CN210351751U - 一种语音与按键组合交互控制及电量显示的智能开关 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种语音与按键组合交互控制及电量显示的智能开关，包括壳体、主控制板MCU单元、多键控制面板、ZigBee通信单元、背光灯板、语音识别单元、MIC拾音器和继电器，继电器连接灯具。主控制板MCU单元设有编码解码器、存储单元，每一触控键通过编码器设定对应控制信号。主控制板MCU单元的存储单元预存储有每一控制键对应的控制信号标准语音样本，所述MIC拾音器拾取的语音信号经语音识别单元处理与标准语音样本进行匹配，语音与标准语音样本匹配出对应的控制信号经ZigBee通信单元无线传输。主控制板MCU单元连接继电器控制继电器的开合，继电器与所连接的灯具之间连接一电量显示单元。
Description
技术领域
本实用新型涉及开关技术领域，特别是涉及一种主要用于控制灯具的语音与按键组合交互控制及带有电量显示的智能开关。
背景技术
随着物联网技术的快速发展，智能家居涉及的产品越来越多，并且在操控上采用了通过无线通信技术的无线控制，结合应用程序设计的手机APP，实现通过手机无线或远程控制家居电器、灯具等。对于控制灯具的开关，根据市场的需求，相关技术领域人员设计了一种智能开关，该智能开关的控制面板上设置有控制不同的房间灯的触控按键，其原理是通过WIFI通信协议发送指令至灯具电源接入端的控制器，该控制器接收指令信号控制继电器的开合。该智能开关必须在网络畅通的情况下才能正常使用，一旦网络掉线，智能开关也失灵。另外，像这种触控开关还是需要用到手去触控的，一旦要是手里抱着、抬着东西，需要先将东西放下，再去操控开关，存在不便之处。
实用新型内容
为了解决上述现有技术的不足，本实用新型设计了一种结合了语音和按键组合控制的智能开关，并且各个智能开关之间是通过ZigBee通信协议无线交互控制的，实现灯具的线路布线更为简单。同时，为提倡节能环保，本方案设计的智能开关还设有电量显示模组，这样更直观地了解耗电量，能够提醒用户节省用电。另外，本方案智能开关还保留有传统的机械开关，防止智能控制板故障后，仍可以通过机械开关控制对应的灯具。
本实用新型所采用的技术方案是：一种语音与按键组合交互控制及电量显示的智能开关，该智能开关包括壳体、主控制板MCU单元，与主控制板MCU单元连接的多键控制面板、ZigBee通信单元、背光灯板、语音识别单元、MIC拾音器和继电器，继电器连接灯具，其特征是，所述主控制板MCU单元设有编码解码器、存储单元，继电器连接灯具，多键控制面板上选择任意一控制键通过主控制板MCU单元设定对应控制该灯具，并且控制该灯具的地址码控制信号通过ZigBee通信单元传输至其他智能开关上的主控制板MCU单元；所述主控制板MCU单元的存储单元预存储有多键控制面板上每一个控制键对应标准语音控制样本，所述MIC拾音器拾取的语音信号经语音识别单元处理与标准语音样本进行匹配，语音与标准语音样本匹配出对应的控制信号经ZigBee通信单元无线传输；所述继电器与所连接的灯具之间连接一电量显示单元。
进一步所述主控制板MCU单元连接一市电电源输入端，市电电源输入端连接一交流直流电转换器，经该交流直流电转换器输出12V电流至继电器，输出5V直流电至主控制板MCU单元，实现主控制板MCU单元和继电器保持待机状态。
进一步所述电量显示单元采用LCD显示屏或数码管显示屏，电量显示单元连接主控制板MCU单元，灯具的两端连接一电量检测装置，电量检测装置连接主控制板MCU。
较优地，所述灯具还单独一线路连接一机械开关，通过机械开关控制灯具电路的开合。
本技术方案所述智能开关可以单独一个或多个一起使用，多个一起使用时，各个智能开关通过ZigBee通信单元交互传输控制信号进行交互控制。每一智能开关的继电器电路连接一灯具，每一智能开关的继电器电路连接的灯具对应在多键控制面板上设定某一控制键控制，或者设定为某一标准语音控制；对其中任意一个智能开关的任一控制键设定的灯具控制信号的地址码信号通过ZigBee通信单元传输至其他智能开关，其他智能开关上对应的相同位置的控制键被定义为控制上述灯具，因此通过按任何一个智能开关的该位置的控制键即可以通过ZigBee通信单元传递控制指令至连接上述灯具继电器的智能开关上实现交互控制。或者对其中任意一个智能开关说出语音信号，语音信号对照标准语音样本得出对应的控制信号，再通过ZigBee通信单元传输对应灯具的控制信号至对应灯具连接的智能开关，对应的智能开关输出控制指令到该灯具连接的继电器实现交互控制。
本技术方案的有益效果在于：通过本方案设计的智能开关结合了触控按键、语音声控和传统机械开关，三合一组合控制的智能开关。并且在智能开关的触控按键设置有一至十二个触控按键，意味着可以设置一至十二个智能开关实现交互控制，其控制信号是通过ZigBee传输，ZigBee是一种低速短距离传输的无线网上协议，底层是采用IEEE 802.15.4标准规范的媒体访问层与物理层。主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。避免了现有的智能开关是通过互联网WiFi实现手机无线控制，一旦网络断开将失灵。本方案考虑的智能控制模组故障情况下，保留了传统的机械开关控制，产品更为实用。各个智能开关之间是通过ZigBee通信协议无线交互控制的，实现灯具的线路布线更为简单。同时，为提倡节能环保，本方案设计的智能开关还设有电量显示模组，这样更直观地了解耗电量，及灯具的功率衰减程度，能够提醒用户节省用电。另外，通过每一智能开关上的对应的触控按键下面的背光灯是否亮，就知道哪个房间的灯还亮着，及时关掉。
附图说明
图1为本实用新型多键控制面板一实施例示意图。
图2为本实用新型的结构框图。
图3为不同场景的智能开关交互控制实施例示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
请参照附图1-3，一种语音与按键组合交互控制及电量显示的智能开关，该智能开关包括壳体101、主控制板MCU单元，与主控制板MCU单元连接的多键控制面板102、ZigBee通信单元、背光灯板、语音识别单元、MIC拾音器103和继电器，继电器连接灯具。所述主控制板MCU单元设有编码解码器、存储单元，继电器连接灯具，多键控制面板102上选择任意一控制键通过主控制板MCU单元设定对应控制该灯具，并且控制该灯具的地址码控制信号通过ZigBee通信单元传输至其他智能开关上的主控制板MCU单元；所述主控制板MCU单元的存储单元预存储有多键控制面板102上每一个控制键对应标准语音控制样本，所述MIC拾音器103拾取的语音信号经语音识别单元处理与标准语音样本进行匹配，语音与标准语音样本匹配出对应的控制信号经ZigBee通信单元无线传输；所述继电器与所连接的灯具之间连接一电量显示单元104。
进一步所述主控制板MCU单元连接一市电电源输入端，市电电源输入端连接一交流直流电转换器，经该交流直流电转换器输出12V电流至继电器，输出5V直流电至主控制板MCU单元，实现主控制板MCU单元和继电器保持待机状态。
较优地，所述电量显示单元104采用LCD显示屏或数码管显示屏，电量显示单元连接主控制板MCU单元，灯具的两端连接一电量检测装置，电量检测装置连接主控制板MCU。
作为一优选方案，所述灯具还单独一线路连接一机械开关105，通过机械开关105控制灯具电路的开合。一旦在多键控制面板或语音识别单元故障、失灵的情况下，保留传统的机械开关105控制更为保险、实用。
本技术方案所述智能开关可以单独一个或多个一起使用，多个一起使用时，各个智能开关通过ZigBee通信单元交互传输控制信号进行交互控制。每一智能开关的继电器电路连接一灯具，每一智能开关的继电器电路连接的灯具对应在多键控制面板上设定某一控制键控制，或者设定为某一标准语音控制；对其中任意一个智能开关的任一控制键设定的灯具控制信号的地址码信号通过ZigBee通信单元传输至其他智能开关，其他智能开关上对应的相同位置的控制键被定义为控制上述灯具，因此通过按任何一个智能开关的该位置的控制键即可以通过ZigBee通信单元传递控制指令至连接上述灯具继电器的智能开关上实现交互控制。或者对其中任意一个智能开关说出语音信号，语音信号对照标准语音样本得出对应的控制信号，再通过ZigBee通信单元传输对应灯具的控制信号至对应灯具连接的智能开关，对应的智能开关输出控制指令到该灯具连接的继电器实现交互控制。
参照附图3，举例使用了六个智能控制开关在家里的不同房间，例如多键控制面板102的控制键“1”为控制客厅灯，控制键“2”为控制主卧灯，控制键“3”为控制次卧灯，控制键“4”为控制卫生间灯，控制键“5”为控制厨房灯，控制键“6”为控制阳台灯，那么在客厅的智能开关触控其他“2/3/4/5/6”任意一个控制键都能够通过ZigBee无线信号传输控制对应房间的灯，同理，在主卧的智能开关触控其他“1/3/4/5/6”任意一个控制键都能够通过ZigBee无线信号传输控制对应房间的灯，同理，在次卧、厨房也是同样可以控制。相同的换作语音信号控制也是同样，先将语音信号识别转换为数字信号，再通过ZigBee无线信号传输控制对应房间的灯。
本技术方案的智能开关采用86型通用标准开关壳体，本说明书附图1所示的多键控制面板102上面布置1-12共十二个控制键为本技术方案的较优实施例，其控制按键可以根据产品需求对按键个数进行适当的增减。附图3为不同场景的智能开关交互控制一实施例示意图，但不限定本技术方案所述的智能开关为六个交互使用，其交互使用在两个以上均可以，因为ZigBee无线协议支持大量网上节点、支持多种网上拓扑。
本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。而对于属于本实用新型的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种语音与按键组合交互控制及电量显示的智能开关，该智能开关包括壳体（101）、主控制板MCU单元，与主控制板MCU单元连接的多键控制面板（102）、ZigBee通信单元、背光灯板、语音识别单元、MIC拾音器（103）和继电器，继电器连接灯具，其特征在于：
所述主控制板MCU单元设有编码解码器、存储单元，继电器连接灯具，多键控制面板（102）上选择任意一控制键通过主控制板MCU单元设定对应控制该灯具，并且控制该灯具的地址码控制信号通过ZigBee通信单元传输至其他智能开关上的主控制板MCU单元；所述主控制板MCU单元的存储单元预存储有多键控制面板（102）上每一个控制键对应标准语音控制样本，所述MIC拾音器（103）拾取的语音信号经语音识别单元处理与标准语音样本进行匹配，语音与标准语音样本匹配出对应的控制信号经ZigBee通信单元无线传输；所述继电器与所连接的灯具之间连接一电量显示单元（104）。
2.根据权利要求1所述的一种语音与按键组合交互控制及电量显示的智能开关，其特征在于：所述主控制板MCU单元连接一市电电源输入端，市电电源输入端连接一交流直流电转换器，经该交流直流电转换器输出12V电流至继电器，输出5V直流电至主控制板MCU单元，实现主控制板MCU单元和继电器保持待机状态。
3.根据权利要求1所述的一种语音与按键组合交互控制及电量显示的智能开关，其特征在于：所述电量显示单元（104）采用LCD显示屏或数码管显示屏，电量显示单元连接主控制板MCU单元，灯具的两端连接一电量检测装置，电量检测装置连接主控制板MCU。
4.根据权利要求1所述的一种语音与按键组合交互控制及电量显示的智能开关，其特征在于：所述灯具还单独一线路连接一机械开关（105），通过机械开关（105）控制灯具电路的开合。
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