一种附加型墙面开关远程控制装置的制作方法

本实用新型涉及智能开关，尤其是涉及一种附加型墙面开关远程控制装置。

背景技术：

据相关部门统计，我国照明用电占我国总电量的12%左右，是建筑能耗的主要组成部分。然而，在照明用电中，有相当一部分的电能是被浪费的，尤其是在一些大型建筑群（如教学楼、写字楼等）中，照明用电能耗浪费较为严重。照明用电的浪费主要是由于人们行为习惯决定的：对于照明开关，人们大多都有即来即开的习惯，却缺少随走随关的行为。为降低大型建筑群的能耗，目前常用的方法是安排巡逻人员定时逐个排查并关闭不必要的照明设备。

为达到“既响应绿色发展理念，又降低人力浪费”的目的，从技术上减少照明能耗是大型建筑群的理想节能途径。在众多技术中，智能家居相关技术是目前最为热门的概念，智能家居通过物联网技术将家中的各种设备，如音视频设备、安全防范设备、远程控制设备等连接到一起，来实现音视频控制、照明控制、家居安全实时监控、各类家电可编程定时控制等多种功能。

智能开关是智能家居的重要组成部分。目前，市面上以针对86面板（86面板通常指家用开关、插座、信息插座等面板，因长和宽均为86毫米而通称为86面板）的智能开关最为常见，这是由于目前建筑物内大多还是采用翘板式机械开关，而86型开关又是机械式翘板开关的主体。然而，目前智能开关的普及存在瓶颈，尤其是在一些老旧小区与既有建筑物内难以普及应用，这是因为既有建筑的灯光控制开关线路皆为单火线设计铺设，而目前绝大多数智能灯控模块都需要零线和火线两条线路组成回路，这导致很多老旧小区与既有建筑无法完成开关的智能化改装。因此，如何在不破坏原有隐蔽工程和装修的前提（即不破坏原有灯光控制回路）下，对老旧小区和既有建筑的传统翘板式机械开关进行智能化改造，使之达到人走灯关的节能目的，是目前智能开关行业的迫切需求。

技术实现要素：

为了对背景技术领域中老旧小区和既有建筑的传统翘板式机械开关进行改造，使之实现人走灯关的节能目标，本实用新型的目的在于提供一种附加型墙面开关远程控制装置，无需改变既有灯光控制回路，无需重新布线，对原有隐蔽工程和装修也不产生任何破坏，从而避免了市面上现有智能开关的安装弊端。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型包括：外壳、电源、主控电路板和开关驱动装置；电源、主控电路板和开关驱动装置均固定在外壳内，外壳正面为一弱光太阳能板，且弱光太阳能板的中心为触碰开关，外壳反面为凹形卡扣，凹形卡扣能扣紧在86型墙面翘板开关上。

所述电源，包括：弱光太阳能板、超级电容、充电管理电路板和电池；弱光太阳能板经超级电容、充电管理电路板、电池和主控电路板中的电源稳压芯片连接。

所述主控电路板，包括：低功耗单片机、触碰开关、无线通讯芯片、电机驱动芯片和电源稳压芯片；低功耗单片机分别与触碰开关、无线通讯芯片和电机驱动芯片连接，电源稳压芯片分别给低功耗单片机、触碰开关、无线通讯芯片和电机驱动芯片供电。

所述开关驱动装置，包括：减速电机和拨杆；减速电机主轴与拨杆连接，减速电机与主控电路板的电机驱动芯片连接，由主控电路板驱动转动。

所述无线通讯芯片，包括：wifi模块和无线自组网模块。

本实用新型具有的有益效果是：

1)本实用新型开关控制装置为附加型外部设备，不破坏原有开关基础，不破坏原有电路布线，不破坏原有装修和墙面；

2)本实用新型的开关控制装置可支持多种无线通讯方式，包括wifi网络和无线自组网网络

3)本实用新型的开关控制装置可直接更换电池，也可采用弱光太阳能板对电池进行充电，有效地提高了使用便利性；

4)本实用新型的开关控制装置结构简单、成本低廉，同时可靠性高，开关控制的稳定性好。

因此，本实用新型不仅适用于新建住宅楼、办公楼等建筑，同时也适用于老旧小区等既有建筑的开关智能化改造，为上述建筑的节能奠定技术基础。

附图说明

图1是本实用新型的正面立体示意图。

图2是本实用新型的反面立体示意图。

图3是本实用新型装配关系立体示意图。

图4是本实用新型电源、主控电路板和开关驱动装置之间的电气连接关系示意图。

图5是本实用新型的开关驱动装置示意图。

图6是本实用新型的典型应用之一。

图7是本实用新型的典型应用之二。

图中：1、外壳，2、电源，2A、弱光太阳能板，2B、超级电容，2C、充电管理电路，2D、电池，3、主控电路板，3A、触碰开关，4、开关驱动装置，4A、减速电机，4B、拨杆，5、86型墙面翘板开关。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。

如图1、图2所示，本实用新型包括：外壳1、电源2、主控电路板3和开关驱动装置4；电源2、主控电路板3和开关驱动装置4均固定在外壳1内，外壳1正面为弱光太阳能板2A，且弱光太阳能板2A的中心为触碰开关3A，外壳1反面为凹形卡扣，凹形卡扣能扣紧在86型墙面翘板开关5上(外壳尺寸加以改造，本实用新型也可适用于其他型号墙面翘板开关)；因此本实用新型在安装时不会破坏原有开关基础，不会破坏原有电路布线，不会破坏原有装修和墙面。

如图3、图4所示，所述电源2，包括：弱光太阳能板2A、超级电容2B、充电管理电路板2C和电池2D；弱光太阳能板2A经超级电容2B、充电管理电路板2C、电池2D和主控电路板3中的电源稳压芯片连接。安装在外壳1正面的弱光太阳能板2A可接受室内外的光能并产生相应电量(或电流)，该电量在超级电容2B处累积并稳压后，通过充电管理电路2C充入到电池2D内，然后电池2D通过电源稳压芯片后给低功耗单片机、无线通讯芯片、电机驱动芯片和触碰开关3A供电。需要特别说明的是，本实用新型在长期使用后电池2D的电量耗尽时，也可以采用直接更换电池2D的方式，因此弱光太阳能板2A、超级电容2B、充电管理电路2C不是本实用新型的必需配件。

如图3所示，所述主控电路板3，包括：低功耗单片机、触碰开关、无线通讯芯片、电机驱动芯片和电源稳压芯片；低功耗单片机分别与触碰开关、无线通讯芯片和电机驱动芯片连接，电源稳压芯片分别给低功耗单片机、触碰开关、无线通讯芯片和电机驱动芯片供电。

如图3、图4所示，所述开关驱动装置4，包括：减速电机4A和拨杆4B；减速电机4A主轴与拨杆4B连接，减速电机4A与主控电路板3的电机驱动芯片连接，由主控电路板驱动转动。

所述无线通讯芯片，包括：wifi模块和无线自组网模块。

如图4和图5所示，电机驱动芯片、无线通信芯片与触碰开关3A均连接到低功耗单片机，打开墙面开关或关闭墙面开关的命令，可通过无线通信芯片发送给低功耗单片机，也可通过用户手动操作触碰开关3A的方式发送给低功耗单片机，低功耗单片机收到命令后，通过电机驱动芯片驱动减速电机4A正转或反转(拨杆正转，打开墙面开关；拨杆反转，关闭墙面开关)，而减速电机4A的正转或反转相应带动拨杆4B的正转或反转，从而实现86型墙面翘板开关的打开或关闭。

需要特别说明的是，本实用新型开关控制装置内所采用的低功耗单片机可选用美国德州仪器公司(TI)的MSP430芯片等，所采用的电机驱动芯片可采用美国德州仪器公司(TI)的DRV8837芯片等，所采用的无线通信芯片可采用乐鑫信息科技公司的ESP8266芯片等，所采用的充电管理电路板可采用Risym电子科技的TL494CDR芯片等，所采用的电源稳压芯片可采用用Risym电子科技的AMS1117芯片等；至于弱光太阳能板和超级电容它是专用词汇，是不会引起歧义的。

如图6和图7所示，为本实用新型开关控制装置的两种典型应用，其中图6为本实用新型直接连接wifi方式实现远程通讯和控制，图7为本实用新型通过自组网方式后再接连wifi实现远程通讯和控制。

如图6所示，本实用新型开关控制装置通过其内部的无线通讯芯片连接上无线路由器的wifi，并通过无线路由器与云端远程服务器连接。在图6所示的架构下，用户想要打开或关闭某个86型墙面翘板开关，只需要在手机APP上进行相应操作，手机APP将会把该命令上传给远程服务器，而远程服务器完成相应计算后，通过无线路由器将命令下发给对应的开关控制装置。

图6所示的架构，适用于每个开关控制装置都能接收到足够的wifi信号的场合。而在某些特殊的场合，部分开关控制装置无法接收到足够强度的wifi信号，此时可以采用图7所示的架构。如图7所示，所有开关控制装置可先通过自组网(mesh网络)的方式连接起来，然后由部分可接收到足够强度wifi信号的开关控制装置作为中转机构连接到无线路由器，从而实现了所有开关控制装置与远程服务器之间的连接。

上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。