一種基于無線網(wǎng)絡(luò)和觸控控制的后沿調(diào)制調(diào)光開關(guān)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于無線網(wǎng)絡(luò)和觸控控制的后沿調(diào)制調(diào)光開關(guān)，包括觸摸操作面板、電容感應(yīng)觸摸傳感模塊、預(yù)埋盒、調(diào)光器、無線網(wǎng)絡(luò)控制器；所述觸摸操作面板的四周和預(yù)埋盒相連接，形成內(nèi)含空腔的結(jié)構(gòu)，電容感應(yīng)觸摸傳感模塊設(shè)置于觸摸操作面板的背面，并且與觸摸操作面板相貼合的連接，電容感應(yīng)觸摸傳感模塊還分別和調(diào)光器、無線網(wǎng)絡(luò)控制器相連接，調(diào)光器、無線網(wǎng)絡(luò)控制器均設(shè)置于預(yù)埋盒內(nèi)，所述調(diào)光器內(nèi)包括后沿調(diào)光電路，所述無線網(wǎng)絡(luò)控制器包括Zigbee模塊。本發(fā)明增加了調(diào)光開關(guān)使用壽命，可以方便的實現(xiàn)遠程控制，減小了對電網(wǎng)的沖擊，在小電流工作狀態(tài)下不會出現(xiàn)可控硅調(diào)光電路的閃爍現(xiàn)象，適合應(yīng)用于LED燈調(diào)控領(lǐng)域。
【專利說明】一種基于無線網(wǎng)絡(luò)和觸控控制的后沿調(diào)制調(diào)光開關(guān)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種基于無線網(wǎng)絡(luò)和觸控控制的后沿調(diào)制調(diào)光開關(guān)，涉及燈具調(diào)控開關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]在燈具的使用過程中，燈光亮度的可控調(diào)節(jié)是一項重要的附加功能。現(xiàn)有的調(diào)光器采用可控硅前沿調(diào)制方式，用戶通過旋轉(zhuǎn)電位器，控制可控硅導(dǎo)通角度，實現(xiàn)燈具的亮度控制。前沿調(diào)制的工作過程具體如下:1、檢測交流輸入電源電壓為零的時刻；2、延時一段時間(這個時間由用戶旋轉(zhuǎn)電位器來調(diào)節(jié))；3、給可控硅發(fā)出脈沖信號使可控硅導(dǎo)通。當(dāng)可控硅導(dǎo)通后，控制信號被去掉，只要流過可控硅電流大于一定數(shù)值，可控硅仍然保持導(dǎo)通狀態(tài)。當(dāng)交流電源電壓再次接近零時，流過可控硅的電流會減小到低于可控硅的維持電流，這時可控硅自動關(guān)斷；4、重復(fù)過程I 一 3。通過改變延時時間使得燈具在每個交流電周期內(nèi)工作的時間也隨之改變，從而實現(xiàn)了亮度調(diào)節(jié)。
[0003]這種電路在燈具功率比較小時，流過可控硅的電流太小，不能讓可控硅保持導(dǎo)通，從而不能正常調(diào)光。LED燈具的功率都比較小，采用這種調(diào)光器就會出現(xiàn)調(diào)光范圍變小，調(diào)光到低亮度時燈具會發(fā)生閃爍的問題。其次可控硅導(dǎo)通時，交流電壓不為零，這樣在導(dǎo)通的舜間，會有比較大的沖擊電流，這個沖擊可能會影響電網(wǎng)中其他設(shè)備的運行。現(xiàn)有調(diào)光器控制方工通過改變電位器電阻值來調(diào)節(jié)可控硅的導(dǎo)通時間，這種調(diào)節(jié)方式電位器觸點會有機械磨損，使用壽命比較短。
[0004]另外，在燈光控制中，傳統(tǒng)兩地控制方式需要在兩地用單刀雙擲開關(guān)開，開關(guān)之間用3根導(dǎo)線連接，接線復(fù)雜，并且要做到兩地以上的控制是很難實現(xiàn)的。同時，傳統(tǒng)的開關(guān)大多數(shù)沒有無線控制功能只能在開關(guān)面板進行開關(guān)操作，即使是有無線遙控功能也是只能由遙控器進行操作，如遙控器損壞或丟失都會影響用戶的使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種基于無線網(wǎng)絡(luò)和觸控控制的后沿調(diào)制調(diào)光開關(guān)。通過操作觸摸操控面板或者無線遙控器進行開關(guān)控制，并采用后沿調(diào)制方式對燈具進行亮度調(diào)節(jié)。
[0006]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
一種基于無線網(wǎng)絡(luò)和觸控控制的后沿調(diào)制調(diào)光開關(guān)，包括觸摸操作面板、電容感應(yīng)觸摸傳感模塊、預(yù)埋盒、調(diào)光器、無線網(wǎng)絡(luò)控制器；所述觸摸操作面板的四周和預(yù)埋盒相連接，形成內(nèi)含空腔的結(jié)構(gòu)，電容感應(yīng)觸摸傳感模塊設(shè)置于觸摸操作面板的背面，并且與觸摸操作面板相貼合的連接，電容感應(yīng)觸摸傳感模塊還分別和調(diào)光器、無線網(wǎng)絡(luò)控制器相連接，調(diào)光器、無線網(wǎng)絡(luò)控制器均設(shè)置于預(yù)埋盒內(nèi)，所述調(diào)光器內(nèi)包括后沿調(diào)光電路，所述無線網(wǎng)絡(luò)控制器包括Zigbee t旲塊。
[0007]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述電容感應(yīng)觸摸傳感模塊包括設(shè)置于PCB板上的感應(yīng)觸點陣列、張弛振蕩器、電子開關(guān)、信號處理器；設(shè)置于PCB板上的感應(yīng)觸點陣列依次經(jīng)過電子開關(guān)、張弛振蕩器與信號處理器相連，信號處理器的控制輸出端分別和調(diào)光器、無線網(wǎng)絡(luò)控制器相連接。
[0008]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述后沿調(diào)光電路包括順次連接的控制器和場效應(yīng)管。
[0009]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述Zigbee模塊采用CC2530Zigbee控制芯片。
[0010]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述信號處理器為單片機，型號為QTouch。
[0011]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述觸摸操作面板上還設(shè)置有指示燈。
[0012]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
1.本發(fā)明所采用的無線控制方式可以實現(xiàn)調(diào)光開關(guān)之間的信息交換，方便的實現(xiàn)對開關(guān)開閉的遠程控制；
2.采用后沿調(diào)光電路根據(jù)調(diào)光指令對燈具的亮度進行控制，在交流電壓為零的時刻打開場效應(yīng)管，抑制了電流沖擊，減小了對電網(wǎng)的沖擊；
3.場效應(yīng)管導(dǎo)通和關(guān)閉由控制信號決定，與負載電流無關(guān)，在小電流工作狀態(tài)下不會出現(xiàn)可控硅調(diào)光電路的閃爍現(xiàn)象，可以方便的應(yīng)用在LED燈調(diào)控領(lǐng)域。
[0013]4.采用觸摸感應(yīng)方式進行操作，增加了調(diào)光開關(guān)使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的實物結(jié)構(gòu)主視圖，
其中:1.指示燈。
[0015]圖2是本發(fā)明的實物結(jié)構(gòu)側(cè)視圖，
其中:2.觸摸操作面板，3.預(yù)埋盒。
[0016]圖3是本發(fā)明的功能結(jié)構(gòu)模塊連接示意圖。
[0017]圖4是本發(fā)明的具體電路模塊連接示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細說明:
本發(fā)明的實物結(jié)構(gòu)主視圖、側(cè)視圖分別如圖1、圖2所示，本發(fā)明組成模塊包括觸摸操作面板和預(yù)埋盒，觸摸操作面板的四周和預(yù)埋盒相連接，形成內(nèi)含空腔的結(jié)構(gòu)，電容感應(yīng)觸摸傳感模塊設(shè)置于觸摸操作面板的背面；還包括依次連接的調(diào)光器、無線網(wǎng)絡(luò)控制器，調(diào)光器、無線網(wǎng)絡(luò)控制器均設(shè)置于預(yù)埋盒內(nèi)。觸摸操作面板上還可以標(biāo)識有觸摸操作區(qū)，并設(shè)置指示燈，方便使用者的操作。調(diào)光器內(nèi)設(shè)置后沿調(diào)光電路用于進行燈光亮度的調(diào)整合控制。無線網(wǎng)絡(luò)控制器用于多個調(diào)光開關(guān)之間的相互信號傳遞，借此實現(xiàn)在不同的區(qū)域?qū)ν粋€燈具的控制，給實際生活中的使用帶來方便。
[0019]本發(fā)明的模塊連接圖如圖3、圖4所示，電容感應(yīng)觸摸傳感模塊具體包括在PCB板上由銅箔蝕刻出的感應(yīng)觸點陣列、張弛振蕩器、電子開關(guān)和信號處理器組成。PCB板上的每一個感應(yīng)觸點本身具有一定的電容，電容接入張弛振蕩器，作為控制振蕩頻率的元件，當(dāng)電容改變時，張弛振蕩器的輸出頻率也會發(fā)生改變。信號處理器測量每一個感應(yīng)觸點電容值。本發(fā)明的一個具體實施例中，信號處理器所使用的單片機采用了 ATMEL公司的QTouch模塊，利用單片機完成電容感應(yīng)觸點電容的測量及切換不同的觸點進行測量。
[0020]當(dāng)操作者的手指靠近括觸摸操作面板上的感應(yīng)觸點時，感應(yīng)觸點的電容值會被改變，手指越靠近感應(yīng)觸點，感應(yīng)觸點的電容值改變越大，張弛振蕩器的輸出頻率變化也越大，這個振蕩信號傳送給信號處理器，信號處理器測量這個信號的頻率，根據(jù)頻率變化情況來判斷是否有用戶觸摸括觸摸操作面板，以及用戶手指和感應(yīng)觸點之間的距離。通過信號處理器計算每一個感應(yīng)觸點的電容變化情況，可以計算出用戶手指在括觸摸操作面板上移動的位置。當(dāng)用戶在括觸摸操作面板表面進行點按或滑動時，信號處理器通過計算可以得知用戶操作時手指運動的軌跡，當(dāng)用戶用手指點按電容感應(yīng)觸摸傳感器時，信號處理器對調(diào)光電路和無線網(wǎng)絡(luò)控制器發(fā)出控制指令，完成對連接在本地調(diào)光開關(guān)上的燈具實施控制，或者通過無線網(wǎng)絡(luò)控制器發(fā)出無線信號，傳遞控制信號至其他調(diào)光開關(guān)上。
[0021]電容觸摸傳感模塊的感應(yīng)觸點陣列與用戶手指之間通過絕緣介質(zhì)完全隔離沒有縫隙，在潮濕環(huán)境下的安全性比傳統(tǒng)的機械開關(guān)高。同時觸摸傳感器沒有機械磨損，使壽命增加很多。
[0022]本發(fā)明中，調(diào)光器采用后沿調(diào)光電路，具體包括場效應(yīng)管和控制電路。調(diào)光器接收電容感應(yīng)觸摸傳感模塊或者無線網(wǎng)絡(luò)控制器發(fā)出的燈具控制指令，進而完成對燈光的控制。后沿調(diào)光電路中的控制電路不斷檢測交流電電壓為零的時刻，當(dāng)檢測到電壓為零時，控制電路發(fā)出控制信號使場效應(yīng)管導(dǎo)通，并且維持控制信號有效，保持場效應(yīng)管導(dǎo)通；經(jīng)過一段時間T后，控制電路發(fā)出信號關(guān)閉場效應(yīng)管，所經(jīng)過的時間T由接收到的調(diào)光指令決定，T越長，場效應(yīng)管的導(dǎo)通時間也越長，流過燈具的電流也越大，反之流過燈具的電流也越小。這樣后沿調(diào)光電路就能根據(jù)調(diào)光指令對燈具的亮度進行控制。
[0023]后沿調(diào)光電路是在交流電壓為零的時刻打開場效應(yīng)管，從而抑制了電流沖擊，減小了對電網(wǎng)的沖擊。場效應(yīng)管導(dǎo)通和關(guān)閉由控制信號決定，與負載電流無關(guān)，在小電流工作狀態(tài)下不會出現(xiàn)可控硅調(diào)光電路的閃爍現(xiàn)象，這樣的特點非常適合應(yīng)用在LED燈的調(diào)控領(lǐng)域。
[0024]本發(fā)明還具有的無線網(wǎng)絡(luò)連接功能，實現(xiàn)信號的雙向傳送。一個開調(diào)光關(guān)的信號可以傳遞給其它的調(diào)光開關(guān)，實現(xiàn)靈活的控制方式。多個調(diào)光開關(guān)組成相互傳信息的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中每個調(diào)光開關(guān)具有獨立的網(wǎng)絡(luò)地址，能被無線遙控器或其它調(diào)光開關(guān)控制。無線網(wǎng)絡(luò)控制器接收電容感應(yīng)觸摸傳感模塊的控制信號，并將這一信號發(fā)送給其它調(diào)光開關(guān)；同時也可以接收其它調(diào)光開關(guān)發(fā)送來的控制信號，并將此信號發(fā)送給調(diào)光器，完成燈具控制。
[0025]傳統(tǒng)的開關(guān)沒有無線控制功能只能在開關(guān)面板進行開關(guān)操作。即使是有無線遙控功能也是只能接收由遙控器發(fā)出的信號，開關(guān)之間沒有信號通信。本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)控制器可以在開關(guān)之間的相互控制，可以很方便的實現(xiàn)多地同時對一盞燈具的控制。傳統(tǒng)兩地控制方式需要在兩地用單刀雙擲開關(guān)開，開關(guān)之間用3根導(dǎo)線連接，接線復(fù)雜，并且要做到兩地以上對同一燈具的控制是很難實現(xiàn)的。本發(fā)明的調(diào)光開關(guān)具有開關(guān)之間的相互通信功能，任何一個開關(guān)上操作都可以傳遞給網(wǎng)絡(luò)中指定的其它調(diào)光開關(guān)。當(dāng)需要兩地或多地控制一盞燈時，只要把多地的控制信號通過無線網(wǎng)絡(luò)控制器發(fā)送到指定目標(biāo)地址的調(diào)光開關(guān)，就可以控制這個調(diào)光開關(guān)連接的燈具。本發(fā)明的一個實施例中，無線網(wǎng)絡(luò)控制器使用Zigbee模塊。Zigbee技術(shù)是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議，IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議常用來處理低級MAC層和物理層協(xié)議，而Zigbee技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)層和API進行了標(biāo)準(zhǔn)化。本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)控制模塊優(yōu)選采用TI公司生產(chǎn)的CC2530Zigbee控制芯片，配合上TI公司提供的ZSTACK軟件協(xié)議棧，完成IEEE802.15.4的通信協(xié)議及Zigbee網(wǎng)絡(luò)層的處理。
【權(quán)利要求】
1.一種基于無線網(wǎng)絡(luò)和觸控控制的后沿調(diào)制調(diào)光開關(guān)，其特征在于:包括觸摸操作面板、電容感應(yīng)觸摸傳感模塊、預(yù)埋盒、調(diào)光器、無線網(wǎng)絡(luò)控制器；所述觸摸操作面板的四周和預(yù)埋盒相連接，形成內(nèi)含空腔的結(jié)構(gòu)，電容感應(yīng)觸摸傳感模塊設(shè)置于觸摸操作面板的背面，并且與觸摸操作面板相貼合的連接，電容感應(yīng)觸摸傳感模塊還分別和調(diào)光器、無線網(wǎng)絡(luò)控制器相連接，調(diào)光器、無線網(wǎng)絡(luò)控制器均設(shè)置于預(yù)埋盒內(nèi)，所述調(diào)光器內(nèi)包括后沿調(diào)光電路，所述無線網(wǎng)絡(luò)控制器包括Zigbee模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于無線網(wǎng)絡(luò)和觸控控制的后沿調(diào)制調(diào)光開關(guān)，其特征在于:所述電容感應(yīng)觸摸傳感模塊包括設(shè)置于PCB板上的感應(yīng)觸點陣列、張弛振蕩器、電子開關(guān)、信號處理器；感應(yīng)觸點陣列依次經(jīng)過電子開關(guān)、張弛振蕩器與信號處理器相連，信號處理器的控制輸出端分別和調(diào)光器、無線網(wǎng)絡(luò)控制器相連接。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于無線網(wǎng)絡(luò)和觸控控制的后沿調(diào)制調(diào)光開關(guān)，其特征在于:所述后沿調(diào)光電路包括順次連接的控制器和場效應(yīng)管。
4.如權(quán)利要求1所述的一種基于無線網(wǎng)絡(luò)和觸控控制的后沿調(diào)制調(diào)光開關(guān)，其特征在于:所述Zigbee模塊采用CC2530Zigbee控制芯片。
5.如權(quán)利要求2所述的一種基于無線網(wǎng)絡(luò)和觸控控制的后沿調(diào)制調(diào)光開關(guān)，其特征在于:所述信號處理器為單片機，型號為QTouch。
6.如權(quán)利要求1或2所述的一種基于無線網(wǎng)絡(luò)和觸控控制的后沿調(diào)制調(diào)光開關(guān)，其特征在于:所述觸摸操作面板上還設(shè)置有指示燈。
【文檔編號】H05B37/02GK103607803SQ201310485701
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月17日
【發(fā)明者】曾學(xué)冬, 孫建寧 申請人:上舜照明（中國）有限公司