基于低功耗藍(lán)牙技術(shù)的無(wú)線無(wú)源開關(guān)與執(zhí)行器裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種基于低功耗藍(lán)牙技術(shù)的無(wú)線無(wú)源開關(guān)與執(zhí)行器裝置，包括無(wú)線無(wú)源開關(guān)和執(zhí)行器，無(wú)線無(wú)源開關(guān)包括按鍵、磁生電裝置、整流模塊、低功耗藍(lán)牙芯片和藍(lán)牙天線模塊；執(zhí)行器包括電源模塊、微處理器、繼電器控制模塊、按鍵與指示燈模塊和第二藍(lán)牙天線模塊；低功耗藍(lán)牙芯片和執(zhí)行器的微處理器均為DA14580型號(hào)的低功耗藍(lán)牙芯片；無(wú)線無(wú)源開關(guān)通過(guò)磁生電裝置將按鍵的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為工作用的電能；無(wú)線無(wú)源開關(guān)與執(zhí)行器通過(guò)藍(lán)牙天線模塊通信收發(fā)報(bào)文。本實(shí)用新型使用方便，可靠性好；總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低、適用性和可推廣性強(qiáng)；采用低功耗藍(lán)牙4.0（BLE）無(wú)線通信協(xié)議，通信更加穩(wěn)定，兼容性好。
【專利說(shuō)明】基于低功耗藍(lán)牙技術(shù)的無(wú)線無(wú)源開關(guān)與執(zhí)行器裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電器開關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于低功耗藍(lán)牙技術(shù)的無(wú)線無(wú)源開關(guān)與執(zhí)行器裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)線無(wú)源開關(guān)是一種節(jié)能環(huán)保的新型開關(guān)，其通過(guò)將機(jī)械能、太陽(yáng)能或溫差能等微弱的能量轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的電能，用于開關(guān)工作和無(wú)線通信。無(wú)線無(wú)源開關(guān)使用時(shí)需要和與其配套的執(zhí)行器相配合，用于控制電燈等電器的開與關(guān)。執(zhí)行器通過(guò)有線電源供電，工作時(shí)執(zhí)行器能夠接收無(wú)線無(wú)源開關(guān)發(fā)送的無(wú)線信號(hào)，執(zhí)行對(duì)電燈等電器的打開與閉合操作。無(wú)源無(wú)線開關(guān)與執(zhí)行器之間不需要布線，且在開關(guān)的整個(gè)使用壽命中無(wú)需任何電池，應(yīng)用十分方便。利用低功耗藍(lán)牙4.0 (BLE)技術(shù)作為無(wú)線無(wú)源開關(guān)與執(zhí)行器之間無(wú)線通信協(xié)議，使得設(shè)備之間的無(wú)線通信更加穩(wěn)定，設(shè)備的兼容性將得到提升。智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦或者其他具有BLE模塊的設(shè)備通過(guò)應(yīng)用程序連接執(zhí)行器，能夠控制執(zhí)行器對(duì)電路進(jìn)行打開/閉合操作。
[0003]低功耗藍(lán)牙4.0 (BLE)具有省電、極低的運(yùn)行和待機(jī)功耗的特點(diǎn)，一粒紐扣電池就可以讓低功耗藍(lán)牙4.0模塊工作一年甚至是數(shù)年。目前市場(chǎng)上絕大部分主流的智能手機(jī)都具備了 BLE模塊，用戶能夠通過(guò)手機(jī)與具有BLE模塊的設(shè)備進(jìn)行通信。
[0004]現(xiàn)有的無(wú)線無(wú)源開關(guān)采用的無(wú)線通信方式存在著通信不夠穩(wěn)定的問(wèn)題，從而影響開關(guān)的使用效果，其兼容性和安全性相對(duì)較差，且難以利用智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦等設(shè)備通過(guò)低功耗藍(lán)牙4.0 (BLE)技術(shù)進(jìn)行控制。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是:提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、使用時(shí)無(wú)線無(wú)源開關(guān)與執(zhí)行器之間無(wú)線通信穩(wěn)定可靠且能夠利用智能手機(jī)等具有低功耗藍(lán)牙4.0 (BLE)模塊的設(shè)備對(duì)執(zhí)行器進(jìn)行控制的基于低功耗藍(lán)牙技術(shù)的無(wú)線無(wú)源開關(guān)與執(zhí)行器裝置。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:本實(shí)用新型的基于低功耗藍(lán)牙技術(shù)的無(wú)線無(wú)源開關(guān)與執(zhí)行器裝置，包括無(wú)線無(wú)源開關(guān)和執(zhí)行器，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:
[0007]上述的無(wú)線無(wú)源開關(guān)包括按鍵、磁生電裝置、整流模塊、低功耗藍(lán)牙芯片和藍(lán)牙天線模塊；
[0008]按鍵，用于發(fā)出開/關(guān)控制信號(hào)并為磁生電裝置提供機(jī)械能；按鍵與低功耗藍(lán)牙芯片的I/o 口相連；且按鍵與磁生電裝置傳動(dòng)連接；
[0009]磁生電裝置，用于將按鍵的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為峰值為9v以上、持續(xù)5ms時(shí)間的三角波電源；
[0010]整流模塊，用于將磁生電裝置所產(chǎn)生的三角波電源進(jìn)行整流為直流電為按鍵、低功耗藍(lán)牙芯片和藍(lán)牙天線模塊提供工作電源；
[0011]藍(lán)牙天線模塊，用于將低功耗藍(lán)牙芯片傳輸?shù)乃{(lán)牙報(bào)文進(jìn)行廣播發(fā)送；藍(lán)牙天線模塊與低功耗藍(lán)牙芯片相連；
[0012]上述的執(zhí)行器包括電源模塊、微處理器、繼電器控制模塊、按鍵與指示燈模塊和第二藍(lán)牙天線模塊；
[0013]電源模塊，用于將AC220V市電轉(zhuǎn)換成5V直流電和3V直流電輸出；5V直流電為繼電器控制模塊供電；3V直流電為微處理器、按鍵與指示燈模塊和第二藍(lán)牙天線模塊供電；
[0014]第二藍(lán)牙天線模塊，用于接收無(wú)線無(wú)源開關(guān)的藍(lán)牙天線模塊發(fā)送的藍(lán)牙報(bào)文并上傳給微處理器；第二藍(lán)牙天線模塊與微處理器相連；
[0015]繼電器控制模塊，用于接受微處理器的命令實(shí)現(xiàn)對(duì)2路電路的打開與關(guān)閉控制；繼電器控制模塊與微處理器相連；
[0016]按鍵與指示燈模塊，用于實(shí)現(xiàn)無(wú)線無(wú)源開關(guān)與執(zhí)行器之間的配對(duì)。
[0017]進(jìn)一步的方案是:上述的無(wú)線無(wú)源開關(guān)的低功耗藍(lán)牙芯片和執(zhí)行器的微處理器均為DA14580型號(hào)的低功耗藍(lán)牙芯片。
[0018]進(jìn)一步的方案是:上述的按鍵共設(shè)有4個(gè)，該4個(gè)按鍵分別與無(wú)線無(wú)源開關(guān)的低功耗藍(lán)牙芯片的I/o 口相連；且該4個(gè)按鍵均與磁生電裝置傳動(dòng)連接。
[0019]進(jìn)一步的方案還有:上述的按鍵與指示燈模塊包括2個(gè)按鍵和2個(gè)指示燈；該2個(gè)按鍵分別為學(xué)習(xí)按鍵與清除按鍵。
[0020]本實(shí)用新型具有積極的效果:(I)本實(shí)用新型的基于低功耗藍(lán)牙技術(shù)的無(wú)線無(wú)源開關(guān)與執(zhí)行器裝置，其無(wú)線無(wú)源開關(guān)與執(zhí)行器之間采用低功耗藍(lán)牙4.0 (BLE)無(wú)線通信協(xié)議，使得設(shè)備之間的無(wú)線通信更加穩(wěn)定，設(shè)備的兼容性得到提升，使得用戶可通過(guò)智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦或者其他具有BLE模塊的設(shè)備能夠程序連接執(zhí)行器對(duì)電燈等電器進(jìn)行打開/閉合控制操作。(2)本實(shí)用新型的基于低功耗藍(lán)牙技術(shù)的無(wú)線無(wú)源開關(guān)與執(zhí)行器裝置，其無(wú)線無(wú)源開關(guān)采用磁生電裝置為低功耗藍(lán)牙芯片提供工作電源，無(wú)需電池和外加電源，使用方便，可靠性好。(3)本實(shí)用新型的基于低功耗藍(lán)牙技術(shù)的無(wú)線無(wú)源開關(guān)與執(zhí)行器裝置，總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低、適用性和可推廣性強(qiáng)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型的無(wú)線無(wú)源開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本實(shí)用新型的執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0024](實(shí)施例1)
[0025]見(jiàn)圖1和圖2，本實(shí)施例的基于低功耗藍(lán)牙技術(shù)的無(wú)線無(wú)源開關(guān)與執(zhí)行器裝置，包括無(wú)線無(wú)源開關(guān)和執(zhí)行器。
[0026]見(jiàn)圖1，無(wú)線無(wú)源開關(guān)主要由按鍵、磁生電裝置、整流模塊、低功耗藍(lán)牙芯片和藍(lán)牙天線模塊組成。
[0027]低功耗藍(lán)牙芯片可采用DA14580、CC2540、CC2541、NRF51822、NRF8002、CSR8811 等系列的低功耗藍(lán)牙芯片。本實(shí)施例中，優(yōu)選采用DA14580型號(hào)的低功耗藍(lán)牙芯片。
[0028]按鍵設(shè)置在無(wú)線無(wú)源開關(guān)的面板上。本實(shí)施例中，按鍵共設(shè)有4個(gè)，該4個(gè)按鍵分別與低功耗藍(lán)牙芯片上的I/o 口相連，同時(shí)，該4個(gè)按鍵均與磁生電裝置傳動(dòng)連接。
[0029]磁生電裝置為機(jī)械裝置，能夠?qū)⒂脩舭聪聼o(wú)線無(wú)源開關(guān)的按鍵的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為三角波電源，磁生電裝置中包含了磁性材料和導(dǎo)磁材料，磁性材料隨著用戶按壓按鍵而運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)磁材料貫穿與線圈內(nèi)部并與磁性材料相連。用戶按下按鍵時(shí)，將使磁生電裝置中的磁性材料的位置發(fā)生定向移動(dòng)，松開按鍵時(shí)，磁性材料將恢復(fù)到原來(lái)的位置。在按鍵松開和按下的過(guò)程中，導(dǎo)磁材料的兩端的磁性發(fā)生反轉(zhuǎn)，從而使磁生電裝置內(nèi)的線圈內(nèi)部的磁場(chǎng)發(fā)生反轉(zhuǎn)，等效于線圈切割磁性材料產(chǎn)生的磁感線，線圈內(nèi)將產(chǎn)生一個(gè)峰值為9V、持續(xù)5ms時(shí)間的交流電。
[0030]整流模塊用于將磁生電裝置所產(chǎn)生的三角波電源進(jìn)行整流后，為按鍵、低功耗藍(lán)牙芯片和藍(lán)牙天線模塊提供穩(wěn)定的直流工作電源。當(dāng)設(shè)置在無(wú)線無(wú)源開關(guān)面板上的4個(gè)按鍵中的某一個(gè)被按下時(shí)，與該按鍵相連的低功耗藍(lán)牙芯片的I/O 口將得到一高電平，低功耗藍(lán)牙芯片識(shí)別到I/O 口的電平變化后，將該按鍵變化信息轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的藍(lán)牙信號(hào)通過(guò)藍(lán)牙天線模塊廣播發(fā)送。
[0031]藍(lán)牙天線模塊與低功耗藍(lán)牙芯片相連，用于實(shí)現(xiàn)將低功耗藍(lán)牙芯片傳輸?shù)乃{(lán)牙報(bào)文進(jìn)行廣播發(fā)送。
[0032]見(jiàn)圖2，執(zhí)行器主要由電源模塊、微處理器、繼電器控制模塊、按鍵與指示燈模塊和第二藍(lán)牙天線模塊組成。
[0033]電源模塊用于將AC220V市電轉(zhuǎn)換成5V直流電和3V直流電輸出；5V直流電為繼電器控制模塊供電；3V直流電為微處理器、按鍵與指示燈模塊和第二藍(lán)牙天線模塊供電。
[0034]微處理器可采用DA14580、CC2540、CC2541、NRF51822、NRF8002、CSR8811 等系列的低功耗藍(lán)牙芯片；本實(shí)施例中，優(yōu)選采用DA14580型號(hào)的低功耗藍(lán)牙芯片。
[0035]第二藍(lán)牙天線模塊用于實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙信號(hào)的接收；使用時(shí)，第二藍(lán)牙天線模塊將接收的無(wú)線無(wú)源開關(guān)的藍(lán)牙天線模塊發(fā)送的藍(lán)牙報(bào)文上傳給微處理器。
[0036]繼電器控制模塊用于接受微處理器的命令實(shí)現(xiàn)對(duì)2路電路的打開與關(guān)閉的控制。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)該2路電路上的電燈等電器設(shè)備通電的打開與關(guān)閉的控制。
[0037]按鍵與指示燈模塊由2個(gè)按鍵和2個(gè)指示燈組成:2個(gè)按鍵分別為學(xué)習(xí)按鍵與清除按鍵；按鍵與指示燈模塊用于實(shí)現(xiàn)無(wú)線無(wú)源開關(guān)與執(zhí)行器之間的配對(duì)。
[0038]本實(shí)施例的執(zhí)行器，能夠響應(yīng)設(shè)置有與其配對(duì)的藍(lán)牙4.0 (BLE)模塊的智能手機(jī)、筆記本電腦等設(shè)備的命令信號(hào)，具有藍(lán)牙4.0 (BLE)模塊的智能手機(jī)、筆記本電腦等設(shè)備與本實(shí)施例的執(zhí)行器適配連接好后，即能夠通過(guò)手機(jī)控制執(zhí)行器對(duì)電路進(jìn)行打開/閉合操作。
[0039]綜上所述，本實(shí)施例的基于低功耗藍(lán)牙技術(shù)的無(wú)線無(wú)源開關(guān)與執(zhí)行器裝置，其無(wú)線無(wú)源開關(guān)與執(zhí)行器之間采用低功耗藍(lán)牙4.0 (BLE)無(wú)線通信協(xié)議，使得設(shè)備之間的無(wú)線通信更加穩(wěn)定，設(shè)備的兼容性得到提升，使得用戶可通過(guò)智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦或者其他具有BLE模塊的設(shè)備能夠程序連接執(zhí)行器對(duì)電燈等電器進(jìn)行打開/閉合控制操作；其無(wú)線無(wú)源開關(guān)采用磁生電裝置為低功耗藍(lán)牙芯片提供工作電源，無(wú)需電池和外加電源，使用方便，可靠性好；總體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低、適用性和可推廣性強(qiáng)。
[0040]以上實(shí)施例是對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】的說(shuō)明，而非對(duì)本實(shí)用新型的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變換和變化而得到相對(duì)應(yīng)的等同的技術(shù)方案，因此所有等同的技術(shù)方案均應(yīng)該歸入本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于低功耗藍(lán)牙技術(shù)的無(wú)線無(wú)源開關(guān)與執(zhí)行器裝置，包括無(wú)線無(wú)源開關(guān)和執(zhí)行器，其特征在于: 所述的無(wú)線無(wú)源開關(guān)包括按鍵、磁生電裝置、整流模塊、低功耗藍(lán)牙芯片和藍(lán)牙天線模塊； 按鍵，用于發(fā)出開/關(guān)控制信號(hào)并為磁生電裝置提供機(jī)械能；按鍵與低功耗藍(lán)牙芯片的I/o 口相連；且按鍵與磁生電裝置傳動(dòng)連接； 磁生電裝置，用于將按鍵的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為峰值為9V以上、持續(xù)5ms時(shí)間的三角波電源； 整流模塊，用于將磁生電裝置所產(chǎn)生的三角波電源進(jìn)行整流為直流電為按鍵、低功耗藍(lán)牙芯片和藍(lán)牙天線模塊提供工作電源； 藍(lán)牙天線模塊，用于將低功耗藍(lán)牙芯片傳輸?shù)乃{(lán)牙報(bào)文進(jìn)行廣播發(fā)送；藍(lán)牙天線模塊與低功耗藍(lán)牙芯片相連； 所述的執(zhí)行器包括電源模塊、微處理器、繼電器控制模塊、按鍵與指示燈模塊和第二藍(lán)牙天線模塊； 電源模塊，用于將AC220V市電轉(zhuǎn)換成5V直流電和3V直流電輸出；5V直流電為繼電器控制模塊供電；3V直流電為微處理器、按鍵與指示燈模塊和第二藍(lán)牙天線模塊供電； 第二藍(lán)牙天線模塊，用于接收無(wú)線無(wú)源開關(guān)的藍(lán)牙天線模塊發(fā)送的藍(lán)牙報(bào)文并上傳給微處理器；第二藍(lán)牙天線模塊與微處理器相連； 繼電器控制模塊，用于接受微處理器的命令實(shí)現(xiàn)對(duì)2路電路的打開與關(guān)閉控制；繼電器控制模塊與微處理器相連； 按鍵與指示燈模塊，用于實(shí)現(xiàn)無(wú)線無(wú)源開關(guān)與執(zhí)行器之間的配對(duì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于低功耗藍(lán)牙技術(shù)的無(wú)線無(wú)源開關(guān)與執(zhí)行器裝置，其特征在于:所述的無(wú)線無(wú)源開關(guān)的低功耗藍(lán)牙芯片和執(zhí)行器的微處理器均為DA14580型號(hào)的低功耗藍(lán)牙芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于低功耗藍(lán)牙技術(shù)的無(wú)線無(wú)源開關(guān)與執(zhí)行器裝置，其特征在于:所述的按鍵共設(shè)有4個(gè)，該4個(gè)按鍵分別與無(wú)線無(wú)源開關(guān)的低功耗藍(lán)牙芯片的I/O 口相連；且該4個(gè)按鍵均與磁生電裝置傳動(dòng)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于低功耗藍(lán)牙技術(shù)的無(wú)線無(wú)源開關(guān)與執(zhí)行器裝置，其特征在于:所述的按鍵與指示燈模塊包括2個(gè)按鍵和2個(gè)指示燈；該2個(gè)按鍵分別為學(xué)習(xí)按鍵與清除按鍵。
【文檔編號(hào)】H02J17/00GK204067198SQ201420485983
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】李春光, 嚴(yán)強(qiáng), 徐佳偉 申請(qǐng)人:福州家佳齊信息技術(shù)有限公司