本發(fā)明涉及無線控制系統(tǒng)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于電磁感應(yīng)發(fā)電裝置的無線多控照明控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前最常用的照明控制開關(guān)是通過接入電源線的方式實現(xiàn)控制照明燈的亮滅。由于控制開關(guān)位置和受控?zé)敉ǔ４嬖谝欢ň嚯x，這需要增加線材來實現(xiàn)控制，安裝布線也較為繁瑣。特別是遇到多開關(guān)控制單個燈等需要實現(xiàn)多控時，布線更加復(fù)雜。

隨著半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展，芯片成本逐步下降，市場上也逐步推出無線控制開關(guān)實現(xiàn)照明控制。這類照明開關(guān)內(nèi)部包含無線發(fā)射模塊，由電池供電，照明燈處安裝有接收模塊，當(dāng)按下開關(guān)時，接收模塊收到信號后控制燈的亮滅。這解決了傳統(tǒng)開關(guān)安裝布線繁瑣的問題，但在使用過程中定期需要更換電池，引入了新的問題。尤其是在電池沒電忘記更換的情況下，照明燈無法控制，帶來非常不好的用戶體驗。

自獲能技術(shù)的研究和發(fā)展，使得自發(fā)電的發(fā)電裝置代替電池為無線發(fā)射模塊供電成為可能。這種發(fā)電裝置采集周圍環(huán)境中的能量，如光、溫度差、振動等，轉(zhuǎn)化為電能實現(xiàn)供電。但受限環(huán)境因素，例如利用光能，難以保證需要的時候有足夠的光能供應(yīng)，而轉(zhuǎn)化為電能后儲存的話，同樣又帶來電池一樣的弊端，因此并不可靠。另外，由于環(huán)境中采集的能量密度低，難以小型化；供電的能量少，使得無線通信不可靠、傳輸距離短、控制方式單一，因此想利用這種發(fā)電裝置代替電池，使用在無線控制開關(guān)中，仍存在較大的困難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種基于電磁感應(yīng)發(fā)電裝置的無線多控照明控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)可保證充足供電的同時，保證穩(wěn)定、可靠的通信。

為了達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種基于電磁感應(yīng)發(fā)電裝置的無線多控照明控制系統(tǒng)，包括發(fā)射端和接收端，所述發(fā)射端包括電磁感應(yīng)發(fā)電裝置、電源管理模塊、第一主控制器、射頻發(fā)射模塊和按鍵模塊，電磁感應(yīng)發(fā)電裝置與電源管理模塊連接，電源管理模塊還分別與第一主控制器和射頻發(fā)射模塊連接，按鍵與電磁感應(yīng)發(fā)電裝置和第一主控制器連接；

所述接收端包括開關(guān)電源、第二主控制器、射頻接收模塊、控制模塊和對碼按鍵模塊組成，開關(guān)電源連接到市電，開關(guān)電源還分別與第二主控制器和射頻接收模塊連接，第二主控制器還分別與對碼按鍵模塊和控制模塊連接，控制模塊與照明設(shè)備連接。

進(jìn)一步地，電磁感應(yīng)發(fā)電裝置包括一開關(guān)機構(gòu)，該開關(guān)機構(gòu)包括永磁體、開關(guān)按鍵、繞有銅線圈的鐵芯，轉(zhuǎn)軸、彈簧；鐵芯繞有銅線圈的一端在永磁體的磁場內(nèi)運動，鐵芯的另一端與彈簧連接，鐵芯固定在轉(zhuǎn)軸上且通過按鍵擠壓彈簧帶動鐵芯在轉(zhuǎn)軸上轉(zhuǎn)動，銅線圈連接到電源管理模塊。

進(jìn)一步地，所述電磁感應(yīng)發(fā)電裝置的發(fā)電過程如下：

按下開關(guān)按鍵，觸碰擠壓繞有銅線圈的鐵芯使之繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，鐵芯在永磁體中運動，磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生電流到電源管理模塊中；

按下開關(guān)按鍵時彈簧壓縮，松開開關(guān)按鍵后，彈簧彈力使鐵芯再次繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，再次產(chǎn)生電流到電源管理模塊中。

進(jìn)一步地，在開關(guān)按鍵的按下和彈起狀態(tài)通過電源管理模塊發(fā)送到第一主控制器中，第一主控制器中可隨時讀取開關(guān)按鍵的按下和松開狀態(tài)。

進(jìn)一步地，所述電磁感應(yīng)發(fā)電裝置在發(fā)電過程中，第一主控制器識別開關(guān)按鍵的狀態(tài)，當(dāng)開關(guān)按鍵處于按下狀態(tài)時，第一主控制器使得電源管理模塊處于休眠狀態(tài)，不觸發(fā)射頻發(fā)射模塊發(fā)射信號，當(dāng)開關(guān)按鍵處于松開狀態(tài)時，第一主控制器使得電源管理模塊處于工作狀態(tài)，觸發(fā)射頻發(fā)射模塊向接收端發(fā)射信號。

進(jìn)一步地，所述發(fā)射端的按鍵模塊上的每一按鍵在第一主控器中設(shè)置一個地址碼，接收端的第二主控器中設(shè)置有地址碼對應(yīng)的地址庫，當(dāng)接收端接收到發(fā)射端發(fā)來的無線控制信號時，獲取地址碼并與地址庫中的地址碼對比，當(dāng)匹配相同時，控制照明設(shè)備動作。

進(jìn)一步地，第二主控器控制射頻接收模塊在接收到一次發(fā)射端發(fā)出的控制信號后等待時間θ后再開始接受第二次的控制信號。

進(jìn)一步地，發(fā)送端和接收端在安裝過通過接收端設(shè)置對碼按鍵模塊來適應(yīng)安裝位置的變化，對碼按鍵模塊短按一定時間時，進(jìn)入對碼模式，此時接收端接收到的地址碼寫入到地址庫中，實現(xiàn)地址庫的增加操作；對碼按鍵模塊長按超過一定時間時，清空地址庫中的地址碼，通過使用對碼按鈕對地址庫的操作實現(xiàn)了配對關(guān)系的改變。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果是：

1、本發(fā)明通過利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象，在磁場中運動切割磁感線產(chǎn)生電能，按動開關(guān)按鍵即產(chǎn)生這樣的運動產(chǎn)生了電能，只利用按下過程中的運動產(chǎn)生的電能有限，在發(fā)電裝置中設(shè)置一個反彈彈簧，在按下后彈簧反彈再次運動生成電能，這樣，實現(xiàn)了一次按鍵動作產(chǎn)生了兩個發(fā)電過程，保證了能量的供應(yīng)；

2、本發(fā)明通過識別開關(guān)按鍵狀態(tài)，直到松開時才發(fā)射無線數(shù)據(jù)的方式保證發(fā)射的可靠性；為了避免在一些情況下接收端可能的漏接收，設(shè)置在發(fā)射的時候間隔一段時間重復(fù)發(fā)送的方式來提高通信的可靠性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明電磁感應(yīng)發(fā)電裝置的開關(guān)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明接收端接收過程流程圖。

具體實施方式

附圖僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；

為了更好說明本實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實際產(chǎn)品的尺寸；

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明。

實施例1

如圖1所示，一種基于電磁感應(yīng)發(fā)電裝置的無線多控照明控制系統(tǒng)，包括發(fā)射端和接收端，所述發(fā)射端包括電磁感應(yīng)發(fā)電裝置、電源管理模塊、第一主控制器、射頻發(fā)射模塊和按鍵模塊，電磁感應(yīng)發(fā)電裝置與電源管理模塊連接，電源管理模塊還分別與第一主控制器和射頻發(fā)射模塊連接，按鍵與電磁感應(yīng)發(fā)電裝置和第一主控制器連接；

所述接收端包括開關(guān)電源、第二主控制器、射頻接收模塊、控制模塊和對碼按鍵模塊組成，開關(guān)電源連接到市電，開關(guān)電源還分別與第二主控制器和射頻接收模塊連接，第二主控制器還分別與對碼按鍵模塊和控制模塊連接，控制模塊與照明設(shè)備連接。

如圖2所示，電磁感應(yīng)發(fā)電裝置包括一開關(guān)機構(gòu)，該開關(guān)機構(gòu)包括永磁體1、開關(guān)按鍵2、繞有銅線圈4的鐵芯5，轉(zhuǎn)軸6、彈簧7；鐵芯5繞有銅線圈4的一端在永磁體1的磁場內(nèi)運動，鐵芯5的另一端與彈簧7連接，鐵芯5固定在轉(zhuǎn)軸6上且通過按鍵2擠壓彈簧7帶動鐵芯5在轉(zhuǎn)軸6上轉(zhuǎn)動，銅線圈4連接到電源管理模塊。

電磁感應(yīng)發(fā)電裝置的發(fā)電過程如下：

按下開關(guān)按鍵2，觸碰擠壓繞有銅線圈4的鐵芯5使之繞轉(zhuǎn)軸6轉(zhuǎn)動，鐵芯5在永磁體1中運動，磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生電流到電源管理模塊中；

按下開關(guān)按鍵2時彈簧7壓縮，松開開關(guān)按鍵2后，彈簧7彈力使鐵芯5再次繞轉(zhuǎn)軸6轉(zhuǎn)動，再次產(chǎn)生電流到電源管理模塊中。

在開關(guān)按鍵2的按下和彈起狀態(tài)通過電源管理模塊發(fā)送到第一主控制器中，第一主控制器中可隨時讀取開關(guān)按鍵2的按下和松開狀態(tài)。

電磁感應(yīng)發(fā)電裝置在發(fā)電過程中，第一主控制器識別開關(guān)按鍵2的狀態(tài)，當(dāng)開關(guān)按鍵2處于按下狀態(tài)時，第一主控制器使得電源管理模塊處于休眠狀態(tài)，不觸發(fā)射頻發(fā)射模塊發(fā)射信號，當(dāng)開關(guān)按鍵2處于松開狀態(tài)時，第一主控制器使得電源管理模塊處于工作狀態(tài)，觸發(fā)射頻發(fā)射模塊向接收端發(fā)射信號。

發(fā)射端的按鍵模塊上的每一按鍵在第一主控器中設(shè)置一個地址碼，接收端的第二主控器中設(shè)置有地址碼對應(yīng)的地址庫，當(dāng)接收端接收到發(fā)射端發(fā)來的無線控制信號時，獲取地址碼并與地址庫中的地址碼對比，當(dāng)匹配相同時，控制照明設(shè)備動作。

第二主控器控制射頻接收模塊在接收到一次發(fā)射端發(fā)出的控制信號后等待時間θ后再開始接受第二次的控制信號。

發(fā)送端和接收端在安裝過通過接收端設(shè)置對碼按鍵模塊來適應(yīng)安裝位置的變化，對碼按鍵模塊短按一定時間時，進(jìn)入對碼模式，此時接收端接收到的地址碼寫入到地址庫中，實現(xiàn)地址庫的增加操作；對碼按鍵模塊長按超過一定時間時，清空地址庫中的地址碼，通過使用對碼按鈕對地址庫的操作實現(xiàn)了配對關(guān)系的改變。

本發(fā)明中，因為一次按下的動作會帶來兩次發(fā)電的過程，為避免兩次發(fā)電之間時間間隔不確定導(dǎo)致的誤操作，同時保證在充足能量狀態(tài)下發(fā)射無線控制信號，保證通信質(zhì)量，設(shè)置運行方式如下：在按下發(fā)電過程中，電路上識別到為按下狀態(tài)時，進(jìn)入深度休眠狀態(tài)，當(dāng)狀態(tài)按鍵松開時，也就是開關(guān)按鍵松開發(fā)電時，發(fā)射無線控制信號，且間隔一段時間后重復(fù)發(fā)送的方式提升通信的可靠性。

為了實現(xiàn)多控功能并避免相互間串?dāng)_，每個開關(guān)設(shè)置唯一的地址碼，接收端包含一個地址庫，接收到的地址碼匹配接收端才動作。圖3是接收端的軟件流程圖，當(dāng)接收到發(fā)射端發(fā)來的無線控制信號時，獲取地址碼并與地址庫中的地址碼對比，當(dāng)匹配相同時，控制燈動作。由于發(fā)射端有重復(fù)發(fā)送機制，為了避免誤操作，設(shè)置在控制燈動作后等待一定時間不接收的狀態(tài)，等待時間到后才恢復(fù)到正常運行模式。

安裝過程中需要設(shè)置發(fā)射端與接收端的配對關(guān)系，在有些情況如安裝位置變化需要變更控制關(guān)系時，需要能靈活切換地址碼的匹配關(guān)系，這通過在接收端設(shè)置一個對碼按鈕實現(xiàn)。接收端的對碼按鈕短按一定時間時，進(jìn)入對碼模式，此時接收到的地址碼寫入到地址庫中，實現(xiàn)地址庫的增加操作。對碼按鈕長按超過一定時間時，清空地址庫中的地址碼。這樣通過使用對碼按鈕對地址庫的操作實現(xiàn)了配對關(guān)系的改變。

本發(fā)明所能達(dá)到的效果有：

1)充足供電

發(fā)電裝置利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象，在磁場中運動切割磁感線產(chǎn)生電能，手指按動開關(guān)按鍵即產(chǎn)生這樣的運動產(chǎn)生了電能。只利用按下過程中的運動產(chǎn)生的電能有限，在發(fā)電裝置中設(shè)置一個反彈彈簧，在按下后彈簧反彈再次運動生成電能，這樣，實現(xiàn)了一次按鍵動作產(chǎn)生了兩個發(fā)電過程，保證了能量的供應(yīng)。

2)穩(wěn)定可靠通信

由于一次按鍵有兩次發(fā)電的過程，如果每次發(fā)電時都發(fā)射一次無線控制信號，這可能面臨兩種問題：一是通信不可靠，由于供電有限，導(dǎo)致發(fā)射的數(shù)據(jù)不完全，可能控制失效；二是可能出現(xiàn)誤操作，按下與松開之間的時間并不確定，接收端收到數(shù)據(jù)就進(jìn)行處理，可能導(dǎo)致按下時燈亮，稍延長一會兒松開按鍵燈又滅了的情況。這需要新的機制來避免這樣的問題。

為避免這樣的多發(fā)送誤操作問題，在電路上增加一個狀態(tài)按鍵來識別開關(guān)按鍵狀態(tài)，集中到松開時才發(fā)射無線數(shù)據(jù)的方式保證發(fā)射的可靠性。電路上的狀態(tài)按鍵由開關(guān)按鍵帶動，這樣按下開關(guān)按鍵，也帶動狀態(tài)按鍵按下，松開時，狀態(tài)按鍵也隨之松開，這樣就實現(xiàn)了對開關(guān)按鍵狀態(tài)的識別。當(dāng)識別到開關(guān)按鍵松開時，進(jìn)行無線控制數(shù)據(jù)發(fā)射，這樣就保證了發(fā)射時有穩(wěn)定的能量供應(yīng)。

另外，為了避免在一些情況下接收端可能的漏接收，設(shè)置在發(fā)射的時候間隔一段時間重復(fù)發(fā)送的方式來提高通信的可靠性。

3)多控功能

為了實現(xiàn)多控(單開關(guān)控制多燈或多開關(guān)控制單燈)功能，同時避免相互串?dāng)_，使用地址碼匹配的方式來實現(xiàn)。每個開關(guān)設(shè)置唯一的地址碼，接收端包含一個地址庫，當(dāng)接收端收到開關(guān)發(fā)射的無線信號時，解析得到地址碼，判斷是否和地址庫中的地址匹配，匹配則進(jìn)行相應(yīng)動作，不匹配則丟棄。地址庫寫入到非易失性存儲器中，實現(xiàn)接收端意外斷電后仍保存配對關(guān)系。

4)靈活配置

安裝過程中，需要設(shè)置發(fā)射端與接收端的配對關(guān)系，使用的過程中，也有需要改變開關(guān)與接收端配對關(guān)系的情況，如使用過程中需要更換安裝位置，這時需要更新接收端的地址庫。這通過在接收端增加一個對碼按鈕的方式實現(xiàn)。按下接收端的對位按鈕時，接收端進(jìn)入對碼模式，此時接收到的地址碼可加入到地址庫中。另外，設(shè)置按鈕長按一定時間后，自動清除地址庫中的地址碼。這樣，對碼按鈕的操作實現(xiàn)了對接收端地址庫的增加和清除，同時也是更改了開關(guān)與接收端的匹配關(guān)系，實現(xiàn)了按需求定制控制關(guān)系的功能。

相同或相似的標(biāo)號對應(yīng)相同或相似的部件；

附圖中描述位置關(guān)系的用于僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；

顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。