用于为传感器增设联网控制功能的智能控制电路的制作方法

1.本实用新型涉及传感器控制技术领域，尤其涉及一种用于为传感器增设联网控制功能的智能控制电路。


背景技术：

2.当下通过物联网控制电子设备深受广大消费者的青睐，其拥有巨大的发展潜力。目前市场上还存在大部分电子设备缺乏联网控制功能，如智能灯，在正常使用情况下，其传感器与其调光电路连接，传感器通过将环境状态信息转换为电信号发送至调光电路，调光电路再根据该电信号控制光源实现自适应调光功能，而用户无法根据实际需求进行调光。并且，目前市场上的具有联网控制功能的传感器存在电路结构复杂、成本高等缺陷。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的至少一个缺陷，提供一种用于为传感器增设联网控制功能的智能控制电路。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于为传感器增设联网控制功能的智能控制电路，包括：
5.传感器检测信号处理电路，用于根据所述传感器输出的检测信号，生成可发送至接收设备的传感器控制信号；
6.开关电路，与所述传感器检测信号处理电路连接，用于根据开关信号控制所述传感器检测信号处理电路工作；
7.通信及处理电路，与所述开关电路连接，用于接收物联网的控制指令并生成物联网指令信号和所述开关信号；
8.物联网指令信号处理电路，与所述通信及处理电路连接，用于根据所述物联网指令信号，生成可发送至所述接收设备的物联网控制信号。
9.在本实用新型所述的用于为传感器增设联网控制功能的智能控制电路中，所述开关电路包括第三十电阻r30、第四三极管q4、第三十一电阻r31、第二十九电阻r29、第二十八电阻r28、第一稳压管dz1和第三三极管q3；
10.所述第三十电阻r30的第一端作为开关信号输入端连接所述通信及处理电路，所述第三十电阻r30的第二端连接所述第四三极管q4的基极，所述第四三极管q4的集电极连接所述第三十一电阻r31的第一端，所述第四三极管q4的发射极接地，所述第三十一电阻r31的第二端经所述第二十九电阻r29的第一端、第二十八电阻r28的第一端和第一稳压管dz1的阴极，所述第三三极管q3的集电极作为第一电源输入端连接所述第二十九电阻r29的第二端，所述第二十八电阻r28的第二端连接所述第三三极管q3的基极，所述第一稳压管dz1的阳极接地，所述第三三极管q3的发射极作为所述开关电路的输出端连接所述传感器检测信号处理电路。
11.在本实用新型所述的用于为传感器增设联网控制功能的智能控制电路中，所述传
感器检测信号处理电路包括第五运算放大器u5、第三十二电阻r32、第三十三电阻r33和第四二极管d4；
12.所述开关电路的输出端连接所述第五运算放大器u5的电源端，所述第三十二电阻r32的第一端为检测信号输入端，所述第三十二电阻r32的第二端连接所述第五运算放大器u5的同相输入端，所述第五运算放大器u5的反相输入端经所述第三十三电阻r33连接至所述第五运算放大器u5的输出端和所述第四二极管d4的阳极，所述第四二极管d4的阴极为传感器控制信号输出端。
13.在本实用新型所述的用于为传感器增设联网控制功能的智能控制电路中，所述物联网指令信号处理电路包括第二十五电阻r25、第二十六电阻r26、第四运算放大器u4、第二十二电阻r22、第二十三电阻r23、第二十四电阻r24、第二十七电阻r27和第三二极管d3；
14.所述第二十五电阻r25的第一端作为物联网指令信号输入端连接所述通信及处理电路，所述第二十五电阻r25的第二端经所述第二十六电阻r26连接至所述第四运算放大器u4的第一同相输入端，所述第四运算放大器u4的第一反相输入端经所述第二十二电阻r22连接至地，所述第四运算放大器u4的第一反相输入端还经所述第二十三电阻r23和第二十四电阻r24连接至所述第四运算放大器u4的第一输出端，所述第四运算放大器u4的第一输出端还连接所述第四运算放大器u4的第二同相输入端，所述第四运算放大器u4的第二反相输入端经所述第二十七电阻r27连接至所述第四运算放大器u4的第二输出端和所述第三二极管d3的阳极，所述第三二极管d3的阴极为物联网控制信号输出端。
15.在本实用新型所述的用于为传感器增设联网控制功能的智能控制电路中，所述物联网指令信号处理电路还包括第十四电容c14和第十五电容c15；所述第二十五电阻r25的第二端经所述第十四电容c14连接至地，所述第四运算放大器u4的第一同相输入端经所述第十五电容c15连接至地。
16.在本实用新型所述的用于为传感器增设联网控制功能的智能控制电路中，还包括用于连接所述传感器的第一接口电路、电压跟随电路和用于连接所述接收设备的第二接口电路；所述第一接口电路连接所述传感器检测信号处理电路，所述传感器检测信号处理电路和所述物联网控制信号处理电路连接所述电压跟随电路，所述电压跟随电路连接所述第二接口电路。
17.在本实用新型所述的用于为传感器增设联网控制功能的智能控制电路中，所述电压跟随电路包括第三十四电阻r34、第六运算放大器u6和第三十五电阻r35；
18.所述第三二极管d3的阴极和所述第四二极管d4的阴极连接所述第三十四电阻r34的第一端，所述第三十四电阻r34的第二端连接所述第六运算放大器u6的同相输入端，所述第六运算放大器u6的反相输入端经所述第三十五电阻r35连接至所述第六运算放大器u6的输出端和所述第二接口电路。
19.在本实用新型所述的用于为传感器增设联网控制功能的智能控制电路中，还包括用于给所述通信及处理电路供电的电源电路，其包括第一电阻r1、第一电压转换芯片ic1、第二电阻r2、第一二极管d1、第一电感l1和第二电容c2、第四电阻r4和第三电阻r3；
20.所述第一电阻r1的第一端为第一电源输入端连接所述第一电压转换芯片ic1的电源端，所述第一电阻r1的第二端连接所述第一电压转换芯片ic1的使能端，所述第一电压转换芯片ic1的使能端还经所述第二电阻r2连接至地，所述第一电压转换芯片ic1的转换信号
输出端连接所述第一二极管d1的阴极和所述第一电感l1的第一端，所述第一二极管d1的阳极接地，所述第一电感l1的第二端经所述第二电容c2连接至地，所述第一电感l1的第二端还作为第二电源输出端连接所述通信及处理电路的电源端，所述第一电感l1的第二端还经所述第四电阻r4连接至所述第一电压转换芯片ic1的反馈端，所述第一电压转换芯片ic1的反馈端还经所述第三电阻r3连接至地。
21.在本实用新型所述的用于为传感器增设联网控制功能的智能控制电路中，所述电源电路还包括第二稳压管dz2和第十电阻r10；所述第一电感l1的第二端连接所述第二稳压管dz2的阴极，所述第二稳压管dz2的阳极经所述第十电阻r10连接至地。
22.在本实用新型所述的用于为传感器增设联网控制功能的智能控制电路中，还包括复位电路，其包括第一按键k1和第九电阻r9；所述第九电阻r9的第二端连接所述通信及处理电路的复位信号输入端，所述第九电阻r9的第一端经所述第一按键k1连接至地。
23.本实用新型具有以下有益效果：提供一种用于为传感器增设联网控制功能的智能控制电路，该智能控制电路可以连接在传感器与接收设备之间，用户可以通过物联网向该智能控制电路发送控制指令，通信及处理电路接收到控制指令后，生成开关信号，使传感器检测信号处理电路关闭，并且还生成物联网指令信号，物联网指令信号处理电路将该物联网指令信号转换为物联网控制信号，从而使物联网控制信号作用于接收设备；在没有接收到控制指令时，则可以通过开关电路开启传感器检测信号处理电路，使传感器输出的检测信号作用于接收设备。实施本实用新型可以为传感器增设联网控制功能，还保留传感器的原有功能，并且电路结构简单、成本低。
附图说明
24.下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
25.图1是本实用新型提供的用于为传感器增设联网控制功能的智能控制电路的第一实施例结构图；
26.图2是本实用新型提供的用于为传感器增设联网控制功能的智能控制电路中的开关电路的原理图；
27.图3是本实用新型提供的用于为传感器增设联网控制功能的智能控制电路中的传感器检测信号处理电路的原理图；
28.图4是本实用新型提供的用于为传感器增设联网控制功能的智能控制电路中的物联网指令信号处理电路的原理图；
29.图5是本实用新型提供的用于为传感器增设联网控制功能的智能控制电路的第二实施例结构图；
30.图6是本实用新型提供的用于为传感器增设联网控制功能的智能控制电路中的电压跟随电路的原理图；
31.图7是本实用新型提供的用于为传感器增设联网控制功能的智能控制电路中的电源电路的原理图；
32.图8是本实用新型提供的用于为传感器增设联网控制功能的智能控制电路中的复位电路的原理图；
33.图9是本实用新型提供的用于为传感器增设联网控制功能的智能控制电路中的通
信及处理电路的原理图。
具体实施方式
34.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
35.参考图1，本实用新型构造了一种用于为传感器增设联网控制功能的智能控制电路，包括：传感器检测信号处理电路、开关电路、通信及处理电路和物联网指令信号处理电路。
36.传感器检测信号处理电路，用于根据所述传感器输出的检测信号，生成可发送至接收设备的传感器控制信号。
37.开关电路，与所述传感器检测信号处理电路连接，用于根据开关信号控制所述传感器检测信号处理电路工作。
38.通信及处理电路，与所述开关电路连接，用于接收物联网的控制指令并生成物联网指令信号和所述开关信号。
39.物联网指令信号处理电路，与所述通信及处理电路连接，用于根据所述物联网指令信号，生成可发送至所述接收设备的物联网控制信号。
40.其中，接收设备是指接收传感器输出的检测信号的设备。
41.如图2所示，在一些实施例中，所述开关电路包括第三十电阻r30、第四三极管q4、第三十一电阻r31、第二十九电阻r29、第二十八电阻r28、第一稳压管dz1和第三三极管q3。
42.具体的，所述第三十电阻r30的第一端作为开关信号输入端连接所述通信及处理电路，所述第三十电阻r30的第二端连接所述第四三极管q4的基极，所述第四三极管q4的集电极连接所述第三十一电阻r31的第一端，所述第四三极管q4的发射极接地，所述第三十一电阻r31的第二端经所述第二十九电阻r29的第一端、第二十八电阻r28的第一端和第一稳压管dz1的阴极，所述第三三极管q3的集电极作为第一电源输入端连接所述第二十九电阻r29的第二端，所述第二十八电阻r28的第二端连接所述第三三极管q3的基极，所述第一稳压管dz1的阳极接地，所述第三三极管q3的发射极作为所述开关电路的输出端连接所述传感器检测信号处理电路。
43.参考图2，开关电路的工作原理如下：在开关信号kg为低电平时，第四三极管q4截止，第一电源经第二十九电阻r29和第一稳压管dz1形成回路，在第一稳压管dz1的钳位作用下，其阴极为高电平，使第三三极管q3导通，进而使第一电源输入至传感器检测信号处理电路，为传感器检测信号处理电路供能。
44.如图3所示，在一些实施例中，所述传感器检测信号处理电路包括第五运算放大器u5、第三十二电阻r32、第三十三电阻r33、第十六电容c16和第四二极管d4；
45.具体的，所述开关电路的输出端连接所述第五运算放大器u5的电源端，所述第三十二电阻r32的第一端为检测信号输入端，所述第三十二电阻r32的第二端连接所述第五运算放大器u5的同相输入端和所述第十六电容c16的第一端，所述第十六电容c16的第二端接地，所述第五运算放大器u5的反相输入端经所述第三十三电阻r33连接至所述第五运算放大器u5的输出端和所述第四二极管d4的阳极，所述第四二极管d4的阴极为传感器控制信号输出端。
46.参考图3，传感器检测信号处理电路的工作原理如下：第五运算放大器u5起电压跟随作用，以对检测信号实现缓冲隔离，从而使开关电路中的第三三极管q3导通时，第五运算放大器u5工作，才能使检测信号输入至接收设备。其中，第三十二电阻r32和第三十三电阻r33起阻抗匹配作用，以尽量确保第五运算放大器u5的输出端电压接近检测信号的电压；第四二极管d4起单向导通作用，避免第五运算放大器u5的输出端电压被连接在第四二极管d4的阴极的后级电路影响；第十六电容c16则用于滤除检测信号的噪声。
47.如图4所示，在一些实施例中，所述物联网指令信号处理电路包括第二十五电阻r25、第十四电容c14、第二十六电阻r26、第十五电容c15、第四运算放大器u4、第二十二电阻r22、第二十三电阻r23、第二十四电阻r24、第二十七电阻r27和第三二极管d3。其中，第四运算放大器u4包括两组运算放大器；第四运算放大器u4的in1-端口、in1 端口和out1端口组成第四运算放大器u4的第一组运算放大器，in1-端口、in1 端口和out1端口分别对应为第四运算放大器u4的第一反相输入端、第一同相输入端和第一输出端；第四运算放大器u4的in2-端口、in2 端口和out2端口组成第四运算放大器u4的第二组运算放大器，in2-端口、in2 端口和out2端口分别对应为第四运算放大器u4的第二反相输入端、第二同相输入端和第二输出端。
48.具体的，所述第二十五电阻r25的第一端作为物联网指令信号输入端连接所述通信及处理电路，所述第二十五电阻r25的第二端经所述第二十六电阻r26连接至所述第四运算放大器u4的第一同相输入端，所述第二十五电阻r25的第二端还经所述第十四电容c14连接至地，所述第四运算放大器u4的第一同相输入端还经所述第十五电容c15连接至地，所述第四运算放大器u4的第一反相输入端经所述第二十二电阻r22连接至地，所述第四运算放大器u4的第一反相输入端还经所述第二十三电阻r23和第二十四电阻r24连接至所述第四运算放大器u4的第一输出端，所述第四运算放大器u4的第一输出端还连接所述第四运算放大器u4的第二同相输入端，所述第四运算放大器u4的第二反相输入端经所述第二十七电阻r27连接至所述第四运算放大器u4的第二输出端和所述第三二极管d3的阳极，所述第三二极管d3的阴极为物联网控制信号输出端。
49.参考图4，物联网指令信号处理电路的工作原理如下：第二十二电阻r22、第二十三电阻r23、第二十四电阻r24、第二十五电阻r25、第二十六电阻r26和第四运算放大器u4的第一组运算放大器组成用于对物联网指令信号进行放大的放大电路，并且可以通过调节第二十二电阻r22、第二十三电阻r23和第二十四电阻r24的阻值，进而调节该放大电路的增益系数；另外，第二十五电阻r25和第二十六电阻r26用于对第四运算放大器u4的第一反相输入端进行阻抗匹配，以使该放大电路的输出更加准确；第十四电容c14和第十五电容c15用于滤除物联网指令信号的噪声。第四运算放大器u4的第二组运算放大器、第二十七电阻r27和第三二极管d3组成电压跟随电路，用于对第一组运算放大器的输出信号进行缓冲隔离；第三二极管d3起单向导通作用，避免第四运算放大器u4的第二输出端电压被连接在第三二极管d3的阴极的后级电路影响。
50.参考图5，在一些实施例中，该智能控制电路还包括用于连接所述传感器的第一接口电路、电压跟随电路和用于连接所述接收设备的第二接口电路；所述第一接口电路连接所述传感器检测信号处理电路，所述传感器检测信号处理电路和所述物联网控制信号处理电路连接所述电压跟随电路，所述电压跟随电路连接所述第二接口电路。
51.参考图6，在一些实施例中，所述电压跟随电路包括第三十四电阻r34、第十七电容c17、第六运算放大器u6、第三十五电阻r35和第十八电容c18。
52.具体的，所述第三二极管d3的阴极和所述第四二极管d4的阴极连接所述第三十四电阻r34的第一端，所述第三十四电阻r34的第二端连接所述第六运算放大器u6的同相输入端，所述第六运算放大器u6的同相输入端还经所述第十七电容c17连接至地，所述第六运算放大器u6的反相输入端经所述第三十五电阻r35连接至所述第六运算放大器u6的输出端、所述第二接口电路和第十八电容c18的第二端，所述第十八电容c18的第一端接地。
53.参考图6，电压跟随电路的作用如下：对传感器检测信号处理电路输出的传感器控制信号或物联网指令信号处理电路输出的物联网控制信号进行缓冲隔离，并且还可以提高控制信号的驱动能力。其中，第十七电容c17和第十八电容c18为滤波电容。
54.参考图5、图7，在一些实施例中，该智能控制电路还包括用于给所述通信及处理电路供电的电源电路，其包括第一电阻r1、第一电压转换芯片ic1、第七电容c7、第二电阻r2、第一二极管d1、第一电感l1、第二电容c2、第三电容c3、第二十一电容c21、第四电阻r4和第三电阻r3。其中，第一电压转换芯片ic1的in端口为第一电压转换芯片ic1的电源端，第一电压转换芯片ic1的en端口为第一电压转换芯片ic1的使能端，第一电压转换芯片ic1的sw端口为第一电压转换芯片ic1的转换信号端，第一电压转换芯片ic1的fb端口为第一电压转换芯片ic1的反馈端，第一电压转换芯片ic1的gnd端口为第一电压转换芯片ic1的接地端。
55.具体的，所述第一电阻r1的第一端为第一电源输入端连接所述第一电压转换芯片ic1的电源端，所述第一电压转换芯片ic1的电源端还经所述第七电容c7连接至地，所述第一电阻r1的第二端连接所述第一电压转换芯片ic1的使能端，所述第一电压转换芯片ic1的使能端还经所述第二电阻r2连接至地，所述第一电压转换芯片ic1的转换信号输出端连接所述第一二极管d1的阴极和所述第一电感l1的第一端，所述第一二极管d1的阳极接地，所述第一电感l1的第二端经所述第二电容c2连接至地，第三电容c3和第二十一电容c21并联于第二电容c2，所述第一电感l1的第二端还作为第二电源输出端连接所述通信及处理电路的电源端，所述第一电感l1的第二端还经所述第四电阻r4连接至所述第一电压转换芯片ic1的反馈端，所述第一电压转换芯片ic1的反馈端还经所述第三电阻r3连接至地，所述第一电压转换芯片ic1的接地端接地。
56.如图7所示，在一些实施例中，所述电源电路还包括第二稳压管dz2和第十电阻r10；所述第一电感l1的第二端连接所述第二稳压管dz2的阴极，所述第二稳压管dz2的阳极经所述第十电阻r10连接至地。
57.参考图7，电源电路的工作原理如下：在第一电压转换芯片ic1正常工作时，通过sw端口输出转换信号，对第一电感l1进行充放电，对第一电源的输出电压进行转换，以得到第二电源。另外，第一电阻r1为限流电阻，用于避免第一电压转换芯片ic1因使能端过流而损坏；第二电阻r2和第一电阻r1组成分压回路，对第一电源的输出电压进行分压，以确保第一电压转换芯片ic1的使能端保持在工作电压范围内，从而避免第一电压转换芯片ic1因使能端过压而损坏；第二电容c2、第三电容c3和第二十一电容c21组成滤波电路，使转换得到的第二电源的输出电压平滑稳定；第三电阻r3和第四电阻r4组成反馈回路，可以通过调节其阻值比例以调节第二电源的输出电压；第二稳压管dz2和第十电阻r10组成保护回路，用于防止通信及处理电路因第二电源电压偏高而损坏，并且可以通过调节第十电阻r10的阻值
以调整第二电源上偏的电压值。
58.参考图5、图8，在一些实施例中，该智能控制电路还包括复位电路，其包括第一按键k1和第九电阻r9。具体的，所述第九电阻r9的第二端连接所述通信及处理电路的复位信号输入端，所述第九电阻r9的第一端经所述第一按键k1连接至地。复位电路的工作原理为：在通信及处理电路正常工作时，其复位信号输入端默认为高电平，用户按下第一按键k1时，相当于将通信及处理电路的复位信号输入端置低，使通信及处理电路检测到复位信号，进而实现复位功能。
59.如图9所示，在一些实施例中，通信及处理电路包括主控芯片u2；其中，主控芯片u2可以为但不限于蓝牙通讯芯片；主控芯片u2的tl_vdd端口为通信及处理电路的电源端，主控芯片u2的tl_d2端口为通信及处理电路的复位信号输入端，主控芯片u2的tl_c4端口为通信及处理电路的物联网指令信号输出端，主控芯片u2的tl_b4端口为通信及处理电路的开关信号输出端。
60.可以理解的，该智能控制电路可以连接在传感器与接收设备之间，用户可以通过物联网向该智能控制电路发送控制指令，通信及处理电路接收到控制指令后，生成开关信号，使传感器检测信号处理电路关闭，并且还生成物联网指令信号，物联网指令信号处理电路将该物联网指令信号转换为物联网控制信号，从而使物联网控制信号作用于接收设备，如接收设备为智能灯的调光电路时，可以通过物联网控制信号实现调光功能；在没有接收到控制指令时，则可以通过开关电路开启传感器检测信号处理电路，使传感器输出的检测信号作用于接收设备。进一步的，实施本实用新型可以为传感器增设联网控制功能，还保留传感器的原有功能，并且电路结构简单、成本低。
61.可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。