一种智能照明开关的设计与制作

赵佳慧，邓云桂，张双健，袁肖帆，贺溯，周玢岑

一种智能照明开关的设计与制作

赵佳慧，邓云桂，张双健，袁肖帆，贺溯，周玢岑

（怀化学院，湖南 怀化 418000）

现有照明开关大多依然秉承了传统的机械翘板式，然而实际使用过程中，传统的机械翘板式开关无论从美观还是从应用广泛度上都越来越无法满足人们的需求。触控操作开关及感应开关，近些年来做为新型的开关由于其体积小巧也受到了市场的欢迎，然而现有技术中存在操作方式单一、无法应用于多个使用场景的问题。设计了一种融合触摸及语音控制于一体的照明开关，解决了该问题。

照明开关；光线感应器；灯光控制；语音控制

当今照明开关很大比例上还是采用了传统的机械翘板式，然而实际使用过程中，传统的机械翘板式开关无论从美观还是应用广泛度上都越来越无法满足人们的需求。触控操作开关及感应开关，近些年来新型的开关由于其体积小巧被广泛使用，然而现有技术中存在操作方式单一、无法应用于多个使用场景的问题。

基于此，本文设计了一种智能照明开关，该开关是融合触摸及语音控制于一体的照明开关，实现了多种方式的灯光控制，并采用多个方向上的光线感应器，从而降低系统误判的概率。

1 设计方案

本智能照明开关采用的技术方案为：该智能照明开关包括保护单元、变压器、触摸板、微处理单元、继电器、灯带、声控模块、感光模块、外接接口及外壳体，保护单元、变压器、微处理单元及继电器设置在外壳体内部，触摸板、灯带、声控模块、感光模块及外接接口设置在外壳体上，保护单元接入火线，保护单元与变压器连接，变压器与微处理单元连接并为微处理单元供电，触摸板、继电器、灯带、声控模块、感光模块、外接接口均与微处理单元连接。智能照明开关的设备连接如图1所示。

1—保护单元；2—变压器；3—触摸板；4—微处理单元；5—继电器；6—灯带；7—声控模块；71—拾音器；72—语音识别模块；8—感光模块；81—第一光线传感器；82—第二光线传感器；83—第三光线传感器；84—第四光线传感器；9—外接接口。

2 产生的效果

本智能照明开关的效果为：提供了一种融合触摸及语音控制于一体的照明开关，实现了多种方式的灯光控制，并且采用多个方向上的光线感应器，降低了系统误判的概率。

3 具体实施方式

保护单元的输入端与火线连接，保护单元的输出端与变压器的输入端连接。变压器的输入端连接零线和保护模块、变压器的输出端连接微处理单元。触摸板与微处理单元连接，并将感应到的触摸信号发送给微处理单元。继电器的绕组接头与微处理单元连接，继电器的触点接头与火线连接。继电器接受微处理单元的控制，从而实现控制火线的导通及断开。

灯带呈环状，灯带为1 600万色的LED灯带，灯带与微处理单元连接，微处理单元可以控制灯带的亮灭及颜色。声控模块包括1台拾音器及1个语音识别模块，拾音器设置在外壳体上且与语音识别单元连接，语音识别单元与微处理单元连接。拾音器收集声音并发送给语音识别单元进行识别，语音识别单元将识别出来的指令发送给微处理单元。

感光模块包括第一光线传感器、第二光线传感器、第三光线传感器及第四光线传感器。第一、第二、第三及第四光线传感器设置在外壳体上，且都与微处理单元连接，并都接收外界光线形成信号并发送给微处理单元。

外接接口设置在外壳体上。用户可通过外接接口与微处理单元进行通信，调节微处理单元的设置。外壳体包括主面

板、上面板、左面板、右面板及下面板，上面板、左面板、右面板及下面板与主面板固定，形成一内部空间，保护单元、变压器、微处理单元及继电器设置在内部空间内，触摸板及拾音器设置在所述主面板上，灯带设置在上面板、左面板、右面板及下面板上，智能照明开关的立体结构如图2所示。

6—灯带；10—外壳体；81—第一光线传感器；82—第二光线传感器；84—第四光线传感器；101—主面板；102—上面板；104—右面板。

智能照明开关的左视图如图3所示。

6—灯带；83—第三光线传感器；103—左面板103。

第一光线传感器设置在主面板上，第二光线传感器设置在上面板上，第三光线传感器设置在左面板上，第四光线传感器设置在右面板上。

第一、第二、第三及第四光线传感器在外壳体上朝向不同的方向，微处理单元设置为当第一、第二、第三及第四光线传感器感应到的光线均过低才会判定外界亮度低；从而避免因偶然因素影响，导致出现误判。在具体使用时，用户可通过触控板控制灯的亮或者灭，或者对智能照明开关发出语音指令，智能照明开关接收到语音指令控制继电器的闭合或断开，从而控制灯的亮或者灭。当感光模块感应到外界的亮度过低时，微处理单元使灯带按照设置的颜色亮起，在黑暗中可以提示开关的位置并可以实现一定的装饰效果。总之，该智能照明开关，提供了一种融合触摸及语音控制于一体的照明开关，实现了多种方式的灯光控制，并采用多个方向上的光线感应器，从而降低系统误判的概率。

鸣谢：该项目的研究成果基于怀化学院大学生研究性学习与创新性实验计划项目。

［1］唐欢，赖崚灏，肖洪祥.基于凌阳单片机的语音照明开关设计［J］.电子设计工程，2012，（24）：109-110.

［2］杨道忠，罗中良，陈治明，等.一种低负载启动的智能RF遥控与触摸照明开关的设计［J］.现代计算机，2014（8）：63-67.

［3］李依桐，吴贵文.一种实现人体触摸界面设计的照明开关［J］.集成电路应用，2018（7）：71-74.

［4］李晓晗，李峰，高鹏宇，等.基于LD3320语音识别和NRF2401无线通信的家居节能照明开关［J］.电子世界，2017（1）：110-111.

TM564

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.23.049

2095－6835（2019）23－0109－02

赵佳慧（2000—），女，湖南省怀化学院电气与信息工程学院电子信息科学与技术专业2018级学生。张双健（1998—），男，湖南省怀化学院电气与信息工程学院电子信息科学与技术专业2016级学生。袁肖帆（1998—），男，湖南省怀化学院电气与信息工程学院电子信息科学与技术专业2016级学生。贺溯（1998—），男，湖南省怀化学院电气与信息工程学院电子信息科学与技术专业2016级学生。周玢岑（1998—），男，湖南省怀化学院电气与信息工程学院电子信息科学与技术专业2016级学生。

邓云桂（1964—），男，湖南怀化人，怀化学院电气与信息工程学院副教授，主要研究方向为电子技术。

〔编辑：张思楠〕