一種智能家居開關(guān)控制電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型具體涉及一種智能家居開關(guān)控制電路，該電路包括負載及交流電源，還包括：濾波開關(guān)和判斷電路，其中判斷電路包括電源轉(zhuǎn)換單元，其取電輸入端通過濾波開關(guān)與交流電源連接，用于為無線接收模塊、單片機和繼電器供電；單片機，其第一信號輸入端與無線接收模塊的輸出端連接，第二信號輸入端和一過零檢測電路的信號輸出端連接；繼電器，其取電輸入端與電源轉(zhuǎn)換單元連接，其控制信號輸入端與單片機的信號輸出端連接，其輸出端與負載的火線接入端連接；負載的零線接入端和電源轉(zhuǎn)換模塊的零線接入端連接在同一零線上。通過本實用新型的技術(shù)方案能實現(xiàn)在現(xiàn)有單火電路布線的基礎上對智能家居的開關(guān)控制。
【專利說明】
一種智能家居開關(guān)控制電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及電子開關(guān)領(lǐng)域，具體涉及一種智能家居開關(guān)控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著計算機網(wǎng)絡技術(shù)和電子信息技術(shù)的高速蓬勃發(fā)展及國內(nèi)消費者生活水平的不斷提高，人們更加注重生活質(zhì)量，對住宅的要求也越來越高，已經(jīng)上升到了對整個家居智能化、自動化、安全、高效、舒適等更高層面的要求，這些都直接促成了智能家居的誕生。
[0003]所謂的智能家居指的是通過綜合采用先進的計算機、通信和控制技術(shù)，建立一個由家庭安全防護系統(tǒng)、網(wǎng)絡服務系統(tǒng)和家庭自動化系統(tǒng)組成的家庭綜合服務與管理集成系統(tǒng)，從而實現(xiàn)全面的安全防護、便利的通訊網(wǎng)絡以及舒適的居住環(huán)境的家庭住宅。與傳統(tǒng)的家居系統(tǒng)相比，更強調(diào)人的主觀能動性，重視利用高新技術(shù)實現(xiàn)與居住環(huán)境的協(xié)調(diào)，能隨心所欲地控制居住環(huán)境，達到智能化、便捷化、高效舒適化等目的。數(shù)據(jù)顯示，我國2012年智能家居市場規(guī)模已達600億元，預計2013年至2020年平均增長率將達到25%，2020年市場規(guī)模將達到3500億元，從2013年開始，中國智能家居市場已進入快速發(fā)展期。
[0004]隨著智能家居的快速發(fā)展，單火線智能開關(guān)(只有單火線進/出，不需要零線)成為了傳統(tǒng)機械開關(guān)的升級換代的替代產(chǎn)品，實現(xiàn)了燈具和電器開關(guān)的智能化控制，如聲控開關(guān)、觸摸開關(guān)、紅外線遙控開關(guān)、人體感應開關(guān)、手機控制ZigBee智能開關(guān)等。但國內(nèi)外普通家庭開關(guān)布線大多為單火線布線，現(xiàn)有的照明用電接線方式是火線直接接照明設備如白熾燈、LED燈等，并且直接給燈具供電，自身形成一個單火電路，燈具的另一頭才是零線。在控制燈具的開關(guān)位置只有一根火線，沒有零線，普通的開關(guān)插座通過控制這根火線來控制燈具的開關(guān)亮滅。而智能家居無線燈具類控制產(chǎn)品是不能接入控制燈具的，因為此類產(chǎn)品接入時需要有零線和火線。而現(xiàn)有的插座控制面后面只有火線，沒有零線，這給智能家居的燈具控制類產(chǎn)品應用帶來巨大困難。智能家居的燈具類控制產(chǎn)品一般都由電路、繼電器、無線通訊模塊構(gòu)成，而這些設備需要零線接通才能使用。
[0005]目前市面上的兩種方式實現(xiàn)的:第一種使用智能家居雙火燈具控制設備，直接接到現(xiàn)有插座的位置，代替現(xiàn)有的插座，人工為現(xiàn)有的雙火燈具控制設備單獨拉根零線。第二種方法是使用市面上新近出現(xiàn)的單火取電技術(shù)，做一個單火的插座直接放到現(xiàn)有插座位置。相比之下，第一種方式要知道這個建筑的裝修圖，按裝修圖拉零線，但遇到裝修好的建筑拉零線比較麻煩。第二種方式為了避免“鬼火”在現(xiàn)有燈的位置加上放電卡子，實時放電避免“鬼火”出現(xiàn)，但縮短了燈具的使用壽命。因為單火取電開關(guān)使用的是可控硅，而可控硅使用壽命很短，設備本身經(jīng)常出現(xiàn)問題。現(xiàn)有的方法都沒有很好的解決這個問題，第二種方法也不符合國家用電安全用電的要求，使用不安全。所以在升級實現(xiàn)智能化改造時往往要求新智能開關(guān)能直接替換舊有的機械開關(guān)，更換時無需重新布線。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]有鑒于此，本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種智能家居開關(guān)控制電路，實現(xiàn)在現(xiàn)有單火電路布線的基礎上對智能家居的開關(guān)控制。
[0007]為實現(xiàn)以上目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0008]本實用新型提供了一種智能家居開關(guān)控制電路，包括負載及用于對負載進行供電的交流電源，還包括:濾波開關(guān)和判斷電路，其中所述判斷電路包括電源轉(zhuǎn)換單元、繼電器、無線接收模塊和單片機，其中所述電源轉(zhuǎn)換單元，其取電輸入端通過所述濾波開關(guān)與所述交流電源連接，其輸出端分別與所述無線接收模塊、所述單片機及所述繼電器相連，用于為所述無線接收模塊、所述單片機和所述繼電器供電；
[0009]所述單片機，其第一信號輸入端與所述無線接收模塊的輸出端連接，第二信號輸入端和一過零檢測電路的信號輸出端連接;所述過零檢測電路的信號輸入端通過所述濾波開關(guān)和所述交流電源連接；
[0010]所述繼電器，其取電輸入端與所述電源轉(zhuǎn)換單元連接，其控制信號輸入端與所述單片機的信號輸出端連接，其輸出端與所述負載的火線接入端連接;所述負載的零線接入端和所述電源轉(zhuǎn)換模塊的零線接入端連接在同一零線上。
[0011]優(yōu)選地，所述濾波開關(guān)包括彈簧開關(guān)，及與彈簧開關(guān)并聯(lián)的二級管。
[0012]優(yōu)選地，所述彈簧開關(guān)為常閉彈簧開關(guān)。
[0013]優(yōu)選地，所述電源轉(zhuǎn)換單元包括220V轉(zhuǎn)5V電路，及與所述220V轉(zhuǎn)5V電路連接的5V轉(zhuǎn)3.3V電路。
[0014]優(yōu)選地，所述無線接收模塊包括ZigBee模塊、藍牙模塊和RF模塊中的任一種或多種。
[0015]本實用新型采用以上技術(shù)方案，至少具備以下有益效果:
[0016]1、由于負載是帶有火線接入端和零線接入端的，所以將判斷電路設置在負載附近，將判斷電路的零線接入端和負載的零線接入端連接在同一零線上，實現(xiàn)了在現(xiàn)有單火電路布線的基礎上對智能家居的開關(guān)控制；由于采用了不改變現(xiàn)有的布線方式，使得智能家居現(xiàn)場安裝方便，免去了現(xiàn)場拉零線的麻煩，便于現(xiàn)場施工。
[0017]2、現(xiàn)有技術(shù)中的單火取電開關(guān)使用的是可控硅，而可控硅使用壽命很短，設備本身經(jīng)常出現(xiàn)問題，而本實用新型提供的這種智能家居開關(guān)控制電路采用濾波開關(guān)代替了可控硅等不成熟的元器件產(chǎn)品，相比現(xiàn)有技術(shù)，使用壽命更長，可以減少產(chǎn)品更換頻率。
[0018]3、由于本實用新型提供的這種智能家居開關(guān)控制電路包括由濾波開關(guān)、電源轉(zhuǎn)換單元、過零檢測電路、單片機、繼電器和負載組成的回路，所以可以通過濾波開關(guān)的接通和斷開實現(xiàn)對智能家居的開關(guān)控制;其中過零檢測電路一方面可以減小濾波開關(guān)在接通和斷開交流電源時產(chǎn)生的浪涌電流，減輕浪涌電流對單片機的沖擊，另一方面可以對濾波開關(guān)輸出的信號進行零點相位檢測，更精準地對單片機進行中斷觸發(fā)。
[0019]另一方面由于本實用新型提供的這種智能家居開關(guān)控制電路還包括由濾波開關(guān)、無線接收模塊、單片機、繼電器和負載組成的回路，所以還可以通過無線接收模塊接收到的控制指令實現(xiàn)對智能家居的開關(guān)控制。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型一實施例提供的一種智能家居開關(guān)控制電路結(jié)構(gòu)示意框圖；
[0021]圖2為本實用新型另一實施例提供的一種智能家居開關(guān)控制電路結(jié)構(gòu)示意框圖。
【具體實施方式】
[0022]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。圖1為本實用新型一實施例提供的一種智能家居開關(guān)控制電路結(jié)構(gòu)示意框圖，參見圖1，本實施例提供的一種智能家居開關(guān)控制電路，包括負載I及用于對負載進行供電的交流電源2，還包括:濾波開關(guān)3和判斷電路4，其中判斷電路4包括電源轉(zhuǎn)換單元40、繼電器41、無線接收模塊42和單片機43，其中電源轉(zhuǎn)換單元40，其取電輸入端通過所述濾波開關(guān)3與交流電源2連接，其輸出端分別與無線接收模塊42、單片機43及繼電器41相連，用于為無線接收模塊42、單片機43和繼電器41供電(繼電器41設置在負載I的火線回路中，電源轉(zhuǎn)換單元40為繼電器41供電)；
[0023]單片機43，其第一信號輸入端與無線接收模塊42的輸出端連接，第二信號輸入端和過零檢測電路44的信號輸出端連接;過零檢測電路44的信號輸入端通過濾波開關(guān)3和交流電源2連接；
[0024]繼電器41，其取電輸入端與電源轉(zhuǎn)換單元40連接，其控制信號輸入端與單片機43的信號輸出端連接，其輸出端與負載I的火線接入端連接;負載I的零線接入端和電源轉(zhuǎn)換模塊40的零線接入端連接在同一零線上。
[0025]由上述技術(shù)方案可知，由于負載是帶有火線接入端和零線接入端的，所以將判斷電路設置在負載附近，將判斷電路的零線接入端和負載的零線接入端連接在同一零線上，實現(xiàn)了在現(xiàn)有單火電路布線的基礎上對智能家居的開關(guān)控制；由于采用了不改變現(xiàn)有的布線方式，使得智能家居現(xiàn)場安裝方便，免去了現(xiàn)場拉零線的麻煩，便于現(xiàn)場施工。
[0026]另外，現(xiàn)有技術(shù)中的單火取電開關(guān)使用的是可控硅，而可控硅使用壽命很短，設備本身經(jīng)常出現(xiàn)問題，而本實用新型提供的這種智能家居開關(guān)控制電路采用濾波開關(guān)代替了可控硅等不成熟的元器件產(chǎn)品，相比現(xiàn)有技術(shù)，使用壽命更長，可以減少產(chǎn)品更換頻率。
[0027]再者，由于本實用新型提供的這種智能家居開關(guān)控制電路包括由濾波開關(guān)、電源轉(zhuǎn)換單元、過零檢測電路、單片機、繼電器和負載組成的回路，所以可以通過濾波開關(guān)的接通和斷開實現(xiàn)對智能家居的開關(guān)控制;其中過零檢測電路一方面可以減小濾波開關(guān)在接通和斷開交流電源時產(chǎn)生的浪涌電流，減輕浪涌電流對單片機的沖擊，另一方面可以對濾波開關(guān)輸出的信號進行零點相位檢測，更精準地對單片機進行中斷觸發(fā)。
[0028]另一方面由于本實用新型提供的這種智能家居開關(guān)控制電路還包括由濾波開關(guān)、電源轉(zhuǎn)換單元、無線接收模塊、單片機、繼電器和負載組成的回路，所以還可以通過無線接收模塊接收到的控制指令實現(xiàn)對智能家居的開關(guān)控制。
[0029]優(yōu)選地，濾波開關(guān)3包括彈簧開關(guān)，及與彈簧開關(guān)并聯(lián)的二級管。
[0030]需要說明的是，彈簧開關(guān)按下后，彈簧開關(guān)斷開電流，交流電源的電流通過二級管流入判斷電路；當彈簧開關(guān)彈起后，彈簧開關(guān)接通電源，交流電源的電流通過彈簧開關(guān)流入判斷電路。
[0031]為了便于理解濾波開關(guān)和判斷電路對負載的開關(guān)控制過程，現(xiàn)以濾波開關(guān)包括彈簧開關(guān)及與彈簧開關(guān)并聯(lián)的二級管進行舉例說明:
[0032]假設當前負載處于開啟狀態(tài)，當彈簧開關(guān)從按下到彈起的過程中，二級管會向判斷電路輸出一個正向直流脈沖信號，判斷電路中的單片機接收到此直流脈沖信號后，會控制繼電器開啟，繼電器切斷由交流電源流向負載的電流，負載處于關(guān)閉狀態(tài)；當彈簧開關(guān)再次被按下又彈起后，二級管會向判斷電路再輸出一個正向直流脈沖信號，判斷電路中的單片機接收到此直流脈沖信號后，會控制繼電器關(guān)閉，繼電器使負載連通交流電源，負載處于開啟閉狀態(tài)；以此過程不斷循環(huán)。
[0033]優(yōu)選地，彈簧開關(guān)3為常閉彈簧開關(guān)。
[0034]可以理解的是，彈簧開關(guān)設置為常閉彈簧開關(guān)，即默認狀態(tài)下，彈簧開關(guān)是接通電源的，這樣可以保證電源轉(zhuǎn)換單元始終為無線接收模塊和單片機供電，當無線接收模塊接收到開啟負載或關(guān)閉負載的指令后，單片機能正?？刂评^電器開啟或開閉，從而實現(xiàn)負載開啟狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。
[0035]優(yōu)選地，電源轉(zhuǎn)換單元40包括220V轉(zhuǎn)5V電路，及與220V轉(zhuǎn)5V電路連接的5V轉(zhuǎn)3.3V電路。
[0036]不難理解的是，無線接收模塊和單片機的工作電壓范圍在3.3V?5V之間，設置電源轉(zhuǎn)換單元可以保證無線接收模塊和單片機的正常工作。
[0037 ]優(yōu)選地，所述的智能家居開關(guān)控制電路，無線接收模塊42包括ZigBee模塊、藍牙模塊和RF(Rad1 Freqency，射頻)模塊中的任一種或多種。
[0038]圖2為本實用新型另一實施例提供的一種智能家居開關(guān)控制電路結(jié)構(gòu)示意框圖，參見圖2，本實施例提供的一種智能家居開關(guān)控制電路，包括負載I及用于對負載I進行供電的交流電源2，還包括:濾波開關(guān)3和判斷電路4，
[0039]其中濾波開關(guān)3包括常閉彈簧開關(guān)，及與彈簧開關(guān)并聯(lián)的二級管。
[°04°] 所述判斷電路4包括電源轉(zhuǎn)換單元40、繼電器41、ZigBee模塊420和單片機43、過零檢測電路44，
[0041]其中電源轉(zhuǎn)換單元40，其取電輸入端通過濾波開關(guān)3與交流電源2連接，其輸出端分別與ZigBee模塊420和單片機43及繼電器41相連，用于為ZigBee模塊420、單片機43供電和繼電器41供電；
[0042]單片機43，其第一信號輸入端與ZigBee模塊420的輸出端連接，第二信號輸入端和過零檢測電路44的信號輸出端連接，過零檢測電路44的信號輸入端通過濾波開關(guān)3和交流電源2連接；
[0043]繼電器41，其取電輸入端與電源轉(zhuǎn)換單元40連接，其控制信號輸入端與單片機43的信號輸出端連接，其輸出端與負載I的火線接入端連接;負載I的零線接入端和電源轉(zhuǎn)換模塊40的零線接入端連接在同一零線上。
[0044]電源轉(zhuǎn)換單元40包括220V轉(zhuǎn)5V電路，及與220V轉(zhuǎn)5V電路連接的5V轉(zhuǎn)3.3V電路。
[0045]綜上，本實用新型提供的一種智能家居開關(guān)控制電路由于負載是帶有火線接入端和零線接入端的，所以將判斷電路設置在負載附近，將判斷電路的零線接入端和負載的零線接入端連接在同一零線上，實現(xiàn)了在現(xiàn)有單火電路布線的基礎上對智能家居的開關(guān)控制；由于采用了不改變現(xiàn)有的布線方式，使得智能家居現(xiàn)場安裝方便，免去了現(xiàn)場拉零線的麻煩，便于現(xiàn)場施工。
[0046]另外，現(xiàn)有技術(shù)中的單火取電開關(guān)使用的是可控硅，而可控硅使用壽命很短，設備本身經(jīng)常出現(xiàn)問題，而本實用新型提供的這種智能家居開關(guān)控制電路采用濾波開關(guān)代替了可控硅等不成熟的元器件產(chǎn)品，相比現(xiàn)有技術(shù)，使用壽命更長，可以減少產(chǎn)品更換頻率。
[0047]再者，由于本實用新型提供的這種智能家居開關(guān)控制電路包括由濾波開關(guān)、電源轉(zhuǎn)換單元、過零檢測電路、單片機、繼電器和負載組成的回路，所以可以通過濾波開關(guān)的接通和斷開實現(xiàn)對智能家居的開關(guān)控制;其中過零檢測電路一方面可以減小濾波開關(guān)在接通和斷開交流電源時產(chǎn)生的浪涌電流，減輕浪涌電流對單片機的沖擊，另一方面可以對濾波開關(guān)輸出的信號進行零點相位檢測，更精準地對單片機進行中斷觸發(fā)。
[0048]另一方面由于本實用新型提供的這種智能家居開關(guān)控制電路還包括由濾波開關(guān)、無線接收模塊、單片機、繼電器和負載組成的回路，所以還可以通過無線接收模塊接收到的控制指令實現(xiàn)對智能家居的開關(guān)控制。
[0049]本實用新型不局限于上述最佳實施方式，任何人在本實用新型的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種智能家居開關(guān)控制電路，包括負載及用于對負載進行供電的交流電源，其特征在于，還包括:濾波開關(guān)和判斷電路，其中所述判斷電路包括電源轉(zhuǎn)換單元、繼電器、無線接收模塊和單片機， 其中所述電源轉(zhuǎn)換單元，其取電輸入端通過所述濾波開關(guān)與所述交流電源連接，其輸出端分別與所述無線接收模塊、所述單片機及所述繼電器相連，用于為所述無線接收模塊、所述單片機和所述繼電器供電； 所述單片機，其第一信號輸入端與所述無線接收模塊的輸出端連接，第二信號輸入端和一過零檢測電路的信號輸出端連接;所述過零檢測電路的信號輸入端通過所述濾波開關(guān)和所述交流電源連接； 所述繼電器，其取電輸入端與所述電源轉(zhuǎn)換單元連接，其控制信號輸入端與所述單片機的信號輸出端連接，其輸出端與所述負載的火線接入端連接;所述負載的零線接入端和所述電源轉(zhuǎn)換模塊的零線接入端連接在同一零線上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能家居開關(guān)控制電路，其特征在于，所述濾波開關(guān)包括彈簧開關(guān)，及與彈簧開關(guān)并聯(lián)的二級管。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能家居開關(guān)控制電路，其特征在于，所述彈簧開關(guān)為常閉彈簧開關(guān)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能家居開關(guān)控制電路，其特征在于，所述電源轉(zhuǎn)換單元包括220V轉(zhuǎn)5V電路，及與所述220V轉(zhuǎn)5V電路連接的5V轉(zhuǎn)3.3V電路。5.根據(jù)權(quán)利要求1?4任一項所述的智能家居開關(guān)控制電路，其特征在于，所述無線接收模塊包括ZigBee模塊、藍牙模塊和RF模塊中的任一種或多種。
【文檔編號】G08C17/02GK205428175SQ201620121231
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年2月15日
【發(fā)明人】劉世宇
【申請人】北京中天智漢科技有限責任公司