即插即用型智能家居插座控制模塊的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種即插即用型智能家居插座控制模塊，包括控制部分、通信部分、供電部分、繼電器以及插頭插孔，插頭與供電部分相連，供電部分與控制部分、通信部分相連用以給整個插座模塊提供電能，控制部分與通信部分相連用以與家庭中控設(shè)備通信，同時控制部分與繼電器相連，用以控制繼電器的斷開或閉合，繼電器與插孔相連，繼電器的斷開或閉合可以實現(xiàn)插孔的通斷電用以控制與插孔鏈接的用電器的通斷電。本實用新型使用時：首先由本模塊中的通信部分接收家庭中控設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)的來自于用戶手機的操作指令，指令接收后控制部分再進行識別處理，最后控制部分根據(jù)操作指令的要求控制繼電器的斷開或閉合，或者通過通信部分上傳插孔通斷電狀態(tài)到家庭中控設(shè)備，再轉(zhuǎn)發(fā)到用戶手機客戶端。
【專利說明】即插即用型智能家居插座控制模塊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種智能家居控制領(lǐng)域，尤其是一種即插即用型智能家居插座控制模塊。

【背景技術(shù)】
[0002]目前市面上所生產(chǎn)的插座控制模塊基本上采用以下技術(shù)實現(xiàn):
[0003](1)電源部分普遍采用阻容降壓整流濾波的方式獲取工作電流，即利用電容在一定的交流信號頻率下產(chǎn)生的容抗來限制最大工作電流。再利用穩(wěn)壓芯片穩(wěn)定工作電壓。
[0004](2)插座控制模塊多為遙控器控制。它具有數(shù)據(jù)通信部分，該部分一般采用315/4331赫茲通信頻率的嵌入式無線接收模塊，也有的采用無線紅外接收頭。若使用315/4331無線接收模塊，其地址碼由芯片引腳的硬件連接決定，由于只有地址碼相同的無線模塊之間才能傳輸數(shù)據(jù)，所以無線遙控器內(nèi)只有嵌入相同地址碼的無線發(fā)射模塊，才能控制對應(yīng)的插座。若使用無線紅外接收頭接收紅外信號，則遙控器采用是與普通電視遙控器相同的紅外遙控器。
[0005]( 3 )當遙控器進行插座控制時，遙控器廣播式發(fā)送數(shù)據(jù)，各個插座控制模塊同時接收數(shù)據(jù)，每個模塊所控制的插座的通斷電動作由接收到的數(shù)據(jù)內(nèi)容決定，遙控器上不同按鍵對應(yīng)不同數(shù)據(jù)。
[0006]現(xiàn)有插座控制模塊技術(shù)的缺點如下:
[0007](1)電源采用阻容降壓不能用于大功率、動態(tài)負載、容型和感性負載等條件，因為不安全。且輸出電壓不夠穩(wěn)定。
[0008](2)若通信采用315/4331赫茲無線模塊，遙控器只能廣播式發(fā)送數(shù)據(jù)，功耗大；修改插座控制模塊地址碼由于涉及到硬件，靈活性差。若采用紅外進行通信，則遙控器需靠近插座，且紅外發(fā)射頭需對準插座。
[0009](3)無論是用315/4331無線模塊還是紅外線通信，都無法組網(wǎng)，插座控制模塊只有接受數(shù)據(jù)功能，不能與家庭中控主機進行交互式通信，無法記錄所控插座的開關(guān)狀態(tài)。
[0010](4)插座多數(shù)情況下會用來給大功率用電器供電，需要提供很大的電流，插座控制模塊沒有特殊的技術(shù)處理時間久了很容易老化燒毀。
實用新型內(nèi)容
[0011]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種無需布線連線的即插即用型智能家居插座控制模塊。
[0012]為實現(xiàn)上述技術(shù)效果，本實用新型公開了一種即插即用型智能家居插座控制模塊，包括一控制部分、一通信部分、一供電部分、繼電器以及插頭、插孔，所述插頭與所述供電部分相連，所述供電部分與所述控制部分、所述通信部分相連用以給整個所述插座控制模塊提供電能，所述控制部分與所述通信部分相連用以與家庭中控設(shè)備通信，同時所述控制部分與所述繼電器相連，用以控制所述繼電器的斷開或閉合，所述繼電器與所述插孔相連，所述繼電器的斷開或閉合實現(xiàn)所述插孔的通斷電用以控制與所述插孔連接的用電器的通斷電。
[0013]本實用新型進一步的改進在于，所述通信部分與所述家庭中控設(shè)備采用21(^822嵌入式無線通信模塊，所述21(^822嵌入式無線通信模塊內(nèi)嵌有微處理器以及連接所述微處理器的射頻收發(fā)器。
[0014]本實用新型進一步的改進在于，所述控制部分采用八112(^88單片機，內(nèi)含512字節(jié)詘？尺01。
[0015]本實用新型進一步的改進在于，所述插座控制模塊包括所述插頭和所述插孔兩個接插部分。
[0016]本實用新型進一步的改進在于，所述插頭與所述插座控制模塊的所述供電部分相連，連接處布線加寬并開窗。
[0017]本實用新型進一步的改進在于，所述插孔與所述繼電器相連，由所述繼電器控制所述插孔的通斷電。
[0018]本實用新型由于采用了以上技術(shù)方案，使其具有以下有益效果是:
[0019]對于插座控制模塊的供電部分，采用一種更加穩(wěn)定，安全，兼容型強的電源電路，使其能夠滿足插座控制模塊電路所需的57.3.電源需求；
[0020]各個插座控制模塊由家庭中控設(shè)備統(tǒng)一控制，家庭中控設(shè)備和各個插座控制模塊均通過21(^822協(xié)議進行無線交互式通信，用戶可以使用手機等移動設(shè)備通過家庭中控設(shè)備不僅可以控制插座的通斷電還可以實時查詢插座的通斷電狀態(tài)；
[0021]插座控制模塊的安裝要做到即插即用，無需布線連線；
[0022]對插座控制模塊的電路板進行技術(shù)性處理，使其可以承受大電流流過；
[0023]軟件方面改進算法，使插座控制模塊地址完全由軟件設(shè)置，取消硬件地址。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本實用新型插座控制模塊在智能家居系統(tǒng)中的構(gòu)架示意圖。
[0025]圖2是本實用新型插座控制模塊與家庭中控設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。
[0026]圖3是本實用新型插座控制模塊的供電部分電路原理圖。
[0027]圖4是本實用新型插座控制模塊的通信部分電路原理圖。
[0028]圖5是本實用新型插座控制模塊的控制部分電路原理圖。

【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖以及【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0030]參閱圖1和圖2所示，本實用新型的各個即插即用型智能家居插座控制模塊10由一家庭中控設(shè)備20統(tǒng)一控制，其中，結(jié)合圖2所示，插座控制模塊10主要包括一控制部分11、一通信部分12、一供電部分13、繼電器14以及插頭、插孔(圖中未顯不插頭、插孔插頭與供電部分13相連，供電部分13與控制部分11、通信部分12相連用以給整個插座控制模塊10提供電能，控制部分11與通信部分12相連用以與家庭中控設(shè)備20通信，同時控制部分11與繼電器14相連，用以控制繼電器14的斷開或閉合，繼電器14與插孔相連，繼電器14的斷開或閉合可以實現(xiàn)插孔的通斷電用以控制與插孔連接的用電器的通斷電。家庭中控設(shè)備20內(nèi)包括一控制部分21、一通信部分22、一供電部分23，供電部分23與控制部分21和通信部分22相連用以給整個家庭中控設(shè)備20提供電能。所述通信部分與所述家庭中控設(shè)備采用21(^822嵌入式無線通信模塊，控制部分21與通信部分22相連用以與插座控制模塊10通信。插座控制模塊10的通信部分12與家庭中控設(shè)備20的通信部分22均采用21(^822嵌入式無線通信模塊，216822嵌入式無線通信模塊內(nèi)嵌有微處理器以及連接所述微處理器的射頻收發(fā)器，使得各個插座控制模塊10和家庭中控設(shè)備20之間通過21(^822協(xié)議進行無線交互式通信，家庭中控設(shè)備20內(nèi)還可以設(shè)置一無線通信端口，用戶可以使用手機30等移動設(shè)備通過家庭中控設(shè)備20的該無線通信端口交互連接，不僅可以控制插座的通斷電還可以實時查詢插座的通斷電狀態(tài)。
[0031]本實用新型的即插即用型智能家居插座控制模塊11的具體功能如下:
[0032](1)供電部分13
[0033]配合圖3所示，插座控制模塊10的供電部分13采用變壓器變壓，芯片整流，電容濾波，芯片穩(wěn)壓的方法將交流電最終轉(zhuǎn)換成57、3丨3乂的直流電。該部分基本工作原理如下:來自火線零線的電流經(jīng)變壓整流后，再由02和03濾波，濾波后的電流進入仍、似穩(wěn)壓，最后經(jīng)過多個電容濾波穩(wěn)定后的電壓供電路使用。
[0034](2)通信部分12
[0035]結(jié)合圖4所示，通信部分12采用自主研發(fā)的2叩8現(xiàn)嵌入式無線通信模塊，它是基于1222802.15.4標準的低功耗個域網(wǎng)協(xié)議，集成了符合21(^822協(xié)議標準的射頻收發(fā)器和微處理器，具有通信距離遠、抗干擾能力強、組網(wǎng)靈活、性能可靠穩(wěn)定等優(yōu)點和特性，可實現(xiàn)點對點，一點對多點，多點對多點設(shè)備間的數(shù)據(jù)透明傳輸，可組成星型、樹型等網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。家庭中控設(shè)備12與各個插座控制模塊10內(nèi)分別嵌入此21(^822嵌入式無線通信模塊后，可以進行交互式通信，家庭中控設(shè)備12能有效控制插座控制模塊10的插座的通斷電，以及主動查詢插座當前通斷電狀態(tài)。通信部分12的14腳為配置選擇引腳，連接控制部分的10 口，拉低時可進行模塊參數(shù)配置；15腳為復位引腳，拉低后模塊硬件復位；20和21引腳為通信引腳，連接控制部分111⑶的通信端口，將接收到的數(shù)據(jù)通過這兩根線傳輸給控制部分111⑶進行處理；第10引腳為通信部分12睡眠喚醒引腳；待機狀態(tài)下該通信部分12自動休眠以降低功耗，當?shù)?0引腳拉高時通信部分12被喚醒；其他引腳主要用來供電，具體通信協(xié)議由軟件完成。
[0036](3)家庭中控設(shè)備20通過其上的一無線通信端口連入互聯(lián)網(wǎng)，當手機等移動設(shè)備通過互聯(lián)網(wǎng)與家庭中控設(shè)備20內(nèi)的通信部分22通信時，家庭中控設(shè)備20內(nèi)的控制部分21首先讀取插座控制模塊10的插座的通斷狀態(tài)，然后再反饋給手機。點擊手機界面上的插座圖標，手機通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)信號給家庭中控設(shè)備20的控制部分21，控制部分21再通過2168^通信部分22發(fā)信號給各個插座控制模塊10的控制部分11，讓其執(zhí)行對應(yīng)操作。
[0037](4)為了使本插座控制模塊11實現(xiàn)零布線，即插即用。直接將插座控制模塊11嵌入到自主研發(fā)的帶插頭的插座上，形成一個帶控制電路的插座，用戶使用時只需將該套帶插頭的插座插入原先墻壁上的插孔內(nèi)即可，無需任何連線，方便快捷。
[0038](5)為了使本插座控制模塊11能承受大電流，在設(shè)計電路板時特地將零火線的布線加寬并開窗，在焊接時焊上焊錫，元器件選型時選擇能承受大電流的繼電器。
[0039](6)為了方便修改插座控制模塊11的終端節(jié)點地址，其控制部分11采用八112688單片機，內(nèi)含512字節(jié)22？1？01，如圖5所示，是帶電可擦寫可編程只讀存儲器，它是一種掉電后數(shù)據(jù)不丟失的存儲芯片，是用戶可更改的只讀存儲器(801),其可通過高于普通22？如1電壓的作用來擦除和重編程(重寫將地址碼直接寫入22？如1中，單片機14上電后首先讀取自身地址碼，再進行其他后續(xù)操作；當需要修改單片機終端節(jié)點地址時，直接重新寫入數(shù)據(jù)，無需修改任何硬件連接。
[0040]本實用新型的即插即用型智能家居插座控制模塊改進了現(xiàn)有的智能家居插座控制模塊中的部分技術(shù)問題:即電源不穩(wěn)，無法查詢插座通斷狀態(tài)，難以長期承受大電流控制，無法做到零布線、即插即用和地址任意修改等問題。達到了有效穩(wěn)定的接收家庭中控設(shè)備20發(fā)來的信號，與家庭中控設(shè)備20進行交互式通信的效果，讓智能家居在建筑行業(yè)的普及應(yīng)用得以實現(xiàn)。
[0041]以上結(jié)合附圖實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領(lǐng)域中普通技術(shù)人員可根據(jù)上述說明對本實用新型做出種種變化例。因而，實施例中的某些細節(jié)不應(yīng)構(gòu)成對本實用新型的限定，本實用新型將以所附權(quán)利要求書界定的范圍作為本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種即插即用型智能家居插座控制模塊，其特征在于:所述插座控制模塊包括一控制部分、一通信部分、一供電部分、繼電器以及插頭、插孔，所述插頭與所述供電部分相連，所述供電部分與所述控制部分、所述通信部分相連用以給整個所述插座控制模塊提供電能，所述控制部分與所述通信部分相連用以與家庭中控設(shè)備通信，同時所述控制部分與所述繼電器相連，用以控制所述繼電器的斷開或閉合，所述繼電器與所述插孔相連，所述繼電器的斷開或閉合實現(xiàn)所述插孔的通斷電用以控制與所述插孔連接的用電器的通斷電； 其中，所述插頭與所述插座控制模塊的所述供電部分相連，連接處布線加寬并開窗，在焊接時焊上焊錫，元器件選型時選擇能承受大電流的所述繼電器。
2.如權(quán)利要求1所述的插座控制模塊，其特征在于:所述通信部分與所述家庭中控設(shè)備采用ZIGBEE嵌入式無線通信模塊，所述ZIGBEE嵌入式無線通信模塊內(nèi)嵌有微處理器以及連接所述微處理器的射頻收發(fā)器。
3.如權(quán)利要求1所述的插座控制模塊，其特征在于:所述控制部分采用ATMEG88單片機，內(nèi)含512字節(jié)EEPROM。
【文檔編號】G05B19/418GK204215228SQ201320816607
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月11日
【發(fā)明者】曹西飛 申請人:上海匡泰信息科技有限公司