一种开关控制电路及单火线开关系统的制作方法

本实用新型属于电器开关技术领域，尤其涉及一种开关控制电路及单火线开关系统。

背景技术：

单火开关系统是一种只需要一根火线进入就能实现开关控制的入墙开关，在传统的机械开关阶段获得了市场的广泛应用。智能单火开关就是在这个基础上增加智能模块应用，智能模块的功耗完全由单根火线提供，因此目前市场上的大部分智能单火开关都有取电困难和负载范围的限制。

传统的机械开关通过单刀双掷的两个开关共同控制一个灯，智能双控开关或多控开关也是一样。但是双开关意味着需要同时给两个智能模块供电，这对本来就取电困难的智能单火开关要求更加严苛。

同时目前市面上流行两种控制方式，分别为通过ab线通信和通过无线模块通信。前者ab线无法解决两个模块两倍功耗的问题，同时区分ab线提高了使用难度，很容易错接，若混接会导致信息传输出错，从而造成系统控制紊乱，同时错接时可能会引入市电或者大电流信号，使得有烧毁或炸机的风险。后者无线通信方式有距离和传输成功率限制，操作复杂，也无法完全替换现有的家居布线方案，只是一种备选而非最优的方案。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的在于提供一种开关控制电路，旨在解决现有实用性不高的问题。

本实用新型实施例是这样实现的，一种开关控制电路，包括多个单火线开关，各个所述单火线开关内部均包括取电模块、智能模块、驱动模块、及按键控制模块；

各个所述单火线开关中的取电模块和驱动模块均与交流电的第一端连接，其中一用于主开关控制的单火线开关中的驱动模块与外接负载一端连接，所述外接负载另一端与交流电的第二端连接；

各个所述单火线开关中的智能模块均与其内部的取电模块、驱动模块、及按键控制模块连接；

各个所述单火线开关中的按键控制模块通过两根线与其他单火线开关中的按键控制模块对应连接，且各个所述单火线开关中的按键控制模块的第一端、及第二端分别与其内部的智能模块的供电端、及通信端连接，以使内部通过取电模块供智能模块工作的单火线开关可以通过按键控制模块的连接使得提供其他单火线开关中的智能模块的工作供电，以及根据各个所述单火线开关中按键控制模块的开关控制实现控制所述外接负载的开关状态。

更进一步的，所述按键控制模块包括：

控制按键；

驱动单元，所述驱动单元分别与所述控制按键和所述智能模块的供电端连接，用于将所述智能模块的供电端所提供的电源提供至其他单火线开关中的智能模块中，或接收其他单火线开关中的智能模块所提供的电源以供与其连接的智能模块的供电工作；

检测单元，所述检测单元分别与所述控制按键和所述智能模块的通信端连接，用于将所述控制按键的开关状态输入至智能模块的通信端中。

更进一步的，所述按键控制模块还包括：

显示单元，所述显示单元与所述控制按键连接，用于显示所述按键控制模块的接线状态。

更进一步的，所述按键控制模块还包括：

连接于所述驱动单元及所述智能模块的供电端之间的稳压单元，所述驱动单元与所述取电模块的输出端连接，所述稳压单元用于将所述取电模块的输出端或所述驱动单元所输入的电压稳压至所述智能模块的供电端正常工作电压。

更进一步的，所述驱动单元为驱动电阻，所述检测单元为检测电阻，所述驱动电阻和所述检测电阻一端与所述控制按键一端连接，所述驱动电阻另一端与所述智能模块的供电端连接，所述检测电阻另一端与所述智能模块的通信端连接，所述控制按键的另一端接地。

更进一步的，所述显示单元包括限流电阻及发光二极管，所述限流电阻一端与所述控制按键、所述驱动单元及所述检测单元相连接一端连接，所述限流电阻另一端与所述发光二极管一端连接，所述发光二极管另一端所述控制按键另一端连接。

更进一步的，所述稳压单元为ldo稳压器，所述ldo稳压器的输入端分别与所述取电模块的输出端和所述驱动单元连接，所述ldo稳压器的输出端与所述智能模块的供电端连接。

更进一步的，所述控制按键为机械按键或触摸按键。

更进一步的，所述驱动模块为继电器或可控硅。

本实用新型另一实施例提供一种单火线开关系统，所述单火线开关系统包括上述所述的开关控制电路。

本实用新型实施例提供的开关控制电路，通过设置的取电模块可以实现对交流电的取电，通过设置的智能模块可以实现对驱动模块的智能控制，使得实现控制外接负载的开关状态，通过设置的按键控制模块使得可以将其中一单火线开关中智能模块的供电端所提供的供电提供至其他单火线开关的智能模块中，使得可以实现其他智能模块的正常工作，同时又解决掉了由于多个单火线开关中的智能模块所产生的多倍功耗的问题，同时在两根线接错的情况不会产生烧毁或者炸机的问题，使得解决了现有实用性不高的问题。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的开关控制电路的模块示意图；

图2是本实用新型另一实施例提供的开关控制电路中与按键控制模块连接的电路示意图；

图3是本实用新型再一实施例提供的开关控制电路中与按键控制模块连接的电路示意图；

图4是本实用新型又一实施例提供的开关控制电路中与按键控制模块连接的电路示意图。

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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型设置取电模块实现对交流电的取电，设置智能模块实现对驱动模块的智能控制，使得实现控制外接负载的开关状态，设置按键控制模块使得可以将其中一单火线开关中智能模块的供电端所提供的供电提供至其他单火线开关的智能模块中，使得可以实现其他智能模块的正常工作，同时又解决掉了由于多个单火线开关中的智能模块所产生的多倍功耗的问题，同时在两根线接错的情况不会产生烧毁或者炸机的问题，使得解决了现有实用性不高的问题。

实施例一

请参阅图1，是本实用新型实施例提供的开关控制电路的模块示意图，该开关控制电路包括多个单火线开关20，各个单火线开关20内部均包括取电模块21、智能模块22、驱动模块23、及按键控制模块24；

各个单火线开关20中的取电模块21和驱动模块23均与交流电的第一端连接，其中一用于主开关控制的单火线开关20中的驱动模块23与外接负载30一端连接，外接负载30另一端与交流电的第二端连接；

各个单火线开关20中的智能模块22均与其内部的取电模块21、驱动模块23、及按键控制模块24连接；

各个单火线开关20中的按键控制模块24通过两根线与其他单火线开关20中的按键控制模块24对应连接，且各个单火线开关20中的按键控制模块24的第一端、及第二端分别与其内部的智能模块22的供电端、及通信端tr连接，以使内部通过取电模块21供智能模块22工作的单火线开关20可以通过按键控制模块24的连接使得提供其他单火线开关20中的智能模块22的工作供电，以及根据各个单火线开关20中按键控制模块24的开关控制实现控制外接负载30的开关状态。

其中，在实用新型的一个实施例中，该单火线开关20的数量为两个，此时该开关控制电路具体应用于一单火线双控开关系统中，该两个单火线开关20中的按键控制模块24相互连接。可以理解的，在本实用新型的其他实施例中，该单火线开关20的数量还可以为其他，此时各个单火线开关20中的按键控制模块24之间相互连接，且各个单火线开关20中的取电模块21和驱动模块23均与交流电连接，其根据实际使用需求进行设置，在此不做限定。

其中，在实用新型的一个实施例中，各个单火线开关20中均包括有取电模块21、智能模块22、驱动模块23、及按键控制模块24。

进一步地，取电模块21与交流电连接，用于对交流电进行取电以实现开态取电或关态取电，及提供智能模块22的工作供电。

进一步地，智能模块22分别与取电模块21、驱动模块23、及按键控制模块24连接，具体使用时，其智能模块22为一微控制单元(microcontrollerunitmcu)，用于智能控制与其连接的外接负载30的开关状态，进一步的，在使用时，其智能模块22还可以为集成有通信模块的控制器，其通信模块包括但不限于wifi模块、蓝牙模块、zigbee模块、nb-iot模块、rf射频模块中的任意一种或多种，此时用户可通过使用与其通信模块相适配的智能终端，使得可相应的发送控制信号至智能模块22中，以使智能模块22根据所接收到的控制信号相应的控制驱动模块23的工作状态，以控制外接负载30的开关状态。其中，本实施例中，该智能模块22正常供电电压为3.3v，即智能模块22的供电端为3.3v供电，可以理解的，在本实用新型的其他实施例中，其智能模块22的供电电压还可以为其他，在此不做限定。

进一步地，驱动模块23均与交流电的第一端连接，进一步地，由于本实施例中所应用于包括多个单火线开关20的单火线开关系统中，因此，其只有一单火线开关20与外接负载30连接，其与外接负载30连接的单火线开关20为主开关控制的主单火线开关20，其他通过按键控制模块24相连接的各个单火线开关20均为从单火线开关20。此时该主单火线开关20中驱动模块23与外接负载30连接，其外接负载30另一端与交流电的第二端连接，其他各个从单火线开关20中驱动模块23均不与外接负载30连接，其中，本实施例中，交流电的第一端为火线端，交流电的第二端为零线端，且该交流电为市电。

其中，本实施例中，具体实施时，其驱动模块23可以为继电器或可控硅，此时在智能模块22未输出控制信号至驱动模块23时，其驱动模块23处于断开状态，因此无法连通与其连接的外接负载30，当用户通过控制按键241控制模块24或通过智能终端发送信号至智能模块22时，其智能模块22输出控制信号至驱动模块23，以使驱动模块23处于导通状态，使得驱动与其连接的外接负载30的工作。该外接负载30具体使用时为一负载灯具。

进一步地，按键控制模块24与智能模块22及通过两根线与其他单火线开关20中的按键控制模块24对应连接，其各个单火线开关20中按键控制模块24的第一端与其内部的智能模块22的供电端，使得其中一单火线开关20的智能模块22的供电端所提供的电源可通过按键控制模块24的连接，使得提供至其他单火线开关20的智能模块22中，以使其他单火线开关20中的智能模块22可以接收供电进行正常工作，而不需要与其连接的取电模块21提供的供电。

其中，该按键控制模块24包括有控制按键，且该控制按键设置与该单火线开关20的外部，具体的，各个按键控制模块24中的控制按键的两端依次对应连接，本实施例中，其按键控制模块24中的控制按键一端与智能模块22的通信端及供电端连接，其按键控制模块24中的控制按键另一端接地。其各个单火线开关20中按键控制模块24的第二端与其内部的智能模块22的通信端连接，此时每当用户对该控制按键241进行操作时，其按键控制模块24均会将所操作的信号通过第二端输出至智能模块22的通信端中，以使智能模块22根据按键控制模块24的操作进行相应的控制驱动模块23的工作，以使控制外接负载30的开关状态。且由于各个单火线开关20中的按键控制模块24相互连接，使得任一按键控制模块24所进行的操作，其两个单火线开关20中的智能模块22的通信端均可接收到该操作信号。并且在此种按键控制模块24相互连接下，其两个单火线开关20中的智能模块22的通信端可以按照各种需求做收发信号口，使得实现两个单火线开关20中的智能模块22的互通信息。

具体使用时，主单火线开关20及从单火线开关20均与交流电连接，且主单火线开关20的驱动模块23与外接负载30连接，在未进行工作时，其主单火线开关20的取电模块21对交流电进行取电，并输出至其内部的智能模块22中，以使智能模块22正常工作，其智能模块22的供电端通过按键控制模块24与从单火线开关20的按键控制模块24连接，并最终提供至从单火线开关20中的智能模块22的工作供电，此时主单火线开关20和从单火线开关20中的智能模块22均进行正常供电。

当用户对从单火线开关20的按键控制模块24进行操作或通过智能终端发送信号至从单火线开关20的智能模块22中时，其通过按键控制模块24的相互连接，使得主单火线开关20中的智能模块22也可收到该操作信号，且在内部的软件运行判断后，根据操作信号相应的控制驱动模块23的导通，使得控制外接负载30的工作。

当用户对主单火线开关20的按键控制模块24进行操作或通过智能终端发送信号至主单火线开关20的智能模块22中时，其主单火线开关20中的智能模块22直接根据操作信号相应的控制驱动模块23的导通，使得控制外接负载30的工作。

其中，由于各个单火线开关20所连接两根接线变为设置在按键控制模块24的连线中，而按键控制模块24所能提供的最大压差为智能模块22所提供的供电电压，即3.3v，使得不会引入市电或者大电流信号，因此即使在两根线反接的情况下也不会有烧毁或者炸机的问题。

本实施例中，通过设置的取电模块可以实现对交流电的取电，通过设置的智能模块可以实现对驱动模块的智能控制，使得实现控制外接负载的开关状态，通过设置的按键控制模块使得可以将其中一单火线开关中智能模块的供电端所提供的供电提供至其他单火线开关的智能模块中，使得可以实现其他智能模块的正常工作，同时又解决掉了由于多个单火线开关中的智能模块所产生的多倍功耗的问题，同时在两根线接错的情况不会产生烧毁或者炸机的问题，使得解决了现有实用性不高的问题。

实施例二

请参阅图2，是本实用新型第二实施例提供的一种开关控制电路中与按键控制模块连接的电路示意图，该第二实施例与第一实施例的结构大抵相同，其区别在于，本实施例中，按键控制模块24包括：

控制按键241；

驱动单元242，驱动单元242分别与控制按键241和智能模块22的供电端vdd连接，用于将智能模块22的供电端vdd所提供的电源提供至其他单火线开关20中的智能模块22中，或接收其他单火线开关20中的智能模块22所提供的电源以供与其连接的智能模块22的供电工作；

检测单元243，检测单元243分别与所述控制按键241和所述智能模块22的通信端tr连接，用于将控制按键241的开关状态输入至智能模块22的通信端tr中；

显示单元244，显示单元244与控制按键241连接，用于显示按键控制模块24的接线状态。

其按键控制模块24具体实施时，参阅图2所示，在本实用新型的一个实施例中，驱动单元242为驱动电阻，检测单元243为检测电阻。驱动电阻和检测电阻一端与控制按键241一端连接，驱动电阻另一端与智能模块22的供电端vdd连接，检测电阻另一端与智能模块22的通信端tr连接，控制按键241的另一端接地。具体的，其主单火线开关20a与外接负载30连接，其从单火线开关20b通过按键控制模块24与主单火线开关20a连接，此时主单火线开关20a中的驱动单元242为第一驱动电阻r1，从单火线开关20b中的驱动单元242为第二驱动电阻r2；主单火线开关20a中的检测单元243为第一检测电阻r3，从单火线开关20b中的检测单元243为第二检测电阻r4；主单火线开关20a中的控制按键241为第一控制按键k1，从单火线开关20b中的控制按键241为第二控制按键k2。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，显示单元244包括限流电阻及发光二极管，限流电阻一端与控制按键241、驱动单元242及检测单元243相连接一端连接，限流电阻另一端与发光二极管一端连接，发光二极管另一端控制按键241另一端连接。且本实施例具体实施时，其发光二极管的负极与限流电阻连接。具体的，主单火线开关20a中的显示单元244分别为第一限流电阻r5和第一发光二极管led1，从单火线开关20b中的显示单元244分别为第二限流电阻r6和第二发光二极管led2。

其中，控制按键241为机械按键或触摸按键；驱动模块23为继电器或可控硅。其中，参阅图2所示具体，本实施例中具体连接的两根线分别与主单火线开关20a和从单火线开关20b的控制按键241的两端所依次连接。

在用户按照图2所示的连接进行正常接线时，其主单火线开关20a中智能模块22接收取电模块21所对交流电进行的取电，并由供电端vdd提供至按键控制模块24中的第一驱动电阻r1，此时通过按键控制模块24之间的相互连线，使得提供至从单火线开关20b中的按键控制模块24中第二驱动电阻r2，并最终供应至从单火线开关20b中的智能模块22进行供电，此时由于各个智能模块22工作电流较小，其第一驱动电阻r1、及第二驱动电阻r2上的压降不足以影响到从单火线开关20b中智能模块22的正常工作，此时两个单火线开关20中的智能模块22均进行正常工作，当用户操作主单火线开关20a中的第一控制按键k1或从单火线开关20b中的第二控制按键k2中的任意一个时，其主单火线开关20a中智能模块22和从单火线开关20b中的智能模块22均会接收到控制信号，并经过内部的软件运行判断后，主单火线开关20a中智能模块22输出控制信号至驱动模块23，以使驱动模块23控制外接负载30的工作状态。

当用户将主单火线开关20a及从单火线开关20b之间的两根线反接时，其主单火线开关20a中的智能模块22供电端vdd通过第一驱动电阻r1后连接至从单火线开关20b中的地，主单火线开关20a中的地连接至从单火线开关20b的第二控制按键k2、驱动单元242、及检测单元243连接的一端。此时其第二发光二极管led2会通过第二限流电阻r6后进行点亮，以提示用户当前接线错误。需要指出的是，在本实用新型的其他实施例中，如图3所示，其按键控制模块24中还可以为显示单元244的发光二极管的正极与限流电阻连接，此时在正常工作时，第一发光二极管led1和第二发光二极管led2为点亮状态；接线错误时，第一发光二极管led1和第二发光二极管led2为不亮，用以提示用户当前接线错误。

同时在用户不改变此种接法时，其同样可以起到控制的作用，当用户操作第一控制按键k1时，其直接输出操作信号至主单火线开关20a中的智能模块22的通信端tr中，以使主单火线开关20a的智能模块22相应输出控制信号至驱动模块23。当用户操作第二控制按键k2时，其通过两个单火线开关20之间的连线后依旧会将操作信号传递主单火线开关20a的智能模块22的通信端tr中，使得主单火线开关20a的智能模块22相应输出控制信号至驱动模块23，从而依旧可以实现双控。同时由于在采样此种接法时，其两根线之间的压差最大为智能模块22的供电电压，即3.3v，使得不会引入市电或者大电流信号，因此不会有反接烧毁或者炸机的问题。

本实施例中，通过设置的显示单元使得可以实现显示当前按键控制模块的接线状态，使得在接线错误时可对用户进行提示；通过设置的控制按键，使得在接线接错时，其依旧可以实现两个单火线开关的双控而不产生任何不良后果；同时两根接线所引入的压差最大只为智能模块的供电电压，而使得不会有反接烧毁或者炸机的问题。

实施例三

请参阅图4，是本实用新型第三实施例提供的一种开关控制电路中与按键控制模块24连接的电路示意图，该第三实施例与第二实施例的结构大抵相同，其区别在于，本实施例中，该按键控制模块24还包括：

连接于驱动单元242及智能模块22的供电端vdd之间的稳压单元245，驱动单元242与取电模块21的输出端连接，稳压单元245用于将取电模块21的输出端或驱动单元242所输入的电压稳压至智能模块22的供电端vdd正常工作电压。

进一步地，参阅图4所示，在本实用新型的一个实施例中，稳压单元245为ldo稳压器，ldo稳压器的输入端分别与取电模块21的输出端和驱动单元242连接，ldo稳压器的输出端与智能模块22的供电端vdd连接。

使用工作时，其主单火线开关20a中的取电模块21所提供的电压不稳定，且存在较该智能模块22的供电电压高2～3v的情况，此时设置有稳压单元245后，其主单火线开关20a中取电模块21所输出的电压经稳压单元245的稳压后直接稳压输出至智能模拟的供电端vdd，以实现正常供电。

进一步地，主单火线开关20a的驱动单元242与该取电模块21连接，其主单火线开关20a的驱动单元242经过连线后传输至从单火线开关20b的驱动单元242，并输入至该从单火线开关20b的稳压单元245，并经过稳压后，使得可稳定输出3.3v电压至从单火线开关20b中的智能模块22中，保证了从单火线开关20b中的智能模块22的工作电压的稳定性。

实施例四

本发明第四实施例还提供了一种单火线开关系统，该单火线开关系统包括上述实施例一至实施例三任意一项所述的开关控制电路。实施例中，由于各个单火线开关上设置的取电模块可以实现对交流电的取电；其设置的智能模块可以实现对驱动模块的智能控制，使得实现控制外接负载的开关状态；其设置的按键控制模块使得可以将其中一单火线开关中智能模块的供电端所提供的供电提供至其他单火线开关的智能模块中，使得可以实现其他智能模块的正常工作，同时又解决掉了由于多个单火线开关中的智能模块所产生的多倍功耗的问题，同时在两根线接错的情况不会产生烧毁或者炸机的问题，使得解决了现有实用性不高的问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。