一种带有时间和环境信息的屏显无线智能墙壁开关

技术领域

本发明属于电子技术领域，尤其是涉及一种带有时间和环境信息的屏显无线智能墙壁开关。

背景技术

目前市场上智能开关大多数为单火开关，其功耗受限，因此开关仅作为灯具控制的智能开关，无法提供更多的信息给用户。

基于设备的更多智能功能的考虑，本方案提供一种带有温湿度，时间，天气信息的屏显无线智能墙壁开关。该设备不仅可以控制家里的灯具，更可以获取环境温湿度信息，并且用户可以通过app端同设备更新时间，天气等信息，且可以根据环境温湿度联动家庭内其他智能设备，如空调，电扇，加湿器等给用户提供更舒适的环境。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种带有时间和环境信息的屏显无线智能墙壁开关，以解决智能墙壁开关带有温湿度，时间，天气信息的屏显问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种带有时间和环境信息的屏显无线智能墙壁开关，包括无线模块单元、屏显及温湿度单元、单火取电单元；

屏幕及温湿度单元与无线模块单元连接，单火取电单与无线模块单元连接；

无线模块单元包括无线模块及按键开关，无线模块用于与APP通讯，按键用于用户控制灯具通断；

屏显及温湿度单元包括温湿度接收器、断码屏、断码屏及驱动电路，温湿度接收器用于获取温湿度信息，断码屏及驱动电路获取温湿度接收器、无线模块传递的温湿度信息、天气及时间信息在断码屏上显示；

单火取电单元包括闭态取电电路、磁保持继电器、开态取电电路，用于为无线模块单元和屏显及温湿度单单元供电，闭态取电电路一端与磁保持继电器一端连接，磁保持继电器另一端与开态取电电路连接。

进一步的，无线模块采用zigbee模块或者BLE mesh模块其中一个。

进一步的，断码屏及驱动电路采用低功耗断码屏驱动芯片HT69F2562。

进一步的，开态取电电路包括：低功耗反激式开关芯片U11，变压器T1、低功耗反激式开关芯片U11引脚1与电容30一端连接，低功耗反激式开关芯片U11引脚2分别与电阻R45、电容C29、一端连接，电阻R45、电容C29、电容C30一端的另一端接地，低功耗反激式开关芯片U11引脚5、6、7、8、均接地，低功耗反激式开关芯片U11的引脚1通过电阻R40、肖特基二极管D20与变压器T1引脚3连接，变压器T1引脚3通过二极管D20、电阻C23接地，变压器T1引脚1通过肖特基二极管D18、电阻R35、电阻R45接地，肖特二极管18与电阻R35之间还连接有电阻C19、电阻C20，电阻C19、电阻C20的另一端均接地，变压器T1的引脚2接地，变压器T1的引脚6与低功耗反激式开关芯片U11的引脚4连接，Relay_out经过二极管D39和滤波电容C32进行半波整流后接入到变压器T1的引脚5，Relay_out端连接磁保持继电器的Relay_out端。

进一步的，闭态取电电路包括：NMOS管Q41、运放芯片U17和LDO芯片U18，所述NMOS管Q41的D极接入火线电流，S极为输出端RELAY_IN，D极与S极之间串联有肖特基二极管D36，S极同时依次通过肖特基二极管D37、肖特基二极管D38连接LDO芯片U18的输入端，同时AC220_5V通过肖特基二极管D42连接LDO芯片U18的输入端，LDO芯片U18的输出端通过分压电阻R62连接运放芯片U17的负向端，同时运放芯片U17的正向端通过稳压管D35连接肖特基二极管D37的负极；所述运放芯片U17的输出端通过限流电阻R61连接NMOS管Q41的G极、通过下拉电阻R60接地、同时通过限流电阻R63连接三极管Q40的基极，三极管Q40的集电极通过电阻R64连接运放芯片U17的负向端，三极管Q40的发射极接地。

相对于现有技术，本发明所述的一种带有时间和环境信息的屏显无线智能墙壁开关具有以下有益效果：

(1)本发明所述的一种带有时间和环境信息的屏显无线智能墙壁开关，能够获取温湿度，天气及时间信息并在屏幕上显示。其可作为温湿度计和智能开关二合一的产品。

(2)本发明所述的一种带有时间和环境信息的屏显无线智能墙壁开关，

根据设备获取的环境温湿度可以联动家庭内其他智能设备，如空调，电扇，加湿器等给用户提供更舒适的环境。

(3)本发明所述的一种带有时间和环境信息的屏显无线智能墙壁开关，

方案采用极低功耗芯片，并且在成本增加有限的基础上结合现有的智能墙壁开关给用户带来大幅度的智能体验。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的一种带有时间和环境信息的屏显无线智能墙壁开关结构框图；

图2为本发明实施例所述的无线模块单元结构框图；

图3为本发明实施例所述的屏显及温湿度单元结构框图；

图4为本发明实施例所述的屏显示意图；

图5为本发明实施例所述的单火取电结构框图；

图6为本发明实施例所述的单火取电闭态取电电路图；

图7为本发明实施例所述的单火取电开态取电电路图；

图8为本发明实施例所述的磁保持继电器电路图。

附图标记说明：

1、无线模块单元；2、屏显及温湿度单元；3、单火取电单元；4、案件开关；5、无线模块；6、继电器驱动；7、温湿度芯片；8、断码屏及驱动电路。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，一种带有时间和环境信息的屏显无线智能墙壁开关，包括无线模块单元1、屏显及温湿度单元2和单火取电单元3。其中，无线模块单元1包括无线模块及按键开关，其中无限模块可以是zigbee模块或者BLE mesh模块，无线模块用于同用户APP通讯，用户可以通过app端同设备更新时间，天气等信息，并且可以控制家庭灯具开关及智能联动等。按键开关由用户按动控制灯具开关且也可以同其他智能设备联动。继电器驱动电路用来驱动磁保持继电器控制灯具通断。屏显及温湿度单元2包括断码屏及驱动电路和温湿度芯片。单火取电单元3包括灯亮时的闭态取电电路，开态取电电路和磁保持继电器，用于给无线模块单元1和屏显及温湿度单元2供电。

如图2所示，无线模块单元1包括Zigbee或BLE mesh无线模块5，按键开关4和继电器驱动6。其中无限模块可5以是zigbee模块或者BLE mesh模块，无线模块用于同用户APP通讯，用户可以通过app端同设备更新时间，天气等信息，并且可以控制家庭灯具开关及智能联动等。按键开关4由用户按动控制灯具开关且也可以同其他智能设备联动。继电器驱动6用来驱动磁保持继电器控制灯具通断。

如图3所示，屏显及温湿度单元2包括温湿度芯片7、断码屏及驱动电路8。温湿度芯片即为温湿度接收器，其中断码屏及驱动电路8使用低功耗断码屏驱动芯片HT69F2562，其内置可低功耗运行的cpu及断码屏驱动功能，其可以通过IIC采集温湿度芯片7的温湿度信息并通过IIC获取无线模块传递过来的天气及时间信息后驱动断码屏显示相关内容。其中温湿度传感器为盛思锐的盛思锐或瑞萨的hs300x。屏显及温湿度单元2均可低功耗运行，最低电流为20ua以下，其只是在无线模块5主动获取该信息时才会采集实时温湿度信息，一般设定5s采集一次，且采集一次时间约50ms，可极大降低该部分的整体功耗，不会对设备造成影响，却极大提升了用户体验。如图4为屏显示例；

如图5所示，单火取电单元1包括闭态取电电路9、磁保持继电器10和开态取电电路11。

如图6所示，闭态取电电路包括：NMOS管Q41、运放芯片U17和LDO芯片U18，所述NMOS管Q41的D极接入火线电流，S极为输出端RELAY_IN，D极与S极之间串联有肖特基二极管D36，S极同时依次通过肖特基二极管D37、肖特基二极管D38连接LDO芯片U18的输入端，同时AC220_5V通过肖特基二极管D42连接LDO芯片U18的输入端，LDO芯片U18的输出端通过分压电阻R62连接运放芯片U17的负向端，同时运放芯片U17的正向端通过稳压管D35连接肖特基二极管D37的负极；所述运放芯片U17的输出端通过限流电阻R61连接NMOS管Q41的G极、通过下拉电阻R60接地、同时通过限流电阻R63连接三极管Q40的基极，三极管Q40的集电极通过电阻R64连接运放芯片U17的负向端，三极管Q40的发射极接地。

闭态取电电路9为MOS取电电路，火线电流从L_IN流入，经过CSD17308Q3 MOS管的DS端后从RELAY_IN流出，在MOS管的DS端并联有D36 B340LB-13-F用于火线大电流的通路。肖特基二极管D37 SM4007PL-TP用于从火线上形成取电回路，取电回路电流流经D37后经由稳压管D35 MMSZ5242B-7-F形成5V输出电压后经由C10滤波后通过肖特基二极管D38SM4003PL-TP产生5V直流电压(相对于大地L_IN)，然后经由滤波电容C24和C25后流入U18LDO LD2981ABU33TR产生3.3V直流电压，后经滤波电容C27后经过限流电阻R62和R64分压后进入运放U17 LM321MF的负向端。同时U17的正向端连接由R59和C9组成的延时电路，配合D35从而控制运放U17的输出端，其输出端通过下拉电阻R60和限流电阻R63后控制三极管Q40 MMBT3904的集电极和发射极，从而控制运放的负向端电压。同时运放的输出端经由限流电阻R61后连接到MOS的栅极，从而控制MOS管的取电时间。其中，闭态取电电路9工作在磁保持继电器10闭合时。

如图7所示，开态取电电路包括：低功耗反激式开关芯片U11，变压器T1，低功耗反激式开关芯片U11引脚1与电容30一端连接，低功耗反激式开关芯片U11引脚2分别与电阻R45、电容C29一端连接，电阻R45、电容C29、电容C30一端的另一端接地，低功耗反激式开关芯片U11引脚5、6、7、8、均接地，低功耗反激式开关芯片U11的引脚1通过电阻R40、肖特基二极管D20与变压器T1引脚3连接，变压器T1引脚3通过二极管D20、电阻C23接地，变压器T1引脚1通过肖特基二极管D18、电阻R35、电阻R45接地，肖特二极管18与电阻R35之间还连接有电阻C19、电阻C20，电阻C19、电阻C20的另一端均接地，变压器T1的引脚2接地，变压器T1的引脚6与低功耗反激式开关芯片U11的引脚4连接，Relay_out经过二极管D39和滤波电容C32进行半波整流后接入到变压器T1的引脚5，Relay_out端连接磁保持继电器的Relay_out端。

其中，开态取电电路11工作在磁保持继电器10断开时。

如图8所示，为磁保持继电器的控制电路，磁保持继电器10的引脚1、6之间串联有肖特基二极管D40、肖特基二极管D41，肖特基二极管D40一端连接有晶体管Q42的集电极端，晶体管Q42的基集连接有电阻R66，电阻R66另一端与无线模块R_on端连接，晶体管Q42的基集还连接有电阻R67，电阻R67的另一端接地，晶体管Q42的发射极接地，，肖特基二极管D41一端连接有晶体管Q43的集电极端，晶体管Q43的基集连接有电阻R68，电阻R68另一端与无线模块R_off端连接，晶体管Q43的基集还连接有电阻R69，电阻R69的另一端接地，晶体管Q43的发射极接地，磁保持继电器10的引脚5与闭态取电电路的Relay_IN端连接，磁保持继电器10的引脚3开态取电电路的的Relay_out端连接。

通过无线模块的2个IO R_on和R_off分别控制继电器的吸合和断开。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。