智能零火开关的制作方法

本实用新型涉及一种开关，具体涉及智能零火开关。

背景技术：

开关是家家户户都需要用到的，现有开关几乎都是本地手动控制的开关，这样控制很不方便，尤其是对于一些记性不好、经常忘记关家中的用电器的人，智能开关可以随时查看家中的用电器电源所处状态，若是有忘记关的灯、空调等可以远程控制将其关闭，这可以极大地方便人们的生活。另外，在APP等远程控制终端上还可以设置定时、场景等，例如定时开关用电器、设置离家模式，离家模式开启就可以自动将所有灯关闭，方便实用且节约了能源。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种智能零火开关，解决传统开关只能本地手动控制、无法实现远程控制的问题。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种智能零火开关，包括供电电路和与供电电路分别连接的单片机、Zigbee电路、继电器驱动电路、接口电路和触摸电路，所述触摸电路、接口电路、单片机、继电器驱动电路和终端依次连接，所述单片机还与Zigbee电路相连。

本技术方案中的触摸电路就是本地的手动控制端，触摸电路上设有按键，当按键发生动作时，接口电路接收来自触摸电路的电平信号，将电平信号传送给单片机，并给触摸电路提供电源。单片机将接口电路传来的信号进行识别、处理，并传送给继电器驱动电路，继电器驱动电路控制终端（例如电灯、空调、窗帘等）的开启和关闭，从而实现本地手动控制。

本技术方案还包括Zigbee电路，本实用新型中Zigbee电路采用透传Zigbee电路，该电路实现了2.4G和TTL串口之间的透明传输，同时Zigbee串口跟单片机串口相连，最终实现单片机的无线收发数据功能。除可实现本地手动控制外，还可实现远程控制：可以将Zigbee电路与手机app连接，Zigbee电路将app的指令传送给单片机，单片机将Zigbee电路传来的信号进行识别、处理，并传送给继电器驱动电路，继电器驱动电路控制终端（例如电灯、空调、窗帘等）的开启和关闭，从而实现远程智能控制。

作为优选的，所述供电电路包括从电源输入端到输出端依次连接的保险丝、第一压敏电阻、共模电感、安规电容、变压器和开关型稳压电源。供电电路中设置了保险丝、压敏电阻、共模电感和安规电容，增强了系统的安全性和可靠性，能够抗电磁干扰、浪涌和雷击等。

作为优选的，所述变压器为AC-DC12V电源模块，所述开关型稳压电源型号是LMR14006。220V电源经过变压器和相关电路变成直流12V电源，采用AC-DC12V电源模块，提高电源的效率，开关型稳压电源采用的是LMR14006芯片手册推荐的器件进行配置的。

作为优选的，所述开关型稳压电源的电源输入端通过磁珠与变压器的引脚3相连。磁珠具有抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰，还具有吸收静电脉冲的能力，可以消除电路中的RF噪声以排除干扰。

作为优选的，所述继电器驱动电路有3个，均采用三极管驱动，包括三极管和从电源输入端到输出端依次连接的线圈端降流电路、线圈端反向电流吸收电路和触点端高压吸收电路。继电器实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”，在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

作为优选的，所述线圈端降流电路，包括第一电阻和与第一电阻并联的电解电容；所述线圈端反向电流吸收电路包括分别与继电器并联的二极管和电容，所述二极管的负极与继电器的输入端相连；所述触点端高压吸收电路包括并联在继电器的触点端的第二压敏电阻。线圈端降流电路可以保证线圈导通时由12V的电压让继电器带电吸合，导通后继电器吸合后经过R2分压，降低线圈承受的电压，减少继电器线圈发热，提高继电器使用寿命。线圈端反向电流吸收电路中的二极管在线圈电压接反时导通而保护继电器线圈。触点端高压吸收电路：触点端的压敏电阻，可以吸收瞬间高压而保护继电器触点。

作为优选的，所述继电器的电源输出端与三极管的集电极相连，所述三极管的基极经过第二电阻与单片机相连，所述三极管的发射极与基极之间连有第三电阻，所述三极管的发射极接地。RC延迟电路起到延时的作用，三极管起到导通以及放大电流驱动后面电路的作用。

作为优选的，所述单片机型号是PIC16F690或PIC16LF1829。

作为优选的，所述接口电路包括识别按键动作的触摸芯片，所述触摸芯片的型号是CSS108AE。接口电路识别触摸动作，接收来自触摸电路的电平信号传送给单片机，并给触摸电路提供电能。

作为优选的，还包括壳体，所述壳体包括相互扣合的底座和上盖，所述底座和上盖均是六面体且有一面开口，底座开口处向内弯曲形成第一定位块，所述第一定位块末端与上盖的外表面贴合；上盖开口处向外弯曲形成第二定位块，所述第二定位块末端与底座的内表面贴合。上盖和底盖相互扣合，安装时只需捏动上盖的侧面，将第二定位块与底座的内壁贴合，然后松手，第二定位块会在上盖弹力的作用下与底座的内壁紧密贴合，起到固定的作用，而第一定位块进一步增强了底座和上盖的相互作用，防止上盖脱离。本结构安装时底座可以固定在墙上或其他地方，控制面板可设在上盖上，安装拆卸方便，结构简单，且使用到的零件少，降低生产成本。

所述上盖四个棱所在位置的内侧设有扭簧，所述扭簧的两个扭臂分别与上盖的底面和侧面紧密贴合。扭簧的存在防止壳体长时间使用失去弹性、难以与底座紧密贴合的问题。

所述第一定位块和第二定位块之间设有密封橡胶圈。密封橡胶圈的存在进一步增强了壳体的密封性，防止灰尘、湿气等进入，造成安全隐患。

所述壳体内部设有弹簧，所述弹簧一端固定在底座上，另一端与上盖紧密接触。上盖会在弹簧弹力的作用下与橡胶圈紧密贴合，密封性更好。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1）智能零火开关通过本地触摸按键或远程控制命令例如Zigbee无线通讯来完成支路的通断电功能，伴随着本地控制支路的通断电，智能开关都会向主机上报状态数据，该数据反映出每个支路当前的通断电状态。

2）智能零火开关支持设备类型的上报功能，对于各类开关在关灯情况下可上报设备类型，上报成功后单片机上的灯会自动熄灭。

3）智能零火开关支持断电恢复功能，用户通过APP可以选择设备在断电再上电时的初始状态，即断电前的状态或者为断电状态。

4）智能零火开关能够接收主机的查询命令，通过查询命令，主机可以知道每一支路当前的通断电情况。

5）本实用新型智能零火开关供电电路稳定可靠，抗干扰能力强；继电器的线圈和触点具有保护电路，开关的使用寿命长、触控操作灵敏。

附图说明

图1为本实用新型智能零火开关的模块图。

图2为本实用新型供电电路中保险丝、第一压敏电阻、共模电感、安规电容、变压器的连接示意图。

图3为本实用新型供电电路中开关型稳压电源的电路图

图4为本实用新型型号为PIC16F690的单片机的电路图。

图5为本实用新型型号为PIC16LF1829的单片机的电路图。

图6为本实用新型继电器驱动电路的电路图。

图7为本实用新型Zigbee电路的电路图。

图8为本实用新型接口电路的电路图。

图9为本实用新型接口电路和单片机连接的电路图。

图10为本实用新型接口电路和按键连接的电路图。

图11为本实用新型智能零火开关壳体结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1：

本实施例提供了一种智能零火开关，如图1所示，包括供电电路和与供电电路分别连接的单片机、Zigbee电路、继电器驱动电路、接口电路和触摸电路，所述触摸电路、接口电路、单片机、继电器驱动电路和终端依次连接，所述单片机还与Zigbee电路相连。

本技术方案中的触摸电路中的触摸电路就是本地的手动控制端，触摸电路上设有按键，当按键发生动作时，接口电路接收来自触摸电路的电平信号，将电平信号传送给单片机，并给触摸电路提供电源。单片机将接口电路传来的信号进行识别、处理，并传送给继电器驱动电路，继电器驱动电路控制终端的开启和关闭，例如电灯、空调、窗帘等，从而实现本地手动控制。

本技术方案还包括Zigbee电路，如图7所示，本实用新型中Zigbee电路采用透传Zigbee电路，该电路实现了2.4G和TTL串口之间的透明传输，同时Zigbee串口跟单片机串口相连，最终实现单片机的无线收发数据功能。除可实现本地手动控制外，还可实现远程控制：可以将Zigbee电路与手机app连接，Zigbee电路将app的指令传送给单片机，单片机将Zigbee电路传来的信号进行识别、处理，并传送给继电器驱动电路，继电器驱动电路控制终端（例如电灯、空调、窗帘等）的开启和关闭，从而实现远程智能控制。

实施例2：

本实施例是在实施例1的基础上进一步限定了：所述供电电路包括从电源输入端到输出端依次连接的保险丝F1、第一压敏电阻RV1、共模电感L1、安规电容C7、变压器和开关型稳压电源，如图2-3所示。供电电路中设置了保险丝、压敏电阻、共模电感和安规电容，增强了系统的安全性和可靠性，能够抗电磁干扰、浪涌和雷击等。

实施例3：

本实施例是在实施例2的基础上进一步限定了：所述变压器为AC-DC12V电源模块，所述开关型稳压电源型号是LMR14006。220V电源经过变压器和相关电路变成直流12V电源，采用AC-DC12V电源模块，提高电源的效率，开关型稳压电源采用的是LMR14006芯片手册推荐的器件进行配置的。

实施例4：

本实施例是在实施例3的基础上进一步限定了：所述开关型稳压电源的电源输入端通过磁珠（R10）与变压器的引脚3相连。磁珠具有抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰，还具有吸收静电脉冲的能力，可以消除电路中的RF噪声以排除干扰。

实施例5：

本实施例是在实施例1的基础上进一步限定了：所述继电器驱动电路有1-3个，均采用三极管驱动，包括从电源输入端到输出端依次连接的线圈端降流电路、线圈端反向电流吸收电路和触点端高压吸收电路，如图6所示。继电器实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”，在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

实施例6：

本实施例是在实施例5的基础上进一步限定了：所述线圈端降流电路，包括第一电阻R2和与第一电阻R2并联的电解电容C2；所述线圈端反向电流吸收电路包括分别与继电器并联的二极管D2和电容C5，所述二极管D2的负极与继电器的输入端相连；所述触点端高压吸收电路包括并联在继电器的触点端的第二压敏电阻RV2。线圈端降流电路可以保证线圈导通时由12V的电压让继电器带电吸合，导通后继电器吸合后经过R2分压，降低线圈承受的电压，减少继电器线圈发热，提高继电器使用寿命。线圈端反向电流吸收电路中的二极管在线圈电压接反时导通而保护继电器线圈。触点端高压吸收电路：触点端的压敏电阻，可以吸收瞬间高压而保护继电器触点。

实施例7：

本实施例是在实施例6的基础上进一步限定了：所述继电器的电源输出端与三极管Q2的集电极相连，所述三极管的基极经过第二电阻R5与单片机相连，所述三极管Q2的发射极与基极之间连有第三电阻R8，所述三极管Q2的发射极接地。RC延迟电路起到延时的作用，三极管起到导通以及放大电流驱动后面电路的作用。

实施例8：

本实施例是在实施例1的基础上进一步限定了：所述单片机型号是PIC16F690或PIC16LF1829，如图4、5所示。

实施例9：

本实施例是在实施例1的基础上进一步限定了：所述接口电路包括识别按键动作的触摸芯片，所述触摸芯片的型号是CSS108AE，如图8-10所示。接口电路识别触摸动作，接收来自触摸电路的电平信号传送给单片机，并给触摸电路提供电能。

实施例10：

本实施例是在实施例1的基础上进一步限定了：本实施例在实施例1的基础上，进一步限定了：还包括壳体，所述壳体包括相互扣合的底座1和上盖2，所述底座1和上盖2均是六面体且有一面开口，底座1开口处向内弯曲形成第一定位块11，所述第一定位块11末端与上盖2的外表面贴合；上盖2开口处向外弯曲形成第二定位块21，所述第二定位块21末端与底座1的内表面贴合。

上盖和底盖相互扣合，安装时只需捏动上盖的侧面，将第二定位块与底座的内壁贴合，然后松手，第二定位块会在上盖弹力的作用下与底座的内壁紧密贴合，起到固定的作用，而第一定位块进一步增强了底座和上盖的相互作用，防止上盖脱离。本结构安装时底座可以固定在墙上或其他地方，可在上盖上设置开口，将触摸面板或控制面板设置在上盖开口处，安装拆卸方便，结构简单，且使用到的零件少，降低生产成本。

所述上盖四个棱所在位置的内侧设有扭簧4，所述扭簧4的两个扭臂分别与上盖2的底面和侧面紧密贴合。扭簧的存在防止壳体长时间使用失去弹性、难以与底座紧密贴合的问题。

所述第一定位块11和第二定位块21之间设有密封橡胶圈3。密封橡胶圈的存在进一步增强了壳体的密封性，防止灰尘、湿气等进入，造成安全隐患。

所述壳体内部设有弹簧5，所述弹簧5一端固定在底座1上，另一端与上盖2紧密接触。上盖会在弹簧弹力的作用下与橡胶圈紧密贴合，密封性更好。

尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。