專利名稱：?jiǎn)位鹁€控制模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及智能家居控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于智能家居物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的單火線控制模組。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電照明及各種電器的使用已成為人們生活中必不可少的一部分，因此，控制用電照明及各種電器工作的控制開關(guān)的性能顯得格外重要。現(xiàn)有的電器控制大致分為兩種:機(jī)械開關(guān)和電子控制開關(guān)。機(jī)械開關(guān)使用歷史悠久，生產(chǎn)簡(jiǎn)單，但由于采用觸點(diǎn)控制，使用中有打火現(xiàn)象，影響其使用壽命。隨著人們對(duì)電器控制的智能化水平的提高，出現(xiàn)了取代機(jī)械開關(guān)的電子開關(guān)，但現(xiàn)有的具有遙控功能的電子開關(guān)產(chǎn)品主要采用零火雙線取電設(shè)計(jì)，不適合目前主流的家居單火線布線的習(xí)慣，且雙線開關(guān)布線復(fù)雜，很難兼容已布好的線路。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展及智能家居的廣泛使用，原本安裝在墻壁上的開關(guān)的使用頻率愈發(fā)下降，人們更青睞通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)來(lái)智能控制照明及各類電器。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線通信技術(shù)發(fā)送控制命令來(lái)遙控照明及各類電器。隨著Z-wave (Z-wave Alliance, —種新興的基于射頻的適于網(wǎng)絡(luò)的短距離無(wú)線通信技術(shù))的廣泛應(yīng)用，以及Z-wave在歐美的普及率升高，眾多國(guó)際知名公司均開發(fā)了基于Z-wave的智能家居控制系統(tǒng)。因此，開發(fā)一種適用于Ziave控制系統(tǒng)的單火線控制模組，將極大促進(jìn)智能家居物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的成熟發(fā)展。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種應(yīng)用Z-wave協(xié)議、可安裝于通用型開關(guān)面板內(nèi)、且可方便地控制受控設(shè)備開關(guān)的適用于智能家居物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的單火線控制模組。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種適用于智能家居物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的單火線控制模組，其包括可安裝于通用型開關(guān)面板內(nèi)的外殼體、設(shè)置于所述外殼體內(nèi)的控制電路板，所述控制電路板設(shè)置有交流電輸入端口、交流電輸出端口、開關(guān)輸入端口，所述開關(guān)輸入端口與通用型開關(guān)面板的開關(guān)按鍵連接；所述控制電路板還設(shè)置有天線、Z-wave控制電路，所述Z-wave控制電路通過(guò)所述天線與智能家居Z-wave控制系統(tǒng)的主機(jī)進(jìn)行Z_wave無(wú)線通訊連接，所述交流電輸入端口與外部電源之間及所述交流電輸出端口與受控設(shè)備之間采用單火線連接。較佳地,所述Z-wave控制電路包括Z_wave模塊、檢測(cè)單片機(jī)、用于控制交流電輸出開關(guān)的繼電器、用于供電的電源模塊，所述電源模塊的輸入端與所述交流電輸入端口連接，所述交流電輸出端口通過(guò)所述繼電器的觸點(diǎn)端與所述電源模塊的輸入端連接，所述繼電器的控制端與所述Z-wave模塊的控制命令輸出端連接,所述Z-wave模塊的控制命令輸入端通過(guò)所述檢測(cè)單片機(jī)與通用型開關(guān)面板的開關(guān)按鍵連接，所述Z-wave模塊的數(shù)據(jù)收發(fā)端通過(guò)所述天線與智能家居Z-wave控制系統(tǒng)的主機(jī)進(jìn)行Z-wave無(wú)線通訊連接。[0008]較佳地，所述外殼體為倒角的方形盒體。較佳地，所述通用型開關(guān)面板為單火線開關(guān)面板，所述單火線開關(guān)面板的開關(guān)按鍵包括第一本地開關(guān)及第二本地開關(guān)。較佳地，所述電源模塊包括電源電路、穩(wěn)壓電路，所述電源電路的輸入端與所述交流電輸入端口連接，所述交流電輸出端口通過(guò)所述繼電器的觸點(diǎn)端與所述電源電路的輸入端連接，所述穩(wěn)壓電路的輸入端、所述繼電器的電源輸入端均與所述電源電路的輸出端連接，所述Ziave模塊的電源輸入端、所述檢測(cè)單片機(jī)的電源輸入端均與所述穩(wěn)壓電路的輸出端連接。較佳地，所述z-wave模塊包括微處理器、無(wú)線收發(fā)器，所述繼電器的控制端與所述微處理器的控制命令輸出端連接，所述微處理器的控制命令輸入端通過(guò)所述檢測(cè)單片機(jī)與通用型開關(guān)面板的開關(guān)按鍵連接，所述微處理器的數(shù)據(jù)端通過(guò)所述無(wú)線收發(fā)器與所述天線連接。較佳地，所述無(wú)線收發(fā)器采用的通信頻率為868.42MHz。本實(shí)用新型的有益效果是:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型交流電輸入端口與外部電源之間及交流電輸出端口與受控設(shè)備之間皆采用單火線連接，利用單火線的多路控制不僅避免了開關(guān)接通瞬間的打火現(xiàn)象以提高控制模組的使用壽命；而且該單火線制控制模組采用單火線布線，避免了替換現(xiàn)有開關(guān)時(shí)的重新布線，從而大大降低了布線成本；進(jìn)一步，本單火線制控制模組包括可安裝于通用型開關(guān)面板內(nèi)的外殼體、設(shè)置于所述外殼體內(nèi)的控制電路板，控制電路板設(shè)置有交流電輸入端口、交流電輸出端口、開關(guān)輸入端口，控制電路板還設(shè)置有天線、Z-wave控制電路，故本實(shí)用新型應(yīng)用了 Z-wave協(xié)議，因此，本實(shí)用新型可利用Z-wave網(wǎng)絡(luò)的低成本、低功耗、高可靠性等特點(diǎn)，從而為智能家居應(yīng)用單火線控制的Z-wave控制系統(tǒng)提供了條件，進(jìn)而促進(jìn)智能家居物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的快速發(fā)展。

圖1為本實(shí)用新型單火線控制模組的外殼體的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型單火線控制模組的外殼體的平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型單火線控制模組的原理方框圖；圖4為本實(shí)用新型單火線控制模組實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
通過(guò)以下的描述并結(jié)合附圖，本實(shí)用新型將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本實(shí)用新型的實(shí)施例。如圖1-4所示，本實(shí)用新型包括可安裝于通用型開關(guān)面板內(nèi)的外殼體10、設(shè)置于外殼體10內(nèi)的控制電路板(圖中未示出)，其中，外殼體10使本實(shí)用新型方便地安裝于通用型開關(guān)面板內(nèi)，而且不會(huì)破壞原有的通用型開關(guān)面板的結(jié)構(gòu)；控制電路板上設(shè)置有交流電輸入端口、交流電輸出端口、開關(guān)輸入端口(Keypad Connector),交流電輸入端口通過(guò)單火線與交流電電網(wǎng)連接，為本實(shí)用新型供電，交流電輸出端口通過(guò)單火線與受控設(shè)備連接，使本實(shí)用新型可以為受控設(shè)備供電，開關(guān)輸入端口與通用型開關(guān)面板的開關(guān)按鍵連接；控制電路板還設(shè)置有天線(Antenna)、Z-wave控制電路，Z-wave控制電路通過(guò)天線與智能家居Z-wave控制系統(tǒng)的主機(jī)進(jìn)行Z-wave無(wú)線通訊連接。在使用時(shí)，智能家居Z_wave控制系統(tǒng)的主機(jī)可以通過(guò)Z-wave控制電路控制輸入受控設(shè)備的交流電，從而控制受控設(shè)備的開關(guān)，同時(shí)，通用型開關(guān)面板的開關(guān)按鍵可以通過(guò)Z-wave控制電路轉(zhuǎn)發(fā)智能家居Z-wave控制系統(tǒng)內(nèi)部的指令，從而控制其它的受控設(shè)備。應(yīng)用于智能家居物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)中時(shí)，Ziave控制系統(tǒng)的主機(jī)可以接受智能家居物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的其他智能終端的命令，例如接受來(lái)自光感傳感器感器、聲控傳感器、手機(jī)、筆記本或者PDA等終端的命令，Z-wave控制系統(tǒng)的主機(jī)通過(guò)通過(guò)Z-wave協(xié)議與Z-wave控制電路進(jìn)行通訊,從而通過(guò)Z_wave控制電路控制受控設(shè)備的開關(guān)。這樣，通過(guò)手機(jī)、筆記本、光感傳感器或者聲控傳感器，我們可以輕松操控家中的所有燈光乃至電器。例如，到了晚上睡覺(jué)時(shí)間了，可以通過(guò)手機(jī)自動(dòng)關(guān)閉家中的照明設(shè)備；又如，半夜起床時(shí)，聲控傳感器檢測(cè)到起床動(dòng)作時(shí)，Z-wave控制電路自動(dòng)打開臥室的照明設(shè)備
坐寸ο較佳者，外殼體10為一倒角的方形盒體，該外殼體10適合安裝于現(xiàn)有的通用開關(guān)面板內(nèi)，且不會(huì)破壞原有的通用開關(guān)面板的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在外殼體10上開設(shè)有孔11，以便導(dǎo)線經(jīng)該孔11與控制電路板上的交流電輸入端口 L、交流電輸出端口 Llout、L2out連接，交流電輸入端口 L經(jīng)一根導(dǎo)線與單火線電源連接,交流電輸出端口 Llout、L2out經(jīng)導(dǎo)線與受控設(shè)備電連接；外殼體10上還設(shè)有多個(gè)導(dǎo)電孔12，通用開關(guān)面板上的開關(guān)按鍵經(jīng)導(dǎo)線與導(dǎo)電孔12電連接，例如可以通過(guò)螺絲將導(dǎo)線鎖緊在導(dǎo)電孔12內(nèi)。較佳者，通用型開關(guān)面板采用單火線開關(guān)面板，其開關(guān)按鍵包括第一本地開關(guān)Kl及第二本地開關(guān)K2，在使用時(shí)，用戶可以通過(guò)第一或者第二本地開關(guān)直接手動(dòng)控制本地受控設(shè)備(如:燈具)，從而通過(guò)本單火線制控制模組同時(shí)控制兩路本地受控設(shè)備。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，還可以在單火線開關(guān)面板上設(shè)置兩個(gè)以上的開關(guān)按鍵，并將其中的部分開關(guān)按鍵定義為遙控開關(guān)指令，通過(guò)Z-wave控制電路傳遞給Z-wave控制系統(tǒng)的主機(jī),從而通過(guò)Z_wave控制系統(tǒng)的主機(jī)控制該Z-wave控制系統(tǒng)內(nèi)的其他受控設(shè)備。例如:同一個(gè)Z-wave網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)燈光單火線控制模組或者是多個(gè)燈光單火線控制模組。 具體地說(shuō)，參照?qǐng)D3，Z-wave控制電路包括Z_wave模塊61、檢測(cè)單片機(jī)62、用于控制交流電輸出開關(guān)的繼電器(relay)、用于供電的電源模塊，電源模塊的輸入端與交流電輸入端口 L連接，交流電輸出端口 Llout、L2out分別通過(guò)繼電器的觸點(diǎn)端與電源模塊的輸入端連接，繼電器的控制端與Z-wave模塊61的控制命令輸出端連接,使Z_wave模塊61可以通過(guò)控制繼電器而控制輸入本地受控設(shè)備的交流電，即控制本地受控設(shè)備的開關(guān)；Z-wave模塊61的控制命令輸入端通過(guò)檢測(cè)單片機(jī)62與通用型開關(guān)面板的開關(guān)按鍵連接，Z-wave模塊61的數(shù)據(jù)收發(fā)端通過(guò)天線與智能家居Z-wave控制系統(tǒng)的主機(jī)進(jìn)行Z_wave無(wú)線通訊連接，使Z-wave模塊61可以通過(guò)檢測(cè)單片機(jī)62檢測(cè)受控設(shè)備的狀態(tài)，而且，通用型開關(guān)面板的開關(guān)按鍵可以通過(guò)檢測(cè)單片機(jī)62輸入開關(guān)指令給Z-wave模塊61。較佳者，電源模塊包括電源電路63、穩(wěn)壓電路64，電源電路63的輸入端與交流電輸入端口 L連接，交流電輸出端口 Llout、L2out分別通過(guò)繼電器的觸點(diǎn)端與電源電路63的輸入端連接，穩(wěn)壓電路64的輸入端、繼電器的電源輸入端均與電源電路63的輸出端連接，Z-wave模塊61的電源輸入端、檢測(cè)單片機(jī)62的電源輸入端均與穩(wěn)壓電路64的輸出端連接。更具體地說(shuō)，所述電源電路63為L(zhǎng)NK306開關(guān)電源，其可以將輸入的交流電(如:220V50Hz)轉(zhuǎn)換成12V直流電，為繼電器供電；所述穩(wěn)壓電路64為型號(hào)LE33的低功耗穩(wěn)壓芯片，其可以將輸入的12V直流電轉(zhuǎn)換成3.3V直流電，為Z-wave模塊61和檢測(cè)單片機(jī)62供電。較佳者，Z-wave模塊61包括微處理器611、無(wú)線收發(fā)器612，繼電器的控制端與微處理器611的控制命令輸出端連接，微處理器611的控制命令輸入端通過(guò)檢測(cè)單片機(jī)62與通用型開關(guān)面板的開關(guān)按鍵連接，微處理器611的數(shù)據(jù)端通過(guò)無(wú)線收發(fā)器612與天線連接。更具體地說(shuō)，所述繼電器的控制端通過(guò)一個(gè)三極管與微處理器611的控制命令輸出端連接，使微處理器611可以通過(guò)控制三極管Q6、Q7而控制繼電器的執(zhí)行，此處的三極管優(yōu)選為CMOS三極管；其中，無(wú)線收發(fā)器612采用的通信頻率為868.42MHz，無(wú)線收發(fā)器612具有發(fā)射和接收功能，其可以通過(guò)天線接收主機(jī)的控制指令和發(fā)射本模組的狀態(tài)信息給主機(jī)。圖4是本實(shí)用新型單火線控制模組實(shí)施例的電路原理圖。本實(shí)用新型在使用時(shí)，微處理器611可以通過(guò)接收智能家居Z-wave控制系統(tǒng)的主機(jī)控制指令或者檢測(cè)單片機(jī)62傳遞過(guò)來(lái)的本地開關(guān)指令，從而控制繼電器執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，進(jìn)而控制本地受控設(shè)備的電源開關(guān)，例如:當(dāng)控制繼電器的觸點(diǎn)端斷開時(shí)，則切斷輸入本地受控設(shè)備的交流電，即關(guān)閉本地受控設(shè)備的電源；同時(shí)，通用型開關(guān)面板的遙控開關(guān)也可以通過(guò)檢測(cè)單片機(jī)62輸入遙控開關(guān)指令給微處理器611，由微處理器611通過(guò)無(wú)線收發(fā)器612及天線發(fā)送給其它的單火線控制模組或其它受控設(shè)備，從而控制其它受控設(shè)備。綜上所述，本實(shí)用新型交流電輸入端口與外部電源之間及所述交流電輸出端口與受控設(shè)備之間皆采用單火線連接。利用單火線的多路控制不僅避免了開關(guān)接通瞬間的打火現(xiàn)象以提高控制模組的使用壽命；而且該單火線制控制模組采用單火線布線，避免了替換現(xiàn)有開關(guān)時(shí)的重新布線，從而大大降低了布線成本；進(jìn)一步，本單火線制控制模組包括可安裝于通用型開關(guān)面板內(nèi)的外殼體、設(shè)置于所述外殼體內(nèi)的控制電路板，控制電路板設(shè)置有交流電輸入端口、交流電輸出端口、開關(guān)輸入端口，控制電路板還設(shè)置有天線、Z-wave控制電路，故本實(shí)用新型應(yīng)用了 Z-wave協(xié)議,因此,本實(shí)用新型可利用Z-wave網(wǎng)絡(luò)的低成本、低功耗、高可靠性等特點(diǎn)，從而為智能家居應(yīng)用單火線控制的Ziave控制系統(tǒng)提供了條件，進(jìn)而促進(jìn)智能家居物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的快速發(fā)展。以上結(jié)合最佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但本實(shí)用新型并不局限于以上揭示的實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)涵蓋各種根據(jù)本實(shí)用新型的本質(zhì)進(jìn)行修改、等效的組合。
權(quán)利要求1.一種單火線控制模組，適用于智能家居物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)中，包括可安裝于通用型開關(guān)面板內(nèi)的外殼體、設(shè)置于所述外殼體內(nèi)的控制電路板，所述控制電路板設(shè)置有交流電輸入端口、交流電輸出端口、開關(guān)輸入端口，所述開關(guān)輸入端口與通用型開關(guān)面板的開關(guān)按鍵連接；所述控制電路板還設(shè)置有天線、ζ-wave控制電路,所述ζ-wave控制電路通過(guò)所述天線與智能家居Z-wave控制系統(tǒng)的主機(jī)進(jìn)行Z-wave無(wú)線通訊連接,其特征在于:所述交流電輸入端口與外部電源之間及所述交流電輸出端口與受控設(shè)備之間皆采用單火線連接。
2.如權(quán)利要求1所述的單火線控制模組，其特征在于:所述Z-wave控制電路包括Z-wave模塊、檢測(cè)單片機(jī)、用于控制交流電輸出開關(guān)的繼電器、用于供電的電源模塊，所述電源模塊的輸入端與所述交流電輸入端口連接，所述交流電輸出端口通過(guò)所述繼電器的觸點(diǎn)端與所述電源模塊的輸入端連接，所述繼電器的控制端與所述Ziave模塊的控制命令輸出端連接，所述Ziave模塊的控制命令輸入端通過(guò)所述檢測(cè)單片機(jī)與通用型開關(guān)面板的開關(guān)按鍵連接，所述Z-wave模塊的數(shù)據(jù)收發(fā)端通過(guò)所述天線與智能家居Z-wave控制系統(tǒng)的主機(jī)進(jìn)行Z-wave無(wú)線通訊連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的單火線控制模組，其特征在于:所述外殼體為倒角的方形盒體。
4.如權(quán)利要求3所述的單火線控制模組，其特征在于:所述通用型開關(guān)面板為單火線開關(guān)面板，所述單火線開關(guān)面板的開關(guān)按鍵包括第一本地開關(guān)及第二本地開關(guān)。
5.如權(quán)利要求2所述的單火線控制模組，其特征在于:所述電源模塊包括電源電路、穩(wěn)壓電路，所述電源電路的輸入端與所述交流電輸入端口連接，所述交流電輸出端口通過(guò)所述繼電器的觸點(diǎn)端與所述電源電路的輸入端連接，所述穩(wěn)壓電路的輸入端、所述繼電器的電源輸入端均與所述電源電路的輸出端連接，所述Z-wave模塊的電源輸入端、所述檢測(cè)單片機(jī)的電源輸入端均與所述穩(wěn)壓電路的輸出端連接。
6.如權(quán)利要求2所述的單火線控制模組，其特征在于:所述Z-wave模塊包括微處理器、無(wú)線收發(fā)器，所述繼電器的控制端與所述微處理器的控制命令輸出端連接，所述微處理器的控制命令輸入端通過(guò)所述檢測(cè)單片機(jī)與通用型開關(guān)面板的開關(guān)按鍵連接，所述微處理器的數(shù)據(jù)端通過(guò)所述無(wú)線收發(fā)器與所述天線連接。
7.如權(quán)利要求6所述的單火線控制模組，其特征在于:所述無(wú)線收發(fā)器采用的通信頻率為 868.42MHz ο
專利摘要本實(shí)用新型涉公開了一種適用于智能家居物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)的單火線控制模組，其包括可設(shè)置于通用型開關(guān)面板內(nèi)的外殼體及設(shè)置于外殼體內(nèi)的控制電路板，所述控制電路板設(shè)置有交流電輸入端口、交流電輸出端口、開關(guān)輸入端口，所述開關(guān)輸入端口與通用型開關(guān)面板的開關(guān)按鍵連接；所述控制電路板還設(shè)置有天線、Z-wave控制電路，Z-wave控制電路通過(guò)天線與智能家居Z-wave控制系統(tǒng)的主機(jī)進(jìn)行Z-wave無(wú)線通訊連接，交流電輸入端口與外部電源之間及交流電輸出端口與受控設(shè)備之間皆采用單火線連接。該單火線制控制模組采用單火線布線，避免了替換現(xiàn)有開關(guān)時(shí)的重新布線，從而大大降低了布線成本，且為從而為智能家居物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用單火線控制的Z-wave控制系統(tǒng)提供了條件。
文檔編號(hào)G05B19/418GK202975730SQ20122057284
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月1日
發(fā)明者聶江海 申請(qǐng)人:聶江海