智能单火线开关电路的制作方法

本实用新型涉及单火线开关电路，具体涉及一种智能单火线开关电路。

背景技术：

日常生活中，单火线照明开关一般由简单的机械开关控制，通过机械开关控制一根火线的闭合与断开，进而控制灯具的开启与关闭。目前，还有部分楼道的灯具采用电容式触摸开关来控制灯具的点亮和熄灭。这两种开关都存在一些缺点，其中：机械开关具有一定的机械寿命，电容式触摸开关容易产生误动作，抗干扰能力较差。

目前，单火线还具有一些问题需要得到解决：一、单火线取电一般是在取电电路与负载(MCU)供电，因此前端的元器件需要保持一直运行的状态，这样就会消耗电流，而且由于是串联的电路，使灯具中会有电流流过，而普通的LED灯和白炽灯启动电流非常小，当待机时灯具回路电流积累到一定程度后，部分小功率灯具就会出现闪烁的问题，目前解决此问题的常用办法是尽量降低待机功耗。二、在单火线的情况下，电源一般不能做成隔离电源，这样就增加了触电风险，目前解决该问题的方法常采用继电器导通方式，利用主控芯片控制驱动芯片从而控制继电器的闭合与断开；三、在智能设备的通讯过程中，传统的控制方法需要双方设备时刻保持畅通，这样会带来设备功耗大，适用性差。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能够根据本地按键或者远程控制命令Zigbee无线通信来完成支路的通断电功能的智能单火线开关电路，解决了机械开关寿命短、触电风险大、灯具寿命短、功耗大，适用性差等问题。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种智能单火线开关电路,包括取电电路模块、负载检测模块、继电器模块、Zigbee模块、按键模块、接口电路模块，其特征在于：所述取电电路模块2与继电器模块3连接；所述Zigbee模块与按键模块连接；所述取电电路模块与Zigbee模块连接；所述负载检测模块与Zigbee模块连接；所述接口电路模块与Zigbee模块连接；述负载检测模块与接口电路模块连接。

更进一步的技术方案是，所述取电电路模块包括供电电路和软启动电路，所述供电电路的主控模块是XD-KC024，所述主控模块XD-KC024的VCC1端与软启动电路的 DCin、VIN端连接，所述主控模块XD-KC024芯片的MOS_D端、MOS_G端连接MOS 管，用于调整单火线进入的波形。

更进一步的技术方案是，软启动电路包括软启动主控电路、硬件看门狗模块和启动电路，软启动主控电路的主控模块是PI-05V-D4，所述硬件看门狗模块的主控芯片是 IMP809L，所述启动电路的稳压芯片是S-8521D33MC，所述主控模块PI-05-D4的OUT端与所述S-8521D33MC的的VIN端连接用于输出3.3V的稳定电压，所述IMP809L的RESET 端与S-8521D33MC的ON/OFF端、S-8521D33MC的EXT与MOS管UT2301栅极连接用于软启动。

更进一步的技术方案是，所述负载检测模块包括分压电路和电压比较电路，分压电路的ADC1、ADC2、ADC3端与电压比较电路连接，电压比较电路的OUT1、OUT2、 OUT3与Zigbee模块连接，用于接受检测负载电路的电平信号，避免由于误操作按键而增加功耗造成开关设备无法正常工作。

更进一步的技术方案是，所述Zigbee模块与所述主控模块XD-KCO24的K1_Ctrl、 K1_Ctrl、K1_Ctrl端连接，所述主控模块XD-KCO24的K1+、K1-，K2+、K2-，K3+、K3- 端与继电器模块连接。

更进一步的技术方案是，所述Zigbee模块与按键模块连接，用于控制按键扫描。

更进一步的技术方案是，所述Zigbee模块包括无线电路和通信模块，所述通信模块的主控芯片是JN5168，所述JN5168与无线电路连接，用于接收发送信息。

本实用新型是一种网关设备，控制单火线的通、断状态这两种命令是由网关发出来的，单火线开关1秒钟向网关发一条询问数据，如果网关有数据需要被发送到单火线开关，就将数据发出去。单火线开关收到响应后执行网关命令，对负载电路进行断电或者断电控制；如果网关没有数据需要被发送，那么单火线就收不到响应数据，这样单火线就会进入休眠状态。

如果中间出现Zigbee模块收到的通讯信息，I/O口中断唤醒Zigbee，Zigbee模块开始工作，开始对按键进行扫描，若按键不到3秒就上报继电器闭合或者断开的状态，若按键到 3秒就进入网络，若按键到8秒就退出网络。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果至少有如下之一：

1)本实用新型采用所述主控模块XD-KC024配合所述主控模块PI-05V-D4软启动，可以实现足够功率的输出，保证开关设备的正常运行；

2)本实用新型采用所述主控模块XD-KC024驱动继电器，解决了以往为驱动继电器难的问题；

3)本实用新型采用所述Zigbee模块，可以实现远程控制命令来完成支路的通断电功能。

附图说明

图1为本实用新型总体设计框图。

图2为本实用新型取电电路模块的供电电路原理图。

图3为本实用新型取电电路模块框图。

图4为本实用新型软启动电路框图。

图5为本实用新型取电电路模块的软启动电路原理图。

图6为本实用新型负载检测模块的分压电路原理图。

图7为本实用新型负载检测模块的电压比较电路原理图。

图8为本实用新型继电器模块原理图。

图9为本实用新型Zigbee模块框图。

图10为本实用新型Zigbee模块及外围电路模块框图。

图11为本实用新型按键模块原理图。

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。

实施方案1

图1示出了本实用新型智能单火线开关电路，一种智能单火线开关电路,包括取电电路模块 2、负载检测模块3、继电器模块1、Zigbee模块4、按键模块5、接口电路模块6，其特征在于：所述取电电路模块2与继电器模块3连接；所述Zigbee模块4与按键模块连接5；所述取电电路模块与Zigbee模块4连接；所述负载检测模块与Zigbee模块4连接；所述接口电路模块与Zigbee模块4连接；述负载检测模块3与接口电路模块6连接。

图2至图5所示，所述取电电路模块2包括供电电路2-1和软启动电路2-2，所述供电电路2-1的主控模块是XD-KC024，所述主控模块XD-KC024的VCC1端与软启动电路的 DCin、VIN端连接，所述主控模块XD-KC024芯片的MOS_D端、MOS_G端连接MOS 管，用于调整单火线进入的波形。

所述软启动电路2-2包括软启动主控电路2-2-1、硬件看门狗模块2-2-2和启动电路 2-2-3，所述软启动主控电路2-2-1的主控模块是PI-05V-D4，所述硬件看门狗模块2-2-2的主控芯片是IMP809L，所述启动电路2-2-3的稳压芯片是S-8521D33MC，所述主控模块PI- 05-D4的OUT端与所述S-8521D33MC的VIN端连接用于输出3.3V的稳定电压，所述IMP809L的RESET端与S-8521D33MC的ON/OFF端、S-8521D33MC的EXT与MOS管 UT2301栅极连接用于软启动。

本实施方案中，智能单火线开关电路增加了Zigbee模块，可以实现无线通信，远程智能完成单火线的通断；智能单火线开关的取电电路模块采用XD-KC024配合所述PI-05V- D4软启动，可以实现足够功率的输出，保证开关设备的正常运行。

实施方案2

图1示出了本实用新型智能单火线开关电路，一种智能单火线开关电路,包括取电电路模块2、负载检测模块3、继电器模块1、Zigbee模块4、按键模块5、接口电路模块6，其特征在于：所述取电电路模块2与继电器模块3连接；所述Zigbee模块4与按键模块连接5；所述取电电路模块与Zigbee模块4连接；所述负载检测模块与Zigbee模块4连接；所述接口电路模块与Zigbee模块4连接；述负载检测模块3与接口电路模块6连接。

图2至图5所示，所述取电电路模块2包括供电电路2-1和软启动电路2-2，所述供电电路2-1的主控模块是XD-KC024，所述主控模块XD-KC024的VCC1端与软启动电路的 DCin、VIN端连接，所述主控模块XD-KC024芯片的MOS_D端、MOS_G端连接MOS 管，用于调整单火线进入的波形。

软启动电路2-2包括软启动主控电路2-2-1、硬件看门狗模块2-2-2和启动电路2-2- 3，所述软启动主控电路2-2-1的主控模块是PI-05V-D4，所述硬件看门狗模块2-2-2的主控芯片是IMP809L，所述启动电路2-2-3的稳压芯片是S-8521D33MC，所述主控模块PI-05- D4的OUT端与所述S-8521D33MC的的VIN端连接用于输出3.3V的稳定电压，所述 IMP809L的RESET端与S-8521D33MC的ON/OFF端、S-8521D33MC的EXT与MOS管 UT2301栅极连接用于软启动。

图6至图11所示，所述负载检测模块3包括分压电路3-1和电压比较电路3-2，分压电路3-1的ADC1、ADC2、ADC3端与电压比较电路3-2连接，电压比较电路3-2的 OUT1、OUT2、OUT3与Zigbee模块4连接，用于接受检测负载电路的电平信号，避免由于误操作按键而增加功耗造成开关设备无法正常工作。

Zigbee模块4与所述主控模块XD-KCO24的K1_Ctrl、K1_Ctrl、K1_Ctrl端连接，所述主控模块XD-KCO24的K1+、K1-，K2+、K2-，K3+、K3-端与继电器模块1连接。

图9至图11所示，所述Zigbee模块4与按键模块5连接，用于控制按键扫描。

所述Zigbee模块4包括无线电路4-1和通信模块4-2，所述通信模块4-2的主控芯片是JN5168芯片7，所述JN5168芯片7与无线电路8连接，用于接收发送信息。

本实施方案更加详细地说明智能单火线开关的电路设计，本实施方案增加Zigbee 模块的无线通信模块；在智能设备的通讯过程中，传统的控制方法需要双方设备时刻保持畅通，本设计方案采用主控芯片JN5168，所述JN5168通过一种周期性轮询的通信方法，通过周期性询问来实现双方的正常通讯，以减小通信过程的数据时延，减小设备的功耗，完成对单火开关的远程控制。

本实用新型是一种网关设备，控制单火线的通、断状态这两种命令是由网关发出来的，单火线开关1秒钟向网关发一条询问数据，如果网关有数据需要被发送到单火线开关，就将数据发出去。单火线开关收到响应后执行网关命令，对负载电路进行断电或者断电控制；如果网关没有数据需要被发送，那么单火线就收不到响应数据，这样单火线就会进入休眠状态。

如果中间出现Zigbee模块收到的通讯信息，Zigbee模块开始工作，开始对按键进行扫描，若按键不到3秒就上报继电器闭合或者断开的状态，若按键到3秒就进入网络，若按键到8秒就退出网络。

所述过程结束后，不断重复上述过程，周期性重复实现双方通信，减小通信过程的数据时延，减小设备的功耗，最终完成对单火线开关的远程控制。

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。