储能电路的电源输出端与无线发射模块连接；所述微处理器控制电路的输出控制端分别与发射储能电路、无线发射模块、无线接收模块、电源取能及开关动作电路连接；本实用新型的优点在于可以实现多个单火线智能开关之间通过无线信号进行动作相互控制及信息传递。

Description

单火线无线物联智能开关
技术领域
本实用新型涉及一种智能开关，特别涉及利用电容进行发射储能的一种单火线无线物联智能开关。
背景技术
智能照明作为智能家居的重要组成部分，将逐渐进入人们的生活，智能开关是智能照明的执行机构也将取代老式的机械开关。目前，市场上常见的智能开关为电子式单火线遥控开关，其安装方便、无需重新布线、能够直接替换老式的机械开关，因而得到较为广泛的应用。现有电子式单火线遥控开关包括了取能单元、无线接收模块、控制单元等；开关中没有无线发射模块无法发送本开关的动作信号，因此现有电子式单火线遥控开关只能实现单控，不能实现多个电子式单火线遥控开关之间的无线互控及开关状态反馈。由于无线发送模块一般发射电流较大均达到10mA以上，且无线发送模块功耗降低，发射距离也将大幅度降低没有实用性，而单火线取能有较大的限制，只能提供较小的工作电流，功耗大于4mA时负载较小的电子式单火线开关会出现不稳定的现象如灯具发生闪烁，由于这些原因的限制导致现有的电子式单火线遥控开关无法实现无线数据发射，现有的电子式单火线遥控开关之间无法通过无线信号进行动作相互控制及信息传递。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型提供一种实现多个智能开关之间通过无线信号进行动作相互控制及信息传递的单火线无线物联智能开关。
本实用新型采用所述的一种单火线无线物联智能开关，该物联智能开关包括微处理器控制电路、电源取能及开关动作电路、无线发射模块以及无线接收模块；所述电源取能及开关动作电路与外部火线以及用电设备连接；所述微处理器控制电路、无线接收模块的电源输入端与电源取能及开关动作电路连接；其中，该开关还包括发射储能电路；所述发射储能电路的电源输入端与电源取能及开关动作电路连接，发射储能电路的电源输出端与无线发射模块连接；所述微处理器控制电路的输出控制端分别与发射储能电路、无线发射模块、无线接收模块、电源取能及开关动作电路连接。
其中，所述电源取能及开关动作电路包括与外部火线连接的单火线取能单元以及用于与用电设备连接的可控硅控制电路；微处理器控制电路、发射储能电路、无线接收模块的电源输入端与单火线取能单元连接；微处理器控制电路输出控制端连接到可控硅控制电路用于控制用电设备的状态切换。
其中，所述微处理器控制电路分别包括触摸输入单元、状态指示单元、动作输出单元。
由于在无线发射模块与电源取能及开关动作电路之间增加了发射储能电路，通过发射储能电路将电能进行储备，再将发射储能电路里的电能提供给无线发射模块发射时使用，使无线发射模块能有效的发射无线数据，实现了智能开关的无线数据的发射，智能开关通过无线接收模块将接收信号反馈给微处理器控制电路以作出相应的动作，通过无线发射模块发射智能开关动作信号，实现智能开关之间通过无线信号进行动作相互控制及信息传递。
附图说明
图1是本实用新型的单火线无线物联智能开关原理示意图。
图2是本实用新型的微处理器控制电路及发射储能模块电路原理示意图；
图3是本实用新型的电源取能及开关动作模块电路原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明：
请参见图1，一种单火线无线物联智能开关，该物联智能开关包括微处理器控制电路1、发射储能电路3、电源取能及开关动作电路2、无线发射模块4以及无线接收模块5，无线发射模块4以及无线接收模块5采用现有技术这里不加以叙述；电源取能及开关动作电路2包括单火线取能单元以及可控硅控制电路；单火线取能单元与火线的一端连接用于将电能传入，微处理器控制电路1、发射储能电路3、无线接收模块5的电源输入端与火线取能单元连接从而得到电能；发射储能电路3的电源输出端与无线发射模块4连接从而在发射无线数据时给无线发射模块4提供电能；微处理器控制电路1内部包括：主控制芯片U1、触摸输入单元、状态指示单元、动作输出单元；主控制芯片U1内置唯一ID号作为智能开关的地址码；动作输出单元的输出控制端分别与发射储能电路3、无线发射模块4、无线接收模块5以及可控硅控制电路连接，对发射储能电路3、无线发射模块4、无线接收模块5以及可控硅控制电路连接作出相应的动作控制；可控硅控制电路与用电设备连接，从而使得微处理器控制电路1可以通过可控硅控制电路控制用电设备的状态切换。
请参见图2，触摸输入单元包括三路触摸感应键盘PAD1、PAD2、PAD3，U2为触摸芯片用于检测触摸感应键盘的按键信息，将按键信息传输到主控制芯片U1的18、19、20引脚；LED1、LED2、LED3为红蓝双色LED指示灯分别由主控制芯片U1的15、16、17引脚控制，当引脚高电平时对应的三极管导通LED灯显示红色，当引脚为低电平时对应的LED灯显示蓝色；主控制芯片U1第03引脚通过电阻R22及三极管Q4连接到蜂鸣器B1；接口JP1的01、02引脚为无线接收控制引脚，其中主控制芯片U1通过JP1的01引脚控制接收模块使能并由JP1的02引脚接收无线数据，接口JP1的05、06、07引脚为动作输出，连接到电源取能及开关动作模块2的可控硅控制电路控制外部灯泡或用电设备的导通关闭；主控制芯片U1的第09、第10引脚跟发射模块相连，其中第09脚用于控制发射储能电路3向无线发射模块4供电，第10脚传递无线发射数据。
请参见图2，发射储能电路3包括三个三极管及一个法拉电容，法拉电容BT1存储能量用于为发射模块提供电源，三极管Q7、Q8构成镜像电路，Q8的C极电流由Q7的C极负载的阻值决定，Q7的C极负载的阻值减小会使Q8的C极输出电流增加；充电速度的转换由主控制芯片U1的01脚控制，主控制芯片U1的01脚通过电阻R23连接到NPN三极管Q9，当U1主控制芯片的01脚输出低电平则Q9截止，R25阻值恒定，Q8的C极输出恒定电流为法拉电容BT1慢速充电；为实现较快速度充电，可通过将主控制芯片U1的01脚置高电平Q9导通，Q7的C极输出由R24、R25的并联电阻决定，因设置R24为R25的1/10～1/20，R24、R25的并联电阻主要由R24的值决定，从而实现对法拉电容BT1快速充电；R26、R27为电阻分压采样电路，U1主控制芯片可通过电阻分压对BT1法拉电容电量进行检测。
请参见图3，电源取能及开关动作模块2的单火线取能电路由负载断开取电电路、负载接通取能电路和可控硅控制电路，负载断开时，电流由整流桥DB1、DB2整流，形成较高的直流电压，通过高频变压器BYQ1输出电压并进行滤波取能；负载接通取能电路由DB3、DB4、DB5整流后在可控硅Q2、Q4、Q6未导通前通过导通单向可控硅Q3、Q5、Q7取能；LDO芯片U5、U6、电容、电感组成的稳压电路有效提升系统工作电源质量；可控硅控制电路即通过接口JP1的05、06、07引脚控制光耦U4、U7、U8的导通来实现对单向可控硅Q3、Q5、Q7的控制，从而控制可控硅Q2、Q4、Q6对外操作。
发射储能电路电量检测是由MCU在发射无线数据前，先检测发射储能电路3中储能电容BT1的电量，如电量高于定值则开始发射无线数据，发射结束停止无线发射模块4；如电量低于定值则停止无线发射模块，导通蜂鸣器B1提示并使储能电容BT1进入快速充电，发射储能电路3的电量检测控制能为无线发射模块4提供可靠的发射电源，通过无线接收模块5的无线数据接收和无线发射模块4无线数据发射实现智能开关之间通过无线信号进行动作相互控制及信息传递。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种单火线无线物联智能开关，该物联智能开关包括微处理器控制电路(1)、电源取能及开关动作电路(2)、无线发射模块(4)以及无线接收模块(5)；所述电源取能及开关动作电路(2)与外部火线以及用电设备连接；所述微处理器控制电路(1)、无线接收模块(5)的电源输入端与电源取能及开关动作电路(2)连接；其特征在于：该开关还包括发射储能电路(3)；所述发射储能电路(3)的电源输入端与电源取能及开关动作电路(2)连接，发射储能电路(3)的电源输出端与无线发射模块(4)连接；所述微处理器控制电路(1)的输出控制端分别与发射储能电路(3)、无线发射模块(4)、无线接收模块(5)、电源取能及开关动作电路(2)连接。
2.根据权利要求1所述的一种单火线无线物联智能开关，其特征在于：所述电源取能及开关动作电路(2)包括与外部火线连接的单火线取能单元以及用于与用电设备连接的可控硅控制电路；微处理器控制电路(1)、发射储能电路(3)、无线接收模块(5)的电源输入端与单火线取能单元连接；微处理器控制电路(1)输出控制端连接到可控硅控制电路用于控制用电设备的状态切换。
3.根据权利要求1所述的一种单火线无线物联智能开关，其特征在于：所述微处理器控制电路(1)分别包括触摸输入单元、状态指示单元、动作输出单元。
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