一种遥控智能开关的制作方法

本发明涉及智能开关领域，尤其是具有遥控功能的智能开关。

背景技术：

开关是生活中不可或缺的一样东西。在目前的日常生活中，开关大都以手动方式实现进行操作，不能够实现远程操控，使人们的生活不够便利。本发明在原有手动开关的基础上设计而成，大大提升了原有开关的智能性和可操控性，为人们生活提供便利。

技术实现要素：

为了解决原有开关的远程操控问题，本发明通过红外遥控器控制舵机旋转，来代替手动操作，从而实现手动开关的远程操作。

本发明主要包括红外发射及接收单元，舵机传动装备，声音检测单元，光检测单元，温度检测单元，湿度检测单元，时钟单元，显示单元，电源模块，按键模块和开关壳体。

本技术的实施方案主要为：使用stc89c51rc-40i-pdip40单片机作为开关的主要控制器件；红外发射及接收单元由nec编码的遥控器和vs1738红外线传感器构成，其中nec编码的遥控器用于发射红外线信号，vs1738红外线传感器用于接收遥控器发来的红外信号；舵机传动装备由两个sg90舵机构成，在收到单片机发送过来的pwm信号后实现开关的开闭；声音检测单元由l型电容式咪头和lm339电压比较器构成，可根据外界声音大小来改变其高低电平输出；光检测单元由光敏电阻与lm339电压比较器组成，可根据外界光强来改变其高低电平输出；显示单元选取0.96寸oled显示屏，用于显示系统当前的工作状态；温度检测单元选取ds18b20温度传感器，用于开关所在环境温度的检测；湿度检测单元选取dht11湿度传感器；时钟单元包括了ds1302时钟芯片和有源蜂鸣器，用来提示当前系统时间；电源模块由三节1.5v干电池串联而成，总电压大小为4.5v，给系统各个元件进行供电；按键模块包括5个轻触开关按键，按键包括开关键、延时开关键、关闭延时开关键、闹钟开启键以及闹钟关闭键；开关壳体主要由长和宽为9cm，高为6cm的四棱柱型丁二烯—苯乙烯共聚物材质外壳和舵机固定杠杆组成。

stc89c51rc-40i-pdip40单片机的第40引脚接4.5v电源正极，单片机的第20引脚接4.5v电源负极，将4.5v电池盒正极接10μf的电容正极，串联一个10kω的电阻后接4.5v电池盒负极，并在电容正负极并联一个轻触开关按键，将电容负极引出接单片机的第9引脚组成复位电路；vs1738红外线传感器的电源正负极接4.5v电源的正负极，信号输出端接单片机的p3.2引脚；ds18b20温度传感器的正负极接4.5v电源的正负极，信号输出引脚接单片机的p1.3引脚；两个sg90舵机上下黏贴在支杆上，其正负极与4.5v电源正负极连接，其信号引脚分别与单片机的p2.0和p2.1引脚连接，舵机摇臂一个与钮柄头部接触，另一个与钮柄中端接触；dht11湿度传感器的正负极接4.5v电源正负极，信号引脚接单片机的p2.4引脚；声音检测单元的正负极接4.5v电源正负极，信号输出端与单片机的p2.2引脚连接；光检测单元的正负极接4.5v电源正负极，其信号输出端与单片机的p2.3引脚连接；4.5v电源正极接npn9013三极管集电极，发射极接一个500ω的限流电阻后接有源蜂鸣器的正极，有源蜂鸣器的负极接4.5v电源负极，基极接单片机的p1.2引脚；ds1302时钟芯片的引脚1和引脚8接4.5v电源正极，引脚4接4.5v电源负极，引脚2、3、5、6、7分别与单片机的p2.5、p2.6、p1.4、p2.7和p1.0引脚连接；nec红外线遥控器与红外线接收器，通过红外线信号传输信息；0.96寸oled引脚1接4.5v电源正极，引脚2接4.5v电源负极，引脚3~7分别与单片机的p2.5、p2.6、p1.5、p2.7和p1.1引脚；开关键、延时开关键、关闭延时开关键、闹钟开启键以及闹钟关闭键，一端分别与单片机的p0.0，p0.1，p0.2，p0.3，p0.4相连接，另一端接地；外壳体是一个长宽为9cm高为6cm的四棱柱，通过胶水与开关面边缘进行黏贴，其内部有一个支杆通过螺丝固定于上下两个侧面，支杆上带有两个舵机，前侧面用于放置oled显示屏和按键。

本发明的优点在于：该遥控智能开关实现了开关的远程操控，且安装和操作过程简单，并能检测实时的温湿度情况。

附图说明

图1.遥控智能开关结构示意图

图2.遥控智能开关电路图

图1中:1、墙壁，2、船型开关，3、螺丝4、支杆，5、舵机摇臂，6、电路板，7、红外线检测单元，8、声音检测单元，9、光检测单元，10、温度检测单元，11、湿度检测单元，12、时钟芯片，13、单片机最小系统，14、单片机，15、电池盒，16、0.96寸oled显示屏，17、按键，18、红外线遥控器。

具体实施方式

本产品外形为长方体，舵机安装在中间，并是固定的，可以通过旁边的螺丝前后移动支杆，以调节舵机摇臂和钮柄之间的距离，然后再将本产品粘合到开关上面。开机后读取各个传感器和时钟芯片的数据并在显示屏第一行显示时间及温度，第二行显示现在的开关状态和湿度情况。开状态显示为ophen，关状态显示为close，湿度以百分比的形式显示。本遥控智能开关有两个舵机，一个舵机控制开，另一个舵机控制闭合，两者协调工作。若此时开关为关闭状态，打开过程为右边舵机先顺时针旋转75°抬高，再将左边舵机顺时针旋转75°打开开关；关闭过程为左边舵机先逆时针旋转75°抬高，再将右边舵机逆时针旋转75°关闭开关。

红外线遥控器有九个按键：按下遥控器的开键和关键的时候，单片机使舵机产生相应开或关动作并在显示屏的第二行显示ophen或close；按下延时键的时候在的第二行右边显示延时时间，每次按下延时30分钟。延时结束后，延时显示消失，若为开启状态执行关闭，若关闭状态执行开启。按下结束延时键结束延时并延时显示消失；按下闹钟开启按键的时候在的第一行右边显示延时时间，每次按下延时1小时。延时结束后，延时显示消失并开始启动蜂鸣器响一分钟。按下关闭闹钟键关闭闹钟并延时显示消失；按下时间设置键设置时间，首先设置小时，再次按下设置分钟，再次按下设置秒。再相应时间上按时间加键或时间减键实现时间的加减。再次按下时间设置键的时候完成时间设置。

产品上有五个按键，分别为开关键，延时键，结束延时键，闹钟开启键，关闭闹钟键。延时键，结束延时键，闹钟开启键，关闭闹钟键使用方式与使用遥控器按键使用方式一致。开关键是开关开启则执行关闭，开关关闭则执行开启。单片机每0.5秒读取一次时钟模块的时间，每10分钟检测一次温湿度并送入显示器显示。若光传感器检测到无光，声音传感器检测到没声音的时候，显示器熄灭。当检测到声音或者一定的光强时启动显示屏。

技术特征：

技术总结
一种遥控智能开关，主要包括红外发射及接收单元，舵机传动装备，声音检测单元，光检测单元，温度检测单元，湿度检测单元，时钟单元，显示单元，电源模块，按键模块和开关壳体。本发明的优点在于，该遥控智能开关实现了开关的远程操控，且安装和操作过程简单，并能检测实时的温湿度情况。

技术研发人员：刘树博;夏雨奇;邱仁高
受保护的技术使用者：东华理工大学
技术研发日：2018.02.07
技术公布日：2019.08.13