CN115830832A - 一种智能无线控制开关及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种智能无线控制开关及其工作方法，智能无线控制开关与负载串联。智能无线控制开关内部的单火线取电电路，为单片机和触控模块及无线收发模块供电。无线收发模块在窗口接收期内开启并接收信号，单片机根据判断结果而选择是否进入延长接收期，无线收发模块在延长接收期内接收完整数据信号。无线收发模块能够在不同的状态进行切换，即间隔时间地进入到窗口接收期，这样就能够很好地降低功率消耗，避免长期处于接收信号的状态而加大功率的消耗，使得整体电路的功耗维持在相对较低的水平，这样对于负载例如灯在关闭状态，就不会因为单片机功耗过大而向单火线电路内输入干扰电流而产生灯的频闪问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能无线控制开关及其工作方法，具体涉及一种智能设备在低功耗下无线信号接收和识别的技术。
背景技术
在日常灯具照明中，智能开关实现灯具开闭的应用已经十分普遍，其中通过单火线可控硅控制灯具启停的应用也已经出现，这种技术的突出优势在于能够避免开关打开或关闭时灯具闪烁的问题。例如在申请号为
CN201811023625.4的中国发明专利申请中就公开了一种可控硅单火线取电电路及取电方法，实现了单火线的取电控制，其损耗低且驱动能力强。
为了进一步提高日常使用的便捷性，针对现有的智能开关而言，越来越多通过无线信号发送命令而进行控制的技术也逐渐增多，例如通过蓝牙无线控制、红外无线控制或者其它电磁波的形式产生的无线信号控制。然而，在通过无线收发模块实现信号接收以对于单片机进而控制而实现对于控制电路进行控制的时候，会存在一个突出的技术问题，特别是对于需要低功耗运行的电路而言，其在进行无线数据信号接收的时候其待机状态无法持续进行开启，否则极易造成功耗的上升而对于低功耗的灯具产生干扰，因此这种无线收发模块就需要保持在低功耗的接收模式，而这样也容易造成信号无法及时接收而导致控制命令失灵的问题。
在现有技术中，低功耗要求的控制电路在进行数据信号接收时如何保持信号接收的及时性和低功耗性具有十分重要的意义。
发明内容
为解决上述技术中存在的问题，本发明提供一种工作在低功耗模式下实现无线信号及时接收的技术方案。
本发明提供的一种智能无线控制开关，包括：
单火线取电电路：由可控硅控制电路和自激式开关电路组成；
其中，所述可控硅控制电路用于控制负载的开闭且在负载打开时为单片机提供低压直流稳压电源；
另外，所述自激式开关电路用于把交流高压电源转化为直流低压电源，自激式开关电路能够在负载关闭时为单片机提供低压直流稳压电源；自激式开关电路与所述可控硅控制电路连接，分别在负载关闭和开启时向单片机、无线收发模块和触控模块提供电源；
单片机：与所述可控硅控制电路连接，所述单片机用于控制所述可控硅控制电路而开闭所述负载；所述单片机分别与所述触控模块和无线收发模块连接；其中，所述无线收发模块具有数据发送期、休眠期和窗口接收期，数据发送期属于偶发事件，功耗可以忽略、休眠期功耗很低也可以忽略；所述无线收发模块在所述窗口接收期首先判断是否接收到数据信号，并且根据判断结果而选择进入延长接收期或进入休眠期，所述无线收发模块在所述延长接收期内接收完整数据信号。
上述方案的有益效果为：无线收发模块能够在不同的状态进行切换，即间隔时间地进入到窗口接收期而进行无线信号的接收，从而避免了长期处于接收信号的状态而加大功率的消耗，使得整体电路的功耗维持在相对较低的水平，这样在对于负载例如灯进行关闭的时候就不会因为单片机控制电路的功耗过大而向单火线电路输入干扰电流而产生灯的频闪问题。
一个优选的方案是，所述休眠期为40ms，所述窗口接收期为5ms，所述延长接收期为5ms。休眠周期结束后进入到窗口接收期开始捕捉信号，如果接收到开始信号则随即进入到延长接收期进而捕捉完整信号，如果信号中断则判断为干扰信号而恢复至休眠状态。
一个优选的方案是，所述单片机还具有加解密模块，所述加解密模块用于对于所述无线收发模块内收发的数据信号进行加解密，并且只对具有特定秘钥的数据信号才予以通过，并且排除干扰信号。对于接收到的数据信号，由于不同厂家或者型号的无线电波的干扰，如果不对于信号进行加密，则可能会发生误开启的问题，因此这里对用户发射的无线信号例如遥控器发出的信号进行了自动加密，并且解密模块对于接收的信号进行解密，以此来判断接收的信号是否为授权信号。
一个优选的方案是，所述单片机为具有睡眠低功耗模式，所述单片机的唤醒与睡眠周期小于人体接触触控模块的时间。这样的方式进一步降低了单片机的功率消耗，并且由于其睡眠周期短，因此当人体触摸触控开关的时候，则单片机能够在非睡眠周期内迅速感知信号而进行判断。
一个优选的方案是，所述智能无线控制开关还包括稳压模块和保护电路。稳压模块和保护电路均属于现有技术，其对于整个电路起到了稳定电压和进行电路保护的目的，这里不再赘述。
一个优选的方案是，所述智能无线控制开关包括智控面板和电路底板，所述智控面板正面上具有多个金属触点，每个金属触点对应一路负载开关，所述金属触点相邻位置设置有指示灯，所述指示灯用于指示负载的控制状态；所述智控面板的背面具有所述无线收发模块、单片机和触控模块；
所述电路底板包括可控硅控制电路、单火线取电电路和保护电路。
所述负载为电热丝、照明灯、风机等阻性、容性、感性负载。
本发明提供的一种智能无线控制开关的工作方法，其包括下面的步骤：S1：无线收发模块在休眠状态和工作状态之间进行定期切换，在工作状态中进入窗口接收期，在窗口接收期内接收周围的数据信号；
S2：当所述无线收发模块在窗口接收期内判断产生数据信号之后，则随即进入到延长接收期继续接收数据信号；S21：延长接收期内无法继续得到完整数据信号则随即进入到休眠状态，S22：延长接收期内持续接收到完整数据信号则进入S3数据解析阶段；
S3：对于获得的数据信号传输至单片机，所述单片机对于所述数据信号进行解密解析，以获得命令信息；
S4：所述单片机根据所述命令信息而通过所述可控硅控制电路实现对于负载的开闭。
附图说明
图1是本发明的电路结构示意图。
图2是本发明的无线数据接收示意图。
Claims (8)
1.一种智能无线控制开关，其特征在于，包括:
单火线取电电路：由可控硅控制电路和自激式开关电路组成；
其中，所述可控硅控制电路用于控制负载的开闭且在负载关闭时为单片机提供低压直流稳压电源；
另外，所述自激式开关电路用于把交流高压电源转化为直流低压电源，自激式开关电路能够在负载关闭时为单片机提供低压直流稳压电源；自激式开关电路与所述可控硅控制电路连接，分别在负载关闭和开启时向单片机、无线收发模块和触控模块提供电源；
单片机：与所述可控硅控制电路连接，所述单片机用于控制所述可控硅控制电路而开闭所述负载；所述单片机分别与触控模块和无线收发模块连接；
其中，所述无线收发模块具有数据发送期、休眠期和窗口接收期，数据发送期属于偶发事件，功耗可以忽略、休眠期功耗很低也可以忽略;所述无线收发模块在所述窗口接收期首先判断是否接收到数据信号，并且根据判断结果而选择进入延长接收期或进入休眠期，所述无线收发模块在所述延长接收期内接收完整数据信号。
2.根据权利要求1所述的智能无线控制开关，其特征在于，所述休眠期为40ms，所述窗口接收期为5ms，所述延长接收期为5 ms。
3.根据权利要求1所述的智能无线控制开关，其特征在于，所述单片机还具有加解密模块，所述加解密模块用于对所述无线收发模块收发的数据信号进行加解密，并且只对具有特定秘钥的数据信号才予以通过，从而排除干扰信号。
4.根据权利要求1所述的智能无线控制开关，其特征在于，所述单片机为具有睡眠低功耗模式，所述单片机的唤醒与睡眠周期小于人体接触触控模块的时间。
5.根据权利要求1所述的智能无线控制开关，其特征在于，所述智能无线控制开关还包括稳压模块和保护电路。
6.根据权利要求1所述的智能无线控制开关，其特征在于，所述智能无线控制开关包括智控面板和电路底板，所述智控面板正面上具有多个金属触点，每个金属触点对应一路负载开关，所述金属触点相邻位置设置有指示灯，所述指示灯用于指示负载的控制状态；
所述智控面板的背面具有所述无线收发模块、单片机和触控模块；
所述电路底板包括可控硅控制电路、单火线取电电路和保护电路。
7.根据权利要求1所述的智能无线控制开关，其特征在于，所述负载为电热丝、照明灯、风机等阻性、容性、感性负载。
8.一种智能无线控制开关的工作方法，其特征在于，包括下面的步骤：
S1：无线收发模块在休眠状态和工作状态之间进行定期切换，在工作状态中进入窗口接收期，在窗口接收期内接收周围的数据信号；
S2：当所述无线收发模块在窗口接收期内判断产生数据信号之后，则随即进入到延长接收期继续接收数据信号；S21：延长接收期内无法继续得到完整数据信号则随即进入到休眠状态，S21：延长接收期内持续接收到完整数据信号则进入S3数据解析阶段；
S3：对于获得的数据信号传输至单片机，所述单片机对于所述数据信号进行解密解析，以获得命令信息；
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