一種具有電流及故障檢測(cè)功能的智能開(kāi)關(guān)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及開(kāi)關(guān)電路領(lǐng)域，具體地講，涉及一種具有電流及故障檢測(cè)功能的智能開(kāi)關(guān)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前普及的普通開(kāi)關(guān)，純?nèi)肆刂品治瞿Ｊ綆?lái)人們操作上的不便，而且極大地浪費(fèi)人們的時(shí)間。而市面上已經(jīng)出現(xiàn)的普通智能開(kāi)關(guān)一般僅具有相互控制、遠(yuǎn)程遙控等功能，僅僅是對(duì)開(kāi)關(guān)本身進(jìn)行控制，是一種單線程的控制。普通的開(kāi)關(guān)只能進(jìn)行開(kāi)斷電的操作，無(wú)其他功能，如果遇上燈泡不亮，不能判斷出是開(kāi)關(guān)的問(wèn)題還是線路的問(wèn)題，所以不能使得人們直觀的了解故障原因，而且只能通過(guò)專業(yè)人士判斷，極大提高了維修成本。而且普通智能開(kāi)關(guān)的控制平臺(tái)受到限制，不能突破時(shí)間、空間的局限。受制于單一的控制模式，使得普通的智能開(kāi)關(guān)的操作不便，覆蓋范圍縮小，在推廣上受到很大的限制，不能夠滿足所有人群、多樣化的需求。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有電流及故障檢測(cè)功能的智能開(kāi)關(guān)電路，智能化程度高，節(jié)約能源。
[0004]本發(fā)明采用如下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的:
一種具有電流及故障檢測(cè)功能的智能開(kāi)關(guān)電路，包括MCU控制器，其特征是:所述MCU控制器分別連接電源模塊、電流互感器模塊、故障檢測(cè)模塊、無(wú)線傳輸模塊、觸摸按鍵檢測(cè)模塊、繼電器模塊和背光燈模塊。
[0005]作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步限定，所述電流互感器模塊采用精密電路互感器ZDCT103C。
[0006]作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步限定，所述故障檢測(cè)模塊包括TPL181芯片，所述TPL181芯片的引腳I通過(guò)串接的電阻R45和二極管D21連接用電設(shè)備，所述TPL181芯片的引腳2接零線，所述TPL181芯片的引腳3通過(guò)并接的電阻R52和電容C32接地，同時(shí)還連接所述MCU控制器，所述TPL181芯片的引腳4通過(guò)電阻R44連接3.3V電源。
[0007]作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步限定，所述無(wú)線傳輸模塊采用NFR24101芯片。
[0008]作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步限定，所述觸摸按鍵檢測(cè)模塊采用觸摸芯片SC04A，所述觸摸芯片SC04A的引腳I接地，所述觸摸芯片SC04A的引腳2和引腳3分別通過(guò)電容C21和電容C22接地，所述觸摸芯片SC04A的引腳4、引腳5和引腳6分別通過(guò)電阻RlO、電阻Rll和電阻Rl2對(duì)應(yīng)連接按鍵輸入信號(hào)CMO、CMl和CM2，所述觸摸芯片SC04A的引腳11、引腳12和引腳13分別通過(guò)電阻R02、電阻R03和電阻R04連接3.3V電源，所述觸摸芯片SC04A的引腳14和引腳16連接3.3V電源，所述觸摸芯片SC04A的引腳15通過(guò)電容C20連接3.3V電源，所述觸摸芯片SC04A的引腳11、引腳12和引腳13同時(shí)連接所述MCU控制器。
[0009]作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步限定，所述繼電器模塊包括繼電器電路一、繼電器電路二和繼電器電路三，所述繼電器電路一包括繼電器U3和三極管Q2，所述三極管Q2集電極連接所述繼電器U3，所述三極管Q2發(fā)射極接地，所述三極管Q2基極連接所述MCU控制器，所述繼電器電路二包括繼電器U4和三極管Q3，所述三極管Q3集電極連接所述繼電器U4，所述三極管Q3發(fā)射極接地，所述三極管Q3基極連接所述MCU控制器，所述繼電器電路三包括繼電器U5和三極管Q4，所述三極管Q4集電極連接所述繼電器U5，所述三極管Q4發(fā)射極接地，所述三極管Q4基極連接所述MCU控制器。
[0010]作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步限定，所述MCU控制器采用STM32F103C8T6芯片。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:本發(fā)明MCU控制器實(shí)現(xiàn)智能開(kāi)關(guān)電路的自動(dòng)控制功能，能夠檢測(cè)電流，來(lái)判斷用電設(shè)備的狀態(tài)；能夠進(jìn)行故障判斷，自動(dòng)判斷開(kāi)關(guān)是否開(kāi)啟、用電設(shè)備的好壞；支持觸摸控制、遙控控制和云端控制等多種方式對(duì)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行控制，突破了普通智能開(kāi)關(guān)的地域范圍限制。通過(guò)開(kāi)關(guān)的智能控制自動(dòng)分析產(chǎn)生故障的原因，節(jié)省人力的支出，節(jié)約社會(huì)資源。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明的原理方框圖。
[0013]圖2為本發(fā)明的電流互感器模塊的電路圖。
[0014]圖3為本發(fā)明的故障檢測(cè)模塊的電路圖一。
圖4為本發(fā)明的故障檢測(cè)模塊的電路圖二。
圖5為本發(fā)明的故障檢測(cè)模塊的電路圖三。
[0015]圖6為本發(fā)明的無(wú)線傳輸模塊的電路圖。
[0016]圖7為本發(fā)明的觸摸按鍵檢測(cè)模塊的電路圖。
[0017]圖8為本發(fā)明的繼電器模塊的電路圖一。
圖9為本發(fā)明的繼電器模塊的電路圖二。
圖10為本發(fā)明的繼電器模塊的電路圖三。
[0018]圖11為本發(fā)明的背光燈模塊的電路圖。
[0019]圖12為本發(fā)明的MCU控制器的電路圖。
[0020]【具體實(shí)施方式】:
下面結(jié)合實(shí)施例，進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
[0021]參見(jiàn)圖1-圖12，本發(fā)明包括MCU控制器，所述MCU控制器分別連接電源模塊、電流互感器模塊、故障檢測(cè)模塊、無(wú)線傳輸模塊、觸摸按鍵檢測(cè)模塊、繼電器模塊和背光燈模塊。
[0022]電源模塊電路通過(guò)開(kāi)關(guān)電源將220V轉(zhuǎn)為直流4V，4V經(jīng)LMl 117電壓轉(zhuǎn)變芯片，得到3.3V電壓。
[0023]電流互感器模塊電路，當(dāng)有電流時(shí)，互感器可以測(cè)出電流的大小從而測(cè)量開(kāi)關(guān)所接用電設(shè)備消耗的電流。
[0024]故障檢測(cè)模塊電路當(dāng)開(kāi)關(guān)接通時(shí)會(huì)產(chǎn)生信號(hào)，信號(hào)經(jīng)光電耦合器U10，U11，U12光耦隔離后傳輸給MCU控制器。
[0025]無(wú)線傳輸模塊電路采用NRF24L01 2.4G通信模塊，實(shí)現(xiàn)與控制主機(jī)的無(wú)線通信。
[0026]觸摸按鍵檢測(cè)模塊，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，觸摸芯片U9會(huì)檢測(cè)到信號(hào)，并將信號(hào)傳給MCU控制器。
[0027]繼電器模塊電路，當(dāng)引腳PB13，PB14, PB15來(lái)信號(hào)時(shí)控制相應(yīng)的繼電器動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)的通斷。
[0028]背光燈模塊電路當(dāng)開(kāi)關(guān)開(kāi)或關(guān)時(shí)，MCU控制器給引腳PA9，ΡΑΙΟ, PA11, PA12信號(hào)，控制指示燈的亮滅，同時(shí)可為夜間提供背光。
[0029]MCU控制器采用STM32F103C8T6單片機(jī)控制整個(gè)電路正常工作。
[0030]所述電流互感器模塊采用精密電路互感器ZDCT103C。
[0031]所述故障檢測(cè)模塊包括TPL181芯片，所述TPL181芯片的引腳I通過(guò)串接的電阻R45和二極管D21連接用電設(shè)備，所述TPL181芯片的引腳2接零線，所述TPL181芯片的引腳3通過(guò)并接的電阻R52和電容C32接地，同時(shí)還連接所述MCU控制器，所述TPL181芯片的引腳4通過(guò)電阻R44連接3.3V電源。
[0032]所述無(wú)線傳輸模塊采用NFR24101芯片。
[0033]所述觸摸按鍵檢測(cè)模塊采用觸摸芯片SC04A，所述觸摸芯片SC04A的引腳I接地，所述觸摸芯片SC04A的引腳2和引腳3分別通過(guò)電容C21和電容C22接地，所述觸摸芯片SC04A的引腳4、引腳5和引腳6分別通過(guò)電阻RlO、電阻Rl I和電阻Rl2對(duì)應(yīng)連接按鍵輸入信號(hào)CMO、CMl和CM2，所述觸摸芯片SC04A的引腳11、引腳12和引腳13分別通過(guò)電阻R02、電阻R03和電阻R04連接3.3V電源，所述觸摸芯片SC04A的引腳14和引腳16連接3.3V電源，所述觸摸芯片SC04A的引腳15通過(guò)電容C20連接3.3V電源，所述觸摸芯片SC04A的引腳11、引腳12和引腳13同時(shí)連接所述MCU控制器。
[0034]所述繼電器模塊包括繼電器電路一、繼電器電路二和繼電器電路三，所述繼電器電路一包括繼電器U3和三極管Q2，所述三極管Q2集電極連接所述繼電器U3，所述三極管Q2發(fā)射極接地，所述三極管Q2基極連接所述MCU控制器，所述繼電器電路二包括繼電器U4和三極管Q3，所述三極管Q3集電極連接所述繼電器U4，所述三極管Q3發(fā)射極接地，所述三極管Q3基極連接所述MCU控制器，所述繼電器電路三包括繼電器U5和三極管Q4，所述三極管Q4集電極連接所述繼電器U5，所述三極管Q4發(fā)射極接地，所述三極管Q4基極連接所述MCU控制器。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有電流及故障檢測(cè)功能的智能開(kāi)關(guān)電路，包括MCU控制器，其特征是:所述MCU控制器分別連接電源模塊、電流互感器模塊、故障檢測(cè)模塊、無(wú)線傳輸模塊、觸摸按鍵檢測(cè)模塊、繼電器模塊和背光燈模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有電流及故障檢測(cè)功能的智能開(kāi)關(guān)電路，其特征是:所述電流互感器模塊采用精密電路互感器ZDCT103C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有電流及故障檢測(cè)功能的智能開(kāi)關(guān)電路，其特征是:所述故障檢測(cè)模塊包括TPL181芯片，所述TPL181芯片的引腳I通過(guò)串接的電阻R45和二極管D21連接用電設(shè)備，所述TPL181芯片的引腳2接零線，所述TPL181芯片的引腳3通過(guò)并接的電阻R52和電容C32接地，同時(shí)還連接所述MCU控制器，所述TPL181芯片的引腳4通過(guò)電阻R44連接3.3V電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有電流及故障檢測(cè)功能的智能開(kāi)關(guān)電路，其特征是:所述無(wú)線傳輸模塊采用NFR24101芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有電流及故障檢測(cè)功能的智能開(kāi)關(guān)電路，其特征是:所述觸摸按鍵檢測(cè)模塊采用觸摸芯片SC04A，所述觸摸芯片SC04A的引腳I接地，所述觸摸芯片SC04A的引腳2和引腳3分別通過(guò)電容C21和電容C22接地，所述觸摸芯片SC04A的引腳4、引腳5和引腳6分別通過(guò)電阻R10、電阻Rll和電阻R12對(duì)應(yīng)連接按鍵輸入信號(hào)CMO、CMl和CM2，所述觸摸芯片SC04A的引腳11、引腳12和引腳13分別通過(guò)電阻R02、電阻R03和電阻R04連接3.3V電源，所述觸摸芯片SC04A的引腳14和引腳16連接3.3V電源，所述觸摸芯片SC04A的引腳15通過(guò)電容C20連接3.3V電源，所述觸摸芯片SC04A的引腳11、引腳12和引腳13同時(shí)連接所述MCU控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有電流及故障檢測(cè)功能的智能開(kāi)關(guān)電路，其特征是:所述繼電器模塊包括繼電器電路一、繼電器電路二和繼電器電路三，所述繼電器電路一包括繼電器U3和三極管Q2，所述三極管Q2集電極連接所述繼電器U3，所述三極管Q2發(fā)射極接地，所述三極管Q2基極連接所述MCU控制器，所述繼電器電路二包括繼電器U4和三極管Q3，所述三極管Q3集電極連接所述繼電器U4，所述三極管Q3發(fā)射極接地，所述三極管Q3基極連接所述MCU控制器，所述繼電器電路三包括繼電器U5和三極管Q4，所述三極管Q4集電極連接所述繼電器U5，所述三極管Q4發(fā)射極接地，所述三極管Q4基極連接所述MCU控制器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述的具有電流及故障檢測(cè)功能的智能開(kāi)關(guān)電路，其特征是:所述MCU控制器采用STM32F103C8T6芯片。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種具有電流及故障檢測(cè)功能的智能開(kāi)關(guān)電路，包括MCU控制器，其特征是：所述MCU控制器分別連接電源模塊、電流互感器模塊、故障檢測(cè)模塊、無(wú)線傳輸模塊、觸摸按鍵檢測(cè)模塊、繼電器模塊和背光燈模塊。本發(fā)明MCU控制器實(shí)現(xiàn)智能開(kāi)關(guān)電路的自動(dòng)控制功能，能夠檢測(cè)電流，來(lái)判斷用電設(shè)備的狀態(tài)；能夠進(jìn)行故障判斷，自動(dòng)判斷開(kāi)關(guān)是否開(kāi)啟、用電設(shè)備的好壞；支持觸摸控制、遙控控制和云端控制等多種方式對(duì)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行控制，突破了普通智能開(kāi)關(guān)的地域范圍限制。通過(guò)開(kāi)關(guān)的智能控制自動(dòng)分析產(chǎn)生故障的原因，節(jié)省人力的支出，節(jié)約社會(huì)資源。
【IPC分類】G05B19-042
【公開(kāi)號(hào)】CN104615050
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510014738
【發(fā)明人】胡克會(huì), 任海春
【申請(qǐng)人】煙臺(tái)智慧云谷云計(jì)算有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2015年1月13日