本發(fā)明涉及智能家居技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于wi-fi的單火線低功耗智能開關(guān)設(shè)計方法。

背景技術(shù)：

智能開關(guān)是智能家居的重要組成部分，它不僅能夠通過觸控實現(xiàn)開、關(guān)及調(diào)光操作，還能夠通過智能設(shè)備（包括智能手機、平板電腦等，以下統(tǒng)稱手機）app無線控制單個開關(guān)的開、關(guān)及調(diào)光操作，以及實現(xiàn)對多個開關(guān)的組合控制，營造出各種燈光氛圍，提高人們的生活品質(zhì)。

從智能開關(guān)的交流電接入方式上分類，現(xiàn)有的智能開關(guān)可分為兩類：第一類是雙線式，其開關(guān)輸入端必須同時接入交流電的火線和零線；第二類是單火線式，其開關(guān)輸入端只需要接入交流電的火線，并不需要接入零線。對于大多數(shù)現(xiàn)有的機械式開關(guān)，其接線盒內(nèi)只有火線，沒有零線。因此，用第一類雙線式智能開關(guān)替代現(xiàn)有的機械式開關(guān)，將受到?jīng)]有零線的制約，無法直接替換現(xiàn)有的機械式開關(guān)，其應(yīng)用受到限制。

與第一類雙線式智能開關(guān)相比，第二類單火線式智能開關(guān)能夠方便地替代現(xiàn)有的機械式開關(guān)，具有市場應(yīng)用前景。由于第二類單火線式智能開關(guān)與電燈串聯(lián)后接入零線，為了使智能開關(guān)能夠獲得不間斷的供電，須在開關(guān)“斷開”狀態(tài)下仍然有微弱電流流過電燈，這會造成電燈發(fā)出微光，形成電燈關(guān)不斷現(xiàn)象，給消費者帶來很不好的使用體驗。在開關(guān)“斷開”狀態(tài)下，若要降低流過電燈的電流，就要降低智能開關(guān)本身的功耗。智能開關(guān)電路通常由直流電源電路、交流電路電子開關(guān)、主控芯片、觸控模組及無線接口模組組成，其中主控芯片和觸控模組在開關(guān)“斷開”狀態(tài)下可以做到低功耗，因此智能開關(guān)的功耗主要取決于無線接口模組的功耗?，F(xiàn)有的第二類智能開關(guān)的無線接口模組大多采用紅外、315/433m無線模組、藍牙等低功耗無線接口模組。

紅外傳輸由于受到墻壁的遮擋，很難控制到不在同一房間內(nèi)的智能開關(guān)，其應(yīng)用受到限制?，F(xiàn)有的藍牙技術(shù)，室內(nèi)有效傳輸距離有限，也無法滿足對房屋內(nèi)所有智能開關(guān)的控制。315/433m無線模組雖然具有功耗低、傳輸距離遠的特點，但大多數(shù)智能手機沒有315/433m無線接口，無法實現(xiàn)手機直接對智能開關(guān)進行控制。鑒于wi-fi已成為絕大多數(shù)智能手機的標(biāo)配，用wi-fi來控制智能開關(guān)是個不錯的選擇，但由于wi-fi模組功耗較大，會造成開關(guān)“斷開”時電燈仍然會發(fā)出微光，給消費者帶來很不好的使用體驗。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種基于wi-fi的單火線低功耗智能開關(guān)設(shè)計方法，以解決單火線式智能開關(guān)因wi-fi模組功耗大而造成的開關(guān)“斷開”時電燈仍會發(fā)出微光的技術(shù)難題。

一種基于wi-fi的單火線低功耗智能開關(guān)設(shè)計方法，其特征在于，包括火線輸入輸出接線盒，所述火線輸入輸出接線盒內(nèi)設(shè)有智能開關(guān)電路板，所述智能開關(guān)電路板與火線輸入輸出接線盒電連接，所述智能開關(guān)電路板能夠控制n個智能開關(guān)，所述火線輸入輸出接線盒上方設(shè)有可以固定在火線輸入輸出接線盒上面的塑膠結(jié)構(gòu)件，所述塑膠結(jié)構(gòu)件上方貼合有電容式觸控面板，以下針對一個接線盒上只安裝一路智能開關(guān)的情形，說明一種基于wi-fi的單火線低功耗智能開關(guān)設(shè)計方法，所述設(shè)計方法包括以下步驟：

第一步，制作電容式觸控面板；

第二步，制作智能開關(guān)電路板；

第三步，組裝智能開關(guān)；

第四步，設(shè)置智能開關(guān)的控制程序。

優(yōu)選地，所述電容式觸控面板的上層為有機玻璃-pmma蓋板，下層為電容式觸控屏-ctp模組，ctp模組貼合在pmma蓋板背面，ctp模組通過spi總線與智能開關(guān)電路板連接。

優(yōu)選地，所述pmma蓋板背面絲印有底色及花紋，所述pmma蓋板上設(shè)有“開/關(guān)”ctp感應(yīng)標(biāo)示區(qū)、“增加亮度”ctp感應(yīng)標(biāo)示區(qū)及“降低亮度”ctp感應(yīng)標(biāo)示區(qū)。

優(yōu)選地，所述“開/關(guān)”ctp感應(yīng)標(biāo)示區(qū)、“增加亮度”ctp感應(yīng)標(biāo)示區(qū)及“降低亮度”ctp感應(yīng)標(biāo)示區(qū)的邊緣通過發(fā)光二極管-led在開關(guān)“斷開”狀態(tài)下能夠發(fā)出微弱藍光，在開關(guān)導(dǎo)通狀態(tài)下能夠發(fā)出微弱紅光。

優(yōu)選地，所述led安裝在智能開關(guān)電路板上，led能夠通過塑膠結(jié)構(gòu)件的縫隙在“開/關(guān)”ctp感應(yīng)標(biāo)示區(qū)、“增加亮度”ctp感應(yīng)標(biāo)示區(qū)及“降低亮度”ctp感應(yīng)標(biāo)示區(qū)的邊緣發(fā)出微光。

優(yōu)選地，所述智能開關(guān)電路板主要包括：直流電源電路、交流電路電子開關(guān)、主控芯片及wi-fi模組。

優(yōu)選地，所述直流電源電路的變壓器初級線圈的輸入端與交流電火線輸入端連接，初級線圈的輸出端與所述交流電路電子開關(guān)的交流輸入端連接，交流電路電子開關(guān)的交流輸出端與電燈火線端連接，電燈零線端與交流電零線連接。

優(yōu)選地，所述直流電源電路給主控芯片、ctp模組和wi-fi模組供電，所述直流電源電路與交流電路電子開關(guān)共地，能夠保證交流電路電子開關(guān)斷開時，直流電源電路仍有直流電源輸出。

優(yōu)選地，所述主控芯片選用具有數(shù)模轉(zhuǎn)換器-dac功能的低功耗單片機。

優(yōu)選地，所述交流電路電子開關(guān)是由整流電路與可控硅組成。

優(yōu)選地，所述主控芯片dac的模擬信號輸出管腳與交流電路電子開關(guān)的可控硅控制極連接，能夠控制交流電路電子開關(guān)的導(dǎo)通及“斷開”狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述wi-fi模組選用具有睡眠控制引腳的wi-fi模組。

優(yōu)選地，所述wi-fi模組一旦進入睡眠狀態(tài)，其功耗顯著降低，消耗電流不超過10μa，但仍然能夠接收手機app發(fā)出的控制指令，一旦接收到開關(guān)導(dǎo)通指令，wi-fi模組立即轉(zhuǎn)換到正常工作狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述主控芯片的一個控制管腳與wi-fi模組的睡眠控制引腳連接，能夠控制wi-fi模組在正常工作狀態(tài)與睡眠工作狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。

優(yōu)選地，所述主控芯片能夠通過數(shù)據(jù)總線與ctp模組及wi-fi模組進行數(shù)據(jù)交換。

優(yōu)選地，所述設(shè)置智能開關(guān)的控制程序包括以下步驟：

s1：當(dāng)智能開關(guān)初次與交流電源、電燈接通時，主控芯片的一個控制管腳使wi-fi模組處于正常工作狀態(tài)，主控芯片dac的模擬信號輸出管腳輸出低電平，使交流電路電子開關(guān)“斷開”。由于處于正常工作狀態(tài)的wi-fi模組消耗電流較大，此時電燈會發(fā)出微光；

s2：點擊觸控面板上的“開/關(guān)”ctp感應(yīng)標(biāo)示區(qū)，主控芯片dac的模擬信號輸出管腳輸出高電平，使交流電路電子開關(guān)導(dǎo)通，電燈發(fā)出亮光，同時wi-fi模組保持正常工作狀態(tài)；

s3：按壓觸控面板上的“開/關(guān)”ctp感應(yīng)標(biāo)示區(qū)6秒以上，ctp模組檢測到這一信息后傳送給主控芯片，主控芯片再將這一信息傳送給wi-fi模組，wi-fi模組立即開啟廣播狀態(tài)。啟動手機app的初始化程序，app初始化程序搜索到所述智能開關(guān)的wi-fi模組后，對其進行命名并輸入密碼，點擊app上的對碼按鈕完成所述wi-fi模組與手機的配對。配對完成后，所述智能開關(guān)的wi-fi模組關(guān)閉廣播狀態(tài)，初始化過程結(jié)束，手機app便可與所述wi-fi模組進行點對點通信；

s4：初始化過程結(jié)束后，通過手機app或點擊觸控面板上相應(yīng)的ctp感應(yīng)標(biāo)示區(qū)均可實現(xiàn)智能開關(guān)的導(dǎo)通、“斷開”、增加亮度及降低亮度操作；

s5：所述智能開關(guān)在導(dǎo)通狀態(tài)下，處于正常工作狀態(tài)的wi-fi模組雖然消耗的電流較大，但由于交流電路電子開關(guān)已經(jīng)導(dǎo)通，不會對電燈亮度造成影響。當(dāng)主控芯片收到app或觸控面板發(fā)來的開關(guān)“斷開”指令時，主控芯片dac的模擬信號輸出管腳輸出低電平，使交流電路電子開關(guān)“斷開”，同時主控芯片通過控制wi-fi模組的睡眠控制引腳，迫使wi-fi模組進入睡眠狀態(tài)。此時交流電路電子開關(guān)雖然“斷開”，但直流電源電路仍然沒有斷開，由于wi-fi模組已轉(zhuǎn)換到休眠狀態(tài)，使得流經(jīng)電燈的電流極低，因此不會發(fā)出微光；

s6：所述智能開關(guān)在“斷開”狀態(tài)下，wi-fi模組處于休眠狀態(tài)，但仍然能夠接收到app發(fā)出的控制指令。當(dāng)wi-fi模組接收到來自app的開關(guān)導(dǎo)通或增加亮度指令后，wi-fi模組立即轉(zhuǎn)換到正常狀態(tài)，并將這一指令傳送給主控芯片，主控芯片dac的模擬信號輸出管腳輸出相應(yīng)的高電平，控制交流電路電子開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)，電燈呈現(xiàn)出相應(yīng)的亮度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：1、提供的基于wi-fi的單火線式智能開關(guān)能夠方便地替代現(xiàn)有的機械式開關(guān)，不會受到?jīng)]有零線的制約；2、提供的單火線式智能開關(guān)的無線接口模組采用wi-fi模組，智能手機能夠方便、靈活地對單個開關(guān)進行控制或?qū)Χ鄠€開關(guān)進行組合控制，且覆蓋范圍超過紅外、藍牙的覆蓋范圍；3、有效地解決了wi-fi模組的功率控制問題，使得在開關(guān)“斷開”狀態(tài)下電燈不會發(fā)出微光；4、采用電容式觸控面板，其上層為pmma蓋板，美觀大方。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例的智能開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實施例的智能開關(guān)電路原理方框圖；圖中所標(biāo)各部件的名稱如下：

101、pmma蓋板；102、ctp模組；103、塑膠結(jié)構(gòu)件；104、智能開關(guān)電路板；105、火線輸入輸出接線盒；1011、“增加亮度”ctp感應(yīng)標(biāo)示區(qū)；1012、“開/關(guān)”ctp感應(yīng)標(biāo)示區(qū)；1013、“降低亮度”ctp感應(yīng)標(biāo)示區(qū)；201、智能開關(guān)的火線輸入端；202、智能開關(guān)的火線輸出端；303、交流電零線；204、交流電路電子開關(guān)的可控硅控制極；205、主控芯片dac的模擬信號輸出管腳；206、主控芯片的一個控制管腳；207、wi-fi模組的睡眠控制引腳。

具體實施方式

本發(fā)明公開了一種基于wi-fi的單火線低功耗智能開關(guān)設(shè)計方法。

下面將結(jié)合本發(fā)明中的附圖，對本發(fā)明中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1所示，一種基于wi-fi的單火線低功耗智能開關(guān)設(shè)計方法，包括火線輸入輸出接線盒105，所述火線輸入輸出接線盒105內(nèi)設(shè)有智能開關(guān)電路板104，所述智能開關(guān)電路板104與火線輸入輸出接線盒105電連接，所述智能開關(guān)電路板104能夠控制n個智能開關(guān)，所述火線輸入輸出接線盒105上方設(shè)有可以固定在火線輸入輸出接線盒105上面的塑膠結(jié)構(gòu)件103，所述塑膠結(jié)構(gòu)件103上方貼合有電容式觸控面板，以下針對一個接線盒上只安裝一路智能開關(guān)的情形，說明一種基于wi-fi的單火線低功耗智能開關(guān)設(shè)計方法，所述設(shè)計方法包括以下步驟：

第一步，制作電容式觸控面板；

第二步，制作智能開關(guān)電路板；

第三步，組裝智能開關(guān)；

第四步，設(shè)置智能開關(guān)的控制程序。

優(yōu)選地，所述電容式觸控面板的上層為pmma蓋板101，下層為ctp模組102，ctp模組102貼合在pmma蓋板101背面，ctp模組102通過spi總線與智能開關(guān)電路104板連接。

優(yōu)選地，所述pmma蓋板101背面絲印有底色及花紋，所述pmma蓋板設(shè)有“開/關(guān)”ctp感應(yīng)標(biāo)示區(qū)1012、“增加亮度”ctp感應(yīng)標(biāo)示區(qū)1011及“降低亮度”ctp感應(yīng)標(biāo)示區(qū)1013。

優(yōu)選地，所述“開/關(guān)”ctp感應(yīng)標(biāo)示區(qū)1012、“增加亮度”ctp感應(yīng)標(biāo)示區(qū)1011及“降低亮度”ctp感應(yīng)標(biāo)示區(qū)1013的邊緣通過led在開關(guān)“斷開”狀態(tài)下能夠發(fā)出微弱藍光，在開關(guān)導(dǎo)通狀態(tài)下能夠發(fā)出微弱紅光。

優(yōu)選地，所述led安裝在智能開關(guān)電路板104上，led能夠通過塑膠結(jié)構(gòu)件103的縫隙在“開/關(guān)”ctp感應(yīng)標(biāo)示區(qū)1012、“增加亮度”ctp感應(yīng)標(biāo)示區(qū)1011及“降低亮度”ctp感應(yīng)標(biāo)示區(qū)1013的邊緣發(fā)出微光。

優(yōu)選地，所述智能開關(guān)電路板104主要包括：直流電源電路、交流電路電子開關(guān)、主控芯片及wi-fi模組。

優(yōu)選地，所述直流電源電路的變壓器初級線圈的輸入端與交流電火線輸入端201連接，初級線圈的輸出端與所述交流電路電子開關(guān)的交流輸入端連接，交流電路電子開關(guān)的交流輸出端202與電燈火線端連接，電燈零線端與交流電零線203連接。

優(yōu)選地，所述直流電源電路給主控芯片、ctp模組和wi-fi模組供電，所述直流電源電路與交流電路電子開關(guān)共地，能夠保證交流電路電子開關(guān)斷開時，直流電源電路仍有直流電源輸出。

優(yōu)選地，所述主控芯片選用具有數(shù)模轉(zhuǎn)換器-dac功能的低功耗單片機。

優(yōu)選地，所述交流電路電子開關(guān)是由整流電路與可控硅組成。

優(yōu)選地，所述主控芯片dac的模擬信號輸出管腳205與所述交流電路電子開關(guān)的可控硅控制極204連接，能夠控制交流電路電子開關(guān)的導(dǎo)通及“斷開”狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述wi-fi模組選用具有睡眠控制引腳207的wi-fi模組。

優(yōu)選地，所述wi-fi模組一旦進入睡眠狀態(tài)，其功耗顯著降低，消耗電流不超過10μa，但仍然能夠接收手機app發(fā)出的控制指令，一旦接收到開關(guān)導(dǎo)通指令，wi-fi模組立即轉(zhuǎn)換到正常工作狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述主控芯片的一個控制管腳206與wi-fi模組的睡眠控制引腳207連接，能夠控制wi-fi模組在正常工作狀態(tài)與睡眠工作狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。

優(yōu)選地，所述主控芯片能夠通過數(shù)據(jù)總線與ctp模組及wi-fi模組進行數(shù)據(jù)交換。

優(yōu)選地，所述組裝智能開關(guān)包括以下步驟：將智能開關(guān)電路板104固定在火線輸入輸出接線盒105內(nèi)，將電容式觸控面板貼合在塑膠結(jié)構(gòu)件103上面，將電容式觸控面板的ctp模組通過spi總線與智能開關(guān)電路板104連接，將塑膠結(jié)構(gòu)件103固定在火線輸入輸出接線盒105上面。

優(yōu)選地，所述設(shè)置智能開關(guān)的控制程序包括以下步驟：

s1：當(dāng)智能開關(guān)初次與交流電源、電燈接通時，主控芯片的一個控制管腳206使wi-fi模組處于正常工作狀態(tài)，主控芯片dac的模擬信號輸出管腳205輸出低電平，使交流電路電子開關(guān)“斷開”。由于處于正常工作狀態(tài)的wi-fi模組消耗電流較大，此時電燈會發(fā)出微光；

s2：點擊觸控面板上的“開/關(guān)”ctp感應(yīng)標(biāo)示區(qū)1012，主控芯片dac的模擬信號輸出管腳205輸出高電平，使交流電路電子開關(guān)導(dǎo)通，電燈發(fā)出亮光，同時wi-fi模組保持正常工作狀態(tài)；

s3：按壓觸控面板上的“開/關(guān)”ctp感應(yīng)標(biāo)示區(qū)1012六秒以上，ctp模組檢測到這一信息后傳送給主控芯片，主控芯片再將這一信息傳送給wi-fi模組，wi-fi模組立即開啟廣播狀態(tài)。啟動手機app的初始化程序，app初始化程序搜索到所述智能開關(guān)的wi-fi模組后，對其進行命名并輸入密碼，點擊app上的對碼按鈕完成所述wi-fi模組與手機的配對。配對完成后，所述智能開關(guān)的wi-fi模組關(guān)閉廣播狀態(tài)，初始化過程結(jié)束，手機app便可與所述wi-fi模組進行點對點通信；

s4：初始化過程結(jié)束后，通過手機app或點擊觸控面板上相應(yīng)的感應(yīng)標(biāo)示區(qū)1011、1012、1013均可實現(xiàn)智能開關(guān)的導(dǎo)通、“斷開”、增加亮度及降低亮度操作；

s5：所述智能開關(guān)在導(dǎo)通狀態(tài)下，處于正常工作狀態(tài)的wi-fi模組雖然消耗的電流較大，但由于交流電路電子開關(guān)已經(jīng)導(dǎo)通，不會對電燈亮度造成影響。當(dāng)主控芯片收到app或觸控面板發(fā)來的開關(guān)“斷開”指令時，主控芯片dac的模擬信號輸出管腳205輸出低電平，使交流電路電子開關(guān)“斷開”，同時主控芯片通過控制wi-fi模組的睡眠控制引腳207，迫使wi-fi模組進入睡眠狀態(tài)。此時交流電路電子開關(guān)雖然“斷開”，但直流電源電路仍然沒有斷開，由于wi-fi模組已轉(zhuǎn)換到休眠狀態(tài)，使得流經(jīng)電燈的電流極低，因此不會發(fā)出微光；

s6：所述智能開關(guān)在“斷開”狀態(tài)下，wi-fi模組處于休眠狀態(tài)，但仍然能夠接收到app發(fā)出的控制指令。當(dāng)wi-fi模組接收到來自app的開關(guān)導(dǎo)通或增加亮度指令后，wi-fi模組立即轉(zhuǎn)換到正常狀態(tài)，并將這一指令傳送給主控芯片，主控芯片dac的模擬信號輸出管腳205輸出相應(yīng)的高電平，控制交流電路電子開關(guān)的導(dǎo)通狀態(tài)，電燈呈現(xiàn)出相應(yīng)的亮度。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：1、提供的基于wi-fi的單火線式智能開關(guān)能夠方便地替代現(xiàn)有的機械式開關(guān)，不會受到?jīng)]有零線的制約；2、提供的單火線式智能開關(guān)的無線接口模組采用wi-fi模組，智能手機能夠方便、靈活地對單個開關(guān)進行控制或?qū)Χ鄠€開關(guān)進行組合控制，且覆蓋范圍超過紅外、藍牙的覆蓋范圍；3、有效地解決了wi-fi模組的功率控制問題，使得在開關(guān)“斷開”狀態(tài)下電燈不會發(fā)出微光；4、采用電容式觸控面板，其上層為pmma蓋板，美觀大方。

以上內(nèi)容是結(jié)合本實施例一個接線盒上只安裝一路智能開關(guān)給出的具體實施方式。按照本實施例給出的實施方式，本發(fā)明能夠在一個接線盒上安裝n路智能開關(guān)。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護范圍。