一种具有组件式架构的控制基板及多功能控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有组件式架构的控制基板及多功能控制系统，一种组件式架构的控制基板，包括第一区、第二区和第三区：其中，第一区分别与第二区、第三区相邻；第二区与第三区相邻；第一区包括电压供应模块，第一区四周具有用于安装的安装孔；第二区包括多个通用引脚和控制器，相邻的通用引脚具有相同的间距；第三区包括用于进行网络传输的网络通信模块、用于发出控制指令的中央控制器；控制基板还包括用于获取多种传感器的采集信息的数据获取模块，数据获取模块设有传感器数据采集接口。本实用新型的组件式架构的控制基板是通用的，只要更换不同的应用模块板，就可以实现对多种电器的控制，便于对家用电器的安装和使用。
【专利说明】
一种具有组件式架构的控制基板及多功能控制系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及智能家居技术领域，尤指一种组件式架构的控制基板及具有组件式架构的多功能系统。
【背景技术】
[0002]随着智能家居的普及，家庭装修中应用智能化设备越来越多，智能家居领域需要进行各种家用电器的控制，如交流电机控制、各种电压的直流电机控制、各类电器的开关控制等。
[0003]为了实现这些功能，一般每个电器都有一个对应的控制器，也有一些产品能够采用一个控制器来进行多个电器的控制，但是也只能控制同一种电器。这是因为每个电器都有属于自己的独立控制中心，需要有配套的控制器才能对它进行控制。
[0004]现有的控制器，存在以下的不足:
[0005]在智能家居领域，需要控制的电器数量和种类很多，如果每个电器都需要自己配套的控制器控制，没有通用的控制基板，存在安装、使用时的不便。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的是提供一种组件式架构的控制基板及含有控制基板的具有组件式架构的多功能控制系统，可以用到不同的电器中；通用的组件式架构的控制基板结构相同，便于安装，减少了安装时出错的情况;且使用方法也相似，用户只要了解一个电器的使用方法，其他电器也一通百通了，提高了用户体验。
[0007]本实用新型提供的技术方案如下:
[0008]—种组件式架构的控制基板，包括第一区、第二区和第三区:其中，所述第一区分别与所述第二区、所述第三区相邻;所述第二区与所述第三区相邻;所述第一区包括电压供应模块，所述第一区四周具有用于安装的安装孔;所述第二区包括多个通用引脚和控制器，相邻的所述通用引脚具有相同的间距；所述第三区包括用于进行网络传输的网络通信模块、用于发出控制指令的中央控制器;所述组件式架构的控制基板还包括用于获取多种传感器的采集信息的数据获取模块，所述数据获取模块设有传感器数据采集接口；所述电压供应模块与所述通用引脚电连接;所述通用引脚与所述控制器电连接;所述控制器与所述中央控制器电连接;所述网络通信模块与所述中央控制器电连接;所述数据获取模块与所述中央控制器电连接。
[0009]进一步优选地，所述网络通信模块包括:无线网络通信子模块;和/或;有线网络通信子模块。
[0010]进一步优选地，所述中央控制器为单片机。
[0011]进一步优选地，所述中央控制器包括:用于处理控制指令和采集数据的数据处理模块。
[0012]本实用新型还提供一种具有组件式架构的多功能控制系统，包括:具有电压输入输出的电源模块、用于对外接电器进行控制的应用模块板、组件式架构的控制基板;所述电源模块设置于所述第一区的上方，所述电源模块设有定位柱，所述定位柱安装于所述第一区的所述安装孔上，所述电源模块与所述通用引脚电连接;所述应用模块板设置于所述第二区的上方，所述应用模块板设有多个通用插口，所述通用插口与所述第二区的所述通用引脚连接。
[0013]进一步优选地，所述应用模块板还包括:用于输出多种电压的电机驱动装置；用于控制所述电机驱动装置的开关控制装置;所述电压驱动装置与所述开关控制装置电连接；所述通用插口与所述电压驱动装置、所述开关控制装置电连接。
[0014]进一步优选地，所述电机驱动装置还包括:交流电机驱动装置和直流电机驱动装置。
[0015]进一步优选地，所述电源模块还包括:用于抗干扰的继电器，所述继电器与所述通用引脚电连接。
[0016]与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于:
[0017]1、控制基板具有通过引脚，与应用模块板的通用插口相对应，此控制基板上可以替换不同功能的应用模块板，应用在不同的电器中；例如，需要对三种家用电器安装控制器，现有的技术是需要花费大量的时间去了解需要安装的三种电器的对应控制器，而由于本实用新型的控制基板可以应用到不同电器，只要了解了控制基板的结构，就可以把它安装在不同的电器中，只要插入电器相对应的应用模块板即可，减少了安装时间，装修更方便。另外，通过网络通信模块可以接收移动终端的控制指令，再执行相关的电器控制；同时数据获取模块可以采集传感器的信息，中央控制器根据采集的信息自动控制相关电器的运行状态，使家用电器更智能化、便捷化。
[0018]2、无线网络通信子模块保证了移动终端可以通过W1-F1、蓝牙等无线通信技术与控制基板连接，下达控制指令。有线网络通信子模块使控制基板接入家庭局域网内，当移动终端接入家庭局域时，也可以对控制基板进行远程控制。
[0019]3、单片机具有体积小、质量轻、价格便宜的优点，首先单片机能够完全满足控制基板的要求;它的小体积保证了不会占用控制基板太多的空间，使控制基板能集成更多的功能;便宜的价格更是考虑到了生产成本，便于控制基板的推广使用。
[0020]4、传感器数据采集接口接收到的采集数据，会通过数据获取模块传入中央控制器，而数据处理模块就是处理此数据的，当采集到的数据符合预设值时，会自动发送控制指令给相关模块进行处理；当移动终端发送控制指令给中央控制器时，中央控制器的数据处理模块会根据控制指令控制相关的模块进行工作。
[0021]5、电源模块设置于第一区，即电压供应单元的上方;而应用模块板也设置在第二区的上方;叠放的设计减少了控制系统横向占用的空间，且也减小了各单元连接的距离，连接导线可以相应减少，节省资源;且应用模块板是利用通用插口插入通用引脚的设计，一来可以很好的使应用模块板固定于控制基板上，二来也可以避免连接线的产生，增加系统占用的空间。
[0022]6、每种电器电机驱动装置的要求可能不同，因此设置了多种输出电压的驱动装置，以满足不同的需求；同时，也设置了相应的开关控制装置来控制电机驱动装置；当使用到某个电机驱动装置时，则打开其相应的开关控制装置。
[0023]7、每种电器需要的电机驱动装置可能不同，因此，同时设置了交流电机驱动装置和直流电机驱动装置，使控制系统可以运用到不同的电器中。
[0024]8、增加了用于抗干扰作用的继电器，同时利用继电器调节电流输出，使接入应用模块板上的通用引脚输出强电流，保证电机驱动装置可以支撑外接电器的运行。
[0025]本实用新型的组件式架构的控制基板是通用的，只要更换不同的应用模块板，就可以实现对多种电器的控制，便于对家用电器的安装和使用；由于各电器的控制系统中的控制核心，即组件式架构的控制基板一致，因此软件控制的方法也相似，无需要花费更多的时间去熟悉新的控制界面，使用时更方便、快捷，大大地提高了用户体验。
【附图说明】
[0026]下面将以明确易懂的方式，结合【附图说明】优选实施方式，对一种组件式架构的控制基板及含有控制基板的具有组件式架构的多功能控制系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
[0027]图1是一种实施例的组件式架构的控制基板、应用模块板的立体结构示意图；
[0028]图2是一种实施例的组件式架构的控制基板的结构示意图；
[0029]图3是图2的另一种结构不意图；
[0030]图4是另一种实施例的结构不意图。
[0031 ] 附图标号说明:
[0032]1.控制基板，10.第一区，11.电压供应模块，12.安装孔，20.第二区，21.通用引脚，22.控制器，23.通用插口，30.第三区，31.网络通信模块，311.无线网络通信子模块，312.有线网络通信子模块，32.中央控制器，321数据处理模块，40.数据获取模块，2.应用模块板，50.电机驱动装置，51.交流电机驱动装置，52.直流电机驱动装置，60.开关控制装置，3.电源模块。
【具体实施方式】
[0033]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照【附图说明】本发明的【具体实施方式】。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
[0034]在本实用新型的一个实施例中，一种组件式架构的控制基板I，包括第一区10、第二区20和第三区30:其中，所述第一区10分别与所述第二区20、所述第三区30相邻;所述第二区20与所述第三区30相邻;所述第一区10包括电压供应模块11，所述第一区10四周具有用于安装的安装孔12;所述第二区20包括30个通用引脚21和控制器22，相邻的所述通用引脚21具有相同的间距;所述第三区30包括用于进行网络传输的网络通信模块31、用于发出控制指令的中央控制器32;所述组件式架构的控制基板I还包括用于获取多种传感器的采集信息的数据获取模块40，所述数据获取模块40设有传感器数据采集接口(图中未画出)；所述电压供应模块11与所述通用引脚21电连接;所述通用引脚21与所述控制器22电连接；所述控制器22与所述中央控制器32电连接;所述网络通信模块31与所述中央控制器32电连接;所述数据获取模块40与所述中央控制器32电连接。
[0035]在本实施例中，利用30个通用引脚21来固定、连接应用模块板I，其中，通用引脚21保证了可以替换不同功能的应用模块板2，是组件式架构的控制基板I应用于多种不同的电器的基础。根据具体的应用模块板2，连接相应的传感器至传感器数据采集接口，数据获取模块40就可以得到传感器的采集数据，把此采集数据发送给中央控制器32，就可以实现相关电器的自动控制。
[0036]在其它实施例中，通用引脚21的数量也可以进行改变，并不局限于30个，只要不影响应用模块板2替换、使用即可。
[0037]优选地，网络通信模块31包括:无线网络通信子模块311;和/或;有线网络通信子模块312。
[0038]具体的，网络通信模块31保证了此组件式架构的控制基板I可以与移动终端进行通信;无线网络通信子模块311，可以实现W1-F1、蓝牙、NFC等无线通信连接;而有线网络通信子模块312可以保证组件式架构的控制基板I稳定地连入家庭的局域网内，当移动终端通过家庭的无线局域网连入，也可以对组件式架构的控制基板I下达控制指令。
[0039]优选地，中央控制器32为单片机。单片机的功能强大，可以胜任中央控制器的职能；同时其小体积、质量轻、价格便宜的优点，使组件式架构的控制基板在相同大小的情况下可以集成多种功能，减小了生产成本，利于普及和应用。
[0040]优选地，中央控制器32包括:用于处理控制指令和采集数据的数据处理模块321。
[0041]具体的，移动终端通过W1-Fi与组件式架构的控制基板I进行通信，下达控制指令时时可以由数据处理模块321进行处理，然后再下达到相应的模块中处理，例如，当移动终端下达传感器采集数据的指令时，数据处理模块321进行处理，然后给数据获取模块40下达指令，以获取连入的传感器采集的相关数据。当数据获取模块40获得数据时，会发送到中央控制器32，数据处理模块321可以比较是否达到相关标准，如果达到就执行相应的控制指令。例如，组件式架构的控制基板I上插入窗户/窗帘应用模块板2，连入风光雨传感器，当感应器采集到下雨的数据时，自动控制连入的窗户关闭；也可以连入光线传感器、人体红外传感器，当天暗时，感应到家里没人时，可以自动控制关闭窗户、拉上窗帘。数据处理模块也可以把采集信息发给移动终端，便于用户实时、了解室内的情况，以下头相关控制指令。
[0042]在本实用新型的另一个实施例中，一种具有组件式架构的多功能控制系统，包括:具有电压输入输出的电源模块3、用于对外接电器进行控制的应用模块板2、组件式架构的控制基板I;所述电源模块3设置于所述第一区的上方，所述电源模块设有定位柱(图中未画出)，所述定位柱安装于所述第一区10的所述安装孔12上，所述电源模块3与所述通用引脚21电连接;所述应用模块板2设置于所述第二区20的上方，所述应用模块板2设有多个通用插口 23，所述通用插口 23与所述第二区20的所述通用引脚21连接。
[0043]具体的，电源模块3放置在第一区10的上方、应用模块板2通过通用插口23安装于第二区20的上方，这样的设计很好地节省了横向空间，便于家庭安装;且引脚和插口的设计，减少了连接引线的使用，不会造成连接引线堆积产生的零乱感，便于后续的规划、管理；同时，引脚的设计也便于多种应用模块板2的替换、安装，只要具有对应的通过插口的应用模块板即可安装于此组件式架构的控制基板I上，形成的控制系统就可以对相应的电器进行控制，实现了多功能控制，应用范围广。
[0044]优选地，应用模块板2还包括:用于输出多种电压的电机驱动装置50;用于控制所述电机驱动装置的开关控制装置60;所述电压驱动装置50与所述开关控制装置60电连接；所述通用插口 23与所述电压驱动装置50、所述开关控制装置60电连接。优选地，电机驱动装置50还包括:交流电机驱动装置51和直流电机驱动装置52。
[0045]具体的，由于电器多种多样，对于电机驱动装置50的需要也多样化，因此设置有不同输出电压的交流电机驱动装置51和直流电机驱动装置52，以满足不同电器的需求；同时，设置有对应的开关控制装置60，需要时打开，不需要时关闭，使用时方便、安全。
[0046]优选地，电源模块3还包括:用于抗干扰的继电器，继电器与通用引脚电连接。通过继电器连入应用模块板2的通用插口 23，调节输出电流，使应用模块板2可以支配大电流，保证能够正常驱动不同的电器。例如，在组件式架构的控制基板I上插入厨房的应用模块板2，电机驱动装置50的交流电机驱动装置51和直流电机驱动装置52就可以分别连入换气扇、油烟机等电器，同时可以接入烟雾传感器，当检测到烟雾数据高于一定值时，自动控制换气扇、油烟机开启，达到换气的目的。当然，也可以连入燃气泄漏检测、漏水检测等传感器，以控制燃气阀门、自来水阀门、厨房窗户等设备的自动控制。
[0047]本实用新型的含有组件式架构的控制基板的具有组件式架构的多功能控制系统，具有可替换应用模块板的设计，使此控制系统可以应用于不同的电器中，保证了控制系统的统一、安装方便、用户使用时上手快，达到一通百通的效果。
[0048]应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种组件式架构的控制基板，其特征在于，包括第一区、第二区和第三区: 其中，所述第一区分别与所述第二区、所述第三区相邻； 所述第二区与所述第三区相邻； 所述第一区包括电压供应模块，所述第一区四周具有用于安装的安装孔； 所述第二区包括多个通用引脚和控制器，相邻的所述通用引脚具有相同的间距； 所述第三区包括用于进行网络传输的网络通信模块、用于发出控制指令的中央控制器； 所述组件式架构的控制基板还包括用于获取多种传感器的采集信息的数据获取模块，所述数据获取模块设有传感器数据采集接口 ； 所述电压供应模块与所述通用引脚电连接； 所述通用引脚与所述控制器电连接； 所述控制器与所述中央控制器电连接； 所述网络通信模块与所述中央控制器电连接； 所述数据获取模块与所述中央控制器电连接。2.—种根据权利要求1所述的组件式架构的控制基板，其特征在于，所述网络通信模块包括: 无线网络通信子模块； 和/或； 有线网络通信子模块。3.—种根据权利要求1所述的组件式架构的控制基板，其特征在于，所述中央控制器为单片机。4.一种根据权利要求1所述的组件式架构的控制基板，其特征在于，所述中央控制器包括: 用于处理控制指令和采集数据的数据处理模块。5.—种具有组件式架构的多功能控制系统，其特征在于，包括:具有电压输入输出的电源模块、用于对外接电器进行控制的应用模块板、如权利要求1-4任一所述的控制基板； 所述电源模块设置于所述第一区的上方，所述电源模块设有定位柱，所述定位柱安装于所述第一区的所述安装孔上，所述电源模块与所述通用引脚电连接； 所述应用模块板设置于所述第二区的上方，所述应用模块板设有多个通用插口，所述通用插口与所述第二区的所述通用引脚连接。6.—种根据权利要求5所述的具有组件式架构的多功能控制系统，其特征在于，所述应用模块板还包括: 用于输出多种电压的电机驱动装置； 用于控制所述电机驱动装置的开关控制装置； 所述电压驱动装置与所述开关控制装置电连接； 所述通用插口与所述电压驱动装置、所述开关控制装置电连接。7.—种根据权利要求6所述的具有组件式架构的多功能控制系统，其特征在于，所述电机驱动装置还包括: 交流电机驱动装置和直流电机驱动装置。8.—种根据权利要求5-7任一所述的具有组件式架构的多功能控制系统，其特征在于，所述电源模块还包括: 用于抗干扰的继电器，所述继电器与所述通用引脚电连接。
【文档编号】G05B19/04GK205540055SQ201620269782
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】代兴伟
【申请人】上海宾爱智能信息科技有限公司