一種支持無(wú)線雙向通信的單火開(kāi)關(guān)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電子開(kāi)關(guān)領(lǐng)域，尤其涉及一種可用于無(wú)線雙向通信的單火開(kāi)關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]如圖1所示，傳統(tǒng)電燈的開(kāi)關(guān)電路的一般都是單火線的，即開(kāi)關(guān)處只有火線入和火線出，沒(méi)有零線，這種開(kāi)關(guān)一般只適合裝機(jī)械開(kāi)關(guān)。機(jī)械開(kāi)關(guān)的好處在于簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)卻十分明顯，就是相比電子開(kāi)關(guān)，機(jī)械開(kāi)關(guān)的功能單一，例如，電子開(kāi)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)電容式觸摸開(kāi)關(guān)，還可以實(shí)現(xiàn)RF無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)或紅外遙控開(kāi)關(guān)，并且有了當(dāng)開(kāi)關(guān)電路有了遙控功能之后，還可以輕松實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)電路之間的聯(lián)動(dòng)。
[0003]電子開(kāi)關(guān)相比于機(jī)械開(kāi)關(guān)，其功能強(qiáng)大，但需要用到一個(gè)單火取電的技術(shù)。當(dāng)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(wèn)題。這是因?yàn)椋诂F(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(duì)一個(gè)只有3W的LED燈進(jìn)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(yīng)單片機(jī)工作、無(wú)線接收電路和繼電器(或可控硅)工作，而無(wú)法供應(yīng)發(fā)送電流需要在4mA以上的無(wú)線發(fā)送電路工作。
[0004]因?yàn)閱位鹑‰姽β什蛔愕脑?，?dāng)前市面上的支持無(wú)線通信的單火開(kāi)關(guān)都是只有無(wú)線接收功能的單向開(kāi)關(guān)，而做不到無(wú)線雙向通信，即做不到同時(shí)無(wú)線接收和無(wú)線發(fā)送。
[0005]只能無(wú)線接收的單火開(kāi)關(guān)，用作普通的燈光遙控和聯(lián)動(dòng)是沒(méi)有問(wèn)題的，但是用在智能家居系統(tǒng)中，則有很大的問(wèn)題。智能家居系統(tǒng)一般都具備智能機(jī)對(duì)家里的電燈進(jìn)行遙控的功能。其一般的實(shí)現(xiàn)過(guò)程是，智能機(jī)通過(guò)WIFI網(wǎng)絡(luò)等發(fā)送指令到中控主機(jī)，中控主機(jī)再發(fā)送無(wú)線指令給單火開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)手機(jī)遙控。但是，因?yàn)闊o(wú)線單火開(kāi)關(guān)因?yàn)椴惶峁o(wú)線發(fā)送，因而，智能機(jī)就無(wú)法獲得單火開(kāi)關(guān)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(gè)問(wèn)題，有的智能家居廠家不得不增加監(jiān)控?cái)z像頭來(lái)監(jiān)控?zé)舻臓顟B(tài)，而更多的廠家卻不得不放棄無(wú)線單火開(kāi)關(guān)，改為無(wú)線零火開(kāi)關(guān)，即增加一條零線，以解決單火供電不足的問(wèn)題。增加監(jiān)控?cái)z像頭來(lái)監(jiān)控?zé)舻臓顟B(tài)的做法，無(wú)疑是很無(wú)奈的做法；而把單火開(kāi)關(guān)改為零火開(kāi)關(guān)，不僅舍棄了單火開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單方便等好處，還增加了大量的布線成本。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的是為了解決上述問(wèn)題而提出一種支持無(wú)線雙向通信的單火開(kāi)關(guān)；該支持無(wú)線雙向通信的單火開(kāi)關(guān)解決了傳統(tǒng)無(wú)線單火開(kāi)關(guān)因單火取電電路取電功率不足而導(dǎo)致不支持雙向通信的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了在無(wú)線單火開(kāi)關(guān)上可以進(jìn)行無(wú)線接收與發(fā)送的功倉(cāng)泛。
[0008]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0009]本實(shí)用新型為一種支持無(wú)線雙向通信的單火開(kāi)關(guān)，包括過(guò)零檢測(cè)電路、可控硅開(kāi)關(guān)電路、降壓穩(wěn)壓電路、單片機(jī)和無(wú)線接收電路，進(jìn)一步地，還包括關(guān)態(tài)供電電路、開(kāi)態(tài)供電電路、無(wú)線發(fā)送電路、可充電電池和充電電路；
[0010]所述關(guān)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(kāi)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(guān)態(tài)供電電路和開(kāi)態(tài)供電電路從火線L中取得的電進(jìn)行降壓穩(wěn)壓處理后供給單片機(jī)和無(wú)線接收電路，降壓穩(wěn)壓電路的輸出端與單片機(jī)的電源輸入端和無(wú)線接收電路的電源輸入端相連；
[0013]所述過(guò)零檢測(cè)電路，其輸入端與火線L相連，輸出端與單片機(jī)的第一 1端口相連；
[0014]所述單片機(jī)的第二 1端口與無(wú)線接收電路的信號(hào)輸出端相連，單片機(jī)的第三1端口與無(wú)線發(fā)送電路的信號(hào)輸入端相連；單片機(jī)的第四1端口與可控硅開(kāi)關(guān)電路的信號(hào)輸入端、開(kāi)態(tài)供電電路的信號(hào)輸入端相連，單片機(jī)根據(jù)根據(jù)過(guò)零檢測(cè)電路檢測(cè)到的信號(hào)，通過(guò)第四1端口輸出一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)到可控硅開(kāi)關(guān)電路的信號(hào)輸入端和開(kāi)態(tài)供電電路的信號(hào)輸入端，來(lái)決定可控硅開(kāi)關(guān)電路的開(kāi)閉以及開(kāi)態(tài)供電電路是否取電；
[0015]所述無(wú)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(duì)其進(jìn)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(guān)態(tài)供電電路、開(kāi)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(jí)管DlO的陽(yáng)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(yáng)極接地；充電電路還包括一個(gè)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(fù)極與穩(wěn)壓二極管D12的陽(yáng)極相連。
[0018]進(jìn)一步地，所述可控硅開(kāi)關(guān)電路的電源輸入端與火線L相連，輸出端與負(fù)載的一端相連，負(fù)載的另一端與零線N相連。
[0019]較優(yōu)地，本實(shí)用新型還包括一個(gè)用于隔離可控硅開(kāi)關(guān)電路開(kāi)閉時(shí)產(chǎn)生的高次諧波信號(hào)以避免干擾電網(wǎng)的安全電路；所述安全電路由電感L1、電容Cl和保險(xiǎn)絲STl組成，其輸入端與火線L相連，火線L經(jīng)過(guò)一個(gè)由電感LI和電容Cl組成的并聯(lián)電路后，與保險(xiǎn)絲STl的一端相連,保險(xiǎn)絲STl另一端為安全電路的輸出端,其與可控娃開(kāi)關(guān)電路的電源輸入端相連，可控硅開(kāi)關(guān)電路的輸出端與負(fù)載的一端相連，負(fù)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(wú)線接收電路、無(wú)線發(fā)送電路與外界通信方式為射頻通信、藍(lán)牙通信或ZIGBEE通信。
[0022]本實(shí)用新型的有益效果:
[0023]1、通過(guò)可充電電池單獨(dú)給無(wú)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(dǎo)致無(wú)法給無(wú)線發(fā)送電路供電的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了無(wú)線單火開(kāi)關(guān)的雙向通信；
[0024]2、可充電電池單獨(dú)給無(wú)線發(fā)送電路供電的方式，供電充足且穩(wěn)定，使無(wú)線發(fā)送電路發(fā)送的信號(hào)強(qiáng)和穩(wěn)定，易于外界接收；
[0025]3、將關(guān)態(tài)供電電路和開(kāi)態(tài)供電電路的輸出端與充電電路相連，進(jìn)而對(duì)可充電電池進(jìn)行充電，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且使本實(shí)用新型十分方便，不用不停地更換電池。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為傳統(tǒng)的單火開(kāi)關(guān)電路；
[0027]圖2為本實(shí)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(guān)態(tài)供電電路和過(guò)零檢測(cè)電路的原理圖；
[0031]圖6為開(kāi)態(tài)供電電路和可控硅開(kāi)關(guān)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(wú)線接收電路的接線圖；
[0034]圖9為單片機(jī)的接線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]為了更好的說(shuō)明本實(shí)用新型，現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例與附圖作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0036]本實(shí)用新型為一種支持無(wú)線雙向通信的單火開(kāi)關(guān)。
[0037]如圖1所示，本實(shí)用新型包括過(guò)零檢測(cè)電路3、可控硅開(kāi)關(guān)電路4、降壓穩(wěn)壓電路5、單片機(jī)6和無(wú)線接收電路7，進(jìn)一步地，還包括關(guān)態(tài)供電電路1、開(kāi)態(tài)供電電路2、無(wú)線發(fā)送電路8、可充電電池9和充電電路10 ；
[0038]關(guān)態(tài)供電電路1，用于在本單火開(kāi)關(guān)關(guān)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(kāi)態(tài)供電電路2，用于在本單火開(kāi)關(guān)開(kāi)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(guān)態(tài)供電電路I和開(kāi)態(tài)供電電路2從火線L中取得的電進(jìn)行降壓穩(wěn)壓處理后供給單片機(jī)6和無(wú)線接收電路7，降壓穩(wěn)壓電路5的輸出端與單片機(jī)6的電源輸入端和無(wú)線接收電路7的電源輸入端相連。
[0041]過(guò)零檢測(cè)電路3，其輸入端與火線L相連，輸出端與單片機(jī)6的第一 1端口相連。
[0042]單片機(jī)6的第二 1端口與無(wú)線接收電路7的信號(hào)輸出端相連，單片機(jī)6的第三1端口與無(wú)線發(fā)送電路8的信號(hào)輸入端相連；單片機(jī)6的第四1端口與可控硅開(kāi)關(guān)電路4的信號(hào)輸入端、開(kāi)態(tài)供電電路2的信號(hào)輸入端相連；單片機(jī)6根據(jù)根據(jù)過(guò)零檢測(cè)電路3檢測(cè)到的信號(hào)ZERO,通過(guò)第四1端口輸出一個(gè)開(kāi)關(guān)信號(hào)SW到可控娃開(kāi)關(guān)電路4的信號(hào)輸入端和開(kāi)態(tài)供電電路2的信號(hào)輸入端，來(lái)決定可控硅開(kāi)關(guān)電路4的開(kāi)閉和開(kāi)態(tài)供電電路2的是否取電。
[0043]無(wú)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(jìn)其進(jìn)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(guān)態(tài)供電電路1、開(kāi)態(tài)供電電路2的輸出端相連。
[0046]如圖3所示，為實(shí)現(xiàn)充電電路10的一個(gè)電路原理圖。應(yīng)當(dāng)理解，充電電路10有多種實(shí)現(xiàn)方式，此處的電路原理圖僅為實(shí)現(xiàn)其的一個(gè)較優(yōu)的電路原理圖。充電電路10包括二極管D10，其中二級(jí)管DlO的陽(yáng)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(yáng)極接地；充電電路10還包括一個(gè)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(fù)極與穩(wěn)壓二極管D12的陽(yáng)極相連。圖3中，地線參考為火線L。圖3中Ml為無(wú)線發(fā)送電路8的模塊圖。
[0047]無(wú)線發(fā)送電路7和無(wú)線發(fā)送電路8用于本實(shí)用新型來(lái)進(jìn)行雙向無(wú)線通信，關(guān)態(tài)供電電路I和開(kāi)態(tài)供電電路2進(jìn)行單火取電，取得的電通過(guò)降壓穩(wěn)壓電路5進(jìn)行降壓穩(wěn)壓處理后供給單片機(jī)6和無(wú)線接收電路7 ;而可充電電池9則單獨(dú)供給無(wú)線發(fā)送電路8，以保證其正常工作。
[0048]可控硅開(kāi)關(guān)電路4，用于開(kāi)閉負(fù)載，其電源輸入端與火線L相連，輸出端與負(fù)載的一端相連，負(fù)載的另一端與零線N相連。
[0049]較優(yōu)地，為了隔離