一種智能家居開關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控制電路，該電路包括負載及交流電源，還包括：濾波開關和判斷電路，其中判斷電路包括電源轉換單元，其取電輸入端通過濾波開關與交流電源連接，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控制。
【專利說明】
一種智能家居開關控制電路
技術領域
[0001]本實用新型涉及電子開關領域，具體涉及一種智能家居開關控制電路。
【背景技術】
[0002]隨著計算機網絡技術和電子信息技術的高速蓬勃發(fā)展及國內消費者生活水平的不斷提高，人們更加注重生活質量，對住宅的要求也越來越高，已經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，建立一個由家庭安全防護系統(tǒng)、網絡服務系統(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，更強調人的主觀能動性，重視利用高新技術實現(xiàn)與居住環(huán)境的協(xié)調，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(只有單火線進/出，不需要零線)成為了傳統(tǒng)機械開關的升級換代的替代產品，實現(xiàn)了燈具和電器開關的智能化控制，如聲控開關、觸摸開關、紅外線遙控開關、人體感應開關、手機控制ZigBee智能開關等。但國內外普通家庭開關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。在控制燈具的開關位置只有一根火線，沒有零線，普通的開關插座通過控制這根火線來控制燈具的開關亮滅。而智能家居無線燈具類控制產品是不能接入控制燈具的，因為此類產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品應用帶來巨大困難。智能家居的燈具類控制產品一般都由電路、繼電器、無線通訊模塊構成，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，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。因為單火取電開關使用的是可控硅，而可控硅使用壽命很短，設備本身經常出現(xiàn)問題?，F(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能直接替換舊有的機械開關，更換時無需重新布線。
【實用新型內容】
[0006]有鑒于此，本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種智能家居開關控制電路，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控制。
[0007]為實現(xiàn)以上目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0008]本實用新型提供了一種智能家居開關控制電路，包括負載及用于對負載進行供電的交流電源，還包括:濾波開關和判斷電路，其中所述判斷電路包括電源轉換單元、繼電器、無線接收模塊和單片機，其中所述電源轉換單元，其取電輸入端通過所述濾波開關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，所述濾波開關包括彈簧開關，及與彈簧開關并聯(lián)的二級管。
[0012]優(yōu)選地，所述彈簧開關為常閉彈簧開關。
[0013]優(yōu)選地，所述電源轉換單元包括220V轉5V電路，及與所述220V轉5V電路連接的5V轉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)有技術中的單火取電開關使用的是可控硅，而可控硅使用壽命很短，設備本身經常出現(xiàn)問題，而本實用新型提供的這種智能家居開關控制電路采用濾波開關代替了可控硅等不成熟的元器件產品，相比現(xiàn)有技術，使用壽命更長，可以減少產品更換頻率。
[0018]3、由于本實用新型提供的這種智能家居開關控制電路包括由濾波開關、電源轉換單元、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的接通和斷開實現(xiàn)對智能家居的開關控制;其中過零檢測電路一方面可以減小濾波開關在接通和斷開交流電源時產生的浪涌電流，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控制電路還包括由濾波開關、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控制電路結構示意框圖；
[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控制電路結構示意框圖。
【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控制電路結構示意框圖，參見圖1，本實施例提供的一種智能家居開關控制電路，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3和判斷電路4，其中判斷電路4包括電源轉換單元40、繼電器41、無線接收模塊42和單片機43，其中電源轉換單元40，其取電輸入端通過所述濾波開關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3和交流電源2連接；
[0024]繼電器41，其取電輸入端與電源轉換單元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換模塊40的零線接入端連接在同一零線上。
[0025]由上述技術方案可知，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)有技術中的單火取電開關使用的是可控硅，而可控硅使用壽命很短，設備本身經常出現(xiàn)問題，而本實用新型提供的這種智能家居開關控制電路采用濾波開關代替了可控硅等不成熟的元器件產品，相比現(xiàn)有技術，使用壽命更長，可以減少產品更換頻率。
[0027]再者，由于本實用新型提供的這種智能家居開關控制電路包括由濾波開關、電源轉換單元、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的接通和斷開實現(xiàn)對智能家居的開關控制;其中過零檢測電路一方面可以減小濾波開關在接通和斷開交流電源時產生的浪涌電流，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控制電路還包括由濾波開關、電源轉換單元、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)對智能家居的開關控制。
[0029]優(yōu)選地，濾波開關3包括彈簧開關，及與彈簧開關并聯(lián)的二級管。
[0030]需要說明的是，彈簧開關按下后，彈簧開關斷開電流，交流電源的電流通過二級管流入判斷電路；當彈簧開關彈起后，彈簧開關接通電源，交流電源的電流通過彈簧開關流入判斷電路。
[0031]為了便于理解濾波開關和判斷電路對負載的開關控制過程，現(xiàn)以濾波開關包括彈簧開關及與彈簧開關并聯(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，負載處于關閉狀態(tài)；當彈簧開關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3為常閉彈簧開關。
[0034]可以理解的是，彈簧開關設置為常閉彈簧開關，即默認狀態(tài)下，彈簧開關是接通電源的，這樣可以保證電源轉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閉負載的指令后，單片機能正常控制繼電器開啟或開閉，從而實現(xiàn)負載開啟狀態(tài)和關閉狀態(tài)的轉換。
[0035]優(yōu)選地，電源轉換單元40包括220V轉5V電路，及與220V轉5V電路連接的5V轉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控制電路結構示意框圖，參見圖2，本實施例提供的一種智能家居開關控制電路，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3和判斷電路4，
[0039]其中濾波開關3包括常閉彈簧開關，及與彈簧開關并聯(lián)的二級管。
[°04°] 所述判斷電路4包括電源轉換單元40、繼電器41、ZigBee模塊420和單片機43、過零檢測電路44，
[0041]其中電源轉換單元40，其取電輸入端通過濾波開關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3和交流電源2連接；
[0043]繼電器41，其取電輸入端與電源轉換單元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換模塊40的零線接入端連接在同一零線上。
[0044]電源轉換單元40包括220V轉5V電路，及與220V轉5V電路連接的5V轉3.3V電路。
[0045]綜上，本實用新型提供的一種智能家居開關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)有技術中的單火取電開關使用的是可控硅，而可控硅使用壽命很短，設備本身經常出現(xiàn)問題，而本實用新型提供的這種智能家居開關控制電路采用濾波開關代替了可控硅等不成熟的元器件產品，相比現(xiàn)有技術，使用壽命更長，可以減少產品更換頻率。
[0047]再者，由于本實用新型提供的這種智能家居開關控制電路包括由濾波開關、電源轉換單元、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的接通和斷開實現(xiàn)對智能家居的開關控制;其中過零檢測電路一方面可以減小濾波開關在接通和斷開交流電源時產生的浪涌電流，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控制電路還包括由濾波開關、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品，但不論在其形狀或結構上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術方案，均落在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種智能家居開關控制電路，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:濾波開關和判斷電路，其中所述判斷電路包括電源轉換單元、繼電器、無線接收模塊和單片機， 其中所述電源轉換單元，其取電輸入端通過所述濾波開關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換模塊的零線接入端連接在同一零線上。2.根據(jù)權利要求1所述的智能家居開關控制電路，其特征在于，所述濾波開關包括彈簧開關，及與彈簧開關并聯(lián)的二級管。3.根據(jù)權利要求2所述的智能家居開關控制電路，其特征在于，所述彈簧開關為常閉彈簧開關。4.根據(jù)權利要求1所述的智能家居開關控制電路，其特征在于，所述電源轉換單元包括220V轉5V電路，及與所述220V轉5V電路連接的5V轉3.3V電路。5.根據(jù)權利要求1?4任一項所述的智能家居開關控制電路，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