CN205334130U - 一种基于Arduino的智能开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于Arduino的智能开关，包括：Arduino单片机、继电器、无线收发模块、开关硬件、降压模块、电源、传感器及控制电路；Arduino单片机连接所述继电器、无线收发模块、开关硬件、传感器及控制电路；电源通过降压模块连接Arduino单片机；网关通过云服务器与智能终端进行通信，网关通过Arduino单片机与传感器无线通讯。本实用新型一种基于Arduino的智能开关可基于普通插座进行简单改装便可改造成本实用新型的智能插座，其中采用的相关元器件价格便宜，可低成本推广。并且远程开关可以提高大棚和家庭用电安全并减少电能浪费。

Description

一种基于Arduino的智能开关

技术领域

本实用新型属于智能家电领域，具体涉及一种基于Arduino的智能开关。

背景技术

智能家居***可以让人们在出门在外时，可以通过电话、电脑来远程遥控您的家居各智能***，例如在回家的路上提前打开家中的空调和热水器；享有多种不同的操作方式，比如面板操作(保留原有插座和开关的属性)﹑智能手机远程控制。遥控时候可以使用多种不同的操作，比如节能型；增强性操作。节能型，无线智能插座﹑开关进入休眠状态，为用户省电节能；增强性操作，一般是用户自定义的模式，比如回家开启家里照明，和打开冰箱的供电等等。串口模块信号穿透性强，以无线信号发射，无线智能开关﹑插座接收信号可以穿透三堵墙，接收速度快且准确。其次，情景模式，随心所欲控制家里照明氛围。智能手机控制一步到位，场景瞬间变化。一键全开﹑全关，可以自由组合照明或者智能家电工作组合搭配。实现多种不同的控制。停电自锁，自动报警。传统开关和插座在停电时，你必须关闭所有开关和拔掉插座才能离开，否则再来电时会造成浪费。无线智能开关或者插座在停电时自动报警，同时将信息发送到用户的智能手机中，并且自动切换到关闭状态。

而智能手机和移动互联网的出现和发展，为智能家居的发展提供了良好的操控平台和高速的无线通信网络，云计算的出现和大规模应用为智能家居的发展提供了海量的数据计算和存储能力，传感器、处理器和存储器等半导体的性能和成本也都达到了合理的水平。目前生活中生活用品的不断智能化为人们的生活提供了许多便利，而我们专业的未来发展方向可以包含对未来智能家居***整体的设计与覆盖，而多元化的智能家居则需要一个同样智能化的开关来管理它们，保证它们能在我们的控制下有条不紊的工作。

根据国际经济合作组织的一项调查称，各国因待机而消耗的能量约占能耗总数的3％～13％。统计数据为：澳大利12％左右，韩国11％左右，德国10％左右，英国8％左右，日本7％左右，美国5％左右，芬兰5％左右。目前我国城市家庭的平均待机能耗已经占到了家庭总能耗的10％左右，相当于每个家庭使用着一盏15～30W的“长明灯”。待机能耗像一只隐形的吸血虫，在浪费能源的同时形成了巨大的环保压力。通过我们的产品在不需要的时候即可以远程控制电源的开关，为能源的节省做出巨大的贡献。而在另一方面，下班晚了或晚上在外面玩，想回到家就有热水，开好空调，自动开窗换新鲜空气，甚至自动帮你煮饭，这些问题你有智能插座就可以，在回家前用手机打开相应插座或设置定时开关，就可以轻松搞定这一切，通过我们的设置还可以设置周末模式，加班模式，离家模式等多种不同的模式，将本专业学习的知识应用到实际生活中，做到真正的学以致用，并且在项目的后期我们将会将实际的产品应用到学校农场的物联网大棚中，对大棚的开关进行一系列的改造，不断对产品进行完善和修正。

实用新型内容

本实用新型的目的之一是为解决现有技术中的难题，提供一种能远程控制的基于Arduino的智能开关。

本实用新型提供一种基于Arduino的智能开关，包括：Arduino单片机、继电器、无线收发模块、开关硬件、降压模块、电源、传感器及控制电路；所述Arduino单片机连接所述继电器、无线收发模块、开关硬件及控制电路；所述Arduino单片机通过所述无线收发模块连接所述传感器；所述电源通过所述降压模块连接所述Arduino单片机；所述网关通过云服务器与智能终端进行通信，所述网关通过所述Arduino单片机与传感器无线通讯。

进一步的，所述无线收发模块采用nRF24.L01单片射频收发器。

进一步的，所述Arduino单片机输入端还设有串口通信模块用于与PC机进行通信。

本实用新型的有益效果在于，本实用新型提供的一种基于Arduino的智能开关可通过对普通插座进行简单改装得到，其中采用的相关元器件价格便宜，可低成本推广。并且远程开关可以提高大棚和家庭用电安全并减少电能浪费。

附图说明

图1所示为本实用新型一种基于Arduino的智能开关的模块图。

具体实施方式

下文将结合具体附图详细描述本实用新型具体实施例。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。

本实用新型提供一种基于Arduino的智能开关，包括：Arduino单片机1、继电器2、无线收发模块3、开关硬件4、降压模块5、电源6、传感器12及控制电路7；Arduino单片机1连接继电器2、无线收发模块3、开关硬件4及控制电路7；电源6通过降压模块5连接Arduino单片机1；Arduino单片机1通过无线收发模块3连接传感器12；Arduino单片机1通过无线模块与网关9连接；网关9通过云服务器10与智能终端11进行通信；网关9通过Arduino单片机1与传感器12进行无线通讯。

继电器2具有控制***(输入回路)和被控制***(输出回路)，通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用，而通过降压模块的应用可以保证电路的电压的恒定，避免因为电压过大造成电路烧毁的现象存在。

进一步的，无线收发模块3采用nRF24.L01单片射频收发器。nRF24.L01工作于2.4GHz～2.5GHzISM频段。内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块，并融合了增强型ShockBurst技术，其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置。nRF24.L01功耗低，在以-6dBm的功率发射时，工作电流也只有9mA；接收时，工作电流只有12.3mA，多种低功率工作模式(掉电模式和空闲模式)使节能设计更方便。而arduino则是一块基于开放原始代码的SimpleI/O平台，该平台由两部分组成：硬件(包括微处理器、电路板等)和软件(编程接口和语言)。

进一步的，Arduino单片机1输入端还设有串口通信模块8用于与PC机进行通信。

本实用新型并可通过miniUSB线连接电脑操作完成驱动安装。其次添加设备id。接着为RBoard烧写固件，将编好程的固件放到电脑上，下载刷新，完成进度。最后将控制板与电器火线相连，联网测试。

优选的，本实用新型使用网卡连接云服务器10，通过手机APP或网页对家用电器进行远程开关控制。我们可以通过手机或电脑访问云平台，从而就可以通过云平台实现对ArduinoUNO相关的控制和数据传输。Arduino软件程序需要根据云平台和硬件型号修改程序内容、设备编号，传感器编号还有网卡网络地址IPAPIKEY等等，然后利用程序自动获取IP地址惊醒网络连接，当网卡可以成功连接网络，并且硬件连接正确后便可以使用手机上的APP远程遥控家中的智能开关了。

本实用新型提供的一种基于Arduino的智能开关可通过对普通插座进行简单改装得到，其中采用的相关元器件价格便宜，可低成本推广。并且远程开关可以提高大棚和家庭用电安全并减少电能浪费。

本文虽然已经给出了本实用新型的一些实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本实用新型精神的情况下，可以对本文的实施例进行改变。上述实施例只是示例性的，不应以本文的实施例作为本实用新型权利范围的限定。

Claims (3)

1.一种基于Arduino的智能开关，其特征在于，包括：Arduino单片机、继电器、无线收发模块、开关硬件、降压模块、电源、传感器及控制电路；所述Arduino单片机连接所述继电器、无线收发模块、开关硬件及控制电路；所述Arduino单片机通过所述无线收发模块连接所述传感器；所述电源通过所述降压模块连接所述Arduino单片机；所述网关通过云服务器与智能终端进行通信，所述网关通过所述Arduino单片机与传感器进行无线通讯。

2.如权利要求1所述的一种基于Arduino的智能开关，其特征在于，所述无线收发模块采用nRF24.L01单片射频收发器。

3.如权利要求1所述的一种基于Arduino的智能开关，其特征在于，所述Arduino单片机输入端还设有串口通信模块用于与PC机进行通信。