专利名称：具有报警功能的开关及报警方法
技术领域：
本发明属于智能家居领域，特别是涉及一种具有报警功能的开关及报警方法。
背景技术：
目前家庭普遍使用的墙面开关，是通过机械方式直接控制强电(一般是220V交流)的通断来达到控制灯具或者其它电器的目的，虽然在过去相当长的一段时间里墙面开关给用户带来了不少方便，但是随着科技的进步和时代的发展，其中的不足也已经体现了出来，尤其随着智能家居技术的进一步发展，以及人们生活观念的改变，墙面开关已经成了一个近乎鸡肋的存在。传统开关没有遥控功能，房间越大操作就越不方便，造成关灯不及时而费电；同时传统开关金属触点开、合易产生电弧和火花，影响开关的使用寿命。随着人们生活物质水平提高及人口老龄化加剧，越来越多的智能家居产品受到社会青睐。目前，已经出现了很多智能开关产品，有光控、声控、遥控器及手机和网络控制等多种形式，但大部分功能单一，只能实现开关灯的命令。为了防止家里有人时发生意外能够及时呼救，包括老年人独居身体不适时能够及时联系到家人、家里遭遇入室抢劫时能够不被盗贼发觉报警等，现在也出现了很多安防系统，但这些安防系统都是自动感应，虽然也能在一定程度上起到防贼盗的作用，一旦报警设置中不包括特殊的报警场景时，就无法及时报警。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能够实现报警功能的智能开关，能够在市电断掉后一段时间也能进行报警。本发明要解决的另一技术问题是提供一种能够进行准确便捷，隐蔽性高的基于具有报警功能的开关的报警方法。为实现上述目的，本发明提供了一种具有报警功能的开关，包括强电板接口、触发按键、中央处理器、电源模块和蓄能供电模块；所述中央处理器的第一输出端与所述强电板接口连接，所述触发按键的输出端连接所述中央处理器的第一输入端，所述中央处理器的第二输出端连接无线通讯模块的输入端，所述无线通讯模块的输出端连接所述中央处理器的第二输入端，所述无线通讯模块连接有天线，所述无线通讯模块通过所述天线进行无线数据收发；所述电源模块用于将交流市电转换成直流电源并输出给所述蓄能供电模块进行充电；所述蓄能供电模块向所述中央处理器和无线通讯模块供电。使用时，中央处理器检测到触发按键按下，然后中央处理器通过强电板接口发送电平信号给强电板的开关电路，以控制该开关电路闭合，强电板向用电器供电，当中央处理器检测到触发按键按下的时间大于设定时间时，中央处理器发送信号给无线通讯模块，无线通讯模块通过天线发出无线报警信号，同时，无线通讯模块还可以通过天线接收无线开关信号，然后无线通讯模块将接收到的开关信号传送给中央处理器，中央处理器收到无线开关信号后发送电平信号控制强电板的开关电路闭合以使强电板向用电器供电。当市电停电时，蓄能供电模块向所述中央处理器和无线通讯模块供电，以便能够在遇到突发情况时发送应急报警信号。由于采用以上技术方案，本发明能够作为开关使用，同时实现了一键报警功能，完善了家庭安防系统，本发明安装位置固定，触手可及，为有老、弱、病的家庭筑起了一道安全防线，让更多的家庭和人群能享受到智能家居带来的舒适与快乐，同时，在没有市电的情况下还能通过蓄能供电模块向中央处理器和无线通讯模块紧急供电，保障了在特殊情况下的应急报警。进一步的，还包括灯带；所述中央处理器的第三输出端连接所述灯带的输入端；所述蓄能供电模块向所述灯带供电。中央处理器发送电平信号导通灯带使其发亮，能够起到提示作用，在开关较多的情况下能够让人快速准确的找到相应的控制开关，十分方便且人性化，同时灯带还能起到美化装饰的作用。较佳的，所述灯带为LED灯带。LED灯带柔软，能像电线一样卷曲，能够剪切和延接，便于与开关结合，同时LED灯带绝缘、防水性能好，使用安全，不易破裂、使用寿命长。进一步的，还包括外部数据接口 ；所述外部数据接口的输出端连接所述中央处理器的第三输入端，中央处理器能通过外部数据接口连接各种传感器，以便采集上传各种传感器传出的数据。较佳的，所述无线通讯模块为zigbee通讯模块。Zigbee通讯相较其它无线通讯具有功耗更低、成本更低、支持大量节点及多种网络拓扑、复杂度更低、快速更快的优点。本发明还提供了一种基于具有报警功能的开关的报警方法，包括以下步骤:步骤一、中央处理器进行初始化；将中央处理器上连接触发按键的端口设置为上拉输入和下降沿中断；步骤二、当中央处理器检测到下降沿中断时，将中央处理器上连接触发按键的端口设置为上升沿中断，并且中央处理器开始计时；当检测到上升沿中断时，将中央处理器上连接触发按键的端口设置为下降沿中断，中央处理器停止计时；步骤三、判断触发按键按下的时间是否超过设定时间，当触发按键按下的时间超过设定时间时，中央处理器发送信号给无线通讯模块，所述无线通讯模块通过天线发出无线报警信号给上位终端；当触发按键按下的时间没有超过设定时间，中央处理器发送信号给无线通讯模块，所述无线通讯模块通过天线发出无线开关信号给上位终端，上位终端识别该无线开关信号后发送控制信号给无线通讯模块，无线通讯模块将该控制信号转送给中央处理器，所述中央处理器通过强电板接口发送控制信号给强电板的开关电路控制其导通。由于采用以上技术方案，中央处理器能够准确分别出报警和开关意图，用户能够以按下触发按键这一简单具而有迷惑性的动作发出报警信号，实现了一键报警功能，完善了家庭安防系统。进一步的，还包括实现无线开关控制的步骤；所述实现无线开关控制包括无线开启和无线关闭的步骤:所述无线开启包括以下步骤:Al、无线通讯模块通过天线接收上位终端发出的开启信号，无线通讯模块将接收到的开启信号发送给中央处理器；A2、中央处理器通过强电板接口发送控制信号给强电板的开关电路控制其导通；
所述无线关闭包括以下步骤:A3、无线通讯模块通过天线接收关闭信号，无线通讯模块将接收到的关闭信号发送给中央处理器；A4、中央处理器通过强电板接口发送控制信号给强电板的开关电路控制其断开。以上技术方案使得本发明能够在普通开关控制的同时提供无线开关方式，无需在墙体中进行复杂的布线，节省了材料成本，能够远距离轻松操纵家中的用电器，无需纠结于墙面开关安装在哪里比较顺手，是否能够契合家中的装修风格等难题。进一步的，还包括在网测试的步骤；所述在网测试按以下步骤进行:B1、所述无线通讯模块通过天线接收上位终端发出的同步指令，无线通讯模块将接收到的同步指令发送给中央处理器；B2、中央处理器反馈数据给无线通讯模块，无线通讯模块通过天线将该数据发送给上位终端。以上技术方案能够方便用户随时进行开关在线自检，能够确保开关处于正常工作状态，使得本发明更加安全可靠。进一步的，还包括采集传感器数据的步骤；所述采集传感器数据按以下步骤进行:Cl、所述无线通讯模块通过天线接收上位终端发出的采集指令，无线通讯模块将接收到的采集指令发送给中央处理器；C2、中央处理器通过外部数据接口采集外接传感器的检测数据；C3、中央处理器反馈数据给无线通讯模块，无线通讯模块通过天线将该数据发送给上位终端。以上技术方案进一步的提高了本发明的智能化程度，能够与各种传感器结合来对外界环境进行监测，并上传给上位终端。进一步的，所述步骤二后还包括中央处理器导通灯带的步骤。中央处理器在按下触发按键后控制灯带发亮，能够起到灯光指示及美化装点的作用。本发明的有益效果是:本发明能够作为开关使用，同时实现了一键报警功能，完善了家庭安防系统，本发明安装位置固定，触手可及，为有老、弱、病的家庭筑起了一道安全防线，让更多的家庭和人群能享受到智能家居带来的舒适与快乐，同时，在没有市电的情况下还能通过蓄能供电模块向中央处理器和无线通讯模块紧急供电，保障了在特殊情况下的应急报警。
图1是具有报警功能的开关的电路原理示意图。图2是基于具有报警功能的开关的报警方法的流程示意图。
具体实施例方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:如图1所示，一种具有报警功能的开关，包括强电板接口 1、触发按键2、中央处理器3、电源模块4、蓄能供电模块5、无线通讯模块6、天线7、灯带8和外部数据接口 9 ;所述中央处理器3的第一输出端与所述强电板接口 I连接，所述触发按键2的输出端连接所述中央处理器3的第一输入端，所述中央处理器3的第二输出端连接无线通讯模块6的输入端，所述无线通讯模块6的输出端连接所述中央处理器3的第二输入端，所述无线通讯模块6连接有天线7，所述无线通讯模块6通过所述天线7进行无线数据收发；所述中央处理器3的第三输出端连接所述灯带8的输入端。所述外部数据接口 9的输出端连接所述中央处理器3的第三输入端。所述电源模块4连接所述蓄能供电模块5，所述电源模块4将交流市电转换成直流电源并输出给所述蓄能供电模块5进行充电；所述蓄能供电模块5向所述中央处理器3、无线通讯模块6和灯带8供电。本实施例中，所述灯带8为LED灯带，所述无线通讯模块6为zigbee通讯模块，所述蓄能供电模块5采用锂电池充放电电路，所述强电板I的开关电路为可控硅，当然，所述强电板I的开关电路还可以为继电器，所述电源模块4采用金升阳公司生产的型号为LS01-15B05S的AC-DC电源模块。值得注意的是，本实施例为了节约成本，将中央处理器3和无线通讯模块6集成在一起,采用Jennic公司生产的JN5148无线微控制器来实现。JN5148无线微控制器基于zigbee协议，能够实现本发明中央处理器3和无线通讯模块6的所有功能。本方案无需纠结于墙面开关安装在哪里比较顺手，是否能够契合家中的装修风格等难题，完善了家庭安防系统，其安装位置固定，触手可及，为有老、弱、病的家庭筑起了一道安全防线，让更多的家庭和人群能享受到智能家居带来的舒适与快乐。如图2所示，一种基于具有报警功能的开关的报警方法，按以下步骤执行:步骤一、中央处理器3进行初始化；将中央处理器3上连接触发按键2的端口设置为上拉输入和下降沿中断；步骤二、当中央处理器3检测到下降沿中断时，将中央处理器3上连接触发按键2的端口设置为上升沿中断，并且中央处理器3开始计时；当检测到上升沿中断时，将中央处理器3上连接触发按键2的端口设置为下降沿中断，中央处理器3停止计时；步骤三、中央处理器3导通灯带8 ；步骤四、判断触发按键2按下的时间是否超过设定时间，当触发按键2按下的时间超过设定时间时，中央处理器3发送信号给无线通讯模块6，所述无线通讯模块6通过天线7发出无线报警信号给上位终端；当触发按键2按下的时间没有超过设定时间，中央处理器3发送信号给无线通讯模块6，所述无线通讯模块6通过天线7发出无线开关信号给上位终端，上位终端识别该无线开关信号后发送控制信号给无线通讯模块，无线通讯模块将该控制信号转送给中央处理器，所述中央处理器3通过强电板接口 I发送控制信号给强电板的开关电路控制其导通；步骤五、进入等待下一次检测到中断信号或指令的状态。
值得注意的是，所述上位终端为无线网关，所述无线通讯模块通过天线发出信号给上位终端，所述上位终端与手机、平板电脑和计算机等其他智能设备进行数据交互，所述上位终端发送信号给无线通讯模块。本实施例还包括实现无线开关控制的步骤、在网测试的步骤和采集传感器数据的步骤。所述实现无线开关控制包括无线开启和无线关闭的步骤:所述无线开启包括以下步骤:Al、无线通讯模块6通过天线7接收上位终端发出的开启信号，无线通讯模块5将接收到的开启信号发送给中央处理器3 ；A2、中央处理器3通过强电板接口 I发送控制信号给强电板的开关电路控制其导通。所述无线关闭包括以下步骤:A3、无线通讯模块6通过天线7接收关闭信号，无线通讯模块6将接收到的关闭信号发送给中央处理器3;A4、中央处理器3通过强电板接口 I发送控制信号给强电板的开关电路控制其断开。所述在网测试按以下步骤进行:B1、所述无线通讯模块6通过天线7接收上位终端发出的同步指令，无线通讯模块6将接收到的同步指令发送给中央处理器3 ；B2、中央处理器3反馈数据给无线通讯模块6，无线通讯模块6通过天线7将该数据发送给上位终端；B3、将中央处理器3上连接触发按键2的端口设置为上拉输入和下降沿中断。所述采集传感器数据按以下步骤进行:Cl、所述无线通讯模块6通过天线7接收上位终端发出的采集指令，无线通讯模块6将接收到的采集指令发送给中央处理器3 ；C2、中央处理器3通过外部数据接口 9采集外接传感器的检测数据；C3、中央处理器3反馈数据给无线通讯模块6，无线通讯模块6通过天线7将该数据发送给上位终端；C4、将中央处理器3上连接触发按键2的端口设置为上拉输入和下降沿中断。当中央处理器通过无线通讯模块接收到上位终端发出的无线信号后，判断接收到的无线信号是否为同步指令，当为同步指令时执行在网测试的步骤；当接收到的无线信号不是同步指令时，判断该接收到的无线信号是否为开启命令，当接收到的无线信号为开启命令时，执行无线开启步骤；当接收到的无线信号不是开启命令时，判断该接收到的无线信号是否为关闭命令，当接收到的无线信号为关闭命令时，执行无线关闭步骤；当接收到的无线信号不是关闭命令时，执行采集传感器数据步骤。以上技术方案使得本发明能够在普通开关控制的同时提供无线开关方式，无需在墙体中进行复杂的布线，节省了材料成本，能够远距离轻松操纵家中的用电器并提供了报警功能。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
权利要求
1.一种具有报警功能的开关，其特征在于:包括强电板接口(I)、触发按键(2)、中央处理器(3)、电源模块(4)和蓄能供电模块(5);所述中央处理器(3)的第一输出端与所述强电板接口(I)连接，所述触发按键(2)的输出端连接所述中央处理器(3)的第一输入端，所述中央处理器(3 )的第二输出端连接无线通讯模块(6 )的输入端，所述无线通讯模块(6 )的输出端连接所述中央处理器(3)的第二输入端，所述无线通讯模块(6)连接有天线(7)，所述无线通讯模块(6 )通过所述天线(7 )进行无线数据收发；所述电源模块(4 )用于将交流市电转换成直流电源并输出给所述蓄能供电模块(5)进行充电；所述蓄能供电模块(5)向所述中央处理器(3)和无线通讯模块(6)供电。
2.如权利要求1所述的具有报警功能的开关，其特征是:还包括灯带(8);所述中央处理器(3)的第三输出端连接所述灯带(8)的输入端；所述蓄能供电模块(5)向所述灯带(8)供电。
3.如权利要求2所述的具有报警功能的开关，其特征是:所述灯带(8)为LED灯带。
4.如权利要求1或2或3所述的具有报警功能的开关，其特征是:还包括外部数据接口(9);所述外部数据接口(9)的输出端连接所述中央处理器(3)的第三输入端。
5.如权利要求1所述的具有报警功能的开关，其特征是:所述无线通讯模块(6)为zigbee通讯模块。
6.一种基于具有报警功能的开关的报警方法，其特征在于包括以下步骤: 步骤一、中央处理器(3 )进行初始化；将中央处理器(3 )上连接触发按键(2 )的端口设置为上拉输入和下降沿中断； 步骤二、当中央处理器(3)检测到下降沿中断时，将中央处理器(3)上连接触发按键(2)的端口设置为上升沿中断，并且中央处理器(3)开始计时；当检测到上升沿中断时，将中央处理器(3)上连接触发按键(2)的端口设置为下降沿中断，中央处理器(3)停止计时； 步骤三、判断触发按键(2)按下的时间是否超过设定时间，当触发按键(2)按下的时间超过设定时间时，中央处理器(3)发送信号给无线通讯模块(6)，所述无线通讯模块(6)通过天线(7)发出无线报警信号给上位终端；当触发按键(2)按下的时间没有超过设定时间，中央处理器(3)发送信号给无线通讯模块(6)，所述无线通讯模块(6)通过天线(7)发出无线开关信号给上位终端，上位终端识别该无线开关信号后发送控制信号给无线通讯模块(6 )，无线通讯模块(6 )将该控制信号转送给中央处理器(3 )，所述中央处理器(3 )通过强电板接口(I)发送控制信号给强电板的开关电路控制其导通。
7.如权利要求6所述的基于具有报警功能的开关的报警方法，其特征是:还包括实现无线开关控制的步骤；所述实现无线开关控制包括无线开启和无线关闭的步骤: 所述无线开启包括以下步骤: Al、无线通讯模块(6)通过天线(7)接收上位终端发出的开启信号，无线通讯模块(5)将接收到的开启信号发送给中央处理器(3)； A2、中央处理器(3)通过强电板接口( I)发送控制信号给强电板的开关电路控制其导通； 所述无线关闭包括以下步骤: A3、无线通讯模块(6)通过天线(7)接收关闭信号，无线通讯模块(6)将接收到的关闭信号发送给中央处理器(3);A4、中央处理器(3 )通过强电板接口( I)发送控制信号给强电板的开关电路控制其断开。
8.如权利要求6所述的基于具有报警功能的开关的报警方法，其特征是:还包括在网测试的步骤；所述在网测试按以下步骤进行: B1、所述无线通讯模块(6)通过天线(7)接收上位终端发出的同步指令，无线通讯模块(6)将接收到的同步指令发送给中央处理器(3)； B2、中央处理器(3)反馈数据给无线通讯模块(6)，无线通讯模块(6)通过天线(7)将该数据发送给上位终端。
9.如权利要求6所述的基于具有报警功能的开关的报警方法，其特征是:还包括采集传感器数据的步骤；所述采集传感器数据按以下步骤进行: Cl、所述无线通讯模块(6 )通过天线(7 )接收上位终端发出的采集指令，无线通讯模块 (6)将接收到的采集指令发送给中央处理器(3)； C2、中央处理器(3)通过外部数据接口(9)采集外接传感器的检测数据； C3、中央处理器(3)反馈数据给无线通讯模块(6)，无线通讯模块(6)通过天线(7)将该数据发送给上位终端。
10.如权利要求6或7或8或9所述的基于具有报警功能的开关的报警方法，其特征是:所述步骤二后还包括中央处理器(3)导通灯带(8)的步骤。
全文摘要
本发明公开了一种具有报警功能的开关及报警方法，属于智能家居领域，包括强电板接口、触发按键、中央处理器、电源模块、蓄能供电模块、无线通讯模块、天线、灯带和外部数据接口，本发明能够作为开关使用，同时实现了一键报警功能，完善了家庭安防系统，本发明安装位置固定，触手可及，为有老、弱、病的家庭筑起了一道安全防线，让更多的家庭和人群能享受到智能家居带来的舒适与快乐，同时，在没有市电的情况下还能通过蓄能供电模块向中央处理器和无线通讯模块紧急供电，保障了在特殊情况下的应急报警。
文档编号G05B19/418GK103207607SQ20131010792
公开日2013年7月17日 申请日期2013年3月29日 优先权日2013年3月29日
发明者张雷, 肖波, 吴海松, 韩文香 申请人:中感科技有限公司