一種支持無線雙向通信的單火開關的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電子開關領域，尤其涉及一種可用于無線雙向通信的單火開關。
【背景技術】
[0002]如圖1所示，傳統(tǒng)電燈的開關電路的一般都是單火線的，即開關處只有火線入和火線出，沒有零線，這種開關一般只適合裝機械開關。機械開關的好處在于簡單，缺點卻十分明顯，就是相比電子開關，機械開關的功能單一，例如，電子開關可以實現(xiàn)電容式觸摸開關，還可以實現(xiàn)RF無線遙控開關或紅外遙控開關，并且有了當開關電路有了遙控功能之后，還可以輕松實現(xiàn)開關電路之間的聯(lián)動。
[0003]電子開關相比于機械開關，其功能強大，但需要用到一個單火取電的技術。當前，單火取電電路有很多種，有些效率高一些，有些效率低一些。但是即使是效率高的單火取電電路，都還是存在取電功率不足的問題。這是因為，在現(xiàn)今LED燈為主流的年代，電燈的功率往往只有5W或3W，甚至有的只有1W。對一個只有3W的LED燈進行單火取電，即使效率很高的單火取電電路，也只能取到幾毫安的電流。這區(qū)區(qū)幾毫安電流，僅僅足夠供應單片機工作、無線接收電路和繼電器(或可控硅)工作，而無法供應發(fā)送電流需要在4mA以上的無線發(fā)送電路工作。
[0004]因為單火取電功率不足的原因，當前市面上的支持無線通信的單火開關都是只有無線接收功能的單向開關，而做不到無線雙向通信，即做不到同時無線接收和無線發(fā)送。
[0005]只能無線接收的單火開關，用作普通的燈光遙控和聯(lián)動是沒有問題的，但是用在智能家居系統(tǒng)中，則有很大的問題。智能家居系統(tǒng)一般都具備智能機對家里的電燈進行遙控的功能。其一般的實現(xiàn)過程是，智能機通過WIFI網絡等發(fā)送指令到中控主機，中控主機再發(fā)送無線指令給單火開關，實現(xiàn)手機遙控。但是，因為無線單火開關因為不提供無線發(fā)送，因而，智能機就無法獲得單火開關的狀態(tài)，這使智能家居系統(tǒng)受到了很大的限制。
[0006]為了解決這個問題，有的智能家居廠家不得不增加監(jiān)控攝像頭來監(jiān)控燈的狀態(tài)，而更多的廠家卻不得不放棄無線單火開關，改為無線零火開關，即增加一條零線，以解決單火供電不足的問題。增加監(jiān)控攝像頭來監(jiān)控燈的狀態(tài)的做法，無疑是很無奈的做法；而把單火開關改為零火開關，不僅舍棄了單火開關結構簡單方便等好處，還增加了大量的布線成本。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型的目的是為了解決上述問題而提出一種支持無線雙向通信的單火開關；該支持無線雙向通信的單火開關解決了傳統(tǒng)無線單火開關因單火取電電路取電功率不足而導致不支持雙向通信的問題，實現(xiàn)了在無線單火開關上可以進行無線接收與發(fā)送的功倉泛。
[0008]本實用新型的技術方案如下:
[0009]本實用新型為一種支持無線雙向通信的單火開關，包括過零檢測電路、可控硅開關電路、降壓穩(wěn)壓電路、單片機和無線接收電路，進一步地，還包括關態(tài)供電電路、開態(tài)供電電路、無線發(fā)送電路、可充電電池和充電電路；
[0010]所述關態(tài)供電電路，其取電輸入端與火線L相連，輸出端與降壓穩(wěn)壓電路的輸入端相連；
[0011]所述開態(tài)供電電路，其取電輸入端與火線L相連，輸出端與降壓穩(wěn)壓電路的輸入端相連；
[0012]所述降壓穩(wěn)壓電路，將關態(tài)供電電路和開態(tài)供電電路從火線L中取得的電進行降壓穩(wěn)壓處理后供給單片機和無線接收電路，降壓穩(wěn)壓電路的輸出端與單片機的電源輸入端和無線接收電路的電源輸入端相連；
[0013]所述過零檢測電路，其輸入端與火線L相連，輸出端與單片機的第一 1端口相連；
[0014]所述單片機的第二 1端口與無線接收電路的信號輸出端相連，單片機的第三1端口與無線發(fā)送電路的信號輸入端相連；單片機的第四1端口與可控硅開關電路的信號輸入端、開態(tài)供電電路的信號輸入端相連，單片機根據根據過零檢測電路檢測到的信號，通過第四1端口輸出一個開關信號到可控硅開關電路的信號輸入端和開態(tài)供電電路的信號輸入端，來決定可控硅開關電路的開閉以及開態(tài)供電電路是否取電；
[0015]所述無線發(fā)送電路，由可充電電池供電，其電源輸入端與可充電電池的輸出端相連；
[0016]所述可充電電池，由充電電路對其進行充電，其輸入端與充電電路的輸出端相連；
[0017]所述充電電路，其輸入端與關態(tài)供電電路、開態(tài)供電電路的輸出端相連；充電電路包括二極管D10，其中二級管DlO的陽極為充電電路的輸入端；在充電電路中，二極管DlO的陰極與電阻R12的一端相連，電阻R12的另一端連接有兩條支路，一條支路為接地電容C13，另一條支路為接地穩(wěn)壓二極管D12，其中，穩(wěn)壓二極管D12的陽極接地；充電電路還包括一個由穩(wěn)壓二極管Dll和電阻R13組成的串聯(lián)電路，此串聯(lián)電路并接在電阻R12兩端，其中穩(wěn)壓二極管Dll的陰極與二極管DlO的陰極相接；穩(wěn)壓二極管D12的兩端為充電電路的輸出端，可充電電池的正極與穩(wěn)壓二極管D12的陰極相連，可充電電池的負極與穩(wěn)壓二極管D12的陽極相連。
[0018]進一步地，所述可控硅開關電路的電源輸入端與火線L相連，輸出端與負載的一端相連，負載的另一端與零線N相連。
[0019]較優(yōu)地，本實用新型還包括一個用于隔離可控硅開關電路開閉時產生的高次諧波信號以避免干擾電網的安全電路；所述安全電路由電感L1、電容Cl和保險絲STl組成，其輸入端與火線L相連，火線L經過一個由電感LI和電容Cl組成的并聯(lián)電路后，與保險絲STl的一端相連,保險絲STl另一端為安全電路的輸出端,其與可控娃開關電路的電源輸入端相連，可控硅開關電路的輸出端與負載的一端相連，負載的另一端與零線N相連。
[0020]較優(yōu)地，可充電電池為小功率的可充3.6V的鋰電池。
[0021]較優(yōu)地，所述無線接收電路、無線發(fā)送電路與外界通信方式為射頻通信、藍牙通信或ZIGBEE通信。
[0022]本實用新型的有益效果:
[0023]1、通過可充電電池單獨給無線發(fā)送電路供電，解決了傳統(tǒng)單火取電電路取電功率不足而導致無法給無線發(fā)送電路供電的問題，實現(xiàn)了無線單火開關的雙向通信；
[0024]2、可充電電池單獨給無線發(fā)送電路供電的方式，供電充足且穩(wěn)定，使無線發(fā)送電路發(fā)送的信號強和穩(wěn)定，易于外界接收；
[0025]3、將關態(tài)供電電路和開態(tài)供電電路的輸出端與充電電路相連，進而對可充電電池進行充電，電路結構簡單，且使本實用新型十分方便，不用不停地更換電池。
【附圖說明】
[0026]圖1為傳統(tǒng)的單火開關電路；
[0027]圖2為本實用新型的原理框圖；
[0028]圖3為充電電路的原理圖；
[0029]圖4為安全電路的原理圖；
[0030]圖5為關態(tài)供電電路和過零檢測電路的原理圖；
[0031]圖6為開態(tài)供電電路和可控硅開關電路的原理圖；
[0032]圖7為降壓穩(wěn)壓電路的原理圖；
[0033]圖8為無線接收電路的接線圖；
[0034]圖9為單片機的接線圖。
【具體實施方式】
[0035]為了更好的說明本實用新型，現(xiàn)結合實施例與附圖作進一步說明。
[0036]本實用新型為一種支持無線雙向通信的單火開關。
[0037]如圖1所示，本實用新型包括過零檢測電路3、可控硅開關電路4、降壓穩(wěn)壓電路5、單片機6和無線接收電路7，進一步地，還包括關態(tài)供電電路1、開態(tài)供電電路2、無線發(fā)送電路8、可充電電池9和充電電路10 ；
[0038]關態(tài)供電電路1，用于在本單火開關關閉期間從火線L中取電，其取電輸入端與火線L相連，輸出端與降壓穩(wěn)壓電路5的輸入端相連。
[0039]開態(tài)供電電路2，用于在本單火開關開啟期間從火線L中取電，其取電輸入端與火線L相連，輸出端與降壓穩(wěn)壓電路5的輸入端相連。
[0040]降壓穩(wěn)壓電路5，將關態(tài)供電電路I和開態(tài)供電電路2從火線L中取得的電進行降壓穩(wěn)壓處理后供給單片機6和無線接收電路7，降壓穩(wěn)壓電路5的輸出端與單片機6的電源輸入端和無線接收電路7的電源輸入端相連。
[0041]過零檢測電路3，其輸入端與火線L相連，輸出端與單片機6的第一 1端口相連。
[0042]單片機6的第二 1端口與無線接收電路7的信號輸出端相連，單片機6的第三1端口與無線發(fā)送電路8的信號輸入端相連；單片機6的第四1端口與可控硅開關電路4的信號輸入端、開態(tài)供電電路2的信號輸入端相連；單片機6根據根據過零檢測電路3檢測到的信號ZERO,通過第四1端口輸出一個開關信號SW到可控娃開關電路4的信號輸入端和開態(tài)供電電路2的信號輸入端，來決定可控硅開關電路4的開閉和開態(tài)供電電路2的是否取電。
[0043]無線發(fā)送電路8，由可充電電池9供電，其電源輸入端與可充電電池9的輸出端相連。
[0044]可充電電池9，由充電電路10進其進行充電，其輸入端與充電電路10的輸出端相連。
[0045]充電電路10，其輸入端與關態(tài)供電電路1、開態(tài)供電電路2的輸出端相連。
[0046]如圖3所示，為實現(xiàn)充電電路10的一個電路原理圖。應當理解，充電電路10有多種實現(xiàn)方式，此處的電路原理圖僅為實現(xiàn)其的一個較優(yōu)的電路原理圖。充電電路10包括二極管D10，其中二級管DlO的陽極為充電電路10的輸入端；在充電電路10中，二極管DlO的陰極與電阻R12的一端相連，電阻R12的另一端連接有兩條支路，一條支路為接地電容C13，另一條支路為接地穩(wěn)壓二極管D12，其中，穩(wěn)壓二極管D12的陽極接地；充電電路10還包括一個由穩(wěn)壓二極管Dll和電阻R13組成的串聯(lián)電路，此串聯(lián)電路并接在電阻R12兩端，其中穩(wěn)壓二極管Dll的陰極與二極管DlO的陰極相接；穩(wěn)壓二極管D12的兩端為充電電路10的輸出端，可充電電池9的正極與穩(wěn)壓二極管D12的陰極相連，可充電電池9的負極與穩(wěn)壓二極管D12的陽極相連。圖3中，地線參考為火線L。圖3中Ml為無線發(fā)送電路8的模塊圖。
[0047]無線發(fā)送電路7和無線發(fā)送電路8用于本實用新型來進行雙向無線通信，關態(tài)供電電路I和開態(tài)供電電路2進行單火取電，取得的電通過降壓穩(wěn)壓電路5進行降壓穩(wěn)壓處理后供給單片機6和無線接收電路7 ;而可充電電池9則單獨供給無線發(fā)送電路8，以保證其正常工作。
[0048]可控硅開關電路4，用于開閉負載，其電源輸入端與火線L相連，輸出端與負載的一端相連，負載的另一端與零線N相連。
[0049]較優(yōu)地，為了隔離