一种智能家居用电源开关的制作方法

本实用新型涉及智能家居技术领域，尤其涉及一种智能家居用电源开关。

背景技术：

智能家居的概念诞生于二十世纪八十年代，最初是为了满足用户的安防需求，通信方式以同轴电缆、rs-485等有线方式为主。随着网络通信技术和家用设备智能化水平的不断提高，新一代集数字计量、无线控制、数据分析为一体的智能家居系统正成为物联网领域关注和研究的焦点。

目前，国际市场上主流的智能家居系统主要是美国的x-10系统、德国eib系统以及新加坡的8x系统。我国具有代表性的智能家居系统主要有清华同方的“e-home”数字家园系统、海尔的“e家庭”系统以及小米智能家居系统等，这类产品可以实现家用电器设备的智能控制，也能提供良好的交互界面，在一定程度上给用户带来了舒适、便利的体验。

但是，上述智能家居系统，往往不能对单个智能家居用电源开关进行远程控制和用电信息的统计，从而无法为用户提供可远程控制的用电管理。

技术实现要素：

实用新型目的：针对现有智能家居系统不能对单个智能家居用电源开关进行远程控制和用电信息统计的问题，本实用新型提出一种智能家居用电源开关。

技术方案：为实现本实用新型的目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种智能家居用电源开关，包括电源转换电路、单片机和电能计量芯片，所述电源转换电路的输入端电性连接电源输入端和继电器的常闭触点、输出端电性连接单片机的输入端，所述单片机的输出端电性连接继电器线圈、无线通信模块的输入端和显示屏的输入端；

所述电源输入端通过继电器的常闭触点电性连接按钮开关的输入端，所述按钮开关的输出端电性连接电能计量芯片的输入端，所述电能计量芯片的输出端电性连接单片机的输入端和电源输出端。

进一步地讲，所述电源转换电路包括熔断器fuse1、降压变压器t1和稳压器lm7805，所述降压变压器t1的原边绕组的一端电性连接电阻r9的输出端、另一端电性连接电源输入端，所述电阻r9的输入端电性连接熔断器fuse1的输出端，所述熔断器fuse1的输入端电性连接电源输入端；

所述降压变压器t1的副边绕组的一端电性连接第一二极管d1的阳极和第三二极管d3的阴极、另一端电性连接第二二极管d2的阳极和第四二极管d4的阴极，所述第一二极管d1的阳极电性连接第三二极管d3的阴极、阴极电性连接第二二极管d2的阴极，所述第二二极管d2的阳极电性连接第四二极管d4的阴极，所述第四二极管d4的阳极电性连接第三二极管d3的阳极；

所述第一二极管d1的阴极和第二二极管d2的阴极均电性连接第一电容c1的输入端和稳压器lm7805的输入端，所述稳压器lm7805的输出端电性连接第二电容c2的输入端、第三电容c3的输入端和单片机的输入端，所述第二电容c2并联第三电容c3，所述第一电容c1的输出端、稳压器lm7805的接地端、第二电容c2的输出端和第三电容c3的输出端均接地。

进一步地讲，所述电能计量芯片包括计量芯片和计量芯片输入电路，所述按钮开关的输出端电性连接计量芯片输入电路的输入端，所述计量芯片输入电路的输出端电性连接计量芯片的ip端口、in端口和vp端口，所述计量芯片的vdd端口电性连接5v电源，单片机的tx端口电性连接计量芯片的rx端口，单片机的rx端口电性连接计量芯片的tx端口，所述计量芯片的gnd端口接地。

进一步地讲，所述计量芯片输入电路包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第四电容c4、第五电容c5和第六电容c6，所述按钮开关的输出端的一端电性连接第一电阻r1的输入端、第二电阻r2的输入端和第四电阻r4的输入端，所述第一电阻r1的输出端电性连接第五电容c5的输入端和计量芯片的ip端口；

所述第四电阻r4的输出端电性连接第五电阻r5的输入端，所述第五电阻r5的输出端电性连接第六电阻r6的输入端，所述第六电阻r6的输出端电性连接第七电阻r7的输入端，所述第七电阻r7的输出端电性连接第八电阻r8的输入端、第四电容c4的输入端和计量芯片的vp端口；

所述按钮开关的输出端的另一端电性连接第二电阻r2的输出端和第三电阻r3的输入端，所述按钮开关的输出端的另一端、第二电阻r2的输出端和第三电阻r3的输入端均接地；

所述第三电阻r3的输出端电性连接第六电容c6的输入端和计量芯片的in端口，所述第六电容c6的输出端、第五电容c5的输出端、第八电阻r8的输出端和第四电容c4的输出端均接地。

进一步地讲，所述显示屏的1端口和15端口均电性连接led单元板的电源负极，led单元板的电源正极电性连接所述显示屏的2端口和19端口，所述显示屏的3端口通过滑动变阻器r10也电性连接led单元板的电源正极，所述显示屏的4端口电性连接单片机的tx端口、5端口电性连接单片机的rx端口，所述显示屏的20端口通过电阻r11电性连接led单元板的电源负极。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下有益技术效果：

本实用新型提供的智能家居用电源开关，包括继电器、电能计量芯片、无线通信模块，使用时，可以通过电能计量芯片采集用电线路的用电信息、通过移动通信模块将电能计量芯片采集的用电信息上传至控制端中，由继电器控制对应电源开关的关停与开启，从而有助于用户对单个智能家居用电源开关进行远程控制和用电信息的统计，进而为用户远程控制用电管理带来了便捷。

附图说明

图1是本实用新型智能家居用电源开关的结构示意图；

图2是本实用新型的电源转换电路的电路示意图；

图3是本实用新型的电能计量芯片的一种接线方式示意图；

图4是本实用新型的显示屏的一种接线方式示意图；

图中标号对应部件名称：

1、电源输入端，2、电源转换电路，3、继电器线圈，4、按钮开关，5、单片机，6、电能计量芯片，7、电源输出端，8、常闭触点，9、无线通信模块，10、显示屏。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非只在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步进行描述。

实施例1

参考图1，本实施例提供了一种智能家居用电源开关，包括有电源转换电路2、单片机5和电能计量芯片6，其中电源转换电路2的输入端电性连接有电源输入端1和继电器的常闭触点8，电源转换电路2的输出端电性连接有单片机5的输入端。

同时继电器的常闭触点8通过按钮开关4电性连接电能计量芯片6的输入端，具体地讲，继电器的常闭触点8电性连接按钮开关4的输入端，按钮开关4的输出端电性连接电能计量芯片6的输入端。电能计量芯片6的输出端电性连接单片机5的输入端和电源输出端7。

单片机5的输出端电性连接有继电器线圈3、无线通信模块9的输入端和显示屏10的输入端。其中单片机5和无线通信模块9可以根据用户的实际需求进行选择，在本实施例中，无线通信模块9选择为zigbee通信模块，同样地，无线通信模块9也可以选择除zigbee通信模块之外的其他模块，譬如说：wifi模块。单片机5选择为16位msp430单片机，负责整个智能家居用电源开关的控制、通信和管理。

为了在对单片机5进行供电的过程中，提供稳定的5v供电电源，从而通过电源转换电路2对市电进行转换。参考图2，在本实施例中，具体地讲，电源转换电路2包括有熔断器fuse1、降压变压器t1和稳压器lm7805，其中降压变压器t1的原边绕组的一端电性连接电阻r9的输出端、另一端直接电性连接电源输入端1，在电阻r9的输入端电性连接有熔断器fuse1的输出端，熔断器fuse1的输入端电性连接电源输入端1。

降压变压器t1的副边绕组的一端电性连接有第一二极管d1的阳极和第三二极管d3的阴极、另一端电性连接有第二二极管d2的阳极和第四二极管d4的阴极。其中，第一二极管d1和第三二极管d3组成的串联电路、与第二二极管d2和第四二极管d4组成的串联电路彼此并联。具体地讲，第一二极管d1的阳极电性连接第三二极管d3的阴极、阴极电性连接第二二极管d2的阴极，第二二极管d2的阳极电性连接第四二极管d4的阴极，第四二极管d4的阳极电性连接第三二极管d3的阳极。

同时第一二极管d1的阴极和第二二极管d2的阴极均电性连接第一电容c1的输入端和稳压器lm7805的输入端，稳压器lm7805的输出端电性连接第二电容c2的输入端、第三电容c3的输入端和单片机5的输入端。其中第二电容c2和第三电容c3之间彼此并联。在本实施例中，第一电容c1的输出端、稳压器lm7805的接地端、第二电容c2的输出端和第三电容c3的输出端均接地。

当电源转换电路2进行工作时，220v的交流电源经过降压变压器t1进行降压后，整流成为直流电源，经过滤波后的直流电源再通过稳压器lm7805进行稳压，同时第二电容c2和第三电容c3将进一步对输出电源进行过滤，可以滤除输出的纹波，从而保证供电稳定。

参考图3，在本实施例中，具体地讲，电能计量芯片6包括计量芯片和计量芯片输入电路，其中按钮开关4的输出端电性连接计量芯片输入电路的输入端，计量芯片输入电路的输出端电性连接计量芯片的ip端口、in端口和vp端口，计量芯片的vdd端口电性连接5v电源，计量芯片的vdd端口电性连接5v电源，单片机5的tx端口电性连接计量芯片的rx端口，单片机5的rx端口电性连接计量芯片的tx端口，计量芯片的gnd端口接地。

其中，计量芯片输入电路包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第四电容c4、第五电容c5和第六电容c6。

按钮开关4的输出端的一端电性连接第一电阻r1的输入端、第二电阻r2的输入端和第四电阻r4的输入端，第一电阻r1的输出端电性连接第五电容c5的输入端和计量芯片的ip端口。

第四电阻r4的输出端电性连接第五电阻r5的输入端，第五电阻r5的输出端电性连接第六电阻r6的输入端，第六电阻r6的输出端电性连接第七电阻r7的输入端，第七电阻r7的输出端电性连接第八电阻r8的输入端、第四电容c4的输入端和计量芯片的vp端口，同时第八电阻r8和第四电容c4之间相互并联，且第八电阻r8的输入端和第四电容c4的输入端均电性连接计量芯片的vp端口。

在按钮开关4的输出端的另一端电性连接有第二电阻r2的输出端和第三电阻r3的输入端，同时按钮开关4的输出端的另一端、第二电阻r2的输出端和第三电阻r3的输入端均接地。

第三电阻r3的输出端电性连接第六电容c6的输入端和计量芯片的in端口，同时第六电容c6的输出端、第五电容c5的输出端、第八电阻r8的输出端和第四电容c4的输出端均接地。

其中计量芯片的各引脚功能如表1所示，具体为：

表1计量芯片的各引脚功能

在本实施例中，当智能家居用电源开关进行使用时，能够通过电能计量芯片6采集用电线路的用电信息。其中，当单片机5接收到的控制指令为采集用电线路的用电信息时，通过zigbee通信模块将电能计量芯片6采集的用电信息上传至智能家居用电的控制端中。

当单片机5接收到的控制指令为通过继电器控制用电线路的断电时，单片机5可以控制智能家居用电源开关的继电器线圈3得电，从而控制智能家居用电源开关向外界供电的电路断开，也就是说，控制电源输入端1与电源输出端7之间的连接线路上的继电器的常闭触点8断开，从而达到对智能家居用电源开关的开启和关闭的目的。

当单片机5接收到的控制指令为通过继电器控制用电线路的通电时，单片机5可以控制智能家居用电源开关的继电器线圈3失电，从而控制电源输入端1与电源输出端7之间的连接线路上的继电器的常闭触点8闭合，从而当按钮开关4处于闭合状态时，能够达到对智能家居用电源开关接通的目的。

参考图4，在本实施例中，显示屏10的1端口和15端口均电性连接led单元板的电源负极，而显示屏led单元板的电源正极电性连接所述显示屏10的2端口和19端口。其中显示屏10的3端口通过滑动变阻器r10也电性连接led单元板的电源正极。显示屏10的4端口电性连接单片机5的tx端口、5端口电性连接单片机5的rx端口，显示屏10的20端口通过电阻r11电性连接led单元板的电源负极。

其中显示屏10的各引脚功能如表2所示，具体为：

表2显示屏的各引脚功能

在本实施例中，智能家居用电源开关是整个智能家居系统的最底层，可以通过微电脑进行使用，使用时，首先需要对单片机5以及zigbee模块进行初始化，当微电脑通过zigbee模块向智能家居用电源开关发出指令，并通过智能家居用电源开关的继电器控制用电线路的通断时，单片机5可以通过控制继电器实现继电器线圈3的通断电控制，进而控制该相应智能家居用电源开关的通断电状态。

以上所述的实施例对本实用新型的技术方案和有效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本实用新型的具体实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。