CN103558796B - 一种智能控制开关 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能控制开关，包括机械开关和双控管理系统，双控管理系统包括交流电源输出单元、微处理单元、交流电压检测单元和无线通信模组，交流电源输出单元与供电线路的输出端一电连接，交流电源输出单元与电器电连接，微处理单元与交流电源输出单元电连接，交流电压检测单元与供电线路电的输出端二电连接，机械开关连接在供电线路和交流电压检测单元连成的回路上，微处理单元的输入端一与交流电压检测单元电连接，微处理单元的输入端二与无线通信模组电连接，无线通信模组与用户控制终端信号连接。无需重新布线，通过简单的安装，就可以实现保留原有的机械开关方式、再加入智能化的无线控制方式来对电器进行控制和管理，智能化程度高。
Description
技术领域
本发明涉及电器领域，具体涉及一种智能控制开关。
背景技术
目前，机械开关大多应用于家庭灯具的控制中，布线方式采用传统的电工布线规范，由灯具和机械开关串联成回路，这种布线方式，在装修时已设计好，装修完就不好轻易改动。再者机械开关需要人手去操作开关按钮，在大户型的空间中，要控制家庭灯具的亮灭，机械开关显得尤为不便。在智能家居日益发展的今天，开关的智能化也是发展的趋势和需求，在如今，市面上也出现了各种智能开关，但是这些开关大多适用于新装修的家庭，或者要么需要重新布线，这对已装修好的机械开关电路改造，既费时、费力又耗财力。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种智能控制开关，通过简单的安装、无需重新布线就可使得机械开关既保留原有的功能，又可实现无线开关功能。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种智能控制开关，包括机械开关，还包括双控管理系统，所述双控管理系统包括交流电源输出单元、微处理单元、交流电压检测单元和无线通信模组，所述交流电源输出单元的输入端一与供电线路的输出端一电连接，所述交流电源输出单元的输出端与电器电连接，所述微处理单元的输出端与交流电源输出单元的输入端二电连接控制交流电源输出单元的通电或断电，所述交流电压检测单元的输入端与供电线路电的输出端二电连接，所述机械开关连接在供电线路和交流电压检测单元连成的回路上控制交流电压检测单元的通电或断电，所述微处理单元的输入端一与交流电压检测单元的输出端电连接，所述微处理单元的输入端二与无线通信模组的输出端电连接，所述无线通信模组的输入端与用户控制终端（5）信号连接。供电线路分为两路：一路通过交流电源输出单元与电器电连接形成电器的供电回路，通过交流电源输出单元的通电或断电控制供电回路的通电或断电，交流电源输出单元与微处理单元电连接，通过微处理单元控制交流电源输出单元的通电或断电，进而控制供电回路的通电或断电；一路通过机械开关与交流电压检测单元电连接，交流电压检测单元与微处理单元电连接，当机械开关闭合或断开时，交流电压检测单元产生电信号，微处理单元根据交流电压检测单元的电信号控制供电回路的通电或断电，微处理单元与通信单元电连接，通信单元与用户控制终端信号连接，通过用户控制终端控制微处理单元、进而控制供电回路的通电或断电，实际操作过程中，只需将供电线路分为两路，一路直接与双控管理系统的输入端一电连接，一路通过机械开关与双控管理系统的输入端二电连接，再将双控管理系统的输出端与电器电连接，无需重新布线就能对机械开关进行智能化升级，既保留原有的功能，又可实现无线开关功能。
改进的，所述双控管理系统包括开关电源单元和DC-DC电源单元，所述开关电源单元的输入端与供电线路电连接，所述DC-DC电源单元的输入端与开关电源单元的输出端一电连接，所述DC-DC电源单元的输出端与交流电源输出单元、微处理单元、交流电压检测单元和无线通信模组电连接为交流电源输出单元、微处理单元、交流电压检测单元和无线通信模组供应直流电。供电线路再引出一路，通过开关电源单元将供电线路提供的交流电转化为直流电，通过DC-DC电源单元对经开关电源单元转化的直流电进行降压，然后为交流电源输出单元、微处理单元、交流电压检测单元和无线通信模组提供直流电，同时保证用电安全。
改进的，所述交流电源输出单元包括继电器，所述继电器的线圈与DC-DC电源单元的输出端电连接，所述线圈和DC-DC电源单元连成的回路上设有与微处理单元的输出端电连接由微处理单元控制开闭的辅助开关，所述继电器的常开触点与开关电源单元的输出端二电连接，当常开触点闭合后电器通交流电。供电线路-开关电源单元-继电器的常开触点-电器构成电器的供电回路，供电线路-开关电源单元--DC-DC电源单元-继电器的线圈-辅助开关构成控制供电回路通断电的控制回路，机械开关的开闭或者用户控制终端的指令使得微处理单元控制辅助开关的开闭，进而控制继电器的线圈的通断电，继电器的线圈的通电或断电使得常开触点闭合或断开，进而使得电器的通电或断电。
改进的，所述交流电压检测单元的输出端与微处理单元的输入端一通过GPIO引脚连接，所述无线通信模组的输出端与微处理单元的输入端二通过UART串口连接，所述交流电源输出单元的输入端与微处理单元的输出端通过GPIO引脚连接。分别通过GPIO引脚和URAT串口实现微处理控制单元与交流电压检测单元、无线通信模组之间的电连接，通过GPIO引脚实现交流电源输出单元与微处理控制单元的的电连接。
改进的，所述用户控制终端为智能终端或者无线遥控。
改进的，所述智能终端为手机或电脑。通过手机或则会电脑控制电器的通电或断电。
改进的，所述微处理单元具有实时更新和保存微处理单元输出端状态的存储装置。实时更新和保存微处理单元的输出端状态，实时查询当前的输出端状态并同检测过来的信号做互为控制逻辑的比对，实时控制和管理微处理单元的输出端。
有益效果：
采用上述技术方案后，该发明公开了一种智能控制开关，利用双控管理系统和用户控制终端，无需重新布线，通过简单的安装，就可以实现保留原有的机械开关方式、再加入智能化的无线控制方式来对电器进行控制和管理，成本低、通用性强、智能化程度高。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
图1是本发明一种智能控制开关的布线实施图；
图2是本发明一种智能控制开关的控制连接图；
图3是本发明中双控管理系统的内部原理图。
具体实施方式
如图1至图3所示，一种智能控制开关，包括机械开关3、双控管理系统4和用户控制终端5，所述机械开关和双控管理系统连接在电器2的供电线路1上控制电器的通电或断电，所述双控管理系统包括开关电源单元45、DC-DC电源单元46、交流电源输出单元44、微处理控制单元41以及与微处理控制单元电连接的交流电压检测单元42和无线通信模组43，所述交流电源输出单元包括继电器。
所述供电线路分为两路：
供电线路的输出端一与开关电源单元的输入端电连接，所述开关电源单元的输出端一与DC-DC电源单元的输入端电连接，所述DC-DC电源单元的输出端与继电器的线圈、微处理单元、交流电压检测单元和无线通信模组电连接，供电线路向开关电源单元输送交流电，开关电源单元将交流电转化为+12V的直流电并通过输出端一将其输送至DC-DC电源单元，DC-DC电源单元将+12V直流电降压成+3.3V的直流电为继电器的线圈、微处理单元、交流电压检测单元和无线通信模组供电，其中，供电线路、开关电源单元、DC-DC电源单元和继电器的线圈构成控制常开触点开闭的控制回路，所述控制回路上设有与微处理单元的输出端电连接由微处理单元控制开闭的辅助开关；所述开关电源单元的输出端二通过继电器的常开触点与电器连接，供电线路、开关电源单元、继电器的常开触点和电器构成电器的供电回路，由供电线路提供交流电、经开关电源单元的输出端二、常开触点将交流电输送至电器，通过常开触点的开闭控制电器的供电回路的通断，或者，供电线路通过常开触点与电器连接，供电线路、常开触点和电器构成电器的供电回路。
供电线路的输出端二与交流电压检测单元的输入端电连接，所述机械开关连接在供电线路和交流电压检测单元连成的回路上，当机械开关闭合或断开时交流电压检测单元上产生电信号，所述交流电压检测单元的输出端与微处理单元的输入端一通过GPIO引脚一411连接，所述微处理单元的输出端与辅助开关通过GPIO引脚二413连接，当交流电压检测单元上产生电信号时，微处理控制单元采集并根据交流电压检测单元上的电信号来控制辅助开关的开闭，进而控制继电器的线圈的通断电，继电器的线圈的通电或断电使得常开触点闭合或断开，进而使得电器的通电或断电。
所述无线通信模组的输入端与用户控制终端5信号连接，所述微处理单元的输入端二与无线通信模组的输出端通过UART串口412连接， 所述用户控制终端为智能终端51或者无线遥控52，所述智能终端为智能手机或者电脑，所述智能手机或者电脑基于无线传感网络与无线通信模组无线连接，由智能手机或者电脑发送操作指令，微处理控制单元通过无线通信模组接收操作指令并根据操作指令控制辅助开关的开闭，进而控制继电器的线圈的通断电，继电器的线圈的通电或断电使得常开触点闭合或断开，进而使得电器的通电或断电。
所述微处理单元具有存储装置，实时更新和保存微处理单元输出端状态，实时查询当前微处理单元输出端状态并同微处理单元检测过来的电信号或指令作互为控制逻辑的比对，实时控制和管理微处理单元输出端。
除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。
Claims (7)
1.一种智能控制开关，包括机械开关（3），其特征在于：还包括双控管理系统（4），所述双控管理系统包括交流电源输出单元（44）、微处理单元（41）、交流电压检测单元（42）和无线通信模组（43），所述交流电源输出单元的输入端一与供电线路（1）的输出端一电连接，所述交流电源输出单元的输出端与电器（2）电连接，所述微处理单元的输出端与交流电源输出单元的输入端二电连接控制交流电源输出单元的通电或断电，所述交流电压检测单元的输入端与供电线路电的输出端二电连接，所述机械开关连接在供电线路和交流电压检测单元连成的回路上控制交流电压检测单元的通电或断电，所述微处理单元的输入端一与交流电压检测单元的输出端电连接，所述微处理单元的输入端二与无线通信模组的输出端电连接，所述无线通信模组的输入端与用户控制终端（5）信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能控制开关，其特征在于：所述双控管理系统包括开关电源单元（45）和DC-DC电源单元（46），所述开关电源单元的输入端与供电线路电连接，所述DC-DC电源单元的输入端与开关电源单元的输出端一电连接，所述DC-DC电源单元的输出端与交流电源输出单元、微处理单元、交流电压检测单元和无线通信模组电连接为交流电源输出单元、微处理单元、交流电压检测单元和无线通信模组供应直流电。
3. 根据权利要求2所述的一种智能控制开关，其特征在于：所述交流电源输出单元包括继电器，所述继电器的线圈与DC-DC电源单元的输出端电连接，所述线圈和DC-DC电源单元连成的控制回路上设有与微处理单元的输出端电连接由微处理单元控制开闭的辅助开关，所述继电器的常开触点与开关电源单元的输出端二电连接，当常开触点闭合后电器通交流电。
4. 根据权利要求1或2或3所述的一种智能控制开关，其特征在于：所述交流电压检测单元的输出端与微处理单元的输入端一通过GPIO引脚一（411）连接，所述无线通信模组的输出端与微处理单元的输入端二通过UART串口（412）连接，所述交流电源输出单元的输入端与微处理单元的输出端通过GPIO引脚二（413）连接。
5. 根据权利要求1或2或3所述的一种智能控制开关，其特征在于：所述用户控制终端为智能终端（51）或者无线遥控（52）。
6. 根据权利要求5所述的一种智能控制开关，其特征在于：所述智能终端为手机或电脑。
7. 根据权利要求1或2或3所述的一种智能控制开关，其特征在于：所述微处理单元具有实时更新和保存微处理单元输出端状态的存储装置。
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