一种通过手机控制用电设备电路开断的装置的制作方法

本实用新型属于电子技术领域，更具体地说，涉及一种使用手机控制用电设备电路开断的装置。

背景技术：

我们一般都会将宽带账号登陆到路由器转化为无线网络来用，这就同时满足了好几个用网终端无线上网。大学里学生们在面对校园网网速不快的情况下常常会办理移动、联通或者电信的宽带，这些运营商们往往给学生们限定了每个月用网的总时间，例如每个月最多只能用360个小时或者更少，这就意味着我们得在不用网的情况下及时关掉路由器电源，我们知道人体的安全电压是36V，超过36V对人体就有生命危险，而给路由器供电的是220V市电线路，故频繁的开关路由器电源不仅繁琐而且很危险，且对于那些睡觉之前喜欢躺在床上玩手机而路由器的开关又不在床头的学生尤其需要一种可以远程控制路由器开断的装置。由路由器开关不方便，联想到的其他用电设备通断问题，其他的用电设备也可以通过手机进行开断控制，这样家里的任何电器都可以通过手机APP控制其通断，并且不需要改造原有的用电设备，只需将用电设备的插头插入该装置即可使用。

经检索，目前关于远程智能控制的研究有较多报道，例如，公开日为2015年12月16日的中国专利201510631486.3公开了一种使用手机APP控制的智能灯座，该智能灯座由灯座接口和控制电路组成，其中5V开关电源从220V市电线路取电后转换成5V直流电源为控制电路的其他部分供电，蓝牙模块与单片机模块的串口相连接，过零检测电路与220V市电线路并联以获取过零点信号，并把该信号送入单片机模块的外部中断引脚，单片机模块的输出控制信号经光耦模块隔离之后控制可控硅调光电路，可控硅调光电路与灯座接口串联之后接入220V市电线路形成回路。使用该智能灯座之后，只要墙壁的电灯电源开关处于打开状态，就能通过智能手机的APP客户端控制灯的开或者关，也能控制灯的亮度。但是该专利文件并没有公开由220V市电线路转换为5V直流电源的方式，并且由于采用了可控硅调光电路，该智能灯座并不适用于其他用电设备的通断。

又如，公开日为2016年12月7日的中国专利201610514779.8公开了一种路由器无线控制装置，包括控制模块、网络收发与处理模块；控制模块插接于智能手机上，以智能手机的CPU为中央处理器；网络收发与处理模块位于路由器内，包括网络收发子模块、逻辑转换子模块；网络收发子模块与逻辑转换子模块连接，网络收发子模块还与控制模块连接；逻辑转换子模块与路由器的中央处理器连接，中央处理器与ATX电源连接；控制模块包括接口子模块、ARM处理器、信号收发子模块；信号收发子模块与网络收发子模块连接。但在该专利中，控制模块需要插接在手机上，使用起来较为麻烦；网络收发与处理模块位于路由器内，需要对路由器进行改装方可使用。

技术实现要素：

1、要解决的问题

针对现有频繁的开关用电设备插头不仅繁琐而且很危险的问题，本实用新型提供一种通过手机APP控制用电设备电路开断的装置，既安全又方便。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种通过手机控制用电设备电路开断的装置，包括蓝牙模块、单片机模块和5V供电模块，所述的蓝牙模块与单片机模块的串口相连接，所述的单片机模块接收蓝牙模块的信号之后控制用电设备的电路通断，所述的5V供电模块为单片机模块和蓝牙模块供电，5V供电模块包括依次连接的变压器、整流器、二极管和固定式三端集成稳压器，220V市电经变压器、整流器、二极管和固定式三端集成稳压器处理后输出5V直流电。

更进一步地，所述单片机模块分别同时与多个用电设备连接，单片机模块接收蓝牙模块的信号后分别控制多个用电设备的电路通断。

更进一步地，还包括光耦模块和双向可控硅，单片机模块的输出控制信号经光耦模块的受光器隔离之后控制双向可控硅电路的通断，双向可控硅与用电设备接口串联之后接入市电线路形成回路。

更进一步地，所述的变压器采用E128×14型号的5针立式变压器，将220V电压转为12V，功率1W，排距22mm，所述的整流器采用KBL610，所述的二极管采用1N4007，所述的固定式三端集成稳压器采用78M05。

更进一步地，所述单片机模块采用STM8S103F3P6，所述的蓝牙模块采用HC-06。

更进一步地，光耦模块采用MOC3061光耦，双向可控硅采用BTA24-800B可控硅。

更进一步地，还包括压敏电阻，压敏电阻与双向可控硅并联。

更进一步地，压敏电阻采用07D471K。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型通过手机蓝牙与用电设备无线连接，可以用手机遥控用电设备远程开、关机，在一定范围内，不受障碍物遮挡的限制，适合宿舍及家庭使用，操作简便。

(2)本实用新型通过手机APP发出指令使用电设备电路实现通断，不需要对手机作进一步的改装，也不需要另外插接控制模块，方便易用。

(3)本实用新型所设计的5V供电模块从220V市电线路取电，先经过变压器降压然后经过一系列的整流、滤波、稳压后输出5V电源，无需提供电池之类的额外电源，省去了购买、更换电池的烦恼。

(4)本实用新型所选用的单片机为STM8S103F3P6，该单片机的功能比普通的51单片机强大的多，产品兼容性好，整合新一代内核的高速度、处理性能和代码效率，单片机芯片的强轫度和可靠性比较高。

(5)本实用新型中可控硅BTA24两端并联的是耐压470V的压敏电阻VR1，可以保护可控硅，防止其两端电压过高烧坏可控硅。

(6)本实用新型无需对用电设备做任何改装即可发挥作用，可适用于其他任何家用电器的通断。

(7)本实用新型可通过一台手机同时控制多个不同的用电设备，适用于不同场合，使用方便，适用范围广。

(8)本实用新型结构简单，设计合理，易于制造。

附图说明

图1为实施例1的产品原理简图；

图2为实施例1的5V供电模块、双向可控硅和光耦模块的电路图；

图3为实施例1的单片机模块及蓝牙模块接口电路图；

图4为实施例2的产品原理简图；

图5为实施例2的5V供电模块、双向可控硅和光耦模块的电路图；

图6为实施例2的单片机模块及蓝牙模块接口电路图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进一步进行描述。

实施例1

一种通过手机控制路由器开断的装置，如图1～3所示，包括蓝牙模块U4、单片机模块U2、5V供电模块、双向可控硅、光耦模块U1。产品原理如图1所示，5V供电模块从220V市电线路取电后转换成5V直流电为单片机模块和蓝牙模块供电，蓝牙模块与单片机模块的串口相连接，单片机模块的输出控制信号经光耦模块受光器隔离之后控制双向可控硅电路的通断，双向可控硅与路由器接口串联之后接入220V市电线路形成回路。在本实施例中，双向可控硅和光耦模块的电路图如图2所示，光耦模块U1采用MOC3061光耦，双向可控硅TR1采用BTA24-800B可控硅，电阻R2的一端与单片机U2的20脚相连，另一端与光耦U1的1脚相连，光耦U1的2脚接地，光耦U1的3脚与电阻R1的一端连接，R1的另一端分别与TR1的A2脚、压敏电阻VR1的一端及接口Input的3脚相连，光耦U1的4脚与可控硅TR1的G脚连接，TR1的A1脚分别与VR1的另一端及接口Output的3脚相连，接口Output的1脚与接口Input的1脚相连，接口Input为220V市电的输入接口，接口Output为路由器接口。本实施例中的电阻R1、R2分别为47Ω和500Ω，压敏电阻VR1采用07D471K。

本实用新型5V供电模块包括变压器T1、整流器BR1二极管D2和固定式三端集成稳压器U3，220V市电接变压器T1，再接整流器BR1，然后接二极管D2、固定式三端集成稳压器U3后输出5V直流电。在本实施例中，5V供电模块的连接如图2所示，220V市电经变压器T1变压、整流器BR1滤波后输出直流电，整流器BR1的正极输出端口1与二极管D2的端口1相连，负极输出端口4接地，稳压器U3的输出端Vout与D2的端口2相连，U3的接地端GND接地，C14的两个端口分别与BR1的端口4和地相连，电容C3、C5的两个端口分别与二极管D2的端口2和地相连，电容C2、C4的两个端口分别与U3的输入端Vin和地相连，输出5V直流电的端口同时与C2和U3相连。其中，变压器T1采用E128×14型号的5针立式变压器(2针+3针，针距15mm/7.5mm/7.5mm)，将220V电压转为12V，功率1W，排距22mm；整流器BR1采用KBL610，稳压器U3采用78M05，二极管D2采用M7，电容C3、C4、C14的容量和额定电压分别为22μF/16V、22μF/16V和470μF/35V，C2、C5为电容104。

本实施例中单片机模块及蓝牙模块接口电路如图3所示，单片机模块U2采用STM8S103F3P6，单片机U2的7脚接地，U2的8脚接电容C7，C7的另一端接地，U2的9脚接5V直流电，同时接电容C8，C8的另一端接地，U2的20脚接光耦模块的信号输入端control，18脚接swim数据接口，U2的4脚接电阻R5，同时接电容C2，R5的另一端接5V直流电源，C2的另一端接地，单片机下载接口X3的1脚接5V直流电，2脚接U2的18脚，3脚接地，4脚接U2的4脚；蓝牙模块U4采用HC-06蓝牙，U4的4脚接地，5脚接5V直流电，3脚接单片机U2的3脚。其中电容C2、C7、C8分别为电容104、电容105、电容104，电阻R5为4.7KΩ。

使用本装置时，路由器电源插头插接在接口Output上，接口Input接220V市电线路。当蓝牙模块U4收到手机APP发出的蓝牙控制信号后，蓝牙模块通过串口将信号发送给单片机U2。如果单片机U2收到路由器开机指令，单片机U2的20脚将输出高电平，光耦U1导通，从而使双向可控硅TR1导通，路由器开机；如果收到关机指令，单片机U2的20脚将输出低电平，光耦U1不导通，从而使TR1关断，路由器关机。

需要说明的是，本实施例选择路由器作为被控制的用电设备，这只是一种一般性的例子，实际实施情况时包括但不限于这一种设备，还可用于控制包括电视机、电风扇、电灯、空调等其他常见的用电设备的电路通断，这些用电设备在线路中的连接方式与本实施例中介绍的路由器相同。

实施例2

一种通过手机控制电视机、电风扇、路由器开断的装置，如图4～6所示，包括蓝牙模块U4、单片机模块U2、5V供电模块、双向可控硅、光耦模块U1、U3、U5。产品原理如图4所示，5V供电模块从220V市电线路取电后转换成5V直流电为单片机模块和蓝牙模块供电，蓝牙模块与单片机模块的串口相连接，单片机模块的三个输出端分别与三个光耦模块U1、U3、U5连接，单片机输出的信号经光耦模块受光器隔离之后控制双向可控硅电路的通断，三个光耦模块分别与三个双向可控硅电路连接，每个双向可控硅与一个用电设备(电视机或电风扇或路由器)的接口串联之后再一起并联接入220V市电线路形成回路。在本实施例中，双向可控硅和光耦模块的电路图如图5所示，光耦模块U1、U3、U5采用MOC3061光耦，双向可控硅TR1、TR2、TR3采用BTA24-800B可控硅，电阻R2的一端与单片机U2的20脚相连，另一端与光耦U1的1脚相连，电阻R4的一端与单片机U2的16脚相连，另一端与光耦U3的1脚相连，电阻R6的一端与单片机U2的15脚相连，另一端与光耦U5的1脚相连，光耦U1、U3、U5的2脚接地，光耦U1的3脚与电阻R1的一端连接，R1的另一端与TR1的A2脚、压敏电阻VR1的一端和接口Input的3脚相连，光耦U3的3脚与电阻R3的一端连接，R3的另一端与TR2的A2脚、压敏电阻VR2的一端和接口Input的3脚相连，光耦U5的3脚与电阻R5的一端连接，R5的另一端与TR3的A2脚、压敏电阻VR3的一端和接口Input的3脚相连，光耦U1的4脚与可控硅TR1的G脚连接，光耦U3的4脚与可控硅TR2的G脚连接，光耦U5的4脚与可控硅TR3的G脚连接，TR1的A1脚分别与VR1的另一端及接口Output1的3脚相连，TR2的A1脚分别与VR2的另一端及接口Output2的3脚相连，TR3的A1脚分别与VR3的另一端及接口Output3的3脚相连，接口Output1、Output2、Output3的1脚分别与接口Input的1脚相连；接口Input为220V市电的输入接口，接口Output1为电视机接口、接口Output 2为电风扇接口、接口Output3为路由器接口。本实施例中的电阻R1、R3、R5为47Ω；R2、R4、R6为500Ω，压敏电阻VR1、VR2、VR3采用07D471K。

本实用新型的5V供电模块包括变压器T1，整流器BR1，二极管D1和固定式三端集成稳压器U2，220V市电接变压器T1，再接整流器BR1，然后接二极管D1、固定式三端集成稳压器U2后输出5V直流电。在本实施例中，5V供电模块的连接如图5所示，220V市电经变压器T1变压、整流器BR1滤波后输出直流电，整流器BR1的正极输出端口1与二极管D1的端口1相连，负极输出端口4接地，稳压器U2的输出端Vout与D1的端口2相连，U2的接地端GND接地，C1的两个端口分别与BR1的端口1和地相连，电容C4、C5的两个端口分别与二极管D1的端口2和地相连，电容C2、C3的两个端口分别与U2的输入端Vin和地相连，输出5V直流电的端口同时与C2和U2相连。其中，变压器T1采用E128×14型号的5针立式变压器(2针+3针，针距15mm/7.5mm/7.5mm)，将220V电压转为12V，功率1W，排距22mm；整流器BR1采用KBL610，稳压器U2采用78M05，二极管D1采用1N4007，电容C3、C5、C1的容量和额定电压分别为22μF/16V、22μF/16V和470μF/35V，C2、C4为电容104。

本实施例中单片机模块及蓝牙模块接口电路如图6所示，单片机模块U2采用STM8S103F3P6，单片机U2的7脚接地，U2的8脚接电容C7，C7的另一端接地，U2的9脚接5V直流电，同时接电容C8，C8的另一端接地，U2的20脚接光耦模块的信号输入端control1，U2的16脚接光耦模块的信号输入端control2，U2的15脚接光耦模块的信号输入端control3，18脚接swim数据接口，U2的4脚接电阻R5，同时接电容C2，R5的另一端接5V直流电源，C2的另一端接地，单片机下载接口X3的1脚接5V直流电，2脚接U2的18脚，3脚接地，4脚接U2的4脚；蓝牙模块U4采用HC-06蓝牙，U4的4脚接地，5脚接5V直流电，3脚接单片机U2的3脚。其中电容C2、C7、C8分别为电容104、电容105、电容104，电阻R5为4.7KΩ。

使用本装置时，电视机电源插头插接在接口Output1上，电风扇电源插头插接在接口Output2上，路由器电源插头插接在接口Output3上，接口Input接220V市电线路。当蓝牙模块U4收到手机APP发出的蓝牙控制信号后，蓝牙模块通过串口将信号发送给单片机U2。如果单片机U2收到电视机通电指令后，单片机U2的20脚将输出高电平，光耦U1导通，从而使双向可控硅TR1导通，电视机通电，如果收到电视机关机指令，单片机U2的20脚将输出低电平，光耦U1不导通，从而使TR1关断，电视机断电；如果单片机U2收到电风扇通电指令后，单片机U2的16脚将输出高电平，光耦U3导通，从而使双向可控硅TR2导通，电风扇通电，如果收到电风扇关机指令，单片机U2的16脚将输出低电平，光耦U3不导通，从而使TR2关断，电风扇断电；如果单片机U2收到路由器通电指令后，单片机U2的15脚将输出高电平，光耦U5导通，从而使双向可控硅TR3导通，路由器通电，如果收到路由器关机指令，单片机U2的15脚将输出低电平，光耦U5不导通，从而使TR3关断，路由器断电；通过手机APP发送不同的指令，可以分别控制电视机、电风扇、路由器的通断电，三者之间可以独立进行控制。

需要说明的是，以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。例如实施例2中仅控制了三种用电设备的电路开断，实际实施情况时还可以进一步设计成控制任意多个不同的用电设备，也属于本实用新型的专利保护范围。