CN104092455B - 蓝牙无线智能触摸开关 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蓝牙无线智能触摸开关，主要解决了现有技术中存在的无线触摸开关容易被干扰，且需配套相应的遥控器才能控制，不利于其推广应用的问题。该蓝牙无线智能触摸开关包括：接收来自触摸感应单元或蓝牙控制终端的控制指令，控制电路通断驱动单元的通断的蓝牙控制单元；感应到人体的触摸控制后，将触摸控制指令传递至蓝牙控制单元的触摸感应单元；根据蓝牙控制单元发出的通断指令开启或关闭电源的电路通断驱动单元；通过蓝牙无线传输将控制指令传递至蓝牙控制单元的蓝牙控制终端。通过上述方案，本发明达到了性能稳定、安全可靠且便于使用的目的，具有很高的实用价值和推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种开关，具体地说，是涉及一种蓝牙无线智能触摸开关。
背景技术
目前市面上销售的无线触摸开关大多采用315M无线通讯技术来传输控制信息，因315M无线技术具有距离远、价格低等优点而被普遍使用，但315M无线技术却具有保密性差、容易被干扰等缺点，很容易被别人获取数据或被干扰，从而造成损失，同时315M还需要配套相应的遥控器才能控制，大大影响了其推广应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蓝牙无线智能触摸开关，主要解决现有技术中存在的无线触摸开关容易被干扰，且需配套相应的遥控器才能控制，不利于其推广应用的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
蓝牙控制单元，接收来自触摸感应单元或蓝牙控制终端的控制指令，控制电路通断驱动单元的通断；
触摸感应单元，设置于开关面板的感应位置处，感应到人体的触摸控制后，将触摸控制指令传递至蓝牙控制单元；
电路通断驱动单元，连接于交流电力电路与控制单元之间，根据控制单元发出的通断指令开启或关闭交流电力电路；
蓝牙控制终端，通过蓝牙无线传输将控制指令传递至蓝牙控制单元；
所述触摸感应单元、电路通断驱动单元均与蓝牙控制单元相连，蓝牙控制终端通过无线连接与蓝牙控制单元相连。
作为优选，所述交流电力电路采用单火线取电单元供电；所述蓝牙控制单元采用CC2540作为控制芯片；所述蓝牙控制终端为集成有蓝牙模块的手持终端；所述手持终端为手机或平板电脑。
具体地说，所述触摸感应单元包括Q脚连接于CC2540芯片P0-4脚的触摸IC U2，通过电阻R1连接于触摸IC U2的 I脚的触摸感应源BC；Q脚连接于CC2540芯片P0-3脚的触摸ICU2-1，通过电阻R3连接于触摸IC U2-1的 I脚的触摸感应源BC1；Q脚连接于CC2540芯片P0-5脚的触摸IC U2-2，通过电阻R5连接于触摸IC U2-2的 I脚的触摸感应源BC2。
进一步地，所述电路通断驱动单元包括通过电阻R23连接于CC2540芯片的P0-6脚的MOS管Q3，2脚通过电阻R25连接MOS管Q3的光耦P1，通过稳压二极管Z1串联电阻R28连接光耦P1的6脚的可控硅T1，通过电阻R24连接于CC2540芯片的P0-7脚的MOS管Q4，2脚通过电阻R26连接MOS管Q4的光耦P2，通过稳压二极管Z2串联电阻R29连接光耦P2的6脚的可控硅T2，通过电阻R21连接于CC2540芯片的P1-0脚的MOS管Q5，2脚通过电阻R22连接MOS管Q5的光耦P3，通过稳压二极管Z3串联电阻R20连接光耦P3的6脚的可控硅T3。
更进一步地，所述蓝牙控制单元包括连接于CC2540芯片的DVDD2脚与USB-VDD脚之间的电阻R13，连接于CC2540芯片的P2-3脚和P2-4脚之间的晶体管Y2，连接于CC2540芯片的P2-3脚与地之间的电容C18，连接于CC2540芯片的P2-4脚与地之间的电容C17，连接于CC2540芯片的Q1脚和Q2脚之间的晶体管Y1，连接于CC2540芯片的Q1脚与地之间的电容C10，连接于CC2540芯片的Q2脚与地之间的电容C11，串联后连接于CC2540芯片的RF-N脚与RF-P脚之间的电容C13、电容C15、电感L1、和电容C12，一端连接于电容C13和电容C15之间、另一端接地的电感L2，一端连接于电容C12和电感L1之间、另一端接地的电容C14。
本发明中，所述CC2540芯片的DVDD1脚、AVDD1脚、AVDD2脚、AVDD3脚、AVDD4脚、AVDD5脚、AVDD6脚和USB-GND脚均与单火线取电单元相连。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明中，使用蓝牙4.0技术代替了原来的315M无线技术，通信方式是点对点通信，无需中途转发，不但安全可靠，传输距离也较远，并采用具备蓝牙4.0功能的智能手机等作为遥控器，因而，该蓝牙4.0无线智能触摸开关不需要另外配遥控器，直接使用手机就能配对控制，使用十分方便。
（2）本发明能够为普通照明电路提供开关功能，整个电路的供电采用了单火线取电方案，使得接线方式和普通机械式开关一致，采用TI CC2540芯片作为控制单元，可以实现低功耗蓝牙4.0无线控制以及触摸控制两种方式，控制电路无论收到哪种方式的控制信息都会做出相应的控制动作来驱动电路通或断，设计十分巧妙、人性化，符合实际需求。
附图说明
图1为本发明的***框图。
图2为本发明的电路原理图。
图3为本发明的单火线取电及电路通断驱动单元电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
本发明公开了一种支持无线蓝牙控制和触摸控制的蓝牙无线智能触摸开关，为普通照明电路提供开关功能。为了使接线方式和普通机械式开关一致，本发明整个电路的供电采用单火线取电方案，蓝牙控制单元的核心是TI CC2540芯片，通过它可以实现低功耗蓝牙4.0无线控制以及触摸控制两种方式，该蓝牙控制单元收到上述任意一种方式的控制信息都会做出相应的控制动作来驱动电路通或断。如图1所示，本发明包括：
接收来自触摸感应单元或蓝牙控制终端的控制指令，控制电路通断驱动单元的通断的蓝牙控制单元；设置于开关面板的感应位置处，感应到人体的触摸控制后，将触摸控制指令传递至蓝牙控制单元的触摸感应单元；连接于交流电力电路与蓝牙控制单元之间，根据蓝牙控制单元发出的通断指令开启或关闭电源的电路通断驱动单元；通过蓝牙无线传输将控制指令传递至蓝牙控制单元的蓝牙控制终端，随着智能手机的普及，使用手机作为遥控器的需求越来越大，且智能手机大都具备蓝牙4.0功能，因而，本发明中优选手机或平板电脑等集成有蓝牙模块的手持终端作为蓝牙控制终端，通过手机或平板电脑的应用，该蓝牙4.0无线智能触摸开关不需要另外配遥控器，直接使用手机就能配对控制。
基于上述架构，蓝牙无线控制的优选实现方式如下：在蓝牙控制终端（如手机、平板电脑等）首次与开关上的蓝牙连接时，需要使用密码才能连接成功，当连接成功后会与该蓝牙控制终端实现绑定从而免去以后每次连接都输入密码的麻烦，连接成功以后可以在蓝牙控制单元上修改开关上蓝牙的连接密码，从而保证不被其他人恶意连接。在连接成功后开关上蓝牙会主动向蓝牙控制单元发送当前开关每一路的通断情况从而在蓝牙控制终端的显示设备上清楚知道当前开关的状态，而连接保持的情况下触摸控制造成的对电路通断的改变也会实时汇报到蓝牙控制单元。
触摸控制的优选实现方式如下：当手指触摸到开关面板上相应的感应位置，蓝牙控制单元会接收到信号并根据该信号的来路驱动对应电路的通断，而触摸面板上也会有相应的灯光提示。
基于上述架构，如图2、图3所示，本发明提供了一种蓝牙无线智能触摸开关的具体电路原理图，触摸感应单元包括Q脚连接于CC2540芯片P0-4脚的触摸IC U2，通过电阻R1连接于触摸IC U2的 I脚的触摸感应源BC；Q脚连接于CC2540芯片P0-3脚的触摸IC U2-1，通过电阻R3连接于触摸IC U2-1的 I脚的触摸感应源BC1；Q脚连接于CC2540芯片P0-5脚的触摸IC U2-2，通过电阻R5连接于触摸IC U2-2的 I脚的触摸感应源BC2；如图3所示，电路通断驱动单元包括电路通断驱动单元包括通过电阻R23连接于CC2540芯片的P0-6脚的MOS管Q3，2脚通过电阻R25连接MOS管Q3的光耦P1，通过稳压二极管Z1串联电阻R28连接光耦P1的6脚的可控硅T1，通过电阻R24连接于CC2540芯片的P0-7脚的MOS管Q4，2脚通过电阻R26连接MOS管Q4的光耦P2，通过稳压二极管Z2串联电阻R29连接光耦P2的6脚的可控硅T2，通过电阻R21连接于CC2540芯片的P1-0脚的MOS管Q5，2脚通过电阻R22连接MOS管Q5的光耦P3，通过稳压二极管Z3串联电阻R20连接光耦P3的6脚的可控硅T3；蓝牙控制单元包括连接于CC2540芯片的DVDD2脚与USB-VDD脚之间的电阻R13，连接于CC2540芯片的P2-3脚和P2-4脚之间的晶体管Y2，连接于CC2540芯片的P2-3脚与地之间的电容C18，连接于CC2540芯片的P2-4脚与地之间的电容C17，连接于CC2540芯片的Q1脚和Q2脚之间的晶体管Y1，连接于CC2540芯片的Q1脚与地之间的电容C10，连接于CC2540芯片的Q2脚与地之间的电容C11，串联后连接于CC2540芯片的RF-N脚与RF-P脚之间的电容C13、电容C15、电感L1、和电容C12，一端连接于电容C13和电容C15之间、另一端接地的电感L2，一端连接于电容C12和电感L1之间、另一端接地的电容C14；CC2540芯片的DVDD1脚、AVDD1脚、AVDD2脚、AVDD3脚、AVDD4脚、AVDD5脚、AVDD6脚和USB-GND脚均与单火线取电单元相连。其中，优选将二极管D3和二极管D6设置为RED发光二极管；将二极管D5和二级管D4设置为BLUE发光二极管。
图3中，H为火线接线柱；O1、O2、O3均为零线接线柱；由FT838NB1构成的单火线取点单元由于为已经成熟的技术，因而不作更多说明。
其工作原理如下：整个电路的供电由单火线取电部分通过J5接口提供稳定的3.3V电压，经过滤波后进入蓝牙控制单元，主控制器是TI CC2540 蓝牙4.0 芯片，搭配适当的***电路后可以进行蓝牙4.0的无线数据收发以及逻辑控制等，由于这些功能依据本领域通用的技术手段便能予以实现，在此不作更多说明。电路中BC、BC1、BC2是触摸感应源，U2、U2_1、U2_2是检测感应源变化的触摸IC，当手指触摸开关面板相应区域时触摸感应源会出现感应电容的变化被触摸IC检测到，经过内部处理后输出逻辑电平信号传递到主控制器CC2540，主控制器根据电平信号的来路来驱动对应电路的通断同时设置相应的背光灯，例如：当BC被触摸时，U2会检测到BC的电容变化，然后U2的1脚会输出逻辑电平信号给CC2540芯片的P0_4口，CC2540检测到该口的有效信号后立刻对P0_7口的逻辑电平进行取反并调换P1_2、P1_3的电平值，使BLUE或RED其中一个背光LED点亮，P0_7口的电平通过J5接口传递到电路通断驱动单元。而蓝牙对开关的无线控制，除了依赖硬件射频电路外，还需要在CC2540芯片内部运行的蓝牙4.0 协议栈的支持，在完整的协议栈上进行无线数据的传输并根据接收的数据进行逻辑输出，由于蓝牙4.0协议栈的集成为本领域内已经成熟的技术，在此不作更多说明。
在上述电路的基础上，本实施例还连接有部分辅助元器件和连线，用于保证电路的正常运行，这些辅助元器件的使用属于行业通用的电路应用习惯，在此不再赘述。
按照上述实施例，便可很好地实现本发明。
Claims (3)
1.蓝牙无线智能触摸开关，其特征在于，包括：
蓝牙控制单元，接收来自触摸感应单元或蓝牙控制终端的控制指令，控制电路通断驱动单元的通断；
触摸感应单元，设置于开关面板的感应位置处，感应到人体的触摸控制后，将触摸控制指令传递至蓝牙控制单元；
电路通断驱动单元，连接于交流电力电路与控制单元之间，根据控制单元发出的通断指令开启或关闭交流电力电路；
蓝牙控制终端，通过蓝牙无线传输将控制指令传递至蓝牙控制单元；
所述触摸感应单元、电路通断驱动单元均与蓝牙控制单元相连，蓝牙控制终端通过无线连接与蓝牙控制单元相连；
所述交流电力电路采用单火线取电单元供电；
所述蓝牙控制单元采用CC2540作为控制芯片；所述蓝牙控制终端为集成有蓝牙模块的手持终端；
所述手持终端为手机或平板电脑；
所述触摸感应单元包括Q脚连接于CC2540芯片P0-4脚的触摸IC U2，通过电阻R1连接于触摸IC U2的I脚的触摸感应源BC；Q脚连接于CC2540芯片P0-3脚的触摸IC U2-1，通过电阻R3连接于触摸IC U2-1的I脚的触摸感应源BC1；Q脚连接于CC2540芯片P0-5脚的触摸IC U2-2，通过电阻R5连接于触摸IC U2-2的I脚的触摸感应源BC2；
所述电路通断驱动单元包括通过电阻R23连接于CC2540芯片的P0-6脚的MOS管Q3，2脚通过电阻R25连接MOS管Q3的光耦P1，通过稳压二极管Z1串联电阻R28连接光耦P1的6脚的可控硅T1，通过电阻R24连接于CC2540芯片的P0-7脚的MOS管Q4，2脚通过电阻R26连接MOS管Q4的光耦P2，通过稳压二极管Z2串联电阻R29连接光耦P2的6脚的可控硅T2，通过电阻R21连接于CC2540芯片的P1-0脚的MOS管Q5，2脚通过电阻R22连接MOS管Q5的光耦P3，通过稳压二极管Z3串联电阻R20连接光耦P3的6脚的可控硅T3。
2.根据权利要求1所述的蓝牙无线智能触摸开关，其特征在于，所述蓝牙控制单元包括连接于CC2540芯片的DVDD2脚与USB-VDD脚之间的电阻R13，连接于CC2540芯片的P2-3脚和P2-4脚之间的晶体管Y2，连接于CC2540芯片的P2-3脚与地之间的电容C18，连接于CC2540芯片的P2-4脚与地之间的电容C17，连接于CC2540芯片的Q1脚和Q2脚之间的晶体管Y1，连接于CC2540芯片的Q1脚与地之间的电容C10，连接于CC2540芯片的Q2脚与地之间的电容C11，串联后连接于CC2540芯片的RF-N脚与RF-P脚之间的电容C13、电容C15、电感L1、和电容C12，一端连接于电容C13和电容C15之间、另一端接地的电感L2，一端连接于电容C12和电感L1之间、另一端接地的电容C14。
3.根据权利要求2所述的蓝牙无线智能触摸开关，其特征在于，所述CC2540芯片的DVDD1脚、AVDD1脚、AVDD2脚、AVDD3脚、AVDD4脚、AVDD5脚、AVDD6脚和USB-GND脚均与单火线取电单元相连。
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