CN205910556U - 一种具有身份认证的智能开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有身份认证的智能开关，包括：开关电路，耦接于外部市电与负载之间，以控制外部市电与负载之间的通断；主控电路，耦接于开关电路，以向开关电路发送驱动信号，驱动开关电路控制外部市电与负载之间的通断；身份检测电路，耦接于主控电路，用以向主控电路发送身份数据，主控电路对身份数据进行比较后判断是否输出驱动信号到开关电路；WIFI电路，耦接于主控电路，还与外部物联网耦接，以将外部物联网的身份数据输入到主控电路内，以供主控电路比对。本实用新型的具有身份认证的智能开关，通过身份检测电路、WIFI电路和主控电路的设置，就可以有效的实现一个身份检测的效果了，避免了现有技术中误动作的问题。

Description

一种具有身份认证的智能开关

技术领域

本实用新型涉及一种智能开关，更具体的说是涉及一种具有身份认证的智能开关。

背景技术

开关是一种开启和关闭部件，所以其用在门禁、电路方面十分的广泛，同时每一个开关的打开与否十分的重要，所以开关可以说是一种权限的限定，所以对于打开开关的人员身份认证就显得十分的重要。

现有的智能开关具有可以远程打开和关闭的效果，但是其都不具有一个身份认证的效果，因而只要有人给智能开关发送指令，那么智能开关都会产生动作，这样就很容易导致智能开关在不符合的条件下动作，导致出现问题，因而在智能开关内部增加身份认证功能是十分有必要的。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种具有身份认证的智能开关。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种具有身份认证的智能开关，包括：

开关电路，耦接于外部市电与负载之间，以控制外部市电与负载之间的通断；主控电路，耦接于开关电路，以向开关电路发送驱动信号，驱动开关电路控制外部市电与负载之间的通断；

身份检测电路，耦接于主控电路，用以向主控电路发送身份数据，主控电路对身份数据进行比较后判断是否输出驱动信号到开关电路；

WIFI电路，耦接于主控电路，还与外部物联网耦接，以将外部物联网的身份数据输入到主控电路内，以供主控电路比对；

其中，所述身份检测电路包括：

射频芯片P5，该射频芯片P5具有读数据引脚RXD、写数据引脚TXD、电源引脚VCC和接地引脚GND，所述读数据引脚RXD和写数据引脚TXD均与主控电路耦接，所述电源引脚VCC接电源，其还耦接有电容C19后耦接于接地引脚GND，所述接地引脚GND接地；

插脚P6，所述插脚P6连接有天线，具有插脚1和插脚2，所述射频芯片P5还具有天线引脚ANT1和天线引脚ANT1，所述天线引脚ANT1耦接于插脚2，天线引脚ANT2耦接于插脚1。

作为本实用新型的进一步改进，所述电容C19为104瓷片电容。

作为本实用新型的进一步改进，所述开关电路包括耦接于外部火线与负载之间的火线开关电路和耦接于外部零线与负载之间的零线开关电路，所述火线开关电路包括：

继电器K1，该继电器K1具有开关部分和线圈部分，其中开关部分耦接于外部火线与负载之间，所述线圈部分一端耦接于电源，另一端耦接有二极管D2后耦接于电源，该线圈部分还并联有相互串联的电阻R10和发光二极管D3；

开关三极管Q2，该开关三极管Q2的集电极耦接于继电器K1的线圈部分，发射极接地，集电极耦接有电阻R13后耦接于主控电路；

其中，零线开关电路的内部电路结构与火线开关电路的内部电路结构相同。

作为本实用新型的进一步改进，所述继电器K1的型号为250V-10A。

作为本实用新型的进一步改进，所述主控电路包括：

主控芯片U4，该主控芯片U4具有多个I/O接口，所述驱动电路、身份检测电路和WIFI电路均通过I/O接口与主控芯片U4耦接，该主控芯片U4还具有晶振输入接口和复位接口，所述晶振输入接口耦接有晶振电路后接地，所述复位接口耦接有复位电路。

作为本实用新型的进一步改进，所述主控芯片U4的型号为STM32F103RB，所述主控芯片U4还具有模式选择引脚BOOT0，该模式选择引脚BOOT0耦接有电阻R12后接地。

作为本实用新型的进一步改进，所述WIFI电路包括：

电源芯片U5，该电源芯片U5具有输入端、输出端和接地端，所述输入端并联有电容C20和电容C22后接电源，接地端接地，输出端并联有电容C23和电容C21后输出电源；

WIFI芯片P7，该WIFI芯片P7具有多个I/O端口、复位端口RST、写信号端口TXD和读信号端口RXD，所述写信号端口TXD和读信号端口RXD均与主控电路耦接，所述复位端口RST耦接有电阻R21后接电源芯片U5的输出端，其中一个I/O端口耦接有电阻R20后接电源芯片U5的输出端。

作为本实用新型的进一步改进，所述电源芯片U5的型号为AMS1117，其输出电压是3.3V。

本实用新型的有益效果，通过开关电路的设置就可以有效的实现控制外部电网与负载之间智能开关的效果，而通过主控电路的设置就可以有效的实现给开关电路发送驱动信号实现一个智能控制的作用，而通过身份检测电路的设置，就可以有效的检测将需要操作智能开关的人员的身份信息，通过WIFI电路的设置，就可以有效的实现利用外部物联网来进行身份认证的效果，同时将身份检测电路设置成射频芯片，就可以有效的RFID射频识别技术来完成身份检测了，其结构简单成本低廉，同时通过插脚的设置，就可以有效的将射频芯片与天线连接，使得射频芯片能够更好的读取标签上的ID号，使得智能开关能够更好的实现身份认证了，进一步避免了智能开关的误动作。

附图说明

图1为本实用新型的具有身份认证的智能开关的身份检测电路电路图；

图2为开关电路的电路图；

图3为主控电路的电路图；

图4为WIFI电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合附图所给出的实施例对本实用新型做进一步的详述。

参照图1至4所示，本实施例的一种具有身份认证的智能开关，其特征在于：

包括：

开关电路1，耦接于外部市电与负载之间，以控制外部市电与负载之间的通断；

主控电路2，耦接于开关电路1，以向开关电路1发送驱动信号，驱动开关电路1控制外部市电与负载之间的通断；

身份检测电路3，耦接于主控电路2，用以向主控电路2发送身份数据，主控电路2对身份数据进行比较后判断是否输出驱动信号到开关电路1；

WIFI电路4，耦接于主控电路2，还与外部物联网耦接，以将外部物联网的身份数据输入到主控电路2内，以供主控电路2比对；

其中，所述身份检测电路3包括：

射频芯片P5，该射频芯片P5具有读数据引脚RXD、写数据引脚TXD、电源引脚VCC和接地引脚GND，所述读数据引脚RXD和写数据引脚TXD均与主控电路2耦接，所述电源引脚VCC接电源，其还耦接有电容C19后耦接于接地引脚GND，所述接地引脚GND接地；

插脚P6，所述插脚P6连接有天线，具有插脚1和插脚2，所述射频芯片P5还具有天线引脚ANT1和天线引脚ANT1，所述天线引脚ANT1耦接于插脚2，天线引脚ANT2耦接于插脚1，当有人需要去操作开关电路1的时候了，首先他需要通过身份检测电路3输入其身份信息，主控电路2在接收到身份信息之后，通过WIFI电路4与外部的物联网进行通信，将身份认证信息从外部的物联网下载过来，然后将下载过来的身份认证信息与身份检测电路3检测到的身份信息进行认证比对，若比对通过则主控电路2发送操作信号到开关电路1，开关电路1对外部电网进行操作，若比对不通过，则主控电路2发送不操作信号到开关电路1，开关电路1不对电网进行任何操作，其中在进行身份检测的时候，检测人员需要将自己的标签靠近天线，那么天线就会检测到标签内的ID号，变成电信号输入到插脚1和插脚2内，然后插脚1和插脚2将该电信号输入到射频芯片P5的天线引脚ANT1和天线引脚ANT1内，之后射频芯片P5输出ID号到主控电路2内，如此便很好的实现了一个身份检测的效果。

作为改进的一种具体实施方式，所述电容C19为104瓷片电容，一般来说射频芯片P5工作的时候，其电压和电流不会很大，所以将电容C19设置成瓷片电容，一方面可以有效的起到一个稳定滤波的效果，使得射频芯片P5能够很好的进行工作了，且结构简单成本低廉。

作为改进的一种具体实施方式，所述开关电路1包括耦接于外部火线与负载之间的火线开关电路11和耦接于外部零线与负载之间的零线开关电路12，所述火线开关电路11包括：

继电器K1，该继电器K1具有开关部分和线圈部分，其中开关部分耦接于外部火线与负载之间，所述线圈部分一端耦接于电源，另一端耦接有二极管D2后耦接于电源，该线圈部分还并联有相互串联的电阻R10和发光二极管D3；

开关三极管Q2，该开关三极管Q2的集电极耦接于继电器K1的线圈部分，发射极接地，集电极耦接有电阻R13后耦接于主控电路2；

其中，零线开关电路12的内部电路结构与火线开关电路11的内部电路结构相同，通过火线开关电路11和零线开关电路12的设置，就可以有效的实现分别控制火线的通断和零线的通断的效果，而将火线开关电路11和零线开关电路12设置成继电器K1和开关三极管Q2的组合，由于主控电路2输出的电流强度较小，因而可以通过主控电路2先控制开关三极管Q2，然后再通过开关三极管Q2控制继电器K1，这样就可以有效的实现主控电路2控制外部电网的通断的效果。

作为改进的一种具体实施方式，所述继电器K1的型号为250V-10A，众所周知目前市电的电压为220V，所以将继电器K1的型号设置成250V-10A，其最大电压比现有的市电电压要大一点，这样一方面可以实现在市电出现波动的时候，继电器K1正常工作的效果，因而可以避免设置过小导致的继电器K1容易损坏的问题，还可以避免设置过大使得继电器K1无法很好的工作的问题。

作为改进的一种具体实施方式，所述主控电路2包括：

主控芯片U4，该主控芯片U4具有多个I/O接口，所述驱动电路1、身份检测电路3和WIFI电路4均通过I/O接口与主控芯片U4耦接，该主控芯片U4还具有晶振输入接口和复位接口，所述晶振输入接口耦接有晶振电路后接地，所述复位接口耦接有复位电路，通过主控芯片U4的设置，就可以监督有效的实现一个智能控制的作用，且结构简单容易实现，并不需要太复杂的结构，就可以有效的协调各个电路之间的工作了。

作为改进的一种具体实施方式，所述主控芯片U4的型号为STM32F103RB，所述主控芯片U4还具有模式选择引脚BOOT0，该模式选择引脚BOOT0耦接有电阻R12后接地，STM32系列芯片具有强大的可编辑能力，用在这里就可以很好的实现一个智能控制的效果，而通过将模式选择引脚BOOT0接电阻后接地，就可以有效的维持主控芯片U4处于正常工作状态，避免了主控芯片U4工作状态不稳定的问题。

作为改进的一种具体实施方式，所述WIFI电路4包括：

电源芯片U5，该电源芯片U5具有输入端、输出端和接地端，所述输入端并联有电容C20和电容C22后接电源，接地端接地，输出端并联有电容C23和电容C21后输出电源；

WIFI芯片P7，该WIFI芯片P7具有多个I/O端口、复位端口RST、写信号端口TXD和读信号端口RXD，所述写信号端口TXD和读信号端口RXD均与主控电路2耦接，所述复位端口RST耦接有电阻R21后接电源芯片U5的输出端，其中一个I/O端口耦接有电阻R20后接电源芯片U5的输出端，由于WIFI芯片P7所需要的工作电压与控制器内电源不同，因而通过电源芯片U5的设置就可以有效的对控制器内电源进行一个转换的效果，这样就能够很好的给WIFI芯片P7供电了，使得WIFI芯片P7能够更好的与外部物联网进行通信。

作为改进的一种具体实施方式，所述电源芯片U5的型号为AMS1117，其输出电压是3.3V，AMS1117可以有效的实现一个稳压转换的作用，将电源电压转换成3.3V，如此便能够很好的提供给WIFI芯片P7工作了。

综上所述，本实用新型的具有身份认证的智能开关，通过主控电路2、开关电路1、身份检测电路3和WIFI电路4的设置，就可以有效的实现一个智能开关开断的时候前期进行身份认证以后才进行开断的效果，避免了现有技术中智能开关误动作的问题。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种具有身份认证的智能开关，其特征在于：包括：

开关电路(1)，耦接于外部市电与负载之间，以控制外部市电与负载之间的通断；

主控电路(2)，耦接于开关电路(1)，以向开关电路(1)发送驱动信号，驱动开关电路(1)控制外部市电与负载之间的通断；

身份检测电路(3)，耦接于主控电路(2)，用以向主控电路(2)发送身份数据，主控电路(2)对身份数据进行比较后判断是否输出驱动信号到开关电路(1)；

WIFI电路(4)，耦接于主控电路(2)，还与外部物联网耦接，以将外部物联网的身份数据输入到主控电路(2)内，以供主控电路(2)比对；

其中，所述身份检测电路(3)包括：

射频芯片P5，该射频芯片P5具有读数据引脚RXD、写数据引脚TXD、电源引脚VCC和接地引脚GND，所述读数据引脚RXD和写数据引脚TXD均与主控电路(2)耦接，所述电源引脚VCC接电源，其还耦接有电容C19后耦接于接地引脚GND，所述接地引脚GND接地；

插脚P6，所述插脚P6连接有天线，具有插脚1和插脚2，所述射频芯片P5还具有天线引脚ANT1和天线引脚ANT1，所述天线引脚ANT1耦接于插脚2，天线引脚ANT2耦接于插脚1。

2.根据权利要求1所述的具有身份认证的智能开关，其特征在于：所述电容C19为104瓷片电容。

3.根据权利要求1或2所述的具有身份认证的智能开关，其特征在于：所述开关电路(1)包括耦接于外部火线与负载之间的火线开关电路(11)和耦接于外部零线与负载之间的零线开关电路(12)，所述火线开关电路(11)包括：

继电器K1，该继电器K1具有开关部分和线圈部分，其中开关部分耦接于外部火线与负载之间，所述线圈部分一端耦接于电源，另一端耦接有二极管D2后耦接于电源，该线圈部分还并联有相互串联的电阻R10和发光二极管D3；

开关三极管Q2，该开关三极管Q2的集电极耦接于继电器K1的线圈部分，发射极接地，集电极耦接有电阻R13后耦接于主控电路(2)；

其中，零线开关电路(12)的内部电路结构与火线开关电路(11)的内部电路结构相同。

4.根据权利要求3所述的具有身份认证的智能开关，其特征在于：所述继电器K1的型号为250V-10A。

5.根据权利要求1或2所述的具有身份认证的智能开关，其特征在于：所述主控电路(2)包括：

主控芯片U4，该主控芯片U4具有多个I/O接口，所述驱动电路(1)、身份检测电路(3)和WIFI电路(4)均通过I/O接口与主控芯片U4耦接，该主控芯片U4还具有晶振输入接口和复位接口，所述晶振输入接口耦接有晶振电路后接地，所述复位接口耦接有复位电路。

6.根据权利要求5所述的具有身份认证的智能开关，其特征在于：所述主控芯片U4的型号为STM32F103RB，所述主控芯片U4还具有模式选择引脚BOOT0，该模式选择引脚BOOT0耦接有电阻R12后接地。

7.根据权利要求1或2所述的具有身份认证的智能开关，其特征在于：所述WIFI电路(4)包括：

电源芯片U5，该电源芯片U5具有输入端、输出端和接地端，所述输入端并联有电容C20和电容C22后接电源，接地端接地，输出端并联有电容C23和电容C21后输出电源；

WIFI芯片P7，该WIFI芯片P7具有多个I/O端口、复位端口RST、写信号端口TXD和读信号端口RXD，所述写信号端口TXD和读信号端口RXD均与主控电路(2)耦接，所述复位端口RST耦接有电阻R21后接电源芯片U5的输出端，其中一个I/O端口耦接有电阻R20后接电源芯片U5的输出端。

8.根据权利要求7所述的具有身份认证的智能开关，其特征在于：所述电源芯片U5的型号为AMS1117，其输出电压是3.3V。