一種智能照明開關(guān)的設(shè)計與制作

趙佳慧，鄧云桂，張雙健，袁肖帆，賀溯，周玢岑

一種智能照明開關(guān)的設(shè)計與制作

趙佳慧，鄧云桂，張雙健，袁肖帆，賀溯，周玢岑

（懷化學(xué)院，湖南 懷化 418000）

現(xiàn)有照明開關(guān)大多依然秉承了傳統(tǒng)的機械翹板式，然而實際使用過程中，傳統(tǒng)的機械翹板式開關(guān)無論從美觀還是從應(yīng)用廣泛度上都越來越無法滿足人們的需求。觸控操作開關(guān)及感應(yīng)開關(guān)，近些年來做為新型的開關(guān)由于其體積小巧也受到了市場的歡迎，然而現(xiàn)有技術(shù)中存在操作方式單一、無法應(yīng)用于多個使用場景的問題。設(shè)計了一種融合觸摸及語音控制于一體的照明開關(guān)，解決了該問題。

照明開關(guān)；光線感應(yīng)器；燈光控制；語音控制

當(dāng)今照明開關(guān)很大比例上還是采用了傳統(tǒng)的機械翹板式，然而實際使用過程中，傳統(tǒng)的機械翹板式開關(guān)無論從美觀還是應(yīng)用廣泛度上都越來越無法滿足人們的需求。觸控操作開關(guān)及感應(yīng)開關(guān)，近些年來新型的開關(guān)由于其體積小巧被廣泛使用，然而現(xiàn)有技術(shù)中存在操作方式單一、無法應(yīng)用于多個使用場景的問題。

基于此，本文設(shè)計了一種智能照明開關(guān)，該開關(guān)是融合觸摸及語音控制于一體的照明開關(guān)，實現(xiàn)了多種方式的燈光控制，并采用多個方向上的光線感應(yīng)器，從而降低系統(tǒng)誤判的概率。

1 設(shè)計方案

本智能照明開關(guān)采用的技術(shù)方案為：該智能照明開關(guān)包括保護單元、變壓器、觸摸板、微處理單元、繼電器、燈帶、聲控模塊、感光模塊、外接接口及外殼體，保護單元、變壓器、微處理單元及繼電器設(shè)置在外殼體內(nèi)部，觸摸板、燈帶、聲控模塊、感光模塊及外接接口設(shè)置在外殼體上，保護單元接入火線，保護單元與變壓器連接，變壓器與微處理單元連接并為微處理單元供電，觸摸板、繼電器、燈帶、聲控模塊、感光模塊、外接接口均與微處理單元連接。智能照明開關(guān)的設(shè)備連接如圖1所示。

1—保護單元；2—變壓器；3—觸摸板；4—微處理單元；5—繼電器；6—燈帶；7—聲控模塊；71—拾音器；72—語音識別模塊；8—感光模塊；81—第一光線傳感器；82—第二光線傳感器；83—第三光線傳感器；84—第四光線傳感器；9—外接接口。

2 產(chǎn)生的效果

本智能照明開關(guān)的效果為：提供了一種融合觸摸及語音控制于一體的照明開關(guān)，實現(xiàn)了多種方式的燈光控制，并且采用多個方向上的光線感應(yīng)器，降低了系統(tǒng)誤判的概率。

3 具體實施方式

保護單元的輸入端與火線連接，保護單元的輸出端與變壓器的輸入端連接。變壓器的輸入端連接零線和保護模塊、變壓器的輸出端連接微處理單元。觸摸板與微處理單元連接，并將感應(yīng)到的觸摸信號發(fā)送給微處理單元。繼電器的繞組接頭與微處理單元連接，繼電器的觸點接頭與火線連接。繼電器接受微處理單元的控制，從而實現(xiàn)控制火線的導(dǎo)通及斷開。

燈帶呈環(huán)狀，燈帶為1 600萬色的LED燈帶，燈帶與微處理單元連接，微處理單元可以控制燈帶的亮滅及顏色。聲控模塊包括1臺拾音器及1個語音識別模塊，拾音器設(shè)置在外殼體上且與語音識別單元連接，語音識別單元與微處理單元連接。拾音器收集聲音并發(fā)送給語音識別單元進行識別，語音識別單元將識別出來的指令發(fā)送給微處理單元。

感光模塊包括第一光線傳感器、第二光線傳感器、第三光線傳感器及第四光線傳感器。第一、第二、第三及第四光線傳感器設(shè)置在外殼體上，且都與微處理單元連接，并都接收外界光線形成信號并發(fā)送給微處理單元。

外接接口設(shè)置在外殼體上。用戶可通過外接接口與微處理單元進行通信，調(diào)節(jié)微處理單元的設(shè)置。外殼體包括主面

板、上面板、左面板、右面板及下面板，上面板、左面板、右面板及下面板與主面板固定，形成一內(nèi)部空間，保護單元、變壓器、微處理單元及繼電器設(shè)置在內(nèi)部空間內(nèi)，觸摸板及拾音器設(shè)置在所述主面板上，燈帶設(shè)置在上面板、左面板、右面板及下面板上，智能照明開關(guān)的立體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

6—燈帶；10—外殼體；81—第一光線傳感器；82—第二光線傳感器；84—第四光線傳感器；101—主面板；102—上面板；104—右面板。

智能照明開關(guān)的左視圖如圖3所示。

6—燈帶；83—第三光線傳感器；103—左面板103。

第一光線傳感器設(shè)置在主面板上，第二光線傳感器設(shè)置在上面板上，第三光線傳感器設(shè)置在左面板上，第四光線傳感器設(shè)置在右面板上。

第一、第二、第三及第四光線傳感器在外殼體上朝向不同的方向，微處理單元設(shè)置為當(dāng)?shù)谝?、第二、第三及第四光線傳感器感應(yīng)到的光線均過低才會判定外界亮度低；從而避免因偶然因素影響，導(dǎo)致出現(xiàn)誤判。在具體使用時，用戶可通過觸控板控制燈的亮或者滅，或者對智能照明開關(guān)發(fā)出語音指令，智能照明開關(guān)接收到語音指令控制繼電器的閉合或斷開，從而控制燈的亮或者滅。當(dāng)感光模塊感應(yīng)到外界的亮度過低時，微處理單元使燈帶按照設(shè)置的顏色亮起，在黑暗中可以提示開關(guān)的位置并可以實現(xiàn)一定的裝飾效果?？傊撝悄苷彰鏖_關(guān)，提供了一種融合觸摸及語音控制于一體的照明開關(guān)，實現(xiàn)了多種方式的燈光控制，并采用多個方向上的光線感應(yīng)器，從而降低系統(tǒng)誤判的概率。

鳴謝：該項目的研究成果基于懷化學(xué)院大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)與創(chuàng)新性實驗計劃項目。

［1］唐歡，賴崚灝，肖洪祥.基于凌陽單片機的語音照明開關(guān)設(shè)計［J］.電子設(shè)計工程，2012，（24）：109-110.

［2］楊道忠，羅中良，陳治明，等.一種低負載啟動的智能RF遙控與觸摸照明開關(guān)的設(shè)計［J］.現(xiàn)代計算機，2014（8）：63-67.

［3］李依桐，吳貴文.一種實現(xiàn)人體觸摸界面設(shè)計的照明開關(guān)［J］.集成電路應(yīng)用，2018（7）：71-74.

［4］李曉晗，李峰，高鵬宇，等.基于LD3320語音識別和NRF2401無線通信的家居節(jié)能照明開關(guān)［J］.電子世界，2017（1）：110-111.

TM564

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.23.049

2095－6835（2019）23－0109－02

趙佳慧（2000—），女，湖南省懷化學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)2018級學(xué)生。張雙?。?998—），男，湖南省懷化學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)2016級學(xué)生。袁肖帆（1998—），男，湖南省懷化學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)2016級學(xué)生。賀溯（1998—），男，湖南省懷化學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)2016級學(xué)生。周玢岑（1998—），男，湖南省懷化學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)2016級學(xué)生。

鄧云桂（1964—），男，湖南懷化人，懷化學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院副教授，主要研究方向為電子技術(shù)。

〔編輯：張思楠〕