智能單火線開關(guān)電路及控制方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種單火線智能開關(guān)電路，解決了在待機(jī)時(shí)，由于輸入電流太小導(dǎo)致燈具關(guān)閉后出現(xiàn)閃爍或微亮、觸電風(fēng)險(xiǎn)、機(jī)械開關(guān)壽命短等問題。單火線智能開關(guān)電路，包括取電電路模塊(2)、負(fù)載檢測(cè)模塊(3)、繼電器模塊(1)、Zigbee模塊(4)、按鍵模塊(5)、接口電路模塊(6)，單火線智能開關(guān)采用單火線取電方案（該設(shè)備必須連接負(fù)載才能工作），使用標(biāo)準(zhǔn)86盒外殼，設(shè)備電路首先通過負(fù)載檢測(cè)后，實(shí)現(xiàn)本地按鍵或遠(yuǎn)程控制命令（zigbee無線通信）來完成支路的通斷電功能，伴隨著本地按鍵控制支路的通斷電，設(shè)備都會(huì)向主機(jī)發(fā)送當(dāng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)反映出每個(gè)支路當(dāng)前的通斷電狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了智能控制。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
智能單火線開關(guān)電路及控制方法
本專利技術(shù)涉及單火線開關(guān)電路及控制方法，具體涉及一種智能單火線開關(guān)電路及控制方法。
技術(shù)介紹
日常生活中，單火線照明開關(guān)一般由簡(jiǎn)單的機(jī)械開關(guān)控制，通過機(jī)械開關(guān)控制一根火線的閉合與斷開，進(jìn)而控制燈具的開啟與關(guān)閉。目前，還有部分樓道的燈具采用電容式觸摸開關(guān)來控制燈具的點(diǎn)亮和熄滅。這兩種開關(guān)都存在一些缺點(diǎn)，其中：機(jī)械開關(guān)具有一定的機(jī)械壽命，電容式觸摸開關(guān)容易產(chǎn)生誤動(dòng)作，抗干擾能力較差。目前，單火線還具有一些問題需要得到解決：一、單火線取電一般是在取電電路與負(fù)載（MCU）供電，因此前端的元器件需要保持一直運(yùn)行的狀態(tài)，這樣就會(huì)消耗電流，而且由于是串聯(lián)的電路，使燈具中會(huì)有電流流過，而普通的LED燈和白熾燈啟動(dòng)電流非常小，當(dāng)待機(jī)時(shí)燈具回路電流積累到一定程度后，部分小功率燈具就會(huì)出現(xiàn)閃爍的問題，目前解決此問題的常用辦法是盡量降低待機(jī)功耗。二、在單火線的情況下，電源一般不能做成隔離電源，這樣就增加了觸電風(fēng)險(xiǎn)，目前解決該問題的方法常采用繼電器導(dǎo)通方式，利用主控芯片控制驅(qū)動(dòng)芯片從而控制繼電器的閉合與斷開；三、在智能設(shè)備的通訊過程中，傳統(tǒng)的控制方法需要雙方設(shè)備時(shí)刻保持暢通，這樣會(huì)帶來設(shè)備功耗大，適用性差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種能夠根據(jù)本地按鍵或者遠(yuǎn)程控制命令Zigbee無線通信來完成支路的通斷電功能的智能單火線開關(guān)電路，解決了機(jī)械開關(guān)壽命短、觸電風(fēng)險(xiǎn)大、燈具壽命短、功耗大，適用性差等問題。為解決上述的技術(shù)問題，本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案：一種智能單火線開關(guān)電路,包括取電電路模塊、負(fù)載檢測(cè)模塊、繼電器模塊、Zigbee模塊、按鍵模塊、接口電路模塊，其特征在于：所述取電電路模塊2與繼電器模塊3連接；所述Zigbee模塊與按鍵模塊連接；所述取電電路模塊與Zigbee模塊連接；所述負(fù)載檢測(cè)模塊與Zigbee模塊連接；所述接口電路模塊與Zigbee模塊連接；述負(fù)載檢測(cè)模塊與接口電路模塊連接。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述取電電路模塊包括供電電路和軟啟動(dòng)電路，所述供電電路的主控模塊是XD-KC024，所述主控模塊XD-KC024的VCC1端與軟啟動(dòng)電路的DCin、VIN端連接，所述主控模塊XD-KC024芯片的MOS_D端、MOS_G端連接MOS管，用于調(diào)整單火線進(jìn)入的波形。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，軟啟動(dòng)電路包括軟啟動(dòng)主控電路、硬件看門狗電路和啟動(dòng)電路，軟啟動(dòng)主控電路的主控模塊是PI-05V-D4，所述硬件看門狗模塊的主控芯片是IMP809L，所述啟動(dòng)電路的穩(wěn)壓芯片是S-8521D33MC，所述主控模塊PI-05-D4的OUT端與所述S-8521D33MC的的VIN端連接用于輸出3.3V的穩(wěn)定電壓，所述IMP809L的RESET端與S-8521D33MC的ON/OFF端、S-8521D33MC的EXT與MOS管UT2301柵極連接用于軟啟動(dòng)。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述負(fù)載檢測(cè)模塊包括分壓電路和電壓比較電路，分壓電路的ADC1、ADC2、ADC3端與電壓比較電路連接，電壓比較電路的OUT1、OUT2、OUT3與Zigbee模塊連接，用于接受檢測(cè)負(fù)載電路的電平信號(hào)，避免由于誤操作按鍵而增加功耗造成開關(guān)設(shè)備無法正常工作。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述Zigbee模塊與所述主控模塊XD-KCO24的K1_Ctrl、K1_Ctrl、K1_Ctrl端連接，所述主控模塊XD-KCO24的K1+、K1-，K2+、K2-，K3+、K3-端與繼電器模塊連接。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述Zigbee模塊與按鍵模塊連接，用于控制按鍵掃描。更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，所述Zigbee模塊包括無線電路和通信電路，所述通信模塊的主控芯片是JN5168，所述JN5168與無線電路連接，用于接收發(fā)送信息。一種控制網(wǎng)絡(luò)單火線開關(guān)的控制方法，包括下述步驟：步驟一：?jiǎn)位鹁€1秒向網(wǎng)關(guān)發(fā)送一條詢問數(shù)據(jù)，若有數(shù)據(jù)，則將數(shù)據(jù)發(fā)送出去；步驟二：?jiǎn)位痖_關(guān)收到數(shù)據(jù)發(fā)送命令后執(zhí)行網(wǎng)關(guān)的命令，對(duì)負(fù)載設(shè)備進(jìn)行斷開或者閉合的控制；步驟3：?jiǎn)位鹁€如果收到出現(xiàn)Zigbee模塊的通訊命令，I/O口中斷喚醒Zigbee，Zigbee模塊開始工作，開始對(duì)按鍵進(jìn)行掃描，若按鍵不到3秒就上報(bào)繼電器閉合或者斷開的狀態(tài)；若按鍵到3秒則進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)；若按鍵到8秒則退出網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)關(guān)若沒有收到數(shù)據(jù)或者按鍵超過8秒則系統(tǒng)進(jìn)入休眠狀態(tài)，等待下一個(gè)輪詢周期的到來。本專利技術(shù)是一種網(wǎng)關(guān)設(shè)備，控制單火線的通、斷狀態(tài)這兩種命令是由網(wǎng)關(guān)發(fā)出來的，單火線開關(guān)1秒鐘向網(wǎng)關(guān)發(fā)一條詢問數(shù)據(jù)，如果網(wǎng)關(guān)有數(shù)據(jù)需要被發(fā)送到單火線開關(guān)，就將數(shù)據(jù)發(fā)出去。單火線開關(guān)收到響應(yīng)后執(zhí)行網(wǎng)關(guān)命令，對(duì)負(fù)載電路進(jìn)行斷電或者斷電控制；如果網(wǎng)關(guān)沒有數(shù)據(jù)需要被發(fā)送，那么單火線就收不到響應(yīng)數(shù)據(jù)，這樣單火線就會(huì)進(jìn)入休眠狀態(tài)。如果中間出現(xiàn)Zigbee模塊收到的通訊信息，I/O口中斷喚醒Zigbee，Zigbee模塊開始工作，開始對(duì)按鍵進(jìn)行掃描，若按鍵不到3秒就上報(bào)繼電器閉合或者斷開的狀態(tài)，若按鍵到3秒就進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，若按鍵到8秒就退出網(wǎng)絡(luò)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果至少有如下之一：1）本專利技術(shù)采用所述主控模塊XD-KC024配合所述主控模塊PI-05V-D4軟啟動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)足夠功率的輸出，保證開關(guān)設(shè)備的正常運(yùn)行；2）本專利技術(shù)采用所述主控模塊XD-KC024驅(qū)動(dòng)繼電器，解決了以往為驅(qū)動(dòng)繼電器難的問題；3）本專利技術(shù)采用所述Zigbee模塊，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制命令來完成支路的通斷電功能。附圖說明圖1為本專利技術(shù)總體設(shè)計(jì)框圖。圖2為本專利技術(shù)取電電路模塊的供電電路原理圖。圖3為本專利技術(shù)取電電路模塊框圖。圖4為專利技術(shù)軟啟動(dòng)電路框圖。圖5為本專利技術(shù)取電電路模塊的軟啟動(dòng)電路原理圖。圖6為本專利技術(shù)負(fù)載檢測(cè)模塊的分壓電路原理圖。圖7為本專利技術(shù)負(fù)載檢測(cè)模塊的電壓比較電路原理圖。圖8為本專利技術(shù)繼電器模塊原理圖。圖9為本專利技術(shù)Zigbee模塊框圖。圖10為本專利技術(shù)Zigbee模塊及外圍電路模塊框圖。圖11為本專利技術(shù)按鍵模塊原理圖。具體實(shí)施方式為了使本專利技術(shù)的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本專利技術(shù)，并不用于限定本專利技術(shù)。實(shí)施方案1圖1示出了專利技術(shù)智能單火線開關(guān)電路及控制方法，一種智能單火線開關(guān)電路,包括取電電路模塊2、負(fù)載檢測(cè)模塊3、繼電器模塊1、Zigbee模塊4、按鍵模塊5、接口電路模塊6，其特征在于：所述取電電路模塊2與繼電器模塊3連接；所述Zigbee模塊4與按鍵模塊連接5；所述取電電路模塊與Zigbee模塊4連接；所述負(fù)載檢測(cè)模塊與Zigbee模塊4連接；所述接口電路模塊與Zigbee模塊4連接；述負(fù)載檢測(cè)模塊3與接口電路模塊6連接。圖2至圖5所示，所述取電電路模塊2包括供電電路2-1和軟啟動(dòng)電路2-2，所述供電電路2-1的主控模塊是XD-KC024，所述主控模塊XD-KC024的VCC1端與軟啟動(dòng)電路的DCin、VIN端連接，所述主控模塊XD-KC024芯片的MOS_D端、MOS_G端連接MOS管，用于調(diào)整單火線進(jìn)入的波形。所述軟啟動(dòng)電路2-2包括軟啟動(dòng)主控電路2-2-1、硬件看門狗電路2-2-2和啟動(dòng)電路2-2-3，所述軟啟動(dòng)主控電路2-2-1的主控模塊是PI-05V-D4，所述硬件看門狗模塊2-2-2的主控芯本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種智能單火線開關(guān)電路,包括取電電路模塊(2)、負(fù)載檢測(cè)模塊(3)、繼電器模塊(1)、Zigbee模塊(4)、按鍵模塊(5)、接口電路模塊(6)，其特征在于：所述取電電路模塊(2)與繼電器模塊(3)連接；所述Zigbee模塊(2)與按鍵模塊(5)連接；所述取電電路模塊(2)與Zigbee模塊(4)連接；所述負(fù)載檢測(cè)模塊(3)與Zigbee模塊(4)連接；所述接口電路模塊(6)與Zigbee模塊(4)連接；述負(fù)載檢測(cè)模塊（3）與接口電路模塊（6）連接。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種智能單火線開關(guān)電路,包括取電電路模塊(2)、負(fù)載檢測(cè)模塊(3)、繼電器模塊(1)、Zigbee模塊(4)、按鍵模塊(5)、接口電路模塊(6)，其特征在于：所述取電電路模塊(2)與繼電器模塊(3)連接；所述Zigbee模塊(2)與按鍵模塊(5)連接；所述取電電路模塊(2)與Zigbee模塊(4)連接；所述負(fù)載檢測(cè)模塊(3)與Zigbee模塊(4)連接；所述接口電路模塊(6)與Zigbee模塊(4)連接；述負(fù)載檢測(cè)模塊（3）與接口電路模塊（6）連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能單火線開關(guān)電路，其特征在于：所述取電電路模塊(2)包括供電電路（2-1）和軟啟動(dòng)電路（2-2），所述供電電路（2-1）的主控模塊是XD-KC024，所述主控模塊XD-KC024的VCC1端與軟啟動(dòng)電路的DCin、VIN端連接，所述主控模塊XD-KC024芯片的MOS_D端、MOS_G端連接MOS管，用于調(diào)整單火線進(jìn)入的波形。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能單火線開關(guān)電路，其特征在于：所述軟啟動(dòng)電路（2-2）包括軟啟動(dòng)主控電路（2-2-1）、硬件看門狗電路(2-2-2)和啟動(dòng)電路(2-2-3)，所述軟啟動(dòng)主控電路(2-2-1)的主控模塊是PI-05V-D4，所述硬件看門狗模塊(2-2-2)的主控芯片是IMP809L，所述啟動(dòng)電路(2-2-3)的穩(wěn)壓芯片是S-8521D33MC，所述主控模塊PI-05-D4的OUT端與所述S-8521D33MC的的VIN端連接用于輸出3.3V的穩(wěn)定電壓，所述IMP809L的RESET端與S-8521D33MC的ON/OFF端、S-8521D33MC的EXT與MOS管UT2301柵極連接用于軟啟動(dòng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能單火線開關(guān)電路，其特征在于：所述負(fù)載檢測(cè)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：姜紅梅，葉龍，馬濤，李銀偉，皇甫幼山，張松濤，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海紫光樂聯(lián)物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：上海,31