CN206611625U - 具有亮度调节功能的智能开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有亮度调节功能的智能开关，包括壳体和设置在壳体内的电路板，电路板上设有供电单元、过零检测单元、控制单元、调光单元、无线通信单元和按键单元；供电单元一端与电源连接，另一端分别与过零检测单元、控制单元、调光单元、无线通信单元、按键单元连接；控制单元分别与过零检测单元、调光单元、无线通信单元、按键单元连接；调光单元与电灯连接。本实用新型的有益效果是：能够实现对灯光亮度的调节，既能够通过按键手动控制，又能够远程控制电灯的开闭，可以实现无级调光，在调光过程中使灯光逐渐发生明暗变化，延长电灯的使用寿命，也能够使人眼逐渐适应光线的明暗变化，提高人体舒适度。

Description

具有亮度调节功能的智能开关

技术领域

本实用新型属于智能家具技术领域，具体涉及一种具有亮度调节功能的智能开关。

背景技术

传统照明灯具只可以单一地进行开关，在不同环境亮度、不同应用场合中，均以同一亮度进行照明，不能对亮度进行调节。如需要读书看报时，光线不宜过强，以防损害视力；家庭聚会时，需要光线明亮，以防客人不慎被撞伤或滑倒。现有照明灯具无论在何种情境下，都只能以同样的亮度照明，这样既浪费电力能源，又不能满足用户对不同应用场合的照明效果需要。

同时，随着生活水平的提高，人们迫切希望对传统的家电设备进行智能化升级，通过远程控制、集中控制等方式对家电设备进行更方便、更多方位的管理，以满足人们更加多样化的使用需求。

因此，设计一种能够按照用户需要进行远程亮度调节的智能开关成为一种必要。

实用新型内容

为解决传统照明灯不能进行亮度调节、不能进行远程控制的问题，本实用新型的目的在于提供一种具有亮度调节功能的智能开关。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：具有亮度调节功能的智能开关，包括壳体和设置在壳体内的电路板，上述电路板上设有供电单元、过零检测单元、控制单元、调光单元、无线通信单元和按键单元；上述供电单元一端与电源连接，另一端分别与上述过零检测单元、上述控制单元、上述调光单元、上述无线通信单元、上述按键单元连接；上述控制单元分别与上述过零检测单元、上述调光单元、上述无线通信单元、上述按键单元连接；上述调光单元与电灯连接。

本实用新型优选地，上述供电单元包括开关电源模块U1、极性电容C1、无极性电容C2、极性电容C3、无极性电容C4、稳压芯片和电阻R1；上述开关电源模块U1设有火线接线端、零线接线端、电压输出端和接地端，上述开关电源模块U1的火线接线端与上述电源的火线连接，上述开关电源模块U1的零线接线端与上述电源的零线连接；上述稳压芯片设有电压输入端、电压输出端和接地端，上述稳压芯片的电压输入端与上述开关电源模块U1的电压输出端连接，上述稳压芯片的接地端与上述开关电源模块U1的接地端连接；上述极性电容C1、上述无极性电容C2的输入端分别与上述稳压芯片的电压输入端连接，上述极性电容C1、上述无极性电容C2的输出端分别与上述开关电源模块U1的接地端连接；上述极性电容C3、上述无极性电容C4的输入端分别与上述稳压芯片的电压输出端连接，上述极性电容C3、上述无极性电容C4的输出端分别与上述稳压芯片的接地端连接；上述电阻R1的输入端与上述稳压芯片的接地端连接，上述电阻R1的输出端与上述开关电源模块U1的接地端连接。

本实用新型优选地，上述电源为220V交流电，上述极性电容C1、上述极性电容C3的规格均为100uF/16V，上述无极性电容C2、上述无极性电容C4的规格均为0.1uF，上述稳压芯片的型号为HT7333，上述电阻R1的阻值为0Ω。

本实用新型优选地，上述过零检测单元包括电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6和光耦芯片；上述光耦芯片设有零线接线端、火线接线端、电压输出端和接地端；上述电源的火线依次与上述电阻R2、上述电阻R3、上述光耦芯片火线接线端连接，上述电源的零线依次与上述电阻R4、上述光耦芯片零线接线端连接；上述电阻R5的一端与上述电阻R3的输出端连接，上述电阻R5的另一端与上述电阻R4的输出端连接；上述光耦芯片的火线接线端与上述电源的火线连接，上述光耦芯片的零线接线端与上述电源的零线连接；上述光耦芯片的电压输出端上接有上述电阻R6，上述电阻R6的输入端上设有SYN信号输出端。

本实用新型优选地，上述电阻R2、上述电阻R3、上述电阻R4的阻值均为47KΩ，上述电阻R5的阻值为4.7KΩ，上述电阻R6的阻值为10KΩ，上述光耦芯片的型号为TLP521-2；上述电阻R3的输出端分别与上述光耦芯片的第2阴极引脚、第3阳极引脚连接；上述电阻R4的输出端分别与上述光耦芯片的第1阳极引脚、第4阴极引脚连接；上述电阻R6的输入端分别与上述光耦芯片的第6集电极引脚、第8集电极引脚连接；上述光耦芯片的第5发射极引脚、第7发射极引脚接地。

本实用新型优选地，上述调光单元包括光耦合器U2、双向可控硅Q1、电阻R7、电阻R8、压敏电阻Y1和保险丝FR1；上述电阻R7的输出端与上述光耦合器U2的第1阳极引脚连接，上述电阻R7的输入端为上述调光单元的触发端；上述光耦合器U2的第2阴极引脚接地；上述光耦合器U2的第6阳极引脚与上述电阻R8的输出端连接，上述电阻R8的输入端与电灯连接；上述光耦合器U2的第4阴极引脚与上述双向可控硅Q1的控制极连接；上述双向可控硅Q1的阳极与上述电阻R8的输入端连接，上述双向可控硅Q1的阴极与上述保险丝FR1的输入端连接；上述压敏电阻Y1输入端与上述双向可控硅Q1的阳极连接，上述压敏电阻Y1输出端与上述保险丝FR1的输入端连接；上述保险丝FR1的输出端与上述电源的火线连接；上述电阻R7、上述电阻R8的阻值均为470Ω。

本实用新型优选地，上述无线通信单元为ZigBee芯片。

本实用新型优选地，上述控制单元为单片机，上述单片机型号为PIC16F690。

本实用新型优选地，上述按键单元的输入端设有电阻R9，上述电阻R9的输入端与上述稳压芯片的电压输出端连接，上述按键单元设有接地端，上述电阻R9的输出端设有PGD端；上述电阻R9的阻值为10KΩ。

本实用新型优选地，上述单片机的VDD引脚与上述稳压芯片的电压输出端连接，上述单片机的VSS引脚接地，上述单片机的VDD引脚与上述单片机的VSS引脚之间通过无极性电容C5连接；上述单片机的RA5引脚、RA4引脚接地，上述单片机的RA5引脚上连接有无极性电容C6，上述单片机的RA4引脚上连接有无极性电容C7，上述无极性电容C6、上述无极性电容C7的规格均为22P；上述无极性电容C6的输入端、上述无极性电容C7的输入端之间通过晶振Y2连接，上述晶振Y2的规格为4MHz；上述单片机的RA3引脚通过电阻R11与上述光耦芯片的电压输出端连接；上述单片机的RB7引脚与上述ZigBee芯片的TX1引脚连接；上述单片机的RB5引脚与上述ZigBee芯片的RX1引脚连接；上述单片机的RB4引脚与上述调光单元的触发端连接；上述单片机的RA2引脚与上述SYN信号输出端连接；上述单片机的RA0引脚与上述PGD端连接；上述ZigBee芯片的GND引脚接地；上述ZigBee芯片的VCC引脚与上述稳压芯片的电压输出端连接；上述ZigBee芯片的GND引脚、VCC引脚之间连接有极性电容C8，上述极性电容C8的规格为10uF/16V；上述ZigBee芯片的RST引脚上连接有电阻R10，上述电阻R10的输入端与上述稳压芯片的电压输出端连接，上述电阻R10的阻值为10KΩ。

供电单元用于向电路板上的其他各单元供给电流电压。控制单元接收来自过零检测单元、无线通信单元和按键单元的指令，并经过逻辑计算后向调光单元发出信号，从而调节电灯的明暗。无线通信单元用于接收用户终端发来的指令，传递给控制单元，同时也将控制单元返回的信号反馈给用户终端。

供电单元将220V的交流电转换为低压直流电，低压直流电给过零检测单元、控制单元、调光单元、无线通信单元和按键单元提供工作电压。交流220V经过开关电源模块U1转换成5V，经过极性电容C1、无极性电容C2、极性电容C3、无极性电容C4滤波，再经过稳压芯片输出3.3V，给整个电路板系统供电。

无线通信单元用于完成开关与外界终端如手机、平板电脑等之间的无线通信。无线通信单元可选择使用ZigBee模块通讯电路，通过串口和控制单元进行通讯，射频信号和网关的射频信号通讯，功能是接收网关发来的无线ZigBee信号，通过串口传给控制单元。控制单元将信号通过射频传给网关，再通过串口向ZigBee传递信号。

控制单元用来完成逻辑处理和数据计算，控制整个电路的数据传输、信号传递、按键指令等。控制单元可选择使用单片机。

过零检测电路用于检测交流电的过零点。正半波时电流依次经过电阻R2、电阻R3，并流入光耦芯片的第3阳极引脚、第4阴极引脚，使光耦芯片的第5发射极引脚、第6集电极引脚之间导通，SYN信号输出低电平；负半波时电流经过电阻R4，流入光耦芯片的第1阳极引脚、第2阴极引脚，使光耦芯片的第7发射极引脚、第8集电极引脚之间导通，SYN信号输出低电平。

调光单元通过控制光耦合器U2的导通来控制双向可控硅Q1的导通。控制单元检测到过零点后，调光单元的触发端输出一个高电平脉冲，使光耦合器U2的第4阴极引脚、第6集电极引脚导通，从而使双向可控硅Q1导通，输出交流电给电灯。双向可控硅Q1的特性是过零点关闭，控制单元检测到过零点后，经过延时后再控制光耦合器U2导通，使双向可控硅Q1延时导通。延时时间越长，流过电灯的平均电流越小，灯光越暗；相反地，延时时间越短，流过电灯的平均电流越大，灯光越亮。

本实用新型至少能够达到一项以下有益效果：

1.能够实现对灯光亮度的调节；

2.既能够通过按键手动控制，又能够通过用户终端如手机、平板电脑等远程控制电灯的开闭，并进行亮度调节；

3.通过过零点检测减少可控硅导通电流，降低功耗，达到节能的目的；

4.可以实现无级调光，在调光过程中使灯光逐渐发生明暗变化，延长电灯的使用寿命，也能够使人眼逐渐适应光线的明暗变化，提高人体舒适度；

5.带有断电后来电恢复功能，来电后，电灯能够保持断电之前的亮度。

附图说明

图1是本实用新型的系统模块图。

图2是本实用新型供电单元的电路图。

图3是本实用新型过零检测单元的电路图。

图4是本实用新型控制单元的电路图。

图5是本实用新型调光单元的电路图。

图6是本实用新型无线通信单元的电路图。

图7是本实用新型按键单元的电路图。

附图中各序号及其对应名称如下：

供电单元1、过零检测单元2、控制单元3、调光单元4、无线通信单元5、按键单元6、电灯7、开关电源模块U1、极性电容C1、无极性电容C2、极性电容C3、无极性电容C4、稳压芯片、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、光耦芯片、光耦合器U2、双向可控硅Q1、电阻R7、电阻R8、压敏电阻Y1、保险丝FR1、电阻R9、无极性电容C5、无极性电容C6、无极性电容C7、晶振Y2、极性电容C8、电阻R10。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的解释说明。

如图1至图7所示，本实用新型包括壳体和设置在壳体内的电路板，电路板上设有供电单元1、过零检测单元2、控制单元3、调光单元4、无线通信单元5和按键单元6。

实施例1

如图1至图7所示，供电单元1一端与电源连接，另一端分别与过零检测单元2、控制单元3、调光单元4、无线通信单元5、按键单元6连接；控制单元3分别与过零检测单元2、调光单元4、无线通信单元5、按键单元6连接；调光单元4与电灯7连接。

供电单元1包括开关电源模块U1、极性电容C1、无极性电容C2、极性电容C3、无极性电容C4、稳压芯片和电阻R1；开关电源模块U1设有火线接线端、零线接线端、电压输出端和接地端，开关电源模块U1的火线接线端与电源的火线连接，开关电源模块U1的零线接线端与电源的零线连接；稳压芯片设有电压输入端、电压输出端和接地端，稳压芯片的电压输入端与开关电源模块U1的电压输出端连接，稳压芯片的接地端与开关电源模块U1的接地端连接；极性电容C1、无极性电容C2的输入端分别与稳压芯片的电压输入端连接，极性电容C1、无极性电容C2的输出端分别与开关电源模块U1的接地端连接；极性电容C3、无极性电容C4的输入端分别与稳压芯片的电压输出端连接，极性电容C3、无极性电容C4的输出端分别与稳压芯片的接地端连接；电阻R1的输入端与稳压芯片的接地端连接，电阻R1的输出端与开关电源模块U1的接地端连接。

电源为220V交流电，极性电容C1、极性电容C3的规格均为100uF/16V，无极性电容C2、无极性电容C4的规格均为0.1uF，稳压芯片的型号为HT7333，电阻R1的阻值为0Ω。

过零检测单元2包括电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6和光耦芯片；光耦芯片设有零线接线端、火线接线端、电压输出端和接地端；电源的火线依次与电阻R2、电阻R3、光耦芯片火线接线端连接，电源的零线依次与电阻R4、光耦芯片零线接线端连接；电阻R5的一端与电阻R3的输出端连接，电阻R5的另一端与电阻R4的输出端连接；光耦芯片的火线接线端与电源的火线连接，光耦芯片的零线接线端与电源的零线连接；光耦芯片的电压输出端上接有电阻R6，电阻R6的输入端上设有SYN信号输出端。

电阻R2、电阻R3、电阻R4的阻值均为47KΩ，电阻R5的阻值为4.7KΩ，电阻R6的阻值为10KΩ，光耦芯片的型号为TLP521-2；电阻R3的输出端分别与光耦芯片的第2阴极引脚、第3阳极引脚连接；电阻R4的输出端分别与光耦芯片的第1阳极引脚、第4阴极引脚连接；电阻R6的输入端分别与光耦芯片的第6集电极引脚、第8集电极引脚连接；光耦芯片的第5发射极引脚、第7发射极引脚接地。

调光单元4包括光耦合器U2、双向可控硅Q1、电阻R7、电阻R8、压敏电阻Y1和保险丝FR1；电阻R7的输出端与光耦合器U2的第1阳极引脚连接，电阻R7的输入端为调光单元4的触发端；光耦合器U2的第2阴极引脚接地；光耦合器U2的第6阳极引脚与电阻R8的输出端连接，电阻R8的输入端与电灯7连接；光耦合器U2的第4阴极引脚与双向可控硅Q1的控制极连接；双向可控硅Q1的阳极与电阻R8的输入端连接，双向可控硅Q1的阴极与保险丝FR1的输入端连接；压敏电阻Y1输入端与双向可控硅Q1的阳极连接，压敏电阻Y1输出端与保险丝FR1的输入端连接；保险丝FR1的输出端与电源的火线连接；电阻R7、电阻R8的阻值均为470Ω。

无线通信单元5为ZigBee芯片。

控制单元3为单片机，单片机型号为PIC16F690。

按键单元6的输入端设有电阻R9，电阻R9的输入端与稳压芯片的电压输出端连接，按键单元6设有接地端，电阻R9的输出端设有PGD端；电阻R9的阻值为10KΩ。

单片机的VDD引脚与稳压芯片的电压输出端连接，单片机的VSS引脚接地，单片机的VDD引脚与单片机的VSS引脚之间通过无极性电容C5连接；单片机的RA5引脚、RA4引脚接地，单片机的RA5引脚上连接有无极性电容C6，单片机的RA4引脚上连接有无极性电容C7，无极性电容C6、无极性电容C7的规格均为22P；无极性电容C6的输入端、无极性电容C7的输入端之间通过晶振Y2连接，晶振Y2的规格为4MHz；单片机的RA3引脚通过电阻R11与光耦芯片的电压输出端连接；单片机的RB7引脚与ZigBee芯片的TX1引脚连接；单片机的RB5引脚与ZigBee芯片的RX1引脚连接；单片机的RB4引脚与调光单元4的触发端连接；单片机的RA2引脚与SYN信号输出端连接；单片机的RA0引脚与PGD端连接；ZigBee芯片的GND引脚接地；ZigBee芯片的VCC引脚与稳压芯片的电压输出端连接；ZigBee芯片的GND引脚、VCC引脚之间连接有极性电容C8，极性电容C8的规格为10uF/16V；ZigBee芯片的RST引脚上连接有电阻R10，电阻R10的输入端与稳压芯片的电压输出端连接，电阻R10的阻值为10KΩ。

实施例2

如图1至图7所示，供电单元1一端与电源连接，另一端分别与过零检测单元2、控制单元3、调光单元4、无线通信单元5、按键单元6连接；控制单元3分别与过零检测单元2、调光单元4、无线通信单元5、按键单元6连接；调光单元4与电灯7连接。

供电单元1包括开关电源模块U1、极性电容C1、无极性电容C2、极性电容C3、无极性电容C4、稳压芯片和电阻R1；开关电源模块U1设有火线接线端、零线接线端、电压输出端和接地端，开关电源模块U1的火线接线端与电源的火线连接，开关电源模块U1的零线接线端与电源的零线连接；稳压芯片设有电压输入端、电压输出端和接地端，稳压芯片的电压输入端与开关电源模块U1的电压输出端连接，稳压芯片的接地端与开关电源模块U1的接地端连接；极性电容C1、无极性电容C2的输入端分别与稳压芯片的电压输入端连接，极性电容C1、无极性电容C2的输出端分别与开关电源模块U1的接地端连接；极性电容C3、无极性电容C4的输入端分别与稳压芯片的电压输出端连接，极性电容C3、无极性电容C4的输出端分别与稳压芯片的接地端连接；电阻R1的输入端与稳压芯片的接地端连接，电阻R1的输出端与开关电源模块U1的接地端连接。

电源为220V交流电，极性电容C1、极性电容C3的规格均为100uF/16V，无极性电容C2、无极性电容C4的规格均为0.1uF，稳压芯片的型号为HT7333，电阻R1的阻值为0Ω。

过零检测单元2包括电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6和光耦芯片；光耦芯片设有零线接线端、火线接线端、电压输出端和接地端；电源的火线依次与电阻R2、电阻R3、光耦芯片火线接线端连接，电源的零线依次与电阻R4、光耦芯片零线接线端连接；电阻R5的一端与电阻R3的输出端连接，电阻R5的另一端与电阻R4的输出端连接；光耦芯片的火线接线端与电源的火线连接，光耦芯片的零线接线端与电源的零线连接；光耦芯片的电压输出端上接有电阻R6，电阻R6的输入端上设有SYN信号输出端。

电阻R2、电阻R3、电阻R4的阻值均为47KΩ，电阻R5的阻值为4.7KΩ，电阻R6的阻值为10KΩ，光耦芯片的型号为TLP521-2；电阻R3的输出端分别与光耦芯片的第2阴极引脚、第3阳极引脚连接；电阻R4的输出端分别与光耦芯片的第1阳极引脚、第4阴极引脚连接；电阻R6的输入端分别与光耦芯片的第6集电极引脚、第8集电极引脚连接；光耦芯片的第5发射极引脚、第7发射极引脚接地。

调光单元4包括光耦合器U2、双向可控硅Q1、电阻R7、电阻R8、压敏电阻Y1和保险丝FR1；电阻R7的输出端与光耦合器U2的第1阳极引脚连接，电阻R7的输入端为调光单元4的触发端；光耦合器U2的第2阴极引脚接地；光耦合器U2的第6阳极引脚与电阻R8的输出端连接，电阻R8的输入端与电灯7连接；光耦合器U2的第4阴极引脚与双向可控硅Q1的控制极连接；双向可控硅Q1的阳极与电阻R8的输入端连接，双向可控硅Q1的阴极与保险丝FR1的输入端连接；压敏电阻Y1输入端与双向可控硅Q1的阳极连接，压敏电阻Y1输出端与保险丝FR1的输入端连接；保险丝FR1的输出端与电源的火线连接；电阻R7、电阻R8的阻值均为470Ω。

无线通信单元5为ZigBee芯片。

控制单元3为单片机，单片机型号为PIC16F690。

按键单元6的输入端设有电阻R9，电阻R9的输入端与稳压芯片的电压输出端连接，按键单元6设有接地端，电阻R9的输出端设有PGD端；电阻R9的阻值为10KΩ。

实施例3

如图1至图6所示，供电单元1一端与电源连接，另一端分别与过零检测单元2、控制单元3、调光单元4、无线通信单元5、按键单元6连接；控制单元3分别与过零检测单元2、调光单元4、无线通信单元5、按键单元6连接；调光单元4与电灯7连接。

供电单元1包括开关电源模块U1、极性电容C1、无极性电容C2、极性电容C3、无极性电容C4、稳压芯片和电阻R1；开关电源模块U1设有火线接线端、零线接线端、电压输出端和接地端，开关电源模块U1的火线接线端与电源的火线连接，开关电源模块U1的零线接线端与电源的零线连接；稳压芯片设有电压输入端、电压输出端和接地端，稳压芯片的电压输入端与开关电源模块U1的电压输出端连接，稳压芯片的接地端与开关电源模块U1的接地端连接；极性电容C1、无极性电容C2的输入端分别与稳压芯片的电压输入端连接，极性电容C1、无极性电容C2的输出端分别与开关电源模块U1的接地端连接；极性电容C3、无极性电容C4的输入端分别与稳压芯片的电压输出端连接，极性电容C3、无极性电容C4的输出端分别与稳压芯片的接地端连接；电阻R1的输入端与稳压芯片的接地端连接，电阻R1的输出端与开关电源模块U1的接地端连接。

电源为220V交流电，极性电容C1、极性电容C3的规格均为100uF/16V，无极性电容C2、无极性电容C4的规格均为0.1uF，稳压芯片的型号为HT7333，电阻R1的阻值为0Ω。

过零检测单元2包括电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6和光耦芯片；光耦芯片设有零线接线端、火线接线端、电压输出端和接地端；电源的火线依次与电阻R2、电阻R3、光耦芯片火线接线端连接，电源的零线依次与电阻R4、光耦芯片零线接线端连接；电阻R5的一端与电阻R3的输出端连接，电阻R5的另一端与电阻R4的输出端连接；光耦芯片的火线接线端与电源的火线连接，光耦芯片的零线接线端与电源的零线连接；光耦芯片的电压输出端上接有电阻R6，电阻R6的输入端上设有SYN信号输出端。

电阻R2、电阻R3、电阻R4的阻值均为47KΩ，电阻R5的阻值为4.7KΩ，电阻R6的阻值为10KΩ，光耦芯片的型号为TLP521-2；电阻R3的输出端分别与光耦芯片的第2阴极引脚、第3阳极引脚连接；电阻R4的输出端分别与光耦芯片的第1阳极引脚、第4阴极引脚连接；电阻R6的输入端分别与光耦芯片的第6集电极引脚、第8集电极引脚连接；光耦芯片的第5发射极引脚、第7发射极引脚接地。

调光单元4包括光耦合器U2、双向可控硅Q1、电阻R7、电阻R8、压敏电阻Y1和保险丝FR1；电阻R7的输出端与光耦合器U2的第1阳极引脚连接，电阻R7的输入端为调光单元4的触发端；光耦合器U2的第2阴极引脚接地；光耦合器U2的第6阳极引脚与电阻R8的输出端连接，电阻R8的输入端与电灯7连接；光耦合器U2的第4阴极引脚与双向可控硅Q1的控制极连接；双向可控硅Q1的阳极与电阻R8的输入端连接，双向可控硅Q1的阴极与保险丝FR1的输入端连接；压敏电阻Y1输入端与双向可控硅Q1的阳极连接，压敏电阻Y1输出端与保险丝FR1的输入端连接；保险丝FR1的输出端与电源的火线连接；电阻R7、电阻R8的阻值均为470Ω。

无线通信单元5为ZigBee芯片。

控制单元3为单片机，单片机型号为PIC16F690。

实施例4

如图1、图2、图3、图5、图6所示，供电单元1一端与电源连接，另一端分别与过零检测单元2、控制单元3、调光单元4、无线通信单元5、按键单元6连接；控制单元3分别与过零检测单元2、调光单元4、无线通信单元5、按键单元6连接；调光单元4与电灯7连接。

供电单元1包括开关电源模块U1、极性电容C1、无极性电容C2、极性电容C3、无极性电容C4、稳压芯片和电阻R1；开关电源模块U1设有火线接线端、零线接线端、电压输出端和接地端，开关电源模块U1的火线接线端与电源的火线连接，开关电源模块U1的零线接线端与电源的零线连接；稳压芯片设有电压输入端、电压输出端和接地端，稳压芯片的电压输入端与开关电源模块U1的电压输出端连接，稳压芯片的接地端与开关电源模块U1的接地端连接；极性电容C1、无极性电容C2的输入端分别与稳压芯片的电压输入端连接，极性电容C1、无极性电容C2的输出端分别与开关电源模块U1的接地端连接；极性电容C3、无极性电容C4的输入端分别与稳压芯片的电压输出端连接，极性电容C3、无极性电容C4的输出端分别与稳压芯片的接地端连接；电阻R1的输入端与稳压芯片的接地端连接，电阻R1的输出端与开关电源模块U1的接地端连接。

电源为220V交流电，极性电容C1、极性电容C3的规格均为100uF/16V，无极性电容C2、无极性电容C4的规格均为0.1uF，稳压芯片的型号为HT7333，电阻R1的阻值为0Ω。

过零检测单元2包括电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6和光耦芯片；光耦芯片设有零线接线端、火线接线端、电压输出端和接地端；电源的火线依次与电阻R2、电阻R3、光耦芯片火线接线端连接，电源的零线依次与电阻R4、光耦芯片零线接线端连接；电阻R5的一端与电阻R3的输出端连接，电阻R5的另一端与电阻R4的输出端连接；光耦芯片的火线接线端与电源的火线连接，光耦芯片的零线接线端与电源的零线连接；光耦芯片的电压输出端上接有电阻R6，电阻R6的输入端上设有SYN信号输出端。

电阻R2、电阻R3、电阻R4的阻值均为47KΩ，电阻R5的阻值为4.7KΩ，电阻R6的阻值为10KΩ，光耦芯片的型号为TLP521-2；电阻R3的输出端分别与光耦芯片的第2阴极引脚、第3阳极引脚连接；电阻R4的输出端分别与光耦芯片的第1阳极引脚、第4阴极引脚连接；电阻R6的输入端分别与光耦芯片的第6集电极引脚、第8集电极引脚连接；光耦芯片的第5发射极引脚、第7发射极引脚接地。

调光单元4包括光耦合器U2、双向可控硅Q1、电阻R7、电阻R8、压敏电阻Y1和保险丝FR1；电阻R7的输出端与光耦合器U2的第1阳极引脚连接，电阻R7的输入端为调光单元4的触发端；光耦合器U2的第2阴极引脚接地；光耦合器U2的第6阳极引脚与电阻R8的输出端连接，电阻R8的输入端与电灯7连接；光耦合器U2的第4阴极引脚与双向可控硅Q1的控制极连接；双向可控硅Q1的阳极与电阻R8的输入端连接，双向可控硅Q1的阴极与保险丝FR1的输入端连接；压敏电阻Y1输入端与双向可控硅Q1的阳极连接，压敏电阻Y1输出端与保险丝FR1的输入端连接；保险丝FR1的输出端与电源的火线连接；电阻R7、电阻R8的阻值均为470Ω。

无线通信单元5为ZigBee芯片。

实施例5

如图1、图2、图3、图5所示，供电单元1一端与电源连接，另一端分别与过零检测单元2、控制单元3、调光单元4、无线通信单元5、按键单元6连接；控制单元3分别与过零检测单元2、调光单元4、无线通信单元5、按键单元6连接；调光单元4与电灯7连接。

供电单元1包括开关电源模块U1、极性电容C1、无极性电容C2、极性电容C3、无极性电容C4、稳压芯片和电阻R1；开关电源模块U1设有火线接线端、零线接线端、电压输出端和接地端，开关电源模块U1的火线接线端与电源的火线连接，开关电源模块U1的零线接线端与电源的零线连接；稳压芯片设有电压输入端、电压输出端和接地端，稳压芯片的电压输入端与开关电源模块U1的电压输出端连接，稳压芯片的接地端与开关电源模块U1的接地端连接；极性电容C1、无极性电容C2的输入端分别与稳压芯片的电压输入端连接，极性电容C1、无极性电容C2的输出端分别与开关电源模块U1的接地端连接；极性电容C3、无极性电容C4的输入端分别与稳压芯片的电压输出端连接，极性电容C3、无极性电容C4的输出端分别与稳压芯片的接地端连接；电阻R1的输入端与稳压芯片的接地端连接，电阻R1的输出端与开关电源模块U1的接地端连接。

电源为220V交流电，极性电容C1、极性电容C3的规格均为100uF/16V，无极性电容C2、无极性电容C4的规格均为0.1uF，稳压芯片的型号为HT7333，电阻R1的阻值为0Ω。

过零检测单元2包括电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6和光耦芯片；光耦芯片设有零线接线端、火线接线端、电压输出端和接地端；电源的火线依次与电阻R2、电阻R3、光耦芯片火线接线端连接，电源的零线依次与电阻R4、光耦芯片零线接线端连接；电阻R5的一端与电阻R3的输出端连接，电阻R5的另一端与电阻R4的输出端连接；光耦芯片的火线接线端与电源的火线连接，光耦芯片的零线接线端与电源的零线连接；光耦芯片的电压输出端上接有电阻R6，电阻R6的输入端上设有SYN信号输出端。

电阻R2、电阻R3、电阻R4的阻值均为47KΩ，电阻R5的阻值为4.7KΩ，电阻R6的阻值为10KΩ，光耦芯片的型号为TLP521-2；电阻R3的输出端分别与光耦芯片的第2阴极引脚、第3阳极引脚连接；电阻R4的输出端分别与光耦芯片的第1阳极引脚、第4阴极引脚连接；电阻R6的输入端分别与光耦芯片的第6集电极引脚、第8集电极引脚连接；光耦芯片的第5发射极引脚、第7发射极引脚接地。

调光单元4包括光耦合器U2、双向可控硅Q1、电阻R7、电阻R8、压敏电阻Y1和保险丝FR1；电阻R7的输出端与光耦合器U2的第1阳极引脚连接，电阻R7的输入端为调光单元4的触发端；光耦合器U2的第2阴极引脚接地；光耦合器U2的第6阳极引脚与电阻R8的输出端连接，电阻R8的输入端与电灯7连接；光耦合器U2的第4阴极引脚与双向可控硅Q1的控制极连接；双向可控硅Q1的阳极与电阻R8的输入端连接，双向可控硅Q1的阴极与保险丝FR1的输入端连接；压敏电阻Y1输入端与双向可控硅Q1的阳极连接，压敏电阻Y1输出端与保险丝FR1的输入端连接；保险丝FR1的输出端与电源的火线连接；电阻R7、电阻R8的阻值均为470Ω。

实施例6

如图1至图3所示，供电单元1一端与电源连接，另一端分别与过零检测单元2、控制单元3、调光单元4、无线通信单元5、按键单元6连接；控制单元3分别与过零检测单元2、调光单元4、无线通信单元5、按键单元6连接；调光单元4与电灯7连接。

供电单元1包括开关电源模块U1、极性电容C1、无极性电容C2、极性电容C3、无极性电容C4、稳压芯片和电阻R1；开关电源模块U1设有火线接线端、零线接线端、电压输出端和接地端，开关电源模块U1的火线接线端与电源的火线连接，开关电源模块U1的零线接线端与电源的零线连接；稳压芯片设有电压输入端、电压输出端和接地端，稳压芯片的电压输入端与开关电源模块U1的电压输出端连接，稳压芯片的接地端与开关电源模块U1的接地端连接；极性电容C1、无极性电容C2的输入端分别与稳压芯片的电压输入端连接，极性电容C1、无极性电容C2的输出端分别与开关电源模块U1的接地端连接；极性电容C3、无极性电容C4的输入端分别与稳压芯片的电压输出端连接，极性电容C3、无极性电容C4的输出端分别与稳压芯片的接地端连接；电阻R1的输入端与稳压芯片的接地端连接，电阻R1的输出端与开关电源模块U1的接地端连接。

电源为220V交流电，极性电容C1、极性电容C3的规格均为100uF/16V，无极性电容C2、无极性电容C4的规格均为0.1uF，稳压芯片的型号为HT7333，电阻R1的阻值为0Ω。

过零检测单元2包括电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6和光耦芯片；光耦芯片设有零线接线端、火线接线端、电压输出端和接地端；电源的火线依次与电阻R2、电阻R3、光耦芯片火线接线端连接，电源的零线依次与电阻R4、光耦芯片零线接线端连接；电阻R5的一端与电阻R3的输出端连接，电阻R5的另一端与电阻R4的输出端连接；光耦芯片的火线接线端与电源的火线连接，光耦芯片的零线接线端与电源的零线连接；光耦芯片的电压输出端上接有电阻R6，电阻R6的输入端上设有SYN信号输出端。

电阻R2、电阻R3、电阻R4的阻值均为47KΩ，电阻R5的阻值为4.7KΩ，电阻R6的阻值为10KΩ，光耦芯片的型号为TLP521-2；电阻R3的输出端分别与光耦芯片的第2阴极引脚、第3阳极引脚连接；电阻R4的输出端分别与光耦芯片的第1阳极引脚、第4阴极引脚连接；电阻R6的输入端分别与光耦芯片的第6集电极引脚、第8集电极引脚连接；光耦芯片的第5发射极引脚、第7发射极引脚接地。

实施例7

如图1至图3所示，供电单元1一端与电源连接，另一端分别与过零检测单元2、控制单元3、调光单元4、无线通信单元5、按键单元6连接；控制单元3分别与过零检测单元2、调光单元4、无线通信单元5、按键单元6连接；调光单元4与电灯7连接。

供电单元1包括开关电源模块U1、极性电容C1、无极性电容C2、极性电容C3、无极性电容C4、稳压芯片和电阻R1；开关电源模块U1设有火线接线端、零线接线端、电压输出端和接地端，开关电源模块U1的火线接线端与电源的火线连接，开关电源模块U1的零线接线端与电源的零线连接；稳压芯片设有电压输入端、电压输出端和接地端，稳压芯片的电压输入端与开关电源模块U1的电压输出端连接，稳压芯片的接地端与开关电源模块U1的接地端连接；极性电容C1、无极性电容C2的输入端分别与稳压芯片的电压输入端连接，极性电容C1、无极性电容C2的输出端分别与开关电源模块U1的接地端连接；极性电容C3、无极性电容C4的输入端分别与稳压芯片的电压输出端连接，极性电容C3、无极性电容C4的输出端分别与稳压芯片的接地端连接；电阻R1的输入端与稳压芯片的接地端连接，电阻R1的输出端与开关电源模块U1的接地端连接。

电源为220V交流电，极性电容C1、极性电容C3的规格均为100uF/16V，无极性电容C2、无极性电容C4的规格均为0.1uF，稳压芯片的型号为HT7333，电阻R1的阻值为0Ω。

过零检测单元2包括电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6和光耦芯片；光耦芯片设有零线接线端、火线接线端、电压输出端和接地端；电源的火线依次与电阻R2、电阻R3、光耦芯片火线接线端连接，电源的零线依次与电阻R4、光耦芯片零线接线端连接；电阻R5的一端与电阻R3的输出端连接，电阻R5的另一端与电阻R4的输出端连接；光耦芯片的火线接线端与电源的火线连接，光耦芯片的零线接线端与电源的零线连接；光耦芯片的电压输出端上接有电阻R6，电阻R6的输入端上设有SYN信号输出端。

实施例8

如图1和图2所示，供电单元1一端与电源连接，另一端分别与过零检测单元2、控制单元3、调光单元4、无线通信单元5、按键单元6连接；控制单元3分别与过零检测单元2、调光单元4、无线通信单元5、按键单元6连接；调光单元4与电灯7连接。

供电单元1包括开关电源模块U1、极性电容C1、无极性电容C2、极性电容C3、无极性电容C4、稳压芯片和电阻R1；开关电源模块U1设有火线接线端、零线接线端、电压输出端和接地端，开关电源模块U1的火线接线端与电源的火线连接，开关电源模块U1的零线接线端与电源的零线连接；稳压芯片设有电压输入端、电压输出端和接地端，稳压芯片的电压输入端与开关电源模块U1的电压输出端连接，稳压芯片的接地端与开关电源模块U1的接地端连接；极性电容C1、无极性电容C2的输入端分别与稳压芯片的电压输入端连接，极性电容C1、无极性电容C2的输出端分别与开关电源模块U1的接地端连接；极性电容C3、无极性电容C4的输入端分别与稳压芯片的电压输出端连接，极性电容C3、无极性电容C4的输出端分别与稳压芯片的接地端连接；电阻R1的输入端与稳压芯片的接地端连接，电阻R1的输出端与开关电源模块U1的接地端连接。

电源为220V交流电，极性电容C1、极性电容C3的规格均为100uF/16V，无极性电容C2、无极性电容C4的规格均为0.1uF，稳压芯片的型号为HT7333，电阻R1的阻值为0Ω。

实施例9

如图1和图2所示，供电单元1一端与电源连接，另一端分别与过零检测单元2、控制单元3、调光单元4、无线通信单元5、按键单元6连接；控制单元3分别与过零检测单元2、调光单元4、无线通信单元5、按键单元6连接；调光单元4与电灯7连接。

供电单元1包括开关电源模块U1、极性电容C1、无极性电容C2、极性电容C3、无极性电容C4、稳压芯片和电阻R1；开关电源模块U1设有火线接线端、零线接线端、电压输出端和接地端，开关电源模块U1的火线接线端与电源的火线连接，开关电源模块U1的零线接线端与电源的零线连接；稳压芯片设有电压输入端、电压输出端和接地端，稳压芯片的电压输入端与开关电源模块U1的电压输出端连接，稳压芯片的接地端与开关电源模块U1的接地端连接；极性电容C1、无极性电容C2的输入端分别与稳压芯片的电压输入端连接，极性电容C1、无极性电容C2的输出端分别与开关电源模块U1的接地端连接；极性电容C3、无极性电容C4的输入端分别与稳压芯片的电压输出端连接，极性电容C3、无极性电容C4的输出端分别与稳压芯片的接地端连接；电阻R1的输入端与稳压芯片的接地端连接，电阻R1的输出端与开关电源模块U1的接地端连接。

实施例10

如图1所示，供电单元1一端与电源连接，另一端分别与过零检测单元2、控制单元3、调光单元4、无线通信单元5、按键单元6连接；控制单元3分别与过零检测单元2、调光单元4、无线通信单元5、按键单元6连接；调光单元4与电灯7连接。

以实施例1为例，本实用新型具体的工作原理是：

供电单元1用于向电路板上的其他各单元供给电流电压。控制单元3接收来自过零检测单元2、无线通信单元5和按键单元6的指令，并经过逻辑计算后向调光单元4发出信号，从而调节电灯7的明暗。无线通信单元5用于接收用户终端发来的指令，传递给控制单元3，同时也将控制单元3返回的信号反馈给用户终端。

供电单元1将220V的交流电转换为低压直流电，低压直流电给过零检测单元2、控制单元3、调光单元4、无线通信单元5和按键单元6提供工作电压。交流220V经过开关电源模块U1转换成5V，经过极性电容C1、无极性电容C2、极性电容C3、无极性电容C4滤波，再经过稳压芯片输出3.3V，给整个电路板系统供电。

无线通信单元5用于完成开关与外界终端如手机、平板电脑等之间的无线通信。无线通信单元5可选择使用ZigBee模块通讯电路，通过串口和控制单元3进行通讯，射频信号和网关的射频信号通讯，功能是接收网关发来的无线ZigBee信号，通过串口传给控制单元3。控制单元3将信号通过射频传给网关，再通过串口向ZigBee传递信号。

控制单元3用来完成逻辑处理和数据计算，控制整个电路的数据传输、信号传递、按键指令等。控制单元3可选择使用单片机。

过零检测电路2用于检测交流电的过零点。正半波时电流依次经过电阻R2、电阻R3，并流入光耦芯片的第3阳极引脚、第4阴极引脚，使光耦芯片的第5发射极引脚、第6集电极引脚之间导通，SYN信号输出低电平；负半波时电流经过电阻R4，流入光耦芯片的第1阳极引脚、第2阴极引脚，使光耦芯片的第7发射极引脚、第8集电极引脚之间导通，SYN信号输出低电平。

调光单元4通过控制光耦合器U2的导通来控制双向可控硅Q1的导通。控制单元3检测到过零点后，调光单元4的触发端输出一个高电平脉冲，使光耦合器U2的第4引脚、第6引脚导通，从而使双向可控硅Q1导通，输出交流电给电灯7。双向可控硅Q1的特性是过零点关闭，控制单元3检测到过零点后，经过延时后再控制光耦合器U2导通，使双向可控硅Q1延时导通。延时时间越长，流过电灯7的平均电流越小，灯光越暗；相反地，延时时间越短，流过电灯7的平均电流越大，灯光越亮。

上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进均应视为落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims (10)

1.具有亮度调节功能的智能开关，包括壳体和设置在壳体内的电路板，其特征在于：所述电路板上设有供电单元（1）、过零检测单元（2）、控制单元（3）、调光单元（4）、无线通信单元（5）和按键单元（6）；

所述供电单元（1）一端与电源连接，另一端分别与所述过零检测单元（2）、所述控制单元（3）、所述调光单元（4）、所述无线通信单元（5）、所述按键单元（6）连接；

所述控制单元（3）分别与所述过零检测单元（2）、所述调光单元（4）、所述无线通信单元（5）、所述按键单元（6）连接；

所述调光单元（4）与电灯（7）连接。

2.根据权利要求1所述的具有亮度调节功能的智能开关，其特征在于：所述供电单元（1）包括开关电源模块U1、极性电容C1、无极性电容C2、极性电容C3、无极性电容C4、稳压芯片和电阻R1；

所述开关电源模块U1设有火线接线端、零线接线端、电压输出端和接地端，所述开关电源模块U1的火线接线端与所述电源的火线连接，所述开关电源模块U1的零线接线端与所述电源的零线连接；

所述稳压芯片设有电压输入端、电压输出端和接地端，所述稳压芯片的电压输入端与所述开关电源模块U1的电压输出端连接，所述稳压芯片的接地端与所述开关电源模块U1的接地端连接；

所述极性电容C1、所述无极性电容C2的输入端分别与所述稳压芯片的电压输入端连接，所述极性电容C1、所述无极性电容C2的输出端分别与所述开关电源模块U1的接地端连接；

所述极性电容C3、所述无极性电容C4的输入端分别与所述稳压芯片的电压输出端连接，所述极性电容C3、所述无极性电容C4的输出端分别与所述稳压芯片的接地端连接；

所述电阻R1的输入端与所述稳压芯片的接地端连接，所述电阻R1的输出端与所述开关电源模块U1的接地端连接。

3.根据权利要求2所述的具有亮度调节功能的智能开关，其特征在于：所述电源为220V交流电，所述极性电容C1、所述极性电容C3的规格均为100uF/16V，所述无极性电容C2、所述无极性电容C4的规格均为0.1uF，所述稳压芯片的型号为HT7333，所述电阻R1的阻值为0Ω。

4.根据权利要求3所述的具有亮度调节功能的智能开关，其特征在于：所述过零检测单元（2）包括电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6和光耦芯片；

所述光耦芯片设有零线接线端、火线接线端、电压输出端和接地端；

所述电源的火线依次与所述电阻R2、所述电阻R3、所述光耦芯片火线接线端连接，所述电源的零线依次与所述电阻R4、所述光耦芯片零线接线端连接；

所述电阻R5的一端与所述电阻R3的输出端连接，所述电阻R5的另一端与所述电阻R4的输出端连接；

所述光耦芯片的火线接线端与所述电源的火线连接，所述光耦芯片的零线接线端与所述电源的零线连接；

所述光耦芯片的电压输出端上接有所述电阻R6，所述电阻R6的输入端上设有SYN信号输出端。

5.根据权利要求4所述的具有亮度调节功能的智能开关，其特征在于：所述电阻R2、所述电阻R3、所述电阻R4的阻值均为47KΩ，所述电阻R5的阻值为4.7KΩ，所述电阻R6的阻值为10KΩ，所述光耦芯片的型号为TLP521-2；

所述电阻R3的输出端分别与所述光耦芯片的第2阴极引脚、第3阳极引脚连接；

所述电阻R4的输出端分别与所述光耦芯片的第1阳极引脚、第4阴极引脚连接；

所述电阻R6的输入端分别与所述光耦芯片的第6集电极引脚、第8集电极引脚连接；

所述光耦芯片的第5发射极引脚、第7发射极引脚接地。

6.根据权利要求5所述的具有亮度调节功能的智能开关，其特征在于：所述调光单元（4）包括光耦合器U2、双向可控硅Q1、电阻R7、电阻R8、压敏电阻Y1和保险丝FR1；

所述电阻R7的输出端与所述光耦合器U2的第1阳极引脚连接，所述电阻R7的输入端为所述调光单元（4）的触发端；

所述光耦合器U2的第2阴极引脚接地；

所述光耦合器U2的第6阳极引脚与所述电阻R8的输出端连接，所述电阻R8的输入端与电灯（7）连接；

所述光耦合器U2的第4阴极引脚与所述双向可控硅Q1的控制极连接；

所述双向可控硅Q1的阳极与所述电阻R8的输入端连接，所述双向可控硅Q1的阴极与所述保险丝FR1的输入端连接；

所述压敏电阻Y1输入端与所述双向可控硅Q1的阳极连接，所述压敏电阻Y1输出端与所述保险丝FR1的输入端连接；

所述保险丝FR1的输出端与所述电源的火线连接；

所述电阻R7、所述电阻R8的阻值均为470Ω。

7.根据权利要求6所述的具有亮度调节功能的智能开关，其特征在于：所述无线通信单元（5）为ZigBee芯片。

8.根据权利要求7所述的具有亮度调节功能的智能开关，其特征在于：所述控制单元（3）为单片机，所述单片机型号为PIC16F690。

9.根据权利要求8所述的具有亮度调节功能的智能开关，其特征在于：所述按键单元（6）的输入端设有电阻R9，所述电阻R9的输入端与所述稳压芯片的电压输出端连接，所述按键单元（6）设有接地端，所述电阻R9的输出端设有PGD端；

所述电阻R9的阻值为10KΩ。

10.根据权利要求9所述的具有亮度调节功能的智能开关，其特征在于：

所述单片机的VDD引脚与所述稳压芯片的电压输出端连接，所述单片机的VSS引脚接地，所述单片机的VDD引脚与所述单片机的VSS引脚之间通过无极性电容C5连接；

所述单片机的RA5引脚、RA4引脚接地，所述单片机的RA5引脚上连接有无极性电容C6，所述单片机的RA4引脚上连接有无极性电容C7，所述无极性电容C6、所述无极性电容C7的规格均为22P；

所述无极性电容C6的输入端、所述无极性电容C7的输入端之间通过晶振Y2连接，所述晶振Y2的规格为4MHz；

所述单片机的RA3引脚通过电阻R11与所述光耦芯片的电压输出端连接；

所述单片机的RB7引脚与所述ZigBee芯片的TX1引脚连接；

所述单片机的RB5引脚与所述ZigBee芯片的RX1引脚连接；

所述单片机的RB4引脚与所述调光单元（4）的触发端连接；

所述单片机的RA2引脚与所述SYN信号输出端连接；

所述单片机的RA0引脚与所述PGD端连接；

所述ZigBee芯片的GND引脚接地；

所述ZigBee芯片的VCC引脚与所述稳压芯片的电压输出端连接；

所述ZigBee芯片的GND引脚、VCC引脚之间连接有极性电容C8，所述极性电容C8的规格为10uF/16V；

所述ZigBee芯片的RST引脚上连接有电阻R10，所述电阻R10的输入端与所述稳压芯片的电压输出端连接，所述电阻R10的阻值为10KΩ。