一种基于物联网的家庭灯用智能开关装置及开关方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于物联网的家庭灯用智能开关装置及开关方法，该装置包括开关状态检测装置、开关控制装置和与开关控制装置连接的数据处理终端，被控制家庭灯为由机械开关进行控制的灯具；开关控制装置包括主控器和驱动机械开关进行动作的电动驱动机构，电动驱动机构由主控器控制，电动驱动机构包括驱动电机和电机驱动电路；开关状态检测装置与主控器连接；该开关方法包括步骤：一、数据处理终端发送开关控制指令；二、开关控制指令接收及开关控制：主控器对被控制家庭灯进行打开控制或关闭控制。本发明专利技术设计合理且使用操作简便、使用效果好，能简便、快速完成家庭灯开关控制过程，并且无需对被控制家庭灯的机械开关结构和连接电路进行调整。

Intelligent switching device and switching method for household lamp based on Internet of things

The invention discloses a family lamp based on IOT intelligent switching device and switching method, the device comprises a switch state detection device, switch control device and switch control device is connected with the data processing terminal, control lamp lamps family by mechanical switch control; switch control device comprises an electric drive mechanism of the main action controller and drive a mechanical switch, an electric drive mechanism comprises a master control, electric drive mechanism comprises a drive motor and a motor driving circuit; switch state detection device and the main controller is connected; the switch method includes the following steps: first, the data processing terminal transmits a control command switch; two, switch control command receiving and switch control the main controller of the controlled lamp to open or close family control control. The invention has reasonable design and convenient operation, good use effect, simple, rapid completion of the family light switch control process, and there is no need to adjust the mechanical switch structure controlled by family lamp and connecting circuit.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于家用电器开关控制
，尤其是涉及一种基于物联网的家庭灯用智能开关装置及开关方法。
技术介绍
物联网的英文名称是Internet of Things，直译为物品互联网。我国是国际上较早进行大规模物联网理论研究和技术开发的国家，也是国际电信联盟物联网技术标准制定的主要发起国之一，并且实质性地推动了国际上有关物联网技术标准的研究和制定。但近几年，我国的物联网研究经历了物联网研究热潮到物联网研究低谷的转变，虽然与国际上物联网研究逐渐得到学术关注有些矛盾，但这也使得我们可以静心思考物联网学术研究的本质内涵。物联网在学术上的定义为“连接物品的互联网”，通常认为是“连接物品的网络”。但“连接物品的网络”是一个十分宽泛的概念，随着信息和通信技术(ICT)的发展，很多物品和装置都连接到网络中并形成物联网设备，例如携带射频标识码(RFID)的物品都连接到网络中，工业控制、环境控制、交通控制中的很多装置也都连接到网络中。但现如今对物联网设备进行设计时，仍存在着以下几方面问题：第一、市场上常见的物联网设备基本上是集成好的，使用时要串在电路中进行控制，因此要对原设备进行拆卸，并改造原来的电路；而对拆卸不了、不方便拆卸和禁止拆卸的设备则束手无策，大大影响了物联网设备使用的范围。例如，一般情况下，物联网设备的控制方式是:产生对被控对象的电子开关进行控制的开关控制信号，通过该开关控制信号对电子开关进行控制，从而达到对被控对象进行控制的目的；对不可拆卸的机械开关(通常为手动开关)而言，采用的控制方式为：通过手动操作机械开关动作，以对被控对象进行控制，因而采用物联网无法对该被控对象进行控制。其中，机械开关，是指借助机械操作使触点断开、接通或转换电路的元件，需采用机械触碰方式改变电路的通断，比如装在墙上的电灯开关。第二、对不可拆卸的机械开关进行控制时，传统的物联网设备一般都未设置检测该机械开关状态的装置；第三、传统的物联网设备对机械开关进行控制时，通常仅能实现对机械开关进行开关控制，功能较为单一。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于物联网的家庭灯用智能开关装置，其结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能简便、快速完成家庭灯开关控制过程，并且无需对被控制家庭灯的机械开关结构和连接电路进行调整。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种基于物联网的家庭灯用智能开关装置，其特征在于：包括对被控制家庭灯的开关状态进行检测的开关状态检测装置、对被控制家庭灯进行开关控制的开关控制装置和与开关控制装置连接的数据处理终端，所述被控制家庭灯为由机械开关进行控制的灯具，所述机械开关串接在所述被控制家庭灯的供电回路中；所述开关控制装置包括主控器和驱动所述机械开关进行动作的电动驱动机构，所述电动驱动机构由主控器进行控制；所述电动驱动机构包括驱动电机和与所述驱动电机连接且对所述驱动电机进行驱动的电机驱动电路，所述电机驱动电路与主控器连接；所述开关状态检测装置与主控器连接，所述数据处理终端与主控器之间以有线或无线方式进行连接。上述一种基于物联网的家庭灯用智能开关装置，其特征是：所述数据处理终端为平板电脑或智能手机。上述一种基于物联网的家庭灯用智能开关装置，其特征是：所述数据处理终端与主控器之间以无线方式进行连接。上述一种基于物联网的家庭灯用智能开关装置，其特征是：所述开关控制装置还包括与主控器连接的第一无线通信模块；所述数据处理终端包括数据处理器、由所述数据处理器进行控制的显示器和与所述数据处理器连接的第二无线通信模块，所述显示器与主控器连接；所述主控器与所述数据处理器之间通过第一无线通信模块和所述第二无线通信模块进行通信。上述一种基于物联网的家庭灯用智能开关装置，其特征是：所述驱动电机布设在所述机械开关外侧；所述机械开关为拨片开关、按钮开关或旋钮开关，所述驱动电机的动力输出轴上装有对所述拨片开关进行拨动的拨动装置、对所述按钮开关进行按压的按压装置或对所述旋钮开关进行旋拧的旋拧装置。上述一种基于物联网的家庭灯用智能开关装置，其特征是：所述主控器为芯片STC89C52。上述一种基于物联网的家庭灯用智能开关装置，其特征是：所述驱动电机的数量为两个，所述电机驱动电路为电机驱动芯片L298N，电机驱动芯片L298N的IN1引脚和IN2引脚分别与芯片STC89C52的P0.0引脚和P0.1引脚相接，电机驱动芯片L298N的IN3引脚和IN4引脚分别与芯片STC89C52的P0.3引脚和P0.4引脚相接。上述一种基于物联网的家庭灯用智能开关装置，其特征是：所述开关状态检测装置为红外对管或对被控制家庭灯的光照强度进行检测的光照强度检测装置。同时，本专利技术公开了一种方法步骤简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好的基于物联网的家庭灯用智能开关方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、数据处理终端发送开关控制指令：采用数据处理终端向主控器发送对被控制家庭灯进行控制的打开控制指令或关闭控制指令；步骤二、开关控制指令接收及开关控制：所述主控器根据接收到数据处理终端发送的打开控制指令或关闭控制指令，对被控制家庭灯进行打开控制或关闭控制；其中，所述主控器对被控制家庭灯进行打开控制时，过程如下：步骤2011、初次打开控制，包括以下步骤：步骤20111、电机正转控制：所述主控器调用电机驱动控制模块且通过控制所述电机驱动电路对所述驱动电机进行控制，使所述驱动电机的动力输出轴正向转动180°；同时，所述主控器调用次数统计模块对此时被控制家庭灯的控制次数N进行统计；本步骤中，N＝1；步骤20112、开关状态检测：采用开关状态检测装置对此时被控制家庭灯的开关状态进行检测，并将检测结果同步传送至主控器；步骤20113、电机反转控制：所述主控器再调用电机驱动控制模块且通过控制所述电机驱动电路对所述驱动电机进行控制，使所述驱动电机的动力输出轴反向转动180°；步骤20114、控制过程完成判断：所述主控器根据步骤20112中开关状态检测装置的检测结果，对被控制家庭灯的控制过程是否完成进行判断：当开关状态检测装置检测出此时被控制家庭灯处于打开状态时，判断为完成被控制家庭灯的控制过程，否则，判断为未完成被控制家庭灯的控制过程，进入步骤2012；步骤2012、下次打开控制，包括以下步骤：步骤20121、电机正转控制：所述主控器调用次数统计模块对此时被控制家庭灯的控制次数N进行统计；同时，所述主控器调用电机驱动控制模块且通过控制所述电机驱动电路对所述驱动电机进行控制，使所述驱动电机的动力输出轴正向转动且旋转角度为A，其中A＝180°+(N-1)×45°；步骤20122、开关状态检测：采用开关状态检测装置对此时被控制家庭灯的开关状态进行检测，并将检测结果同步传送至主控器；步骤20123、电机反转控制：所述主控器再调用电机驱动控制模块且通过控制所述电机驱动电路对所述驱动电机进行控制，使所述驱动电机的动力输出轴反向转动且转动角度为A；步骤20124、控制过程完成判断：所述主控器根据步骤20122中开关状态检测装置的检测结果，对被控制家庭灯的控制过程是否完成进行判断：当开关状态检测装置检测出此时被控制家庭灯处于打开状态时，判断为完成被控制家本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于物联网的家庭灯用智能开关装置，其特征在于：包括对被控制家庭灯的开关状态进行检测的开关状态检测装置(1)、对被控制家庭灯进行开关控制的开关控制装置(2)和与开关控制装置(2)连接的数据处理终端(3)，所述被控制家庭灯为由机械开关进行控制的灯具，所述机械开关串接在所述被控制家庭灯的供电回路中；所述开关控制装置(2)包括主控器(2‑1)和驱动所述机械开关进行动作的电动驱动机构(2‑2)，所述电动驱动机构(2‑2)由主控器(2‑1)进行控制；所述电动驱动机构(2‑2)包括驱动电机和与所述驱动电机连接且对所述驱动电机进行驱动的电机驱动电路，所述电机驱动电路与主控器(2‑1)连接；所述开关状态检测装置(1)与主控器(2‑1)连接，所述数据处理终端(3)与主控器(2‑1)之间以有线或无线方式进行连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的家庭灯用智能开关装置，其特征在于：包括对被控制家庭灯的开关状态进行检测的开关状态检测装置(1)、对被控制家庭灯进行开关控制的开关控制装置(2)和与开关控制装置(2)连接的数据处理终端(3)，所述被控制家庭灯为由机械开关进行控制的灯具，所述机械开关串接在所述被控制家庭灯的供电回路中；所述开关控制装置(2)包括主控器(2-1)和驱动所述机械开关进行动作的电动驱动机构(2-2)，所述电动驱动机构(2-2)由主控器(2-1)进行控制；所述电动驱动机构(2-2)包括驱动电机和与所述驱动电机连接且对所述驱动电机进行驱动的电机驱动电路，所述电机驱动电路与主控器(2-1)连接；所述开关状态检测装置(1)与主控器(2-1)连接，所述数据处理终端(3)与主控器(2-1)之间以有线或无线方式进行连接。2.按照权利要求1所述的一种基于物联网的家庭灯用智能开关装置，其特征在于：所述数据处理终端(3)为平板电脑或智能手机。3.按照权利要求1或2所述的一种基于物联网的家庭灯用智能开关装置，其特征在于：所述数据处理终端(3)与主控器(2-1)之间以无线方式进行连接。4.按照权利要求3所述的一种基于物联网的家庭灯用智能开关装置，其特征在于：所述开关控制装置(2)还包括与主控器(2-1)连接的第一无线通信模块(2-3)；所述数据处理终端(3)包括数据处理器、由所述数据处理器进行控制的显示器和与所述数据处理器连接的第二无线通信模块，所述显示器与主控器(2-1)连接；所述主控器(2-1)与所述数据处理器之间通过第一无线通信模块(2-3)和所述第二无线通信模块进行通信。5.按照权利要求1或2所述的一种基于物联网的家庭灯用智能开关装置，其特征在于：所述驱动电机布设在所述机械开关外侧；所述机械开关为拨片开关、按钮开关或旋钮开关，所述驱动电机的动力输出轴上装有对所述拨片开关进行拨动的拨动装置、对所述按钮开关进行按压的按压装置或对所述旋钮开关进行旋拧的旋拧装置。6.按照权利要求1或2所述的一种基于物联网的家庭灯用智能开关装置，其特征在于：所述主控器(2-1)为芯片STC89C52。7.按照权利要求6所述的一种基于物联网的家庭灯用智能开关装置，其特征在于：所述驱动电机的数量为两个，所述电机驱动电路为电机驱动芯片L298N，电机驱动芯片L298N的IN1引脚和IN2引脚分别与芯片STC89C52的P0.0引脚和P0.1引脚相接，电机驱动芯片L298N的IN3引脚和IN4引脚分别与芯片STC89C52的P0.3引脚和P0.4引脚相接。8.按照权利要求1或2所述的一种基于物联网的家庭灯用智能开关装置，其特征在于：所述开关状态检测装置(1)为红外对管或对被控制家庭灯的光照强度进行检测的光照强度检测装置。9.一种利用如权利要求1所述智能开关装置对被控制家庭灯进行开关的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、数据处理终端发送开关控制指令：采用数据处理终端(3)向主控器(2-1)发送对被控制家庭灯进行控制的打开控制指令或关闭控制指令；步骤二、开关控制指令接收及开关控制：所述主控器(2-1)根据接收到数据处理终端(3)发送的打开控制指令或关闭控制指令，对被控制家庭灯进行打开控制或关闭控制；其中，所述主控器(2-1)对被控制家庭灯进行打开控制时，过程如下：步骤2011、初次打开控制，包括以下步骤：步骤20111、电机正转控制：所述主控器(2-1)调用电机驱动控制模块且通过控制所述电机驱动电路对所述驱动电机进行控制，使所述驱动电机的动力输出轴正向转动180°；同时，所述主控器(2-1)调用次数统计模块对此时被控制家庭灯的控制次数N进行统计；本步骤中，N＝1；步骤20112、开关状态检测：采用开关状态检测装置(1)对此时被控制家庭灯的开关状态进行检测，并将检测结...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪梅，赵海强，徐长丰，朱阳阳，张松志，牛钦，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61