一种无线控制智能开关的制作方法

本发明涉及一种开关，尤其涉及一种无线控制智能开关。

背景技术：

业界内大多数采用的开关设计大部分是由人手动开关且只能控制单个设备，线路一般是固定的，在现在这个智能设备高速发展的社会，单纯手动使用开关会常常不便利，不够智能。

技术实现要素：

本发明为解决上述技术的不足，提供了一种无线控制智能开关，实现了开关无线控制操作。

本发明技术方案：一种无线控制智能开关，包括无线控制电路，单片机，放大电路、连接电路和手动控制电路，所述无线控制电路包括蓝牙从机模块，所述单片机包括第一i/o口、第二i/o口、第三i/o口、第四i/o口、数据写入口和数据读取口，所述放大电路包括第一三极管、第二三极管和二极管，所述连接电路包括连接继电器和连接设备，所述手动控制电路包括主电源、手动开关和手动开关继电器，所述手动开关一端接地，另一端接入第三i/o口，所述手动开关继电器包括进线端、第一出线端、第二出线端、线圈电阻、线圈三级管和手动开关继电器线圈，所述手动开关继电器线圈一端连接电源电压，另一端连接线圈三级管的发射极，所述线圈三级管的基极连接线圈电阻，所述线圈电阻另一端连接第四i/o口，所述线圈三级管的集电极接地连接，所述蓝牙从机模块引出脚包括数据写入脚、数据读取脚和状态输出脚，所述状态输出脚连接至第二i/o口，所述数据写入脚连接至单片机的数据读取口，所述数据读取脚连接至单片机的数据写入口，所述第一三极管的集电极连接电源电压，第一三极管的基极连接至单片机的第一i/o口，第一三极管的发射极连接至第二三级管的基极，并且在第一三极管的发射极和第二三级管的基极之间串接有电阻，所述第二三级管的发射极接地，所述第一三级管的集电极和第二三级管的集电极之间串接有二极管，所述二极管阳极连接第二三级管，另一端阴极连接第一三级管，所述连接继电器的线圈并联连接于二极管两端，所述连接继电器线圈包括主触点、常开触点和常闭触点，所述连接设备一端连接主电源的零线，另一端连接主触点，所述主电源的火线连接至进线端，所述第一出线端连接至常开触点，所述常闭触点连接至第二出线端。

采用上述技术方案：本方案单片机采用stc89c52rc，主电源为220v/50hz交流电，目前的蓝牙模块分为三类：主机模块、从机模块、和主从一体模块，本方案无线控制电路的蓝牙从机模块是和主机模块或者pc的蓝牙适配器、pda、蓝牙手机等通讯用的，蓝牙从机模块引出脚包括数据写入脚、数据读取脚和状态输出脚，蓝牙从机模块的引出脚还包括mclr脚、vcc脚、gnd脚，vcc脚接5v电源电压，gnd脚接地连接，状态输出脚可以接入单片机的i/o口来查询蓝牙的状态，持续高电平表述数据链路以及连通，数据写入脚连接至单片机的数据读取口，数据读取脚连接至单片机的数据写入口，本方案单片机输出高电平时，对应第一i/o口会输出一个5v的电压，但直接将连接继电器连接第一i/o口的话，连接继电器没有反应，原因是驱动电流不够，连接继电器采用的是松乐t73型继电器，可通过250v，6a以下的电流，单片机输出虽是5v高电平电压，但电流只有0.8微安左右，而连接继电器技术手册的驱动电流需要71.4毫安，本方案通过第一三级管和第二三级管的连接，第一三极管的集电极连接电源电压，电源电压为5v，第一三极管的基极连接至单片机的第一i/o口，第一三极管的发射极连接至第二三级管的基极，并且在第一三极管的发射极和第二三级管的基极之间串接有电阻，第二三级管的发射极接地，经测量一个npn型三级管，即第一三级管，计算公式为：ie＝(1+β)ib，ic＝β*ib，测得ie电流为2.4毫安，再连接npn型第二三级管时，另一侧的电流超过了71.4毫安，并在中间串接了1k的电阻，本方案通过给单片机和蓝牙从机模块以及连接继电器接上5v支流电压后，通220v交流电，打开手机蓝牙找到ac的蓝牙设备，输入密码，打开手机软件控制连接设备的开关，连接设备可以连接多种用电设备，如灯泡，电风扇等，用手动开关也可以控制连接设备的开关，手动开关设置有第一档和第二档，第一档为进线端和第一出线端相连，第二档为进线端和第二出线端相连，手机软件为蓝牙app，首先通过手机打开蓝牙，然后点击搜索设备，找到本方案蓝牙模块对应的名字，点击之后就可以连接了，连接后下面会显示蓝牙的名称和地址信息。

蓝牙app界面软件为:

事件按钮k.被单机()

如果k1开关＝“1”则

蓝牙1.发送数据(十六进制到字节集(“11”))

按钮k.图片＝“on.png”

k1开关＝“0”

否则蓝牙1.发送数据(十六进制到字节集(“10”))

按钮k.图片＝“off.png”

k1开关＝“1”

结束如果

结束事件

stc89c52rc单片机的程序为：

#include<reg52.h>

sbitp0＝p2^4；

unsignedchara；

voidmain()

{

tmod＝0x20；

th1＝0xfd；

tl1＝0xfd；

tr1＝1；

ren＝1；

sm0＝1；

sm1＝1；

ea＝1；

es＝1；

while(1)

{switch(a)

case1：p0＝1；break；

case2：p0＝0；break；

}

}

voidmhp()interrupt8//串口中断

{

ri＝0；

p1＝sbuf；

a＝sbuf；

}

该程序输出端口sbitp0＝p2^4，本设计连接继电器接于单片机的p2^4，通过程序，按下蓝牙app的按钮k开关，显示on,连接继电器吸合，连接继电器由常闭触点跳至常开触点，连接设备通电，若手动切换手动开关，可使连接设备断电，再按下蓝牙app的按钮k开关，显示off，连接继电器断开，连接继电器由常开触点跳至常闭触点，连接设备断电，若手动切换手动开关，可使连接设备通电，这样设计的智能开关可以让用户的操作变得多元化，更富有操作性，通过蓝牙远程操作，使得用户可以操作更加的便捷性。

附图说明

附图1为本发明具体实施例的电路图；

附图2为本发明具体实施例的串口wifi模块图；

附图3为本发明具体实施例的串口wifi模块的内部结构；

附图4为本发明具体实施例的结构框图；

附图5为本发明具体实施例的电源电压转化电路图。

具体实施方式

如图1至5所示的一种无线控制智能开关，包括无线控制电路，单片机1，放大电路、连接电路和手动控制电路，所述无线控制电路包括蓝牙从机模块2，所述单片机1包括第一i/o口p2.4、第二i/o口p3.2/int0、第三i/o口p1.0、第四i/o口p2.0、数据写入口p3.1/txd和数据读取口p3.0/rxd，所述放大电路包括第一三极管11、第二三极管12和二极管13，所述连接电路包括连接继电器21和连接设备22，所述手动控制电路包括主电源23、手动开关9和手动开关继电器8，所述手动开关9一端接地，另一端接入第三i/o口p1.0，所述手动开关继电器8包括进线端24、第一出线端25、第二出线端26、线圈电阻42、线圈三级管41和手动开关继电器线圈，所述手动开关继电器线圈一端连接电源电压vcc，另一端连接线圈三级管41的发射极，所述线圈三级管41的基极连接线圈电阻42，所述线圈电阻42另一端连接第四i/o口p2.0，所述线圈三级管41的集电极接地连接，所述蓝牙从机模块2引出脚包括数据写入脚txd、数据读取脚rxd和状态输出脚atus，所述状态输出脚atus连接至第二i/o口p3.2/int0，所述数据写入脚txd连接至单片机1的数据读取口p3.0/rxd，所述数据读取脚rxd连接至单片机1的数据写入口p3.1/txd，所述第一三极管11的集电极连接电源电压vcc，第一三极管11的基极连接至单片机1的第一i/o口p2.4，第一三极管11的发射极连接至第二三级管12的基极，并且在第一三极管11的发射极和第二三级管12的基极之间串接有电阻14，所述第二三级管12的发射极接地vss，所述第一三级管11的集电极和第二三级管12的集电极之间串接有二极管13，所述二极管13阳极连接第二三级管12，另一端阴极连接第一三级管11，所述连接继电器21的线圈并联连接于二极管13两端，所述连接继电器21线圈包括主触点31、常开触点33和常闭触点32，所述连接设备22一端连接主电源23的零线，另一端连接主触点31，所述主电源23的火线连接至进线端24，所述第一出线端25连接至常开触点33，所述常闭触点32连接至第二出线端26。

本方案单片机1采用stc89c52rc，单片机包括最小系统连接件，包括带复位开关的复位电路和晶振起动电路，主电源23为220v/50hz交流电，通过附图5所示电源电压转化电路图，经过变压器至lt317稳压芯片101，再通过7805稳压芯片102输出5v电源电压，目前的蓝牙模块分为三类：主机模块、从机模块、和主从一体模块，本方案无线控制电路的蓝牙从机模块2是和主机模块或者pc的蓝牙适配器、pda、蓝牙手机等通讯用的，蓝牙从机模块2引出脚包括数据写入脚txd、数据读取脚rxd和状态输出脚atus，蓝牙从机模块2的引出脚还包括mclr脚、vcc脚、gnd脚，vcc脚接5v电源电压，gnd脚接地连接，状态输出脚atus可以接入单片机1第二i/o口p3.2/int0来查询蓝牙的状态，持续高电平表述数据链路以及连通，数据写入脚txd连接至单片机1的数据读取口p3.0/rxd，数据读取脚rxd连接至单片机1的数据写入口p3.1/txd，作为取代数据电缆的短距离无线通信技术，通过蓝牙连接其支持点对点以及点对多点的通信，以无线方式将家庭或办公室中的各种数据和语音设备连成一个微微网，几个微微网还可以进一步实现互联，形成一个分布式网络，从而在这些连接设备之间实现快捷而方便的通信，本无线控制电路的蓝牙从机模块2接口在嵌入式数字信号处理器omap5910上的实现，dsp对模拟信号进行采样，并对a/d变换后的数字信号进行处理，通过蓝牙从机模块2接口传输到接收端，同样，dsp对蓝牙接收到的数字信号进行d/a变换，成为模拟信号，本方案单片机1输出高电平时，对应第一i/o口p2.4会输出一个5v的电压，但直接将连接继电器21连接第一i/o口p2.4的话，连接继电器21没有反应，原因是驱动电流不够，连接继电器21和手动开关继电器8采用的是松乐t73型继电器，可通过250v，6a以下的电流，单片机1输出虽是5v高电平电压，但电流只有0.8微安左右，而连接继电器21的驱动电流需要71.4毫安，本方案通过第一三级管11和第二三级管12的连接，第一三极管11的集电极连接电源电压vcc，电源电压为5v，第一三极管11的基极连接至单片机1的第一i/o口p2.4，第一三极管11的发射极连接至第二三级管12的基极，并且在第一三极管11的发射极和第二三级管12的基极之间串接有电阻14，第二三级管12的发射极接地，经测量一个npn型三级管，即第一三级管11，计算公式为：ie＝(1+β)ib，ic＝β*ib，测得ie电流为2.4毫安，再连接npn型第二三级管12时，另一侧的电流超过了71.4毫安，并在中间串接了1k的电阻，本方案通过给单片机1和蓝牙从机模块2以及连接继电器21接上5v支流电压后，通220v交流电，手动开关继电器线圈还并联连接有释放反电动势二极管，线圈三级管41采用8550三级管，线圈三级管41用于电流放大从而触发手动开关继电器的吸合，本方案通过手动开关9进行按压，通过按压触发按压信号，单片机1将进行采集该按压信号，通过单片机1进行处理控制手动开关继电器8的开关，打开手机蓝牙找到ac的蓝牙设备，输入密码，打开手机软件控制连接设备的开关，连接设备可以连接多种用电设备，如灯泡，电风扇等，用手动开关9控制手动开关继电器8也可以控制连接设备22的开关，手动开关继电器8设置有第一档和第二档，第一档为进线端24和第一出线端25相连，第二档为进线端24和第二出线端26相连，手机软件为蓝牙app，首先通过手机打开蓝牙，然后点击搜索设备，找到本方案蓝牙模块对应的名字，点击之后就可以连接了，连接后下面会显示蓝牙的名称和地址信息。

蓝牙app界面软件为:

事件按钮k.被单机()

如果k1开关＝“1”则

蓝牙1.发送数据(十六进制到字节集(“11”))

按钮k.图片＝“on.png”

k1开关＝“0”

否则蓝牙1.发送数据(十六进制到字节集(“10”))

按钮k.图片＝“off.png”

k1开关＝“1”

结束如果

结束事件

stc89c52rc单片机的程序为：

#include<reg52.h>

sbitp0＝p2^4；

unsignedchara；

voidmain()

{

tmod＝0x20；

th1＝0xfd；

tl1＝0xfd；

tr1＝1；

ren＝1；

sm0＝1；

sm1＝1；

ea＝1；

es＝1；

while(1)

{switch(a)

case1：p0＝1；break；

case2：p0＝0；break；

}

}

voidmhp()interrupt8//串口中断

{

ri＝0；

p1＝sbuf；

a＝sbuf；

}

该程序输出端口sbitp0＝p2^4，本设计连接继电器接于单片机的第一i/o口为单片机p2^4，第二i/o口为单片机的p3^2，通过程序，按下蓝牙app的按钮k开关，显示on,连接继电器21吸合，连接继电器21由常闭触点32跳至常开触点33，连接设备22通电，若手动按压手动开关9触发手动开关继电器8，可使连接设备22断电，再按下蓝牙app的按钮k开关，显示off，连接继电器21断开，连接继电器21由常开触点33跳至常闭触点32，连接设备22断电，若手动按压手动开关9触发手动开关继电器8，可使连接设备22通电，本方案通过软件可控制手动开关进行长按和短按，通过单片机1进行采集按压手动开关9的按压时间进行判断，短按可控制连接设备22的开关开关，长按可通过软件联动所有的其他开关，本方案无线控制电路部分的蓝牙从机模块，同理也可以使用串口wifi模块44来实现更为远程的控制，串口wifi模块44的型号采用为esp8266，串口wifi模块44采用串口引脚与单片机串口对接，串口wifi模块44包括电源脚、接地脚、ch_pd脚、utxd脚和urxd脚，还包括wifi模块rst脚，wifi模块rst脚接单片机普通i/o接口，电源脚和ch_pd脚连接电源电压，接地脚接地连接，utxd脚连接单片机rxd接口，urxd脚连接单片机txd接口。

esp8266串口wifi模块与at89c2051单片机控制软件：

串口wifi模块44采用串口引脚与单片机串口对接，工作在透传的模式下，单片机1将对串口wifi模块44的数据包进行信号采集，通过单片机1作出信号控制，串口wifi模块44配置上之后，当串口wifi模块44工作sta模式，智能终端(手机、平板)和串口wifi模块44工作在无线路由器提供的无线网络环境中，数据信号经过无线路由器转发，从而实现无线控制，当串口wifi模块44工作在ap模式，智能终端(手机、平板)直接接入串口wifi模块44提供的网络，在同一个热点网络实现无线控制，当智能终端(手机、平板)和无线路由器处于不同的网络中，串口wifi模块44负责将相关数据上传到服务器，这时候，智能终端和串口wifi模块44电子设备的通讯都是经过服务器转发，通过智能终端(手机、平板)可实现远程控制，这样设计的智能开关可以让用户的操作变得多元化，更富有操作性，通过远程操作，使得用户可以操作更加的便捷性。