一种带音乐闹钟的电器智能控制装置及系统的制作方法

本发明涉及智能家居控制技术领域，具体涉及一种适用于各种电灯、电器智能控制的装置及系统。

背景技术：

随着社会的发展，科技的进步，各种电灯、电器的广泛使用，为人们的生活带来了极大的便利，成为了人们生活中必不可少的部分，随着生活水平的提高，人们对电灯、电器的智能化及家居舒适度要求越来越高。因此，电灯、电器的智能化发展成为必然的趋势，但是，有无数的电器、众多的生产厂家，各个厂家都只能对自己生产的电器进行智能化改进，无法实现对一个家庭或单位的所有电器进行统一的、整体的智能化管理。

现代社会的生活、工作节凑加快，人们常常需要在闹钟的叫醒下早起，特别是冬天，在需要起床时，还没有天亮。在漆黑的环境中突然被叫醒，再打开电灯，往往会感觉到灯光非常刺眼，使人非常难受。而现有的开关都只有接通和断开两种状态，一旦接通电源，电灯将直接以额定功率正常工作，没有一个逐渐变亮的让眼睛逐渐适应的过程，同时，在通电的瞬间无法避免地会产生一个非常大的冲击电流，会对电灯或电器产生较大的危害。

各种电器的使用极大地提升了人们日常工作效率和生活品质，为了方便人们操控电器，很多电器都配备了红外遥控器。这样，一个家庭或单位就会有多个遥控器，而每个遥控器只能控制一个或一种电器，使用和管理都不方便；同时，红外遥控距离短，且不能穿过墙壁等障碍物，因此，不能在一个房间控制另一个房间的电器，更不能在远程对家中的电器进行遥控，比如，在炎热的夏天，不能在下班到家前把家中的空调打开。同时，使用遥控器将电器关机后，这些电器仍然处于待机状态，还在损耗电能，大量电器长时间的待机将产生巨大的能源浪费。

通常的开关是安装在墙上的固定位置，而打开或关闭电灯及其他电器，需要直接的按触才能实现，使用中存在诸多不方便。

目前，有些智能开关提供了红外遥控器功能，但是只能发送简单的开或关指令，没有智能控制功能，无法控制那些需要多个指令才能正常工作的电器。比如：打开电视，就需要依次发送电视开机指令、机顶盒开机指令、机顶盒菜单选择指令、频道选择指令等多个红外信号，而且两个连续的红外信号之间还必须有长短不一的时间间隔，如果两个红外信号之间的时间间隔小于特定的时长，后面的指令就不会被接收和处理。只有在接收了连续有效的红外信号之后，电视机才能正常工作。

技术实现要素：

为了克服现有电源开关不能提供渐变电流，没有通电、断电时的声音提示，更不能对电器进行智能控制等不足。本发明提供一种带音乐闹钟的智能电器控制装置及系统，该装置既能输出渐变电流或指定大小的电流，又能根据用户设置在接通或断开时播放音乐进行提醒，还能对一切红外遥控方式控制的电器进行智能控制，并在电器不使用时，彻底关闭电源，避免了待机时的电能损耗；同时，该装置能通过wi-fi联网，形成一个智能控制网络系统，并方便用户一点接入全网控制。

所述带音乐闹钟的智能电器控制装置，可安装于通用型开关底盒内。

所述带音乐闹钟的智能电器控制装置包括核心模块、输出电流控制模块、闹钟音乐输出模块、时钟模块、电源模块、人机交互模块、移动数据通信模块、无线(wi-fi)通信模块、红外收发模块，一共九个模块，以及一个市电输入端口和两个或三个及以上的输出端口。其中。

所述核心模块，分别与所述输出电流控制模块、闹钟音乐输出模块、时钟模块、人机交互模块、移动数据通信模块、无线(wi-fi)通信模块、红外收发模块相连，并进行数据通信；所述电源模块，分别与所述核心模块、输出电流控制模块、闹钟音乐输出模块、时钟模块、电源模块、人机交互模块、移动数据通信模块、无线(wi-fi)通信模块、红外收发模块相连，并将市电转换为稳定的低压直流电，并输送给所述核心模块、输出电流控制模块、闹钟音乐输出模块、人机交互模块、移动数据通信模块、无线（wi-fi）通信模块、红外收发模块。市电电源通过输入端口与输出电流控制模块和电源模块相连，并经由输出电流控制模块通过输出端口向电器供电。

所述核心模块，是所述带音乐闹钟的电器智能控制装置智能化的核心，保存并运行核心程序，实现对输出电流的智能控制、闹钟音乐的播放、对电器红外控制指令的学习、通过红外遥控方式对电器进行智能控制等功能；所述核心模块提供设置和操控功能，通过所述人机交互模块或手机等智能终端进行设置并保存基本参数、电流控制参数组参数、红外控制指令信息及红外控制指令组参数，还可以通过所述人机交互模块或手机等智能终端直接进行电器控制；所述核心模块还提供存储功能，存储所有参数、闹钟音乐文件、每个端口输出情况（包括输出电流大小、电流通断时间等）等数据。

所述输出电流控制模块，根据所述核心模块的指令，在指定的时间向指定的端口输出渐变电流，并按所述核心模块的指令控制渐变速度，最终稳定输出设定大小的电流。所输出的渐变电流从0开始逐渐增大，避免了普通开关接通瞬间产生的冲击电流对电器的危害。

所述闹钟音乐输出模块，将核心模块播放的闹钟音乐以声音方式输出，起到闹钟提醒的作用。

所述时钟模块，为核心模块提供时钟服务，并自动计时。

所述电源模块，将市电转换为稳定的低压直流电，并输送给所述核心模块、输出电流控制模块、闹钟音乐输出模块、人机交互模块、移动数据通信模块、无线（wi-fi）通信模块、红外收发模块，并为储能单元充电。所述电源模块还包括一个储能单元，在市电断电时，所述储能单元为所述音乐闹钟功能的电器智能控制装置提供电能，保证所述电器智能控制装置的时钟服务、闹钟服务等功能正常工作。

所述人机交互模块，有触摸屏和液晶屏加设置按钮两种方式，实现直接对所述智能电器控制装置的参数设置和直接控制。

所述移动数据通信模块，插入有效的移动数据通信网身份识别卡，实现手机或智能终端通过移动数据通信网络连接到所述智能电器控制装置并进行参数设置等管理及控制。

所述无线(wi-fi)通信模块，用于手机等智能终端通过wi-fi对所述智能电器控制装置进行管理和控制，同时，多个所述智能电器控制装置通过家庭wi-fi路由器组成智能电器控制网络，使用手机或智能终端通过移动数据网或家庭wi-fi一点接入而控制整个智能电器控制网中的每个智能电器控制装置。

所诉红外收发模块，包含红外发射头、红外接收头、红光发射头以及角度调节机构，所述红外发射头用于根据所述核心模块发送的智能控制指令向电器发送红外遥控信号；所述红外接收头用于接收一切电器的遥控器发送的各种红外控制指令，并传送给核心模块保存，完成对电器红外控制指令的学习；所述角度调节机构用于调节红外发射头的红外发射方向，使红外发射头对准电器的红外接收头；所述红光发射头与所述红外发射头固定在一起，在调节所述红外发射头的红外线发射方向时，发出红光，用于指示所述红外发射头的发射方向，确保所述红外发射头对准电器的红外接收头。

与现有技术相比，本发明的有益效果是。

1、提供多种操控方式：通过所述带音乐闹钟的电器智能控制装置的人机交互模块及触控开关手动控制、通过手机或智能终端在wi-fi覆盖范围进行无线控制，通过移动数据通信网络进行远程遥控。多种操控方式极大地方便了人们的使用。

2、提供渐变电流：渐变电流让电灯逐渐变亮，模拟自然天亮过程，使人们眼睛在被闹钟音乐叫醒或自己醒来时已经很好地适应了电灯的亮度；也能在看电视时给电灯输出小于额定电流的电流，使灯光更柔和，从而提升了人们的家居舒适度；同时，渐变电流还有效地避免了普通开关接通电源时的冲击电流对电器的危害。

3、对非智能化电器进行智能化控制，对于电饭锅、电热毯等非智能化电器，可以通过所述带音乐闹钟的电器智能控制装置的自动控制功能或远程遥控功能，进行智能化控制，比如，将大米和适量的水放入电饭锅，或将炖汤所需食材及水放入电炖锅里，所述带音乐闹钟的电器智能控制装置在指定的时间向电饭锅或电炖锅供电，下班回家时，香喷喷的米饭或炖汤就刚好做好了，避免了长时间保温消耗电能，也避免了长时间保温导致米饭或炖汤味道变差。对于电烤炉、电热毯等有危险隐患的电器，所述带音乐闹钟的电器智能控制装置能根据设定的参数在指定的时间接通或断开电源，或使用手机或智能终端远程断开电源，避免了这类电器长时间带电工作可能存在的安全隐患。

4、提供红外智能控制功能：部分电器从接通电源到正常工作，必须连续依次接收多个红外控制指令，比如，看电视，就需要依次发送电视开机指令、机顶盒开机指令，机顶盒菜单选择指令、频道选择指令等多个红外遥控信号，而且两个连续的红外信号令之间还必须有长短不一的时间间隔。所述带音乐闹钟的电器智能控制装置根据红外遥控参数组发送红外遥控信号，实现对电器的智能控制，并且在电器不工作时断开电源，避免了电器待机时的电能浪费。

5、可组建智能控制网：通过wi-fi将多个所述带音乐闹钟的电器智能控制装置组成智能控制网，实现对家庭或单位所有电器统一的整体的智能化控制。

6、防盗功能：与现有的家庭视频监控相结合，通过视频监控发现有人试图闯入时，可远程打开电灯、电视等，并能调节电视音量和频道，让试图闯入者认为家中有人，从而吓退试图闯入者。

附图说明

图1为本发明的前面板示意图。

图2为本发明的系统架构框图。

图3为本发明的家庭常用场景模拟示意图。

图4为本发明的第一较佳实施例系统架构图。

图5为本发明的第二较佳实施例系统架构图。

图6为本发明的第三较佳实施例系统架构图。

图中：1.电器智能控制装置，2.触摸屏或液晶屏，3.usb口，4.移动数据通信网身份识别卡插槽，5.红外收发头水平角度调节轮，6.红外收发头竖直角度调节轮，7.红外收发窗口，8.红外收发头（含红光发射头），9.红光发射开关，10.闹钟音乐输出窗口，11.设置操作按钮组，12.输出端口1触控开关，13.输出端口2触控开关，21.核心模块，22.输出电流控制模块，23.人机交互模块，24.闹钟音乐输出模块，25.红外收发模块，26.无线（wi-fi）通信模块，27.移动数据通信模块，28.时钟模块，29.电源模块，30.市电输入端口，31.市电输出端口1，32.市电输出端口2，41.红外控制信号，42.电灯或其他电器，43.无线路由器，44、手机等智能终端，45.移动数据通信网络。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本领域普通技术员在本发明的原理和宗旨的范围内，所做的任何修改、等同替换、改进、变型等，都属于本发明保护范围。

图1为本发明的前面板示意图，图2为本发明的系统架构框图。如图2所示，核心模块（21）是智能化的核心，从时钟模块（28）获取系统时间，并根据用户设置向输出电流控制模块（22）发送电流通断指令及通断方式的指令，播放音乐并通过闹钟音乐输出模块（24）输出，向红外收发模块（25）发送红外智能控制指令，同时，通过无线（wi-fi）通信模块（26）及移动数据通信模块（27）与用户的手机等智能终端进行交互，实现远程设置和控制。如图1所示，触摸屏或液晶屏（2）与设置按钮组（11）用于用户进行参数设置；usb接口（3）用于音乐文件上传、系统软件升级等；移动数据通信网身份识别卡插槽（4）用于插入移动数据通信网络身份识别卡，使得移动数据通信模块（27）接入移动数据通信网络，实现用户使用手机或智能终端（44）通过移动数据通信网完成远程设置和控制；红外收发头水平角度调节轮（5）用于调节红外收发头在水平方向的角度；红外收发头竖直角度调节轮（6）用于调节红外收发头在竖直方向的角度；红外收发窗口（7）用于保护红外收发头，并能全部透过红外光以及红光；红外收发头（8）包含红外发射头、红外接收头、红光发射头，用于接收并学习电器遥控器的红外指令，以及发送红外信号；红光开关（9）用户控制红光发射头发出红光；闹钟音乐输出窗口(10)后面是闹钟音乐输出模块，用于闹钟音乐输出模块（24）输出闹钟音乐；输出端口1触控开关（12）用于直接对输出端口1的通断进行控制，每按一次，输出端口1的输出状态倒换一次，如果当前为接通状态，按一次，就变为断开状态，再按一次，又变为接通状态；输出端口2触控开关（13）用于直接对输出端口2的通断进行控制,每按一次，输出端口2的输出状态倒换一次，如果当前为接通状态，按一次，就变为断开状态，再按一次，又变为接通状态。

在使用前，需要进行参数设置。参数类型包括三类：基础参数、红外指令参数、电器智能控制命令组参数。

基础参数设置，通过触摸屏或液晶屏（2）与设置按钮组（11）完成，包括管理密码、每个输出端口的最大输出功率（电器的最大功率，也就是对应最大输出电流）、系统时间、直接按触控开关（12）、（13）接通电源时，电流从0到最大变化时长、接入wi-fi网络的密码、ip地址、本电器智能控制装置名称。

红外指令参数包括两个方面：电器红外控制指令的学习和红外控制指令组的设置。电器红外控制指令的学习，通过触摸屏或液晶屏（2）与设置按钮组（11）的组合或者手机等智能终端（44）进入所述带音乐闹钟的电器智能控制装置（1）的红外控制指令学习界面，根据所需控制的电器名称创建一个电器红外控制指令集，然后将电器的红外遥控器对准电器智能控制装置（1）的红外收发头（8），并逐个按该红外遥控器的按钮，同时在所建指令集下，逐个保存对应的红外控制指令。红外智能控制指令组的设置，通过触摸屏或液晶屏（2）与设置按钮组（11）的组合或者手机等智能终端（44）进入电器智能控制装置（1）的红外智能控制指令组设置界面，根据所需控制的目的，创建一个红外智能控制指令组，并在该红外智能控制指令组下依次添加需要执行的红外控制指令，即从电器红外控制指令集中依次选择红外控制指令并保存到该红外智能控制指令组中（一个红外智能控制指令组中的红外控制指令可以是不同的电器红外控制指令集中的红外控制指令），并根据实际情况设置两个红外控制指令之间的时间间隔。

电器智能控制命令组参数的设置，通过触摸屏或液晶屏（2）与设置按钮组（11）的组合或者手机等智能终端（44）进入带音乐闹钟的电器智能控制装置（1）的控制组设置界面，根据所需控制的电器名称及所需控制的目的，创建一个电器智能控制命令组，并设置智能控制参数：控制的电流输出端口序号、该路输出的最大输出功率（即实际输出功率，对应实际输出的最大电流，这个最大功率可以小于或等于电器的最大功率）、通电时间、通电后电流从0到该最大输出功率的渐变时长、达到最大功率时是否播放闹钟音乐、通电时播放的闹钟音乐名称、通电后是否发送红外控制指令、通电后延时多长发送红外指令、通电后的遥控指令组名称、断电时间、断电前是否播放闹钟音乐、断电前播放的闹钟音乐名称、断电前是否发送红外控制指令、断电前发送的红外控制指令组名称、该控制组执行日期（工作日或星期几）、该控制组是否激活。

在一个家庭或一个单位内，凡是在通过wi-fi组成的智能控制网中的任意一个所述带音乐闹钟的电器智能控制装置完成了基础参数、红外指令参数、电器智能控制命令组参数设置后，在所述智能控制网中的其他所述带音乐闹钟的电器智能控制装置就可以完全或部分学习该带音乐闹钟的电器智能控制装置的基础参数、红外指令参数、电器智能控制命令组参数，不用对每个所述带音乐闹钟的电器智能控制装置逐一进行设置。

实施例一，单独使用，如图3和图4所示，所述带音乐闹钟的电器智能控制装置（1）的两路输出中的第一路接电灯（或其他电器），第二路接空调（或电视等其他电器）。对于第一路输出的控制，为早上早起，可以设置通电时间、通电后电流从0到该最大输出功率的渐变时长、达到最大功率时播放闹钟音乐、通电时闹钟音乐名称。当系统时间达到所设置的通电时间时，向电灯输出电流，并逐渐变大，电灯的亮度也逐渐变亮，让眼睛适应亮度的变化，当达到最大亮度时，播放所设置的闹钟音乐，将用户唤醒，从而提升人们的生活舒适度。用户按设置按钮组（11）的任意按键，闹钟音乐停止播放。当用户离开时，按输出端口1触控开关（12），第一路输出断电，电灯熄灭。在看电视时，可以将电灯的输出电流设置为小于电灯的额定电流，使灯光更柔和，在提升舒适度时还能节约电能。平时，可以通过触按输出端口1触控开关（12），实现对电灯的控制。在炎热的夏天，用户希望回到家就可以享受到清凉的空调，因此，需要在下班到家前提前开启空调，于是，对于第二路电流的输出，可根据日常下班时间设置空调智能控制命令组，主要包括：通电时间、对应的空调开机的红外智能控制指令组、断电时间、断电前关机红外控制指令。当系统时间达到开机时间时，第二路输出接通，并间隔指定的时间后逐个发送对应的空调开机的红外智能控制指令组中的指令（41），空调进入正常工作状态。当用户到家时，室内温度已经达到了舒适的温度。当达到关机时间时，发送关机红外指令组指令（41），并断开第二路输出，使空调彻底断电，不再浪费电能。除了自动控制外，还可以使用触控开关（12）、（13）对两路输出直接进行控制。

电器智能控制装置（1）也可以控制智能化程度较低的电器或有危险隐患的电器，从而对这类电器进行智能化控制并降低安全隐患，比如电开水壶、电饭锅、电烤炉、电热毯等。对于智能化程度低的电器，先准备好该类电器正常工作所需条件，然后，完成带音乐闹钟的电器智能控制装置（1）的控制参数设置（也可以事后远程设置），到达通电时间后，带音乐闹钟的电器智能控制装置（1）向该类电器供电，该类电器正常工作，完成相应工作后，带音乐闹钟的电器智能控制装置（1）断开该电器的电源。比如，用户早上上班前，在电饭锅里放好米和水，在电炖锅里放好食材和水，根据经验设置好控制组参数后（也可以上班后抽空通过远程完成设置），带音乐闹钟的电器智能控制装置（1）就会在指定时间接通电源，电饭锅和电炖锅开始正常工作，并在下班回家时，香喷喷的米饭和炖汤刚好做好，避免了长时间保温损耗电能以及长时间保温导致米饭或炖汤的味道变差。对于长时间带电工作可能存在的安全隐患的电器，比如，电烤炉、电热毯等，由于带音乐闹钟的电器智能控制装置（1）可以在设定的时间自动断开电源，也可以随时遥控断开电源，因此，可以避免这类电器长时间带电工作可能存在的安全隐患。

实施例二，wi-fi组网使用，如图5所示，所述带音乐闹钟的电器智能控制装置（1）对电器的控制与实施例一相同，但是多个带音乐闹钟的电器智能控制装置（1）可以通过无线路由器（43）组成智能控制网，手机等智能终端（44）可以在无线路由器（43）的wi-fi信号覆盖范围内，通过wi-fi对网络内的所有电器智能控制装置（1）进行控制和管理。

手机等智能终端（44）除了可以对所述带音乐闹钟的电器智能控制装置（1）进行参数设置外，还可以对每路输出发送开或关的指令（不是状态倒换），使得每路输出直接变成接通或断开状态。

实施例三，移动数据网联网使用，如图6所示，带音乐闹钟的电器智能控制装置（1）对电器的控制与实施例一相同，并且多个带音乐闹钟的电器智能控制装置（1）通过无线路由器（43）组成智能控制网与实施例二相同，但是其中一个带音乐闹钟的电器智能控制装置（1）插有有效的移动通信网身份识别卡，手机等智能终端（44）可以通过移动通信网连接该带音乐闹钟的电器智能控制装置（1），并实现对智能控制网内的所有带音乐闹钟的电器智能控制装置（1）进行管理和控制。

需要说明的是，本发明通过红外遥控方式对电器进行智能控制适用一切采用红外遥控信号进行控制的电器。

需要说明的是，输出端口1触控开关（12）和输出端口2触控开关（13）是直接控制两路输出的开关按钮，该开关按钮使输出状态发生倒换，如果当前是接通状态，按一下就断开，再按一下就接通。手机或智能终端（44）可以发送开和关的指令，不管当前是接通还是断开的状态，发送“开”的指令后，该路输出即通电，发送“关”的指令后，该路输出即断电。这样，用户远程控制时，不用管当前是什么状态，都可以准确实现对电器的控制。同时，还可以选择单独执行某个红外控制组指令实现对电器的智能控制。

需要说明的是，为了节约成本，一个家庭或单位，只需要一个所述带音乐闹钟的电器智能控制装置（1）带有移动数据通信模块（27），其余的带音乐闹钟的电器智能控制装置（1）不需要移动数据通信模块（27）。用户通过手机或智能终端（44）通过移动数据通信网络（45）接入带有移动数据通信模块（27）的所述带音乐闹钟的电器智能控制装置（1），就接入了这个家庭或单位的智能控制网，从而可以管理和控制所述智能控制网中的任何一个带音乐闹钟的电器智能控制装置（1）了。