一种基于Zigbee控制的单火线智能开关的制作方法

一种基于zigbee控制的单火线智能开关
技术领域
1.本实用新型涉及一种单火线供电领域，尤其是涉及一种基于zigbee控制的单火线智能开关。


背景技术：

2.现在国内的大部分机械无源开关都是独立的，互不干扰的，基本上只起到了一个控制作用，但是用户对于开关的实际状态并不能够实时把控，会出现上一次操作了开关之后，下一次操作之前用户忘了该开关的状态，用户需要尝试或者确认开关对应设备的状态才能确定开关的状态，也存在离开开关设备较远或者因状况无法及时确认开关状态时会给用户造成一些不必要的麻烦，用户在体验上也会略有欠缺，而对于一些脉冲类设备，若是没有特别明显的提示或者是脉冲状态的表现通常无法得知脉冲设备的具体状态。
3.例如，一种在中国专利文献上公开的“一种单火线取电电路”，其公告号cn211321582u，包括包括桥式整流器b1、主控芯片u1、开关q1、电阻r1、电感l1和电容c1,所述桥式整流器b1的1脚连接于火线输入端l,桥式整流器b1的3脚连接于火线输出端l1,桥式整流器b1的2脚连接于电阻r1,桥式整流器b1的4脚连接于接地端。该实用新型设备成本高，布线成本高，不能满足智能供电的需求，不能保证设备的及时更新。


技术实现要素：

4.本实用新型是为了克服现有技术的远程情况下无法及时得知开关以及脉冲设备状态的问题，提供一种基于zigbee控制的单火线智能开关，根据用户只拉了火线没有拉零线，且想做到家里灯具智能控制。安装该设备不用改装家里任何布线及灯具便可直接实现智能控制，装备拆卸方便，极大满足了用户家居智能化的需求，方便了人们的生活。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种基于zigbee控制的单火线智能开关，包括若干单火线智能开关设备和一个智能网关，每个单单火线智能开关设备与一个智能网关连接，所述智能网关与若干单火线智能开关设备连接，所述单火线智能开关设备包括极低待机功耗的非隔离acdc关灯取电模块和ldo电路的开灯取电模块，所述开灯取电模块包括u3芯片。
7.基于zigbee采集开关信号的数字信号转换器是将所有的无源机械开关、脉冲设备，接入一个或者多个数字信号转换器上，用于实现对于多个开关以及脉冲信号的采集。通过数字信号本身的mac地址来区分不同的设备上报，保证了上报数据不会混淆，本实用新型采用了四路数字信号，即一个设备可以采集四个开关或者脉冲信号，极大节省了成本，也在同一时间方便了安装，节省安装成本。
8.作为优选，所述关灯取电模块中的电阻fr1与开灯取电模块中的芯片u3的第一引脚、第七引脚和第十三引脚相连。
9.作为优选，所述关灯取电模块包括电阻fr1、电容ce1、二极管tv1、芯片pm1、二极管tv2、电阻r1、电阻r2、二极管d1、电容ce2、电容c1、电容c2、电感l1、电阻r3、芯片u2、电容
c11、电容ce3、二极管zd2、电阻r4、电容c4、电阻r5、电容ce4和电阻r9，电阻fr1的一端分别与电容ce1的一端、二极管tv1的一端和芯片pm1的第一引脚相连，电容ce1的另一端接地，二极管tv1的另一端和二极管tv2的一端相连，二极管tv2的另一端接地，芯片pm1的第二引脚与电阻r1的一端相连，电阻r1与电阻r2并联，电阻r1的另一端与芯片pm1的第三引脚相连，芯片pm1的第四引脚分别与二极管d1的一端和电容ce2的一端相连，电容ce2的另一端接地，二极管d1的另一端分别与重置按键的一端、电容c1的一端、vcc1和电阻r3的一端相连，重置按键的另一端、电容c1的另一端和电容c2的另一端接地，电阻r3的另一端与电容c2的一端和芯片u2的第四引脚相连，芯片pm1的第五引脚接地，重置按键的一端与电容c2的一端相连，芯片u2的第五引脚与电容c11相连，电容c11和电容ce3和二极管zd2并联，电容c11的另一端接地，芯片u2的第一引脚与电容c3的一端相连，电容c3的另一端与芯片u2的第六引脚和电感l1的一端相连，电感l1的另一端与电阻r4的一端和电容ce4的一端相连相连，电阻r4和电容c4并联，电阻r4的另一端与芯片u2的第三引脚和电阻r5的一端相连，电阻r5的另一端接地，电容ce4的另一端和电阻r9的一端相连并接地。
10.作为优选，所述开灯取电模块包括芯片u3、电阻r8、电容c7、电阻r7、电容c6、电阻r6、电容c5、二极管d2、二极管d3、二极管d4、二极管d5、电容ce5、电容ce6和mos管q1，芯片u3的第六引脚与电阻r8的一端和电容c7的一端相连，电阻r8的另一端接地，芯片u3的第四引脚与电阻r7的一端和电容c6的一端相连，电阻r7的另一端接地，芯片u3的第二引脚与电阻r6的一端和电容c5的一端相连，电阻r6的另一端接地，电容c5的另一端、电容c6的另一端和电容c7的另一端接地，芯片u3的第十六引脚接地，芯片u3的第十四引脚与电容ce5的一端和二极管d3的一端相连，电容ce5的另一端接地，二极管d3的另一端与电容ce6的一端和二极管d2的另一端相连，电容ce6的另一端接地，二极管d2的另一端与vcc1和芯片u3的第十引脚相连，芯片u3的第十二引脚与mos管q1的栅极相连，mos管的源极与二极管d4的一端相连，mos管的漏极与二极管d4的另一端相连，二极管d4与二极管d5并联。
11.作为优选，所述单火线智能开关设备包括可拆除的外壳，所述外壳上包括将设备复位的复位按键。
12.作为优选，所述u3芯片内部包括一个u3模块，所述u3模块包括三极管q7、电阻r2、三极管q10、电阻r5、电阻r1、三极管q8、三极管q11、电阻r4、二极管d1、二极管d4、二极管d2、二极管d5、二极管d3、二极管d6、三极管q9、三极管q12、电阻r3、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电容c1、三极管q1、三极管q2、三极管q3、三极管q4、三极管q5、三极管q6、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15、电阻r16和二极管d7，芯片u3的第十七引脚与三极管q7的c极相连，三极管的b极与电阻r2的一端和三极管q10的c极相连，三极管q7的e极与电阻r5的一端和三极管q10的b极相连，电阻r5的另一端和三极管q10的e极接地，电阻r2的另一端与u3芯片的第六引脚相连，芯片u3的第十三引脚和二极管d1的一端相连，二极管d1的另一端与二极管d4的一端和芯片u3的第十五引脚相连，二极管d4的另一端与二极管d5的一端、二极管d6的一端和电阻r16的一端相连，电阻r16的另一端与芯片u3的第十引脚相连，二极管d5的另一端与二极管d2的一端和芯片u3的第九引脚相连，二极管d2的另一端与芯片u3的第七引脚相连，芯片u3的第十三引脚与三极管q8的c极相连，三极管q8的b极与电阻r1的一端和三极管q11的c极相连，三极管q8的e极与三极管q11的b极和电阻r4的一端相连，电阻r4的另一端和三极管q11的e极接地，电阻r1的另一端与芯片u3的第四引脚相连，二极管
d6的另一端与芯片u3的第三引脚和二极管d3的一端相连，二极管d3的另一端和芯片u3的第一引脚相连，芯片u3的第五引脚与三极管q9的c极相连，三极管q9的b极与电阻r3的一端和三极管q12的c极相连，三极管q9的e极与电阻r6的一端和三极管q12的b极相连，电阻r6的另一端和三极管q12的e极接地，电阻r3的另一端与芯片u3的第二引脚相连，芯片u3的第十二引脚与电阻r13的一端相连，电阻r13的另一端与三极管q1的e极、三极管q2的e极和电阻r9的一端相连，电容c1与电阻r9并联，电阻r7和电阻r8与电阻r9串联，电阻r11和电阻r7并联，电阻r7的一端与三极管q4的b极相连，电阻r8的另一端与电阻r10相连的一端，电阻r10的另一端与三极管q2的c极、三极管q3的c极、电阻r14的一端和电阻r15的一端相连，三极管q2的b极与三极管q1的b极和电阻r12的一端相连，电阻r12的另一端与三极管q3的e极和三极管q6的e极相连，三极管q1的c极、三极管q6的c极、三极管q5的e极、三极管q4的e极和电阻r7的另一端接地，电阻r14的另一端与三极管q3的b极、三极管q5的c极和三极管q6的e极相连，电阻r15的另一端与三极管q5的r极和三极管q4的c极相连，芯片u3的第十八引脚与二极管d7的一端相连，二极管d7的另一端与芯片u3的第四引脚相连，芯片u3的第六引脚接地。
13.作为优选，所述单火线智能开关设备还包括有自己mac地址的数字信号转换器和可引出火线的常供电段。
14.作为优选，所述单火线智能开关设备还包括一个开孔镂空，所述开孔主体为边长65mm的正方形，正方形左右两侧边长正中间各有一个长度15mm，内凹5mm的半圆形，所述单体开孔可以拼接成多连体开孔。
15.因此，本实用新型具有如下有益效果：
16.1.通过zigbee进行远程数据传输，方便数据远程接收发送，便于用户在使用时实时获取到开关信号；
17.2.利于人们在日常生活中对于家庭设备真实情况的掌控；
18.3.采用了四路数字信号，即一个设备可以采集四个开关或者脉冲信号，极大节省了成本。
附图说明
19.图1是本实施例的结构示意图。
20.图2是本实施例的关灯取电模块电路图。
21.图3是本实施例的开灯取电模块电路图。
22.图4是本实施例的u3模块电路图。
23.图5是本实施例的三个电路模块连接关系示意图。
24.图中：1、智能网关2、单火线智能设备21、关灯取电模块22、开灯取电模块。
具体实施方式
25.下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。
26.如图1所示，一种基于zigbee控制的单火线智能开关，在使用过程中，一个智能网关1能够在同一时间保存多个设备2，即多个单火线智能开关设备2能够同时组在同一个网关1里，但是单火线智能开关设备2不能够在一次组网中组到多个网关1里。
27.如图2、图3所示，分别为单火线智能开关设备2中关灯取电模块21、开灯取电模块
22的电路图。
28.如图5所示，为三个电路模块连接关系示意图，所述关灯取电模块21中的电阻fr1与开灯取电模块22中的芯片u3的第一引脚、第七引脚和第十三引脚相连。
29.图2中电阻fr1的一端分别与电容ce1的一端、二极管tv1的一端和芯片pm1的第一引脚相连，电容ce1的另一端接地，二极管tv1的另一端和二极管tv2的一端相连，二极管tv2的另一端接地，芯片pm1的第二引脚与电阻r1的一端相连，电阻r1与电阻r2并联，电阻r1的另一端与芯片pm1的第三引脚相连，芯片pm1的第四引脚分别与二极管d1的一端和电容ce2的一端相连，电容ce2的另一端接地，二极管d1的另一端分别与复位按键的一端、电容c1的一端、vcc1和电阻r3的一端相连，复位按键的另一端、电容c1的另一端和电容c2的另一端接地，电阻r3的另一端与电容c2的一端和芯片u2的第四引脚相连，芯片pm1的第五引脚接地，复位按键的一端与电容c2的一端相连，芯片u2的第五引脚与电容c11相连，电容c11和电容ce3和二极管zd2并联，电容c11的另一端接地，芯片u2的第一引脚与电容c3的一端相连，电容c3的另一端与芯片u2的第六引脚和电感l1的一端相连，电感l1的另一端与电阻r4的一端和电容ce4的一端相连相连，电阻r4和电容c4并联，电阻r4的另一端与芯片u2的第三引脚和电阻r5的一端相连，电阻r5的另一端接地，电容ce4的另一端和电阻r9的一端相连并接地。
30.图3中芯片u3的第六引脚与电阻r8的一端和电容c7的一端相连，电阻r8的另一端接地，芯片u3的第四引脚与电阻r7的一端和电容c6的一端相连，电阻r7的另一端接地，芯片u3的第二引脚与电阻r6的一端和电容c5的一端相连，电阻r6的另一端接地，电容c5的另一端、电容c6的另一端和电容c7的另一端接地，芯片u3的第十六引脚接地，芯片u3的第十四引脚与电容ce5的一端和二极管d3的一端相连，电容ce5的另一端接地，二极管d3的另一端与电容ce6的一端和二极管d2的另一端相连，电容ce6的另一端接地，二极管d2的另一端与vcc1和芯片u3的第十引脚相连，芯片u3的第十二引脚与mos管q1的栅极相连，mos管的源极与二极管d4的一端相连，mos管的漏极与二极管d4的另一端相连，二极管d4与二极管d5并联。
31.如图4所示，是本实施例的u3模块电路图，图中芯片u3的第十七引脚与三极管q7的c极相连，三极管的b极与电阻r2的一端和三极管q10的c极相连，三极管q7的e极与电阻r5的一端和三极管q10的b极相连，电阻r5的另一端和三极管q10的e极接地，电阻r2的另一端与u3芯片的第六引脚相连，芯片u3的第十三引脚和二极管d1的一端相连，二极管d1的另一端与二极管d4的一端和芯片u3的第十五引脚相连，二极管d4的另一端与二极管d5的一端、二极管d6的一端和电阻r16的一端相连，电阻r16的另一端与芯片u3的第十引脚相连，二极管d5的另一端与二极管d2的一端和芯片u3的第九引脚相连，二极管d2的另一端与芯片u3的第七引脚相连，芯片u3的第十三引脚与三极管q8的c极相连，三极管q8的b极与电阻r1的一端和三极管q11的c极相连，三极管q8的e极与三极管q11的b极和电阻r4的一端相连，电阻r4的另一端和三极管q11的e极接地，电阻r1的另一端与芯片u3的第四引脚相连，二极管d6的另一端与芯片u3的第三引脚和二极管d3的一端相连，二极管d3的另一端和芯片u3的第一引脚相连，芯片u3的第五引脚与三极管q9的c极相连，三极管q9的b极与电阻r3的一端和三极管q12的c极相连，三极管q9的e极与电阻r6的一端和三极管q12的b极相连，电阻r6的另一端和三极管q12的e极接地，电阻r3的另一端与芯片u3的第二引脚相连，芯片u3的第十二引脚与电阻r13的一端相连，电阻r13的另一端与三极管q1的e极、三极管q2的e极和电阻r9的一端
相连，电容c1与电阻r9并联，电阻r7和电阻r8与电阻r9串联，电阻r11和电阻r7并联，电阻r7的一端与三极管q4的b极相连，电阻r8的另一端与电阻r10相连的一端，电阻r10的另一端与三极管q2的c极、三极管q3的c极、电阻r14的一端和电阻r15的一端相连，三极管q2的b极与三极管q1的b极和电阻r12的一端相连，电阻r12的另一端与三极管q3的e极和三极管q6的e极相连，三极管q1的c极、三极管q6的c极、三极管q5的e极、三极管q4的e极和电阻r7的另一端接地，电阻r14的另一端与三极管q3的b极、三极管q5的c极和三极管q6的e极相连，电阻r15的另一端与三极管q5的r极和三极管q4的c极相连，芯片u3的第十八引脚与二极管d7的一端相连，二极管d7的另一端与芯片u3的第四引脚相连，芯片u3的第六引脚接地。
32.单火线智能开关设备2还包括一个开孔镂空，所述开孔主体为边长65mm的正方形，正方形左右两侧边长正中间各有一个长度15mm，内凹5mm的半圆形，所述单体开孔可以拼接成多连体开孔。
33.本实用新型的目的在于提供一种能够更加直接方便整改老式酒店或老式居民楼，从而使其智能化的方法。与传统其他零火智能面板相比，本实用新型以能够快速的将老式酒店智能化，不用二次水电改造，节约了拉零线的改造成本与时间成本，结合智能网关1可以在web界面或者手机h5界面中远程控制；其应用直观，极大用户家里智能化。其具体做法是，用户先给智能网关1上电，在智能网关1正常工作的前提下，将单火线智能开关设备2上电，并将无源开关和脉冲设备连接在该实用新型上，当单火线智能开关设备2上电后，能够在智能网关1的web界面或者是h5界面上找到数字信号转换器，并将其组网，保存在该网关中，在网关中能够看到设备的mac地址，以及组网状态，以及各信号通道状态。用户在使用过程中，可以通过web界面或者h5界面对已经组网到该网关1的设备进行踢除和对未组网到该网关1的设备进行组网，并在其中对设备进行设置。其主要工作过程为，单火线智能开关设备2的按键按下时，单火线智能开关设备2中的zigbee模块检测到按键动作，则会使得控制继电器的i/o口也输出相对于的高低电平，该高低电平使得控制继电器线圈通断的三极管导通与截止，从而达到了控制强电的通断，首先使得单火线智能开关设备2连接网关，由于每个设备2的mac地址都独一无二，不会重复，所以当一个网关1中组有多个相同的单火线智能设备时，也不会出现上报信息混淆的情况，可以看出单火线智能设备2是否连接网关1。在web界面和h5界面可以对每个单火线智能设备2设置和配置，将其和其他单火线智能设备2的动作关联起来，根据不同场景配置出不同的情景模式，进行远程操作。并且该实用新型在外壳上留有复位按键，在不拆除外壳的情况下，能够将设备复位，在不打开网页和h5界面的情况下也能够将单火线智能设备2从该网关1中自行剔除，然后进行重新组网。同时和其他一些系统一样，在用户使用过程中可能会碰上系统升级的问题，只需将外壳拆下，即可进行有线升级，可以避免在使用过程中因为系统版本问题出现的使用问题。
34.上述实施例对本实用新型的具体描述，只用于对本实用新型进行进一步说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限定，本领域的技术工程师根据上述实用新型的内容对本实用新型作出一些非本质的改进和调整均落入本实用新型的保护范围内。