[發明專利]基于智能手機控制的無線智能開關及其控制方法

無效

• 申請號: 201310158697.0
• 申請日: 2013-04-27
• 公開（公告）號: CN103217919A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 肖遲
• 申請（專利權）人: 肖遲
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;H04B5/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種無線智能開關，尤其涉及一種帶藍牙功能的智能手機來控制并這個開關與這個開關之間通信的方法。

背景技術

目前，我們市場上大多數家庭用的開關都是安裝在墻壁上，且大多數通過機械式按鍵來實現開關電源的功能，這類開關具有不能移動，壽命短等缺點；盡管市場上有少部分智能型的開關可以通過遙控器來實現開關功能，但是這類開關也有一個缺點：就是大多數為一對一開關，不能集中的去控制，就算有集中控制的也需要單獨配一個遙控器或者家庭網關(AP)。目前智能手機已經非常普及，其中比較流行的智能操作系統有goole的android，蘋果的IOS以及微軟的windows?mobile等，而通過智能手機的藍牙功能來實現控制帶有藍牙通信模塊的開關可以解決目前開關移動性差，壽命短，遙控器集中性差和距離短等缺點，實現真正的智能型開關，同時也是未來移動互聯網科技發展的大趨勢。

發明內容

本發明的目的是向本領域提供一種智能型的開關極其控制方法，通過智能手機就可以無線控制這個開關或一類這樣的開關組，能實現點對點或點對多點的控制，而且控制距離遠，能穿透障礙物，同時具有自主記憶和學習功能，通過無線連接可以實時升級智能開關的控制軟件。本發明目的主要通過如下技術方案來實現的。

一種智能型開關，最大負載功率為2500W，能工作在110V或220V兩種市電電壓，它由藍牙串口單元，電源單元，主控制單元以及電子開關四大部分構成。

電源部分用100V-250V自適應開關電源，占用體積小，成本低，雙路輸出電壓為3.3V和5V，電流600mA，負責為其它三部分提供電源；藍牙串口單元主要由CSR公司的BC4單芯片設計方案，包含一組串口，最大通訊速率可以達到3Mbps，加上外置的LNA和PA，傳輸距離空曠處最遠可達1Km.足以滿足家庭控制的要求；

控制單元部分采用STC11L04E單芯片控制IC，包含兩組串口通訊，一組用于升級下載程序，另一組用于和藍牙串口單元電路的串口進行通訊；電子開關部分包含一組固態式或電磁式繼電器和保險電路，負責控制市電用電設備的開和關，最大負載電流10A，250V，能夠勝任大部分家用電器和設備的開關。

具體工作原理如下：

智能開關中的控制處理單元中的STC11L04E是一個帶有兩個通信端口和存儲器的微型處理器，通過編程讓處理器具有處理串口信息的功能，對收到串口信息指令進行分析，根據收到的指令去操作和控制該處理器的IO控制口，這里預留了6組控制IO口，可以同時控制6組開關。藍牙串口單元用于和智能手機建立連接，然后通過藍牙的串口和STC11L04E進行串口通信，智能手機安裝開發好的應用程序之后，通過藍牙與藍牙串口單元建立無線連接，然后通過藍牙協議中的SPP協議直接和STC11L04E進行通訊，此時智能手機已經可以直接和主控制單元進行通信了，手機端發送通過功能定義的串口信息到主控制單元，主控制單元收到相應的信息后與自己功能信息庫對比，然后就可以去查詢不同IO口的狀態，控制IO口的高低電平狀態這些操作，這些IO口與電子開關部分的電路連接，就可以實現控制開關和查詢開關的狀態功能。

對于主控制單元電路部分，由于STC11L04E的控制程序可以通過串口直接升級下載，所以對于該無線智能開關的中央處理核心STC11L04E，也可以通過藍牙串口單元來實現主控制程序的實時升級，其主要原理如下：首先無線智能開關上電開啟，帶藍牙的筆記本電腦與該藍牙串口建立連接，此時電腦藍牙虛擬出的串口就可以和STC11L04E進行通信了，根據STC官方提供的升級下載工具，選擇相應的配置和編譯好的軟件，就可以實時升級控制程序了。對于該功能，大大地拓展了的該無線智能開關的功能延伸和可維護性。

該智能開關充分利用的智能手機中的藍牙串口協議功能，從而可以市場上絕大多數帶藍牙功能的智能手機來控制該開關，該智能開關中還一個功能，通過藍牙建立無線連接后可以把開發設計好的程序直接升級到開關的存儲器中，從而可以擴展開關不同的功能，方便維護升級。同時智能手機的應用程序可以自由開發通過手機的強大處理器功能來和開關實時通信，可大大擴展該智能開關的智能化功能。

附圖說明

圖1是本發明的控制電路示意圖。

圖2是本發明中藍牙串口單元原理框圖。

圖3是本發明電源單元電路圖。

圖4是本發明主控制單元電路圖。

圖5是本發明開關單元電路圖。

圖6是本發明涉及手機與智能開關之間開關端控制方法框圖。