一种嵌墙式多合一控制器的制造方法
【专利摘要】一种嵌墙式多合一控制器，壳体安装有照明灯以及微型自动除湿机，控制面板上开设有除湿口，微型除湿机和照明灯分别耦接并受控于湿度检测电路和照度检测电路工作，湿度检测电路和照度检测电路与外部电源之间分别耦接有第一开关单元和第二开关单元，第一开关单元和第二开关单元受控于热释电红外传感器工作，当热释电红外传感器附近有生物热源时，控制第一开关单元和第二开关单元闭合以使湿度检测电路和照度检测电路得电工作。用于室内环境温湿度的采集、红外入侵探测、照度检测、小夜灯照明，方便用户集成在家居环境中，安装在卧室或客厅，可以起人来灯亮，人走灯灭；探测非法入侵；采集室内温湿度，联动抽湿机；照度探测，联动灯光照明。
【专利说明】
一种嵌墙式多合一控制器
技术领域
[0001]本发明涉及智能家居控制器，更具体的说，是一种嵌墙式智能家居控制器。
【背景技术】
[0002]智能家居(英文:smart home, home automat1n)是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。
[0003]目前市场上存在的一种嵌墙式智能家居控制器，通过嵌入墙体来节省安装面积以及保证安全性，同时，在这个控制器上一般都加设有控制电路，提供额外功能，例如，内部会设置有微型自动除湿机以及照明灯提供家用需求，但是如果直接通过手动开关难免不够便捷，直接设置通过湿度检测和照度检测电路开启又存在电能的浪费。
【发明内容】
[0004]本发明的一种较为节电且智能化程度较高的一种嵌墙式多合一控制器。
[0005]本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的:一种嵌墙式多合一控制器，包括控制面板以及壳体，所述壳体安装有照明灯以及微型自动除湿机，所述控制面板上开设有除湿口，其特征在于:所述微型除湿机和照明灯分别耦接并受控于湿度检测电路和照度检测电路工作，所述湿度检测电路和照度检测电路与外部电源之间分别耦接有第一开关单元和第二开关单元，所述第一开关单元和第二开关单元受控于热释电红外传感器工作，当所述热释电红外传感器附近有生物热源时，控制第一开关单元和第二开关单元闭合以使湿度检测电路和照度检测电路得电工作。
[0006]通过这样设置，可以起到较高的检测效果，同时，正常情况下，即使照度检测电路和湿度检测电路检测到湿度或者照度较低，也不会开启，只有人通过时，热释电传感器进行检测，才能开启，这样一来，可以在照度较低或湿度较高的情况下，人通过或者位于室内时，照明灯或者微型自动除湿机才开始工作，保证工作效果以及起到较佳的智能节能作用。
[0007]进一步地:所述热释电红外传感器光学滤镜、场效应管和热释电元件，所述壳体上设有通孔，所述光学滤镜卡接于所述通孔中，所述场效应管和热释电元件位于所述热释电红外传感器的壳体内部，所述热释电元件接于所述场效应管的栅极和地端之间，所述场效应管漏极接于第一开关单元和第二开关单元，其源极接于高电平。光学滤镜的主要作用是只允许波长在ΙΟμπι左右的红外线(人体发出的红外线波长)通过，而将灯光、太阳光及其他辐射滤掉，以抑制外界的干扰。红外感应源通常由两个串联或者并联的热释电元件组成，这两个热释电元件的电极相反，环境背景辐射对两个热释电元件几乎具有相同的作用，使其产生的热释电效应相互抵消，输出信号接近为零。一旦有人侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元件接收，由于角度不同，两片热释电元件接收到的热量不同，热释电能量也不同，不能完全抵消，经处理电路处理后输出控制信号。热释电效应同压电效应类似，是指由于温度的变化而引起晶体表面电荷的现象。热释电红外传感器由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成，在元件两个表面做成电极，在传感器监测范围内温度有AT的变化时，热释电效应会在两个电极上产生电荷AQ，即在两电极之间产生一微弱的电压AV。由于它的输出阻抗极高，在传感器中有一个场效应管进行阻抗变换。热释电效应所产生的电荷AQ会被空气中的离子所结合而消失，即当环境温度稳定不变时，AT=O，传感器无输出。人体或者体积较大的动物都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长ΙΟμπι左右的红外线，当人体进入检测区，因人体温度与环境温度有差别，人体发射的ΙΟμπι左右的红外线通过菲涅耳透镜滤光片增强后聚集到红外感应源(热释电元件)上，红外感应源在接收到人体红外辐射时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，进而产生ΛΤ并将ΛΤ向外围电路输出。
[0008]进一步地:所述场效应管漏极与地端设有EMI电容。一方面可以使漏极输出的电压值接近恒定，且其输出不易受磁干扰的影响。
[0009]进一步地:所述场效应管栅极与地端设有偏置电阻。由于电热效应产生了信号为电流信号，所以通过在场效应管的栅极与地端设置个电阻，可以将电流信号转化为电压信号，且可通过调节偏置电阻的阻值调节其导通的阀值，也就是调节热释电红外传感器的灵敏度，结构简单，易于实现。
[0010]进一步地:所述湿度检测电路包括
湿度传感器，用于感应环境湿度并转化为湿度采样电压；
湿度基准模块，用于提供湿度基准电压；
湿度比较模块，耦接于湿度传感器，当湿度采样电压高于湿度基准电压时，发送湿度异常信号，所述微型自动除湿机受控于湿度异常信号工作。每个模块独立工作，方便维修且提高了响应速度。
[0011]进一步地:所述湿度基准模块包括依次串联设置的第一电阻、第二电阻和第三电阻;所述第一电阻和第二电阻耦接的节点提供基准电压。这样设置，基准电压较为平稳，保证了检测精度。
[0012]进一步地:所述第一电阻并联设置有抗扰模块，所述抗扰模块包括串联设置的第四电阻和开关元件，所述开关元件的被控端耦接于温度异常信号。如果湿度传感器在采样时的采样电压出现扰动且又处于湿度基准电压附近的情况，那么容易造成发送异常信号的执行设备反复动作，影响设备使用寿命，所以当湿度比较模块输出湿度异常信号时，拉低基准电压的大小，其原理如下，湿度比较模块输出为高电平(湿度异常信号)，控制开关管导通，相当于在第一电阻并联一个第四电阻，相当于使得第一电阻的等效阻值减小，所以第二电阻分压获得的电压增大，使得基准电压增大，防止因采样电压在基准电压附近浮动导致后续电路反复动作而损坏。
[0013]进一步地:所述照度检测电路包括
照度传感器，用于感应环境照度并转化为照度采样电压；
照度基准模块，用于提供照度基准电压；
照度比较模块，耦接于照度传感器，当照度采样电压高于照度基准电压时，发送照度异常信号，所述照明灯受控于照度异常信号工作。每个模块独立工作，方便维修且提高了响应速度。
[0014]进一步地:所述第一开关单元和第二开关单元均配置为MOS管。通过MOS，避免电弧且提高响应速度。
[0015]综上所述，本发明具有以下有益效果:用于室内环境温湿度的采集、红外入侵探测、照度检测、小夜灯照明，方便用户集成在家居环境中，安装在卧室或客厅，可以起人来灯亮，人走灯灭;探测非法入侵;采集室内温湿度，联动抽湿机;照度探测，联动灯光照明。
【附图说明】
[0016]图1为结构不意图；
图2热释电传感器示意图；
图3为湿度检测电路原理图；
图4为控制电路原理图；
图5温度检测电路原理图。
[0017]图中，1、控制面板;2、壳体；10、照明灯;20、自动除湿机；11、湿度检测电路；12、温度检测电路；111、湿度传感器；112、湿度基准模块；113、湿度比较模块；121、温度传感器；121、温度基准模块；122、温度比较模块;200、控制电路;300、热释电红外传感器;310、光学滤镜。
【具体实施方式】
[0018]以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0019]参照图1至图5所示，参照图1所示，一种嵌墙式多合一控制器，包括控制面板I以及壳体2，所述壳体2安装有照明灯10以及微型自动除湿机20，所述控制面板I上开设有除湿口，所述微型除湿机和照明灯10分别耦接并受控于湿度检测电路11和照度检测电路工作，所述湿度检测电路11和照度检测电路与外部电源之间分别耦接有第一开关单元和第二开关单元，所述第一开关单元和第二开关单元受控于热释电红外传感器300工作，当所述热释电红外传感器300附近有生物热源时，控制第一开关单元Q3和第二开关单元Q4闭合以使湿度检测电路11和照度检测电路得电工作。参照图2所示，热释电红外传感器300包括壳体2、光学滤镜310、场效应管和热释电元件，壳体2上设有通孔，光学滤镜310卡接于通孔中，场效应管和热释电元件位于热释电红外传感器300的壳体I内部，热释电元件接于场效应管的栅极和地端之间，场效应管漏极接于控制装置，其源极接于高电平。场效应管漏极与地端设有EMI电容。场效应管栅极与地端设有偏置电阻。参照图3和图4所示，可以知可以将其配置为继电器(kal和KAl)通过钛酸钡一类晶体的上、下表面设置电极，在上表面覆以黑色膜，若有红外线间歇地照射，其表面温度上升AT，其晶体内部的原子排列将产生变化，引起自发极化电荷，在上下电极之间产生电压AU;其主要工作参数有工作电压(常用的热释电红外传感器3002工作电压范围为3?15V)、工作波长(通常为7.5?14 μπι)、源极电压(通常为0.4?1.1￥，1?=471^0)、输出信号电压(通常大于2.(^)所述两个热释电元件PZT串联设置，等常用的热释电红外线光敏元件的材料有陶瓷氧化物和压电晶体，如钛酸钡、钽酸锂、硫酸三甘肽及钛铅酸铅等的原理，当人体接近时，场效应管导通，使得继电器线圈KAl得电控制继电器触点闭合。
[0020]如图3所示，所述湿度检测电路11包括湿度传感器111，用于感应环境湿度并转化为湿度采样电压;湿度传感器111设置为任意反馈信号为电压信号的湿度传感器111，可根据需求选用不同精度和检测范围的型号。湿度基准模块112，用于提供湿度基准电压;所述湿度基准模块112包括依次串联设置的第一电阻Rl 1、第二电阻Rl 2和第三电阻Rl3;所述第一电阻Rll和第二电阻R12耦接的节点提供基准电压。所述第三电阻R13为可调电阻。所述第一电阻Rll并联设置有抗扰模块114，所述抗扰模块114包括串联设置的第四电阻R14和开关元件Ql，所述开关元件Ql的被控端耦接于湿度异常信号SI。
[0021]湿度比较模块113，耦接于湿度传感器111，当湿度采样电压高于湿度基准电压时，发送湿度异常信号S3。其包括有比较器，其型号选为LM355，其正输入端耦接湿度基准模块112，负输入端耦接湿度触感器，其输出端耦接有串联设置的第五电阻R15和第六电阻R6，其阻值均设置为1K欧，第五电阻R15和第六电阻R6耦接的节点耦接有NPN管，当输出为高电平时，所述NPN管导通，且控制第一继电器线圈KMl得电，整个湿度控制电路受控于MOS管Q3工作，Q3接受SI导通和截止，以实现控制，同时也可以通过设置触点，受控于KAl继电器线圈动作，同样可以实现控制。
[0022]如图4所示，控制电路200，分别包括受控于照度检测电路的照明灯以及湿度检测电路的自动除湿机，其KMl和KM2独立工作，分别串联与自动除湿机以及照明灯所在的支路上。
[0023]如图5所示，所述照度检测电路12与湿度检测电路11电路结构原理大致相同，包括照度传感器121，用于感应环境照度并转化为照度采样电压；照度传感器121设置为任意反馈信号为电压信号的照度传感器121，可根据需求选用不同精度和检测范围的型号。照度基准模块122，用于提供照度基准电压;所述照度基准模块122包括依次串联设置的第一电阻R21、第二电阻R22和第三电阻R23;所述第一电阻R21和第二电阻R22耦接的节点提供基准电压。所述第三电阻R23为可调电阻。所述第二电阻R22并联设置有第二抗扰模块124，所述第二抗扰模块124包括串联设置的第四电阻R24和开关元件Q3，所述开关元件Q3的被控端耦接于照度异常信号S2。
[0024]照度比较模块123，耦接于照度传感器121，当照度采样电压高于照度基准电压时，发送照度异常信号S2。其包括有比较器，其型号选为LM355，其负输入端耦接照度基准模块122，正输入端耦接照度传感器121，其输出端耦接有串联设置的第五电阻R25和第六电阻R26，其阻值均设置为1K欧，第五电阻R25和第六电阻R26耦接的节点耦接有NPN管，当输出为高电平时，所述NPN管导通，且控制第二继电器线圈KM2得电。而继电器线圈KMl或KM2得电时，都会使得保护触点动作，使得电源断开，当然电源断开的方式还可以是，通过设置无触点开关元件，无触点开关元件相应于上述的信号S2或S3截止，及时切断电路。整个照度控制电路受控于MOS管Q3工作，Q4接受SI导通和截止，以实现控制，同时也可以通过设置触点，受控于KAl继电器线圈动作，同样可以实现控制。
[0025]本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
【主权项】
1.一种嵌墙式多合一控制器，包括控制面板(I)以及壳体(2)，所述壳体(2)安装有照明灯(10)以及微型自动除湿机(20)，所述控制面板(I)上开设有除湿口，其特征在于:所述微型除湿机和照明灯(10)分别耦接并受控于湿度检测电路(11)和照度检测电路工作，所述湿度检测电路(11)和照度检测电路与外部电源之间分别耦接有第一开关单元和第二开关单元，所述第一开关单元和第二开关单元受控于热释电红外传感器(300)工作，当所述热释电红外传感器(300)附近有生物热源时，控制第一开关单元和第二开关单元闭合以使湿度检测电路(11)和照度检测电路得电工作。2.根据权利要求1所述的一种嵌墙式多合一控制器，其特征是:所述热释电红外传感器(300)光学滤镜、场效应管和热释电元件，所述壳体(2)上设有通孔，所述光学滤镜卡接于所述通孔中，所述场效应管和热释电元件位于所述热释电红外传感器(300)的壳体(2)内部，所述热释电元件接于所述场效应管的栅极和地端之间，所述场效应管漏极接于第一开关单元和第二开关单元，其源极接于高电平。3.根据权利要求2所述的一种嵌墙式多合一控制器，其特征是:所述场效应管漏极与地端设有EMI电容。4.根据权利要求2所述的一种嵌墙式多合一控制器，其特征是:所述场效应管栅极与地端设有偏置电阻。5.根据权利要求1所述的一种嵌墙式多合一控制器，其特征是:所述第一开关单元配置为MOS管。6.根据权利要求1所述的一种嵌墙式多合一控制器，其特征是:所述湿度检测电路(11)包括 湿度传感器(111)，用于感应环境湿度并转化为湿度采样电压； 湿度基准模块(112)，用于提供湿度基准电压； 湿度比较模块(113)，耦接于湿度传感器(111)，当湿度采样电压高于湿度基准电压时，发送湿度异常信号，所述微型自动除湿机(20)受控于湿度异常信号工作。7.根据权利要求6所述的一种嵌墙式多合一控制器，其特征是:所述湿度基准模块(112)包括依次串联设置的第一电阻、第二电阻和第三电阻;所述第一电阻和第二电阻耦接的节点提供基准电压。8.根据权利要求7所述的一种嵌墙式多合一控制器，其特征是:所述第一电阻并联设置有抗扰模块，所述抗扰模块包括串联设置的第四电阻和开关元件，所述开关元件的被控端耦接于温度异常信号。9.根据权利要求1所述的一种嵌墙式多合一控制器，其特征是:所述照度检测电路包括 照度传感器，用于感应环境照度并转化为照度采样电压； 照度基准模块，用于提供照度基准电压； 照度比较模块，耦接于照度传感器，当照度采样电压高于照度基准电压时，发送照度异常信号，所述照明灯(10)受控于照度异常信号工作。10.根据权利要求1所述的一种嵌墙式多合一控制器，其特征是:所述第二开关单元配置为MOS管。
【文档编号】G05B19/418GK105892426SQ201610229573
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】周红林, 刘合述, 舒晓阳, 肖金灿, 江立详, 周之润
【申请人】武汉百络优物联科技有限公司