專利名稱：：數(shù)量可調(diào)的智能開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型涉及一種智能開關(guān)，尤其涉及一種以液晶顯示、輸入和嵌入式芯片控制的單線制或雙線制智能開關(guān)。
背景技術(shù)：
：開關(guān)的用途在于對燈具等電器設(shè)備的開啟和關(guān)閉進行控制。目前存在的開關(guān)分為機械式開關(guān)和智能開關(guān)兩大類，而在現(xiàn)有的生活及工作中，使用的開關(guān)大部分都是機械式開關(guān)。該類型開關(guān)的特點是通過面板在固定位置的往復(fù)運動，帶動內(nèi)部金屬片的開合，從而達到整個電路通斷的效果。該類型開關(guān)已經(jīng)應(yīng)用多年，發(fā)展出塑料結(jié)構(gòu)，木質(zhì)結(jié)構(gòu)，陶瓷結(jié)構(gòu)，膠木結(jié)構(gòu)等眾多品種。隨著嵌入式技術(shù)及液晶顯示技術(shù)的不斷發(fā)展，以及人們審美觀點的不斷提高，智能開關(guān)近年來也得到了顯著的發(fā)展和應(yīng)用。該類型開關(guān)的特點是以不同尺寸的液晶顯示屏作為顯示面板，以觸摸屏或其他電控裝置(例如射頻遙控器、聲控設(shè)備、光控設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)為輸入設(shè)備，通過嵌入式芯片系統(tǒng)進行輸入信號的檢測、邏輯判斷；顯示屏顯示內(nèi)容控制，以及控制信號的輸出；借助該輸出控制信號，通過繼電器、可控硅或三極管等電子元件最終實現(xiàn)整個電路通斷的效果。然而無論是日常通用的機械式開關(guān)，還是新穎時尚的單線制或雙線制智能開關(guān)，其都有一個共同的特點，即單個開關(guān)其所包含的開關(guān)數(shù)量在下生產(chǎn)線時就已經(jīng)被固定?；谶@樣的特點，會給開關(guān)的生產(chǎn)廠家、開關(guān)的經(jīng)銷商以及開關(guān)的最終用戶帶來以下缺陷及不足1)、針對開關(guān)生產(chǎn)企業(yè)前期開發(fā)成本增加——普通機械式開關(guān)根據(jù)開關(guān)數(shù)量的不同(一般14個)，其開關(guān)按鈕、外部面板、內(nèi)部鍘刀模塊及結(jié)構(gòu)都需要單獨設(shè)計和開模，成本昂貴，且產(chǎn)品一旦確定，改動的成本將同樣不菲；生產(chǎn)難度及成本增加——不同按鈕數(shù)量的開關(guān)作為不同系列的產(chǎn)品，例如單開、雙開、三開、四開，其生產(chǎn)流程及工序都會有所區(qū)別，這將導(dǎo)致生產(chǎn)復(fù)雜度的增加，進而帶來生產(chǎn)成本的增加；庫存成本增加——由于不同按鈕數(shù)量的各系列開關(guān)之間沒有通用性和替代性，為滿足市場供應(yīng)需求，生產(chǎn)企業(yè)必須在庫存中留有所有系列的開關(guān)，導(dǎo)致庫存成本增加；售后維修成本增加——物理按鈕的單個損壞就必須更換整個開關(guān)，這將導(dǎo)致售后維修成本的增加，同時開關(guān)之間的不兼容性也會使某一型號產(chǎn)品暫時缺貨的情況下，增加物流運輸成本。2)、針對開關(guān)經(jīng)銷商開關(guān)銷售基本通過分布在各地的經(jīng)銷商渠道完成，由于開關(guān)按鈕數(shù)量不同而導(dǎo)致產(chǎn)品型號不同，以及產(chǎn)品之間的不可替換性，也必然會導(dǎo)致經(jīng)銷商的資金大量地占用在囤積各種型號的產(chǎn)品上，活動資金相對減少，從而降低了經(jīng)銷商的競爭力和靈活性；3)、針對最終用戶前期購買不確定性高——由于室內(nèi)裝修前期構(gòu)想統(tǒng)籌的預(yù)見性、周全性不足，一旦開關(guān)購買后需要更改裝修設(shè)計導(dǎo)致開關(guān)按鈕數(shù)量需要增加或減少，都將產(chǎn)生不必要的浪費；后期擴展、更改難度高、成本高——在裝修完成后，若需要增加電路而導(dǎo)致開關(guān)現(xiàn)有數(shù)量不能滿足時，輕則需要更換現(xiàn)有開關(guān)，造成原有開關(guān)的浪費；重則需要重新在墻體上切割布線槽及開關(guān)槽，破壞原有裝修，造成巨大損失。
發(fā)明內(nèi)容針對上述現(xiàn)有機械式開關(guān)及智能開關(guān)的缺陷，本實用新型的目的旨在提供一種功能可調(diào)的智能開關(guān)及其實現(xiàn)方法，解決由于開關(guān)數(shù)量固定而產(chǎn)生的成本增加、資金占用、產(chǎn)品浪費等諸多問題。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采取的技術(shù)手段是該數(shù)量可調(diào)的智能開關(guān)包括硬件與軟件兩部分有機結(jié)合而成，總體來看，硬件系統(tǒng)包括開關(guān)按鈕數(shù)量設(shè)定模塊、嵌入式芯片控制模塊、強電通斷輸出接口模塊、物理開關(guān)模塊、電源模塊、液晶屏模塊、操作輸入共七個模塊；軟件系統(tǒng)包括開關(guān)按鈕數(shù)量設(shè)定檢測程序、開關(guān)按鈕設(shè)定與強電輸出模塊對應(yīng)程序、開關(guān)按鈕面板動態(tài)顯示程序、觸摸面板區(qū)域面積及位置與按鈕對應(yīng)程序、強電通斷輸出接口模塊有效物理開關(guān)模塊數(shù)量及位置檢測程序、軟件設(shè)定開關(guān)按鈕數(shù)量程序、防誤操作程序及操作輸入方式自識別程序共八個程序。其中防誤操作程序包括按鈕預(yù)提示程序、按鈕設(shè)置數(shù)量與物理開關(guān)模塊數(shù)量誤差處理程序，及按鈕設(shè)置位置與物理開關(guān)模塊不匹配誤差處理程序。具體深入地說硬件部分所述開關(guān)按鈕數(shù)量設(shè)定模塊，其主要作用是通過預(yù)先設(shè)計好的編碼規(guī)則，在該模塊上進行相應(yīng)的設(shè)定，形成不同的編碼組合。該開關(guān)按鈕數(shù)量設(shè)定模塊是基于含四開關(guān)的雙列直插式撥位開關(guān)(DIP開關(guān))制成的單片模塊，且該開關(guān)按鈕數(shù)量設(shè)定模塊與嵌入式芯片控制模塊通過引腳線路獨立相連；進一步地，所述按鈕數(shù)量編碼采用二進制編碼規(guī)則，編碼位數(shù)越多則其相應(yīng)可設(shè)定的按鈕數(shù)量越多，可以通過以下公式來表征MAX]=2"。此外，該開關(guān)功能設(shè)定模塊也可以是基于通信端口及控制總線(如觸摸屏、紅外、射頻、藍牙、串口、互聯(lián)網(wǎng)、GRPS/GSM等)制成的信號接收模塊，實現(xiàn)在線或遠程設(shè)定。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>所述嵌入式芯片控制模塊，是整個智能開關(guān)的電信號釆集、處理、控制輸出的核心模塊，與其他所有硬件模塊相連。該芯片控制模塊具有用于讀取按鈕數(shù)量編碼的信號采集單元、用于將所讀取的信號處理匹配對應(yīng)執(zhí)行程序的處理單元、用于記憶一組多個執(zhí)行程序的存儲單元、依照執(zhí)行程序向物理開關(guān)模塊輸出指令的控制單元、執(zhí)行程序?qū)懭?讀取單元、晶振單元、以及看門狗單元等外圍電路單元。在智能開關(guān)上電自檢后，該芯片控制模塊首先通過開關(guān)按鈕數(shù)量設(shè)定檢測程序檢測開關(guān)按鈕數(shù)量設(shè)定模塊，由信號采集單元獲得按鈕數(shù)量編碼；繼而由處理單元將之與記憶在存儲單元內(nèi)對應(yīng)的執(zhí)行程序匹配，并由控制單元向液晶屏模塊輸出開關(guān)數(shù)量界面動態(tài)顯示的指令；最后執(zhí)行基于操作輸入模塊的按鈕循環(huán)檢測，對發(fā)生在液晶屏模塊上的操作信號進行芯片控制模塊的識別，以程序指令驅(qū)動物理開關(guān)模塊通斷響應(yīng)數(shù)量及位置的強電電路。所述強電通斷輸出接口模塊，與嵌入式芯片控制模塊相連。根據(jù)開關(guān)按鈕數(shù)量的需要，將相應(yīng)數(shù)量的物理開關(guān)模塊插接在該模塊的指定位置。在接收嵌入式芯片控制模塊的控制信號后，控制相應(yīng)物理開關(guān)模塊的通斷，從而實現(xiàn)指定強電電路的通斷。若嵌入式芯片控制模塊輸出電流不足以驅(qū)動物理開關(guān)模塊，則該接口模塊還將起到增強電流的作用。所述物理開關(guān)模塊，是利用光耦、可控硅、繼電器、三極管等電子元件組成的電子開關(guān)電路，在接收到嵌入式芯片發(fā)來的通斷控制指令后，可以控制強電電路的通斷，實現(xiàn)傳統(tǒng)機械開關(guān)通斷的作用，完成弱電控制強電的輸出。所述電源模塊，是將220V的交流強電轉(zhuǎn)換為智能開關(guān)各模塊電路運作所需要的直流低電電路，其可以為單線制(只有火線)和雙線制(零線、火線)輸入。所述操作輸入模塊，為基于液晶屏的觸摸屏模塊、射頻遙控模塊、光控模塊、聲控模塊，或為基于網(wǎng)絡(luò)操控的輸入模塊其中一種或多種搭配整合。而其中所述觸摸屏模塊為指按式輸入，其類型可包括阻抗式、靜電電容式、光學式及超音波式等觸摸屏。軟件部分首先通過所述操作輸入模塊面向開關(guān)按鈕數(shù)量設(shè)定模設(shè)定開關(guān)數(shù)量的編碼信號，并將該編碼信號通過采集單元輸入芯片控制模塊內(nèi)；繼而由處理單元檢測所設(shè)定的開關(guān)數(shù)量與強電通斷輸出接口模塊的對應(yīng)情況，經(jīng)防誤操作程序監(jiān)控匹配性后，由控制單元調(diào)用執(zhí)行程序在液晶屏模塊上進行開關(guān)按鈕面板的動態(tài)顯示；最后執(zhí)行基于操作輸入模塊的按鈕循環(huán)檢測，對發(fā)生在液晶屏模塊上的操作信號進行芯片控制模塊的識別，并以指令驅(qū)動物理開關(guān)模塊執(zhí)行相應(yīng)的開關(guān)動作。其中所述執(zhí)行程序包括①開關(guān)按鈕數(shù)量檢測程序、②開關(guān)按鈕設(shè)定與強電輸出模塊對應(yīng)程序、③強電通斷輸出接口模塊有效物理開關(guān)模塊數(shù)量及位置檢測程序、④面板區(qū)域面積及位置與按鈕對應(yīng)程序、(D開關(guān)按鈕面板動態(tài)顯示程序、(D防誤操作程序、⑦軟件設(shè)定開關(guān)按鈕數(shù)量程序、⑧操作輸入方式自識別程序。進一歩地，所述開關(guān)按鈕數(shù)量設(shè)定檢測程序，是該智能開關(guān)每次上電通過自檢后由芯片控制模塊調(diào)用的第一個程序。該程序的主要作用是通過檢測與開關(guān)按鈕數(shù)量設(shè)定模塊連接的相應(yīng)引腳，獲得開關(guān)數(shù)量的編碼。通過比對編碼，獲得對應(yīng)設(shè)置的按鈕數(shù)量。開關(guān)按鈕面板動態(tài)顯示程序在獲得按鈕數(shù)量后，在液晶顯示屏面板顯示設(shè)定數(shù)量的按鈕圖形作為虛擬按鈕。進一步地，所述開關(guān)按鈕設(shè)定與強電輸出模塊對應(yīng)程序，是指液晶屏面板上顯示一定數(shù)量的按鈕，每個按鈕控制的電路與強電通斷輸出接口模塊上安插的物理開關(guān)模塊需要一一對應(yīng)，該程序就是描述該對應(yīng)的邏輯關(guān)系；檢測到按鈕數(shù)量后，激活相應(yīng)數(shù)量及位置的物理開關(guān)模塊。進一歩地，所述開關(guān)按鈕面板動態(tài)顯示程序，是指根據(jù)智能開關(guān)設(shè)定的按鈕數(shù)量，在液晶屏面板上動態(tài)的顯示相應(yīng)數(shù)量的模擬開關(guān)外形的虛擬開關(guān)。通過該程序，使用者可以方便的區(qū)別各按鈕的位置以及目前按鈕對應(yīng)電路的開或關(guān)的狀態(tài)，還可以顯示各按鈕所對應(yīng)的控制對象。進一步地，所述觸摸面板區(qū)域面積及位置與按鈕對應(yīng)程序，是指在液晶屏面板面積固定的情況下，由于需要顯示的開關(guān)數(shù)量不同，而導(dǎo)致虛擬按鈕的位置及面積大小會發(fā)生相應(yīng)變化，從而虛擬按鈕對應(yīng)的物理開關(guān)模塊也發(fā)生變化。該程序?qū)⑴c液晶屏整合的操作輸入模塊上各點坐標在虛擬按鈕數(shù)量不同的各種情況下與物理開關(guān)模塊建立一一對應(yīng)的關(guān)系，保證正確的開關(guān)控制。進一步地，所述操作輸入方式自識別程序，針對不同方式的模塊輸入信號(例如觸摸屏輸入、聲控輸入、光控輸入或觸摸屏與射頻遙控相結(jié)合輸入的信號)進行識別、響應(yīng)，并對應(yīng)指向各設(shè)定及具體執(zhí)行程序。進一歩地，所述強電通斷輸出接口模塊有效物理開關(guān)模塊數(shù)量及位置檢測程序，是指當物理開關(guān)模塊安裝到強電通斷輸出接口模塊后，所述芯片控制模塊會檢査物理開關(guān)模塊的安裝位置及有效數(shù)量，檢査的結(jié)果將提供給按鈕設(shè)置數(shù)量與物理開關(guān)模塊數(shù)量誤差處理程序和按鈕設(shè)置位置與物理開關(guān)模塊不匹配誤差處理程序。進一歩地，所述軟件設(shè)定開關(guān)按鈕數(shù)量程序，是指獨立于開關(guān)按鈕數(shù)量設(shè)定模塊的硬件基礎(chǔ)上，軟件設(shè)定按鈕數(shù)量的方法。該程序作為開關(guān)按鈕數(shù)量設(shè)定模塊發(fā)生故障或不同用戶操作使用偏好不同的一種補充。進一步地，所述防誤操作程序，包括按鈕預(yù)提示程序，按鈕設(shè)置數(shù)量與物理開關(guān)模塊數(shù)量誤差處理程序，按鈕設(shè)置位置與物理開關(guān)模塊不匹配誤差處理程序；針對開關(guān)使用中可能出現(xiàn)的各種故障或錯誤進行預(yù)先提示或預(yù)防。更進一步地，所述按鈕預(yù)提示程序僅適用于表面觸摸屏選用表面聲波技術(shù)的觸摸屏。當使用者手指即將接近開關(guān)的觸摸屏表面時，由于手指附近的觸摸屏聲波受到變化，嵌入式芯片控制模塊檢測到這個變化后，根據(jù)變化的位置推算出該位置附近的模擬按鈕，同時將其放大，便于使用者點擊，降低點擊錯誤率。該功能特別適用與按鈕數(shù)量設(shè)定較多的情況下。更進一步地，所述按鈕設(shè)置數(shù)量與物理開關(guān)模塊數(shù)量誤差處理程序，當設(shè)置的按鈕數(shù)量與實際檢測到的物理丌關(guān)模塊數(shù)量不一致時，例如按鈕數(shù)量多于實際檢測到的物理開關(guān)模塊數(shù)量，那么必然有按鈕是無效的。該程序在檢測到此異常狀況時，將在液晶屏面板進行提示，同時給出目前強電通斷輸出接口模塊上物理開關(guān)模塊的位置，便于及時補充。若在開關(guān)使用過程中，發(fā)生某個物理開關(guān)損壞，無法被系統(tǒng)檢測到時，本程序也會給予提示。更進一步地，所述按鈕設(shè)置位置與物理開關(guān)模塊不匹配誤差處理程序，由于每個虛擬按鈕與物理開關(guān)模塊存在一一對應(yīng)的關(guān)系，所以當兩者之間發(fā)生偏差時，該程序?qū)⒃谝壕撩姘暹M行提示，同時給出目前強電通斷輸出接口模塊上物理開關(guān)模塊的位置，便于及時糾正。本實用新型一種數(shù)量可調(diào)的智能開關(guān)投入實施后，可以有效而徹底地解決普通開關(guān)存在的不足，提供了多開關(guān)可調(diào)性整合、成本低廉、操作簡單、故障率低的可行方案，降低了產(chǎn)業(yè)鏈上、下游各環(huán)節(jié)的成本，提高了智能開關(guān)的使用靈活性，對能源節(jié)約及環(huán)境保護都有著重大的作用和意義。圖1是本實用新型功能可調(diào)的智能開關(guān)的硬件原理圖；圖2是本實用新型開關(guān)按鈕功能設(shè)定模塊的硬件原理圖；圖3是本實用新型物理開關(guān)模塊的硬件原理圖；圖4是本實用新型一實施例的硬件模塊數(shù)據(jù)的信號關(guān)系圖；圖5是本實用新型一實施例的軟件流程圖6是本實用新型一實施例開關(guān)數(shù)量調(diào)整的液晶面板顯示示圖；圖7是本實用新型智能開關(guān)的軟/硬件功能模塊拓撲圖。具體實施方式下面結(jié)合實施例附圖對本實用新型的創(chuàng)新實質(zhì)作詳細說明，本實用新型提出的智能開關(guān)可以根據(jù)使用者的需求自行設(shè)定開關(guān)的數(shù)量，其值可以根據(jù)用戶實際需要由用戶自行個性化設(shè)定。如圖1所示，是本實用新型數(shù)量可調(diào)的智能開關(guān)的硬件原理圖。其中的嵌入式主控芯片為該智能開關(guān)的核心部分，以下實施例中，凡嵌入式均指采用ATMEL公司TQFP44封裝的ATmegal6。該款芯片是基于增強的AVRRISC結(jié)構(gòu)的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先進的指令集以及單時鐘周期指令執(zhí)行時間，ATmegal6的數(shù)據(jù)吞吐率高達lMIPS/MHz，從而可以緩減芯片控制模塊在功耗和處理速度之間的矛盾。AVR內(nèi)核具有豐富的指令集和32個通用工作寄存器，所有寄存器都直接與運算邏輯單元(ALU)相連接，使得一條指令可以在一個時鐘周期內(nèi)同時訪問兩個獨立的寄存器。此外ATmegal6還有如下特點16K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash(具有同時讀寫的能力)、512字節(jié)的EEPROM、1K字節(jié)的SRAM、32個通用I/O口線、32個通用工作寄存器、及用于邊界掃描的JTAG接口構(gòu)成的信號采集單元。ATmegal6支持片內(nèi)調(diào)試與編程，三個具有比較模式的靈活定時器/計數(shù)器(T/C)，片內(nèi)/外中斷，可編程串行USART構(gòu)成了該模塊的處理單元。ATmegal6具有起始條件檢測器的通用串行接口，8路10位具有可選差分輸入級可編程增益(TQFP封裝)的ADC;ATmegal6還具有片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時器，一個SPI串行端口，以及六個可以通過軟件進行選擇的省電模式。當工作在空閑模式時CPU停止工作，而USART、兩線接口、A/D轉(zhuǎn)換器、SRAM、T/C、SPI端口以及中斷系統(tǒng)繼續(xù)保持工作狀態(tài)；在掉電模式時，晶體振蕩器停止振蕩，所有功能模塊除屮斷和硬件復(fù)位之外都停止工作；在省電模式下，異步定時器繼續(xù)運行，允許用戶保持'個時間基準，而其余功能模塊處于休眠狀態(tài)；而在ADC噪聲抑制模式時，終止CPU和除了異歩定時器與ADC以外所有I/O模塊的工作，以降低ADC轉(zhuǎn)換時的開關(guān)噪聲；在待機模式下，只有晶體或諧振振蕩器運行，其余功能模塊處于休眠狀態(tài)，使得器件只消耗極少的電流，同時具有快速啟動能力；在擴展待機模式下，則允許振蕩器和異步定時器繼續(xù)工作。ATmegal6芯片是以Atmel高密度非易失性存儲器技術(shù)生產(chǎn)的。片內(nèi)ISPFlash允許程序存儲器通過ISP串行接口，或者通用編程器進行編程，也可以通過運行于AVR內(nèi)核之中的引導(dǎo)程序進行編程。引導(dǎo)程序可以使用任意接口將應(yīng)用程序下載到應(yīng)用Flash存儲區(qū)。在更新應(yīng)用Flash存儲區(qū)時引導(dǎo)Flash區(qū)的程序繼續(xù)運行，實現(xiàn)了編程操作。通過將8位RISCCPU與系統(tǒng)內(nèi)可編程的Flash集成在一個芯片內(nèi)，使得ATmegal6成為一個功能強大的單片機，為本實用新型提供了靈活而低成本的實施方案。如圖1所示的硬件原理圖中芯片控制模塊的各引腳功能含義如表1所示表1<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>如圖2所示，是本實用新型開關(guān)按鈕數(shù)量設(shè)定模塊的硬件原理圖。由圖中所示，通過調(diào)整(四開關(guān))雙列直插式撥位開關(guān)SW-DIP4中各開關(guān)的位置，即可通過SEN1、SEN2、SEN3、S/D所對應(yīng)主控芯片上相應(yīng)引腳的高低電平進行四位二進制編碼組合，按照表2所對應(yīng)的代碼，可以方便調(diào)整智能開關(guān)的按鈕數(shù)量。撥位開關(guān)分別通過R21、R24、R25、R26與主控芯片ATmegal6的第16、19、20、13四個引腳連接。主控芯片ATmegal6可以通過查詢這4個引腳的高低電平來判斷當前開關(guān)設(shè)定的按鈕數(shù)量。圖中R17、R18、R19、R20的作用為上拉電阻，若撥位開關(guān)處于斷開狀態(tài)，其對應(yīng)主控芯片的引腳為高電平。圖中各電阻無電流流通；當撥位開關(guān)處于接通狀態(tài)，電流將通過相應(yīng)上拉電阻，經(jīng)撥位開關(guān)流入接地，此時其對應(yīng)主控芯片的引腳上為低電平。如圖3所示，是本實用新型物理開關(guān)模塊的硬件原理圖。采用目前比較成熟的方案，即雙向可控硅為開關(guān)通斷控制部件。光耦起到電路隔斷保護、過零檢測及電流放大等作用。實施例中使用型號為BT138-600的雙向可控硅，可以承受600V的峰值電壓，12A的電流；使用型號為MOC3061的光耦，也可以承受600V的峰值電壓。當主控芯片上物理開關(guān)通斷控制引腳SWO、SW1、SW2為低電平時，MOC3061導(dǎo)通，雙向可控硅導(dǎo)通，外部電路由L一IN進入，由L—0UT1、L—OUT2、L—OUT3導(dǎo)出，相應(yīng)回路導(dǎo)通；當主控芯片上物理開關(guān)通斷控制引腳SW0、SW1、SW2為高電平時，MOC3061不導(dǎo)通，雙向光耦也不導(dǎo)通，相應(yīng)回路斷開。以上所述為本實用新型實施方式中普遍共性的硬件結(jié)構(gòu)部分，而對于例如操作輸入方式多樣性可選擇的硬件結(jié)構(gòu)部分，下面通過以觸摸屏模塊輸入為優(yōu)選的實施例進行結(jié)構(gòu)及功能的詳細說明如圖4所示，是本實用新型實施例的硬件模塊數(shù)據(jù)的信號關(guān)系圖。從圖上可以清楚地看到，信號關(guān)系主要涉及五大主要模塊，分別為(PowerBoard2)電源模塊、(Switch)開關(guān)模塊、(Mcu)主控芯片模塊、(LCD)液晶顯示屏模塊及(Touchscreen)觸摸屏模塊，其中(Touchscreen)觸摸屏模塊為指按式輸入，其類型包括阻抗式、靜電電容式、光學式及超音波式等觸摸屏。其整合在液晶屏模塊上，并與控制芯片通過引腳線路相連；(Switch)開關(guān)模塊可分為按鈕數(shù)量設(shè)定模塊、物理開關(guān)模塊。各模塊引腳定義詳見表l。如圖5所示，是實用新型實施例的軟件流程圖。在智能開關(guān)上電自檢初始化后，首先控制芯片從硬件上及軟件上檢測開關(guān)按鈕數(shù)量的設(shè)定情況，在獲知按鈕數(shù)量后，進行開關(guān)按鈕設(shè)定與強電通斷輸出模塊的對應(yīng)檢測。然后當上述檢測對應(yīng)無誤后，進行觸摸面板區(qū)域面積及位置與按鈕對應(yīng)、強電通斷輸出接口模塊有效物理開關(guān)模塊數(shù)量及位置的檢測步驟，當按鈕設(shè)定與強電通斷輸出接口模塊、物理開關(guān)模塊完全對應(yīng)后，即執(zhí)行相應(yīng)的開關(guān)按鈕面板動態(tài)顯示程序。最后在液晶顯示屏面板顯示設(shè)定功能的按鈕圖形作為虛擬按鈕后，調(diào)用并運行觸摸面板區(qū)域位置與按鈕對應(yīng)程序，獲得觸摸面板各點的命令有效區(qū)域，當觸摸面板被觸及時，即可進行相應(yīng)的通斷控制；當觸摸面板待機未被觸及時，則反復(fù)執(zhí)行按鈕循環(huán)檢測。其中，在進入開關(guān)按鈕面板動態(tài)顯示程序前，如果所設(shè)定的開關(guān)按鈕數(shù)量及其位置與強電通斷輸入接口模塊不一致，則會進入一個防誤操作程序，用戶可以根據(jù)液晶屏顯示的錯誤提示信息進行調(diào)整，并再次執(zhí)行相應(yīng)的匹配檢測程序。如圖6所示，是本實用新型一實施例開關(guān)數(shù)量調(diào)整的液晶面板顯示示意圖；可見，對于面積固定的液晶顯示屏面板，對于所設(shè)定的開關(guān)按鈕數(shù)量，會將顯示屏進行均等切分，以各自相同的面積形成虛擬按鈕。圖中示出的是該智能開關(guān)按鈕數(shù)量從1個一2個一3個一4個一9個一16個的分布情況。除此之外，對于諸如大型餐飲娛樂場所的開關(guān)總控，其所需控制的線路遠不止16個，則可選用面板面積更大的液晶屏模塊，并采用更多位數(shù)的二進制編碼進行數(shù)量設(shè)定。如圖7所示，是本實用新型智能開關(guān)的軟/硬件功能模塊圖?？梢姳緦嵱眯滦凸δ芸烧{(diào)的智能開關(guān)是基于硬件與軟件兩方面相結(jié)合設(shè)計的。硬件部分包括開關(guān)按鈕數(shù)量設(shè)定模塊、強電通斷輸出接口模塊、嵌入式芯片控制模塊、物理開關(guān)模塊、電源模塊、液晶屏模塊及操作輸入模塊共七個模塊；其中芯片控制模塊設(shè)有用于讀取按鈕數(shù)量編碼信號的采集單元、用于將所讀取的信號處理匹配對應(yīng)執(zhí)行程序的處理單元、用于記憶一組多個執(zhí)行程序的存儲單元，以及依照執(zhí)行程序向物理開關(guān)模塊輸出指令的控制單元；電源模塊，是將220V的交流強電轉(zhuǎn)換為智能開關(guān)各模塊電路運作所需要的直流低電電路，其可以為單線制(只有火線)和雙線制(零線、火線)輸入；強電通斷輸出接口模塊，與嵌入式芯片控制模塊相連，根據(jù)開關(guān)按鈕數(shù)量的需要，將相應(yīng)數(shù)量的物理開關(guān)模塊插接在該模塊的指定位置。軟件部分包括開關(guān)按鈕數(shù)量檢測程序、開關(guān)按鈕設(shè)定與強電輸出模塊對應(yīng)程序、強電通斷輸出接口模塊有效物理開關(guān)模塊數(shù)量及位置檢測程序、面板區(qū)域面積及位置與按鈕對應(yīng)程序、開關(guān)按鈕面板動態(tài)顯示程序、防誤操作程序、軟件設(shè)定開關(guān)按鈕數(shù)量程序、操作輸入方式自識別程序共八個程序。其中，防誤操作程序還包括按鈕預(yù)提示程序，按鈕設(shè)置數(shù)量與物理開關(guān)模塊數(shù)量誤差處理程序，按鈕設(shè)置位置與物理開關(guān)模塊不匹配誤差處理程序。通過觸摸屏模塊進行設(shè)定輸入及使用操作的方式，是一種簡單而直接，且己廣泛應(yīng)用于各種場合。然而，本實用新型數(shù)量可調(diào)的智能開關(guān)，其操作輸入模塊同樣可以采用聲控及與之匹配的聲音信號采集、轉(zhuǎn)換的模塊；或者光控及感應(yīng)信號光源并采集、轉(zhuǎn)換的模塊；或者射頻遙控及與之相匹配的射頻信號采集、轉(zhuǎn)換的模塊；又或者基于局域網(wǎng)的IP端口輸入模塊等形式。特別當智能開關(guān)上電自檢初始化后控制芯片無法檢測到開關(guān)按鈕數(shù)量設(shè)定情況下，則自動啟動基于串口、紅外、藍牙、互聯(lián)網(wǎng)、GPRS/GSM的軟件設(shè)定開關(guān)按鈕數(shù)量程序進行補充設(shè)定。這些控制信號輸入方式已為當前較為成熟的技術(shù)，通過對智能開關(guān)基于液晶屏模塊周邊的硬件改動及嵌入式芯片控制模塊內(nèi)存儲單元相應(yīng)的識別、調(diào)用程序?qū)懭?，即可實現(xiàn)適合于不同用戶要求的人性化且數(shù)量可調(diào)的智能開關(guān)。而且各種操作輸入方式可以不必單獨使用，在成本增加不大的情況下，可以將多種方式一同整合到液晶屏模塊或嵌入式芯片控制模塊中，取得錦上添花的多設(shè)定及操控方式的有益效果。由此可見，本實用新型提供了一套成本低廉、操作簡單、故障率低的可行方案，降低了產(chǎn)業(yè)鏈上、下游各環(huán)節(jié)的成本，提高了智能開關(guān)的使用靈活性，對能源節(jié)約及環(huán)境保護都有著重大的作用和意義。綜上所述，本實用新型一種數(shù)量可調(diào)的智能開關(guān)及其實現(xiàn)方法的創(chuàng)新實質(zhì)得到了充分的說明，突破了傳統(tǒng)機械式開關(guān)及普通智能開關(guān)數(shù)量局限、固化的缺陷，且其實用性及可行性顯著。以上附圖及描述僅作為本實用新型一優(yōu)選實施例給出，并非以此限定本實用新型智能開關(guān)的數(shù)量可調(diào)性這一特征的實施范疇，該智能開關(guān)具有多樣性的操作輸入形式、其硬件模塊的選擇也不限于實施例中所舉的型號，故凡對于本實用新型實施例及其附圖進行簡單修改或等效替換所形成的設(shè)計方案，能達到解決開關(guān)功能單一性問題之目的的設(shè)計，均應(yīng)歸于本實用新型申請保護的范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.數(shù)量可調(diào)的智能開關(guān)，具有嵌入式芯片控制模塊，以及與所述芯片控制模塊分別通過引腳線路獨立連接的物理開關(guān)模塊、電源模塊、液晶屏模塊，且所述液晶屏模塊上整合有操作輸入模塊，其特征在于所述智能開關(guān)具有開關(guān)按鈕數(shù)量設(shè)定模塊及強電通斷輸出接口模塊，分別通過引腳線路連接芯片控制模塊。2.根據(jù)權(quán)利耍求1所述的-,中數(shù)量可調(diào)的智能開關(guān)，其特征在于所述芯片控制模塊還包括執(zhí)行程序?qū)懭搿⒆x取單元、晶振單元、以及看門狗單元等外圍電路單元。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)量可調(diào)的智能開關(guān)，其特征在于所述強電通斷輸出接口模塊與所述芯片控制模塊相連，并在其上插接有對應(yīng)開關(guān)數(shù)量的物理開關(guān)模塊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)量可調(diào)的智能開關(guān)，其特征在于所述開關(guān)按鈕數(shù)量設(shè)定模塊是基于四開關(guān)雙列直插式撥位開關(guān)制成的模塊結(jié)構(gòu)；或是基于通信端口及控制總線制成的信號接收模塊。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)量可調(diào)的智能開關(guān)，其特征在于所述物理開關(guān)模塊為由光耦、可控硅、繼電器、三極管等電子元件構(gòu)成的電子開關(guān)電路。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)量可調(diào)的智能開關(guān)，其特征在于所述電源模塊為單線制輸入或雙線制輸入。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)量可調(diào)的智能開關(guān)，其特征在于所述操作輸入模塊為基于液晶屏的觸摸屏模塊、射頻遙控模塊、光控模塊、聲控模塊，及基于網(wǎng)絡(luò)操控輸入模塊的其中一種或多種整合。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種數(shù)量可調(diào)的智能開關(guān)，其特征在于所述觸摸屏模塊為指按式輸入，其類型包括阻抗式、靜電電容式、光學式及超音波式等觸摸屏。專利摘要一種數(shù)量可調(diào)的智能開關(guān)及其實現(xiàn)方法，具有嵌入式芯片控制模塊，及通過引腳線路分別獨立與之連接的物理開關(guān)模塊、電源模塊、液晶屏模塊，且該液晶屏模塊上整合有操作輸入模塊，其特征在于該智能開關(guān)還具有開關(guān)按鈕數(shù)量設(shè)定模塊及強電通斷輸出接口模塊，分別通過引腳線路連接芯片控制模塊；且該芯片控制模塊設(shè)有信號采集單元、處理單元、存儲單元，以及控制單元，并存儲有多個執(zhí)行程序。通過智能開關(guān)按鈕數(shù)量的預(yù)設(shè)并藉由液晶顯示的芯片控制，實現(xiàn)了一個智能開關(guān)多控隨意選擇的突破，具有成本低廉、操作簡單、故障率低的有益效果，降低了產(chǎn)業(yè)鏈上、下游各環(huán)節(jié)的成本，對能源節(jié)約及環(huán)境保護都有著重大的作用和意義。文檔編號G05B19/04GK201373996SQ20092003776公開日2009年12月30日申請日期2009年1月22日優(yōu)先權(quán)日2009年1月22日發(fā)明者莊松林,程抒一,竇曉鳴申請人:蘇州工業(yè)園區(qū)和嘉光電技術(shù)有限公司;莊松林;竇曉鳴;程抒一