一种智能控制执行器及其操作方法技术

本发明专利技术公开了一种智能控制执行器及其操作方法，属于智能控制技术领域。一种智能控制执行器包括：将外部直流电引入并转换为执行器运行所需电源的电源接口模块和电源转换模块，对外部电器设备控制信号进行转换的通信接口模块和485隔离模块，对干接点信号进行转换的干接点输入接口和光耦隔离输入模块，将外部电器设备控制信号和干接点信号转换为继电器执行命令的微控制单元，将继电器执行命令转换为电器设备调控信号的继电器驱动电路模块和继电器模块，将调控信号输入执行器外部电器设备的继电器接口模块。本发明专利技术应用时，用户可以通过智能网关与智能家居电器设备之间的智能信息通道或离线状态下的智能信息通道实现对电器设备的智能化管理。

An intelligent control actuator and its operation method

【技术实现步骤摘要】
一种智能控制执行器及其操作方法
本专利技术涉及智能控制
，特别是一种智能控制执行器及其操作方法。
技术介绍
随着物联网技术和无线通信技术的发展与成熟，人们不断提高对生活品质需求，智能家居行业也随之不断蓬勃发展。智能家居通过物联网技术将家中的各种电器设备（如音视频设备、照明系统、窗帘、空调、安防系统、数字影院系统、网络家电等）连接到一起，为人们提供一种效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。目前智能家居设备可以通过智能网关连接云端进而连接智能终端（如手机、平板电脑）或直接由智能网关连接智能终端，使得人们可以通过智能终端管理智能家居电器设备。如何将智能家居电器设备（尤其是大功率电器设备）与智能终端建立通信联系及离线状态下如何实现智能家居电器设备的管理成为智能家居管理系统设计者面临的难题。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种智能控制执行器及其操作方法，在智能家居电器设备和智能网关之间建立一个电器设备智能控制命令信息通道，同时在离线状态下建立一个智能家居电器设备管理的智能控制命令信息通道，实现智能家居电器设备的智能化管理。为了实现上述目的，本专利技术采用的第一个技术方案是：一种智能控制执行器，其特征在于，执行器设计于两层印制电路板上，其包括：电源接口模块，其为外部直流电源进入执行器的通道；通信接口模块，其将外部智能网关输出的智能设备控制命令信号输入执行器或将执行器输出的智能设备控制命令信号的应答信号输入外部智能网关；电源转换模块，其将电源接口模块输出的直流电转换成12V直流电和5V直流电；485隔离模块，其将自身的直流电、传输的智能设备控制命令信号或智能设备控制命令的应答信号相互隔离，485隔离模块接收通信接口模块输入的智能设备控制命令信号或输入通信接口模块的智能设备控制命令的应答信号，485隔离模块接收电源转换模块输出的5V直流电；干接点输入接口模块，其为外部干接点信号输入执行器的通道；光耦隔离输入模块，其接收干接点输入接口模块输出的干接点信号，并对干接点信号进行电气隔离，光耦隔离输入模块将电气隔离后的干接点信号进行传输，光耦隔离输入模块接收电源转换模块输出的5V直流电；微控制单元，其对485隔离模块输出的智能设备控制命令信号进行冲突检测、解析及决策，然后生成第一执行命令和智能设备控制命令的应答信号，微控制单元对接收的电气隔离后的干接点信号进行冲突检测、解析及决策，然后生成第二执行命令，微控制单元将智能设备控制命令的应答信号输入485隔离模块，微控制单元输出第一执行命令和第二执行命令，微控制单元接收电源转换模块输出的5V直流电并维护自身系统的稳定运行；继电器驱动电路模块，其将微控制单元输出的第一执行命令和第二执行命令转换成相应的继电器第一驱动信号和继电器第二驱动信号，继电器驱动电路模块输出继电器第一驱动信号和继电器第二驱动信号；继电器模块，其接收继电器第一驱动信号和继电器第二驱动信号并将继电器第一驱动信号和继电器第二驱动信号转换成执行器外部电器设备的调控信号，继电器模块接收电源转换模块输出的12V直流电；以及继电器接口模块，其为执行器与外部电器设备的信号传输通道，继电器接口模块将接收的外部电器设备的调控信号输入外部电器设备。本专利技术采用的第二个技术方案是：一种智能控制执行器操作方法，操作方法由智能控制执行器执行，其特征在于，执行器设计于两层印制电路板上，操作方法包括：电源接入步骤，由电源接口模块将外部直流电源引入执行器；电源转换步骤，由电源转换模块接通电源接口模块并将电源接口模块输出的直流电转换成12V直流电和5V直流电；通信步骤，由通信接口模块将外部智能网关输出的智能设备控制命令传入执行器，或由通信接口模块将执行器输出的智能设备控制命令的应答信号传入外部智能网关；直流电与通信信号隔离步骤，由485隔离模块将自身的直流电、传输的智能设备控制命令信号或智能设备控制命令的应答信号相互隔离；干接点信号接入步骤，由干接点输入接口模块将外部干接点信号输入执行器；光耦隔离步骤，由光耦隔离输入模块接收干接点输入接口模块输出的干接点信号，并对干接点信号进行电气隔离，由光耦隔离输入模块将电气隔离后的干接点信号进行传输；微控制单元处理步骤，由微控制单元对485隔离模块输出的智能设备控制命令信号进行冲突检测、解析及决策，然后生成第一执行命令和智能设备控制命令的应答信号，由微控制单元对接收的电气隔离后的干接点信号进行冲突检测、解析及决策，然后生成第二执行命令，由微控制单元将智能设备控制命令的应答信号输入485隔离模块，由微控制单元输出第一执行命令和第二执行命令；驱动信号生成步骤，由继电器驱动电路模块将微控制单元输出的第一执行命令和第二执行命令转换成相应的继电器第一驱动信号和继电器第二驱动信号，由继电器驱动电路模块输出继电器第一驱动信号和继电器第二驱动信号；继电器处理步骤，由继电器模块接收继电器第一驱动信号和继电器第二驱动信号并将继电器第一驱动信号和继电器第二驱动信号转换成执行器外部电器设备的调控信号；以及驱动信号输出步骤，由继电器接口模块将接收的外部电器设备的调控信号输入外部电器设备。本专利技术的有益效果是：本专利技术应用时可以在智能家居电器设备和智能网关之间建立一个电器设备智能控制命令信息通道，同时在离线状态下建立一个智能家居电器设备管理的智能控制命令信息通道，实现智能家居电器设备的智能化管理。附图说明图1是本专利技术一种智能控制执行器正面结构示意图；附图中的各部件标记如下：1-电源接口模块、2-通信接口模块、3-干接点输入接口模块、4-电源转换模块、5-485隔离模块、6-光耦隔离输入模块、7-微控制单元、8-继电器驱动电路模块、9-继电器模块、10-继电器接口模块。图2是本专利技术一种智能控制执行器背面结构示意图；附图中的各部件标记如下：11-电源转换模块电源芯片部分。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。需要说明的是，本申请文件中权利要求书和说明书中的术语“第一”、“第二”仅是为了区分相似的对象，而不必理解为描述特定的顺序或先后次序。附图1中的实心箭头表示智能控制命令相关信号的流向，空心箭头表示电流的流向。两种箭头仅仅为了更加明确的说明电流和信号流的流动方向，而不必理解为其真实存在于印制电路板上。本专利技术的原理是在智能家居电器设备的用户、智能终端（例如智能手机、平板电脑）、智能家居设备外部电器设备之间通过本专利技术建立一种控制命令的传输通道，从而实现智能家居电器设备管理的智能化。图1所示为本专利技术一种智能控制执行器正面结构的具体实施方式，在该具体实施方式中，该智能控制执行器采用了86盒形状和双层重叠印制电路板设计。其主要包括电源接口模块1、通信接口模块2、干接点输入接口模块3、电源转换模块4、485隔离模块5、光耦隔离输入模块6、微控制单元7、继电器驱动电路模块8、继电器模块9及继电器接口模块10。电源接口模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能控制执行器，其特征在于，所述执行器设计于两层印制电路板上，其包括：/n电源接口模块，其为外部直流电源进入所述执行器的通道；/n通信接口模块，其将外部智能网关输出的智能设备控制命令信号输入所述执行器或将所述执行器输出的所述智能设备控制命令信号的应答信号输入所述外部智能网关；/n电源转换模块，其将所述电源接口模块输出的直流电转换成12V直流电和5V直流电；/n485隔离模块，其将自身的直流电、传输的所述智能设备控制命令信号或所述智能设备控制命令的应答信号相互隔离，所述485隔离模块接收所述通信接口模块输出的所述智能设备控制命令信号或输入所述通信接口模块的所述智能设备控制命令的应答信号，所述485隔离模块接收所述电源转换模块输出的5V直流电；/n干接点输入接口模块，其为外部干接点信号输入所述执行器的通道；/n光耦隔离输入模块，其接收所述干接点输入接口模块输出的所述干接点信号，并对所述干接点信号进行电气隔离，所述光耦隔离输入模块将电气隔离后的干接点信号进行传输，所述光耦隔离输入模块接收所述电源转换模块输出的5V直流电；/n微控制单元，其对所述485隔离模块输出的所述智能设备控制命令信号进行冲突检测、解析及决策，然后生成第一执行命令和所述智能设备控制命令的应答信号，所述微控制单元对接收的所述电气隔离后的干接点信号进行冲突检测、解析及决策，然后生成第二执行命令，所述微控制单元将所述智能设备控制命令的应答信号输入所述485隔离模块，所述微控制单元输出所述第一执行命令和所述第二执行命令，所述微控制单元接收所述电源转换模块输出的5V直流电并维护自身系统的稳定运行；/n继电器驱动电路模块，其将所述微控制单元输出的所述第一执行命令和所述第二执行命令转换成相应的继电器第一驱动信号和继电器第二驱动信号，所述继电器驱动电路模块输出所述继电器第一驱动信号和所述继电器第二驱动信号；/n继电器模块，其接收所述继电器第一驱动信号和所述继电器第二驱动信号并将所述继电器第一驱动信号和所述继电器第二驱动信号转换成所述执行器外部电器设备的调控信号，所述继电器模块接收所述电源转换模块输出的12V直流电；以及/n继电器接口模块，其为所述执行器与外部电器设备的信号传输通道，所述继电器接口模块将接收的所述外部电器设备的调控信号输入所述外部电器设备。/n...

【技术特征摘要】
1.一种智能控制执行器，其特征在于，所述执行器设计于两层印制电路板上，其包括：
电源接口模块，其为外部直流电源进入所述执行器的通道；
通信接口模块，其将外部智能网关输出的智能设备控制命令信号输入所述执行器或将所述执行器输出的所述智能设备控制命令信号的应答信号输入所述外部智能网关；
电源转换模块，其将所述电源接口模块输出的直流电转换成12V直流电和5V直流电；
485隔离模块，其将自身的直流电、传输的所述智能设备控制命令信号或所述智能设备控制命令的应答信号相互隔离，所述485隔离模块接收所述通信接口模块输出的所述智能设备控制命令信号或输入所述通信接口模块的所述智能设备控制命令的应答信号，所述485隔离模块接收所述电源转换模块输出的5V直流电；
干接点输入接口模块，其为外部干接点信号输入所述执行器的通道；
光耦隔离输入模块，其接收所述干接点输入接口模块输出的所述干接点信号，并对所述干接点信号进行电气隔离，所述光耦隔离输入模块将电气隔离后的干接点信号进行传输，所述光耦隔离输入模块接收所述电源转换模块输出的5V直流电；
微控制单元，其对所述485隔离模块输出的所述智能设备控制命令信号进行冲突检测、解析及决策，然后生成第一执行命令和所述智能设备控制命令的应答信号，所述微控制单元对接收的所述电气隔离后的干接点信号进行冲突检测、解析及决策，然后生成第二执行命令，所述微控制单元将所述智能设备控制命令的应答信号输入所述485隔离模块，所述微控制单元输出所述第一执行命令和所述第二执行命令，所述微控制单元接收所述电源转换模块输出的5V直流电并维护自身系统的稳定运行；
继电器驱动电路模块，其将所述微控制单元输出的所述第一执行命令和所述第二执行命令转换成相应的继电器第一驱动信号和继电器第二驱动信号，所述继电器驱动电路模块输出所述继电器第一驱动信号和所述继电器第二驱动信号；
继电器模块，其接收所述继电器第一驱动信号和所述继电器第二驱动信号并将所述继电器第一驱动信号和所述继电器第二驱动信号转换成所述执行器外部电器设备的调控信号，所述继电器模块接收所述电源转换模块输出的12V直流电；以及
继电器接口模块，其为所述执行器与外部电器设备的信号传输通道，所述继电器接口模块将接收的所述外部电器设备的调控信号输入所述外部电器设备。


2.如权利要求1所述的智能控制执行器，其特征在于，所述电源接口模块设置于所述印制电路板的左下角，所述通信接口模块与所述电源接口模块横向并排设置于所述印制电路板上，所述电源转换模块设置于所述电源接口模块和所述通信接口模块的上方，所述485隔离模块设置于所述通信接口模块和所述电源转换模块的右边，所述干接点输入接口模块设置于所述印制电路板的右下角，所述光耦隔离输入模块设置于所述干接点输入接口模块的上方，所述微控制单元设置于所述485隔离模块右边，所述继电器驱动电路模块设置于所述微控制单元的上方，所述继电器模块设置于所述电源转换模块、所述继电器驱动电路模块及所述光耦隔离输入模块的上方，所述继电器接口模块设置于所述继电器模块的上方且位于所述印制电路板的顶部。


3.如权利要求1所述的智能控制执行器，其特征在于，所述电源接口模块包括两个结构相同的单元，所述通信接口模块包括两个结构相同的单元，所述通信接口模块的两个单元与所述电源接口模块的两个单元相互交叉排列，所述外部直流电源电压为12V~24V。


4.如权利要求1所述的智能控制执行器，其特征在于，所述485隔离模块的通用异步收发传输器发送端和接收端分别连接所述微控制单元的通用异步收发传输器接收端和发送端，所述485隔离模块中的485信号输入输出端连接所述通信接口模块中的RS-485通信接口中的485通信接线端。


5.如权利要求1所述的智能控制执行器，其特征在于，所述干接点输入接口包括一至八个相同的干接点接线端口，所述光耦隔离模块包括一...

【专利技术属性】
技术研发人员：余国林，
申请(专利权)人：科通工业技术深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44