蓝牙定时开关的制作

简介：

本文介绍一款蓝牙定时开关的DIY过程，该开关通过低功耗蓝牙连接手机，可以通过手机APP控制开关，实现定时、 无极调压功能，同时还是一个遥控开关。全部电路安装在一块5x5cm的PCB上，可直接塞进86盒。

BT05蓝牙模块

本制作围绕BT05蓝牙模块构建。BT05采用美国TI公司CC2541芯片，配置 256Kb 空间，遵循V4.0 BLE蓝牙规范。 某宝上一搜一大把。我们没有用这个模块自带的固件，将烧录自己的固件，因此，其实你可以用任意基于CC2541芯片的蓝牙模块。

硬件制作

220V市电通过C1降压，D1限压，D2整流C2滤波后得到6V左右的直流，该电压经3端稳压器XC6206后输出稳定的3.3V给 蓝牙模块BT05供电。D1上的电压反应了输入市电的相位，该电压经过R3/R2分压后被BT05采样，这样BT05就可以在“合适”位置输出对SCR1的驱动信号。 P1为固件下载接口。

图中300欧姆的电阻R5，起到限制启动电流的作用。否则上电瞬间，电源对C1的充电电流可能很大，会将D1烧坏。

本方案中SCR的调压方式同传统的可控硅调压器有所不同，市面上常见的调压器调整的是开通角（下图蓝色粗线条），这种 方式开通时，可控硅阳极加有电压，开通损耗比较大。调到半功率时，可控硅在电源峰值时打开，具有最大的损耗。

我们的方案则是通过关断一些完整周期的波来实现调压，这样可控硅只在电源“零”点开关，损耗较小。

当然，不论传统方式还是本方案，可控硅开关只能带电阻性负载，如电热器，白炽灯。而且可控硅比较脆弱，不抗过载。 继电器输出不限用电器类型，但继电器输出不能调压，我们在模块的P01，P02口输出了可以带继电器的输出信号。供有兴趣的朋友自己设计制作， P01为正相信号，高电平表示接通继电器，低电平关断继电器。P02与之相反。

器件清单规格位号封装

0.47uf/400VC1RAD-0.6

2MR40805

ZMM 6.8VD1DO-S1

20KR20805

20KR30805

47uFC31206

47ufC21206

200RR10805

300RR50805

BT05U1BT05

BTA08-600CSCR1TO-220V

1N4148D2DO-S1

PIN2J1KF301-2P

PIN2J2KF301-2P

PIN5X2P1IDC-10

XC6206U2SOT-23

固件烧录

固件烧录需要一台CCDebuger仿真器，万能的某宝上大量供应着。将CCdebuger的一端通过USB连接电脑，另一端插在本DIY板 的P1口上。

你可以在TI公司官方网站下载最新版本的编程工具SmartRF Flash Programmer，也可向某宝卖 家索要。没有的话，本站也保存了一个版本

本DIY的固件可点此下载，将它解压到本地磁盘备用。打开SmartRF Flash Programmer 界面，按照下图设置。其中fileImage选填你存放固件TimerBLEPeripheral-bim.hex的位置。点击“perform actions”，等待编程完毕

手机端程序

手机端App在此下载安装，目前只有Andriod版本的。安装完毕，打开“蓝牙定时器”， 系统会提示需要开启蓝牙，点击允许。系统开始搜素周边的蓝牙设备。大概10秒后停止搜索，如果没有搜到，可尝试按搜索菜单再次搜索。

点击搜到的“智慧帽定时器”，进到定时器界面，最多可以设置20个定时器动作，每隔定时器可按周日重复或单次执行。界面下方 的滚动条可直接控制定时器开关当前的开度。

继电器方案

上面的可控硅方案靠2cmX2cm的PCB铺铜散热，实测输出只能带约3A负载，再大则需要增加散热片，使用范围受限。因此，又做了一个继电器输出的。 可带10A负载不发热。原理图如下：

由于我们3.3V电源只有约30mA的负载能力，带不动继电器。准备直接用市电给线圈供电，但线圈电压为220V的继电器体积又太大，没有合适的。因此采用“脉宽调制”的方式来解决此问题， 220V市电经过D6半波整流，在C3上形成约300V的高压直流对继电器线圈供电，我们所用的继电器型号为松乐的SRD-12VDC-SL-A，直流12V供电，线圈电流约30mA，采用300V供电时驱动信号占空比应该是12:300=1:25， 驱动信号由BT05的软件产生，在P02口输出。如果软件因发生故障而输出了一个较长时间的驱动信号，则可能导致线圈、T1管的损坏。为此增加了Q1、Q2、D7等限流保护电路。继电器线圈相当于一个电感， 当300V电压加在继电器线圈上时，其上电流是逐渐上升的，该电流流经R9，使R9上电压逐渐升高。当R9上电压升高到0.6V左右时，Q2开始导通，Q2导通后Q1跟着导通，Q1导通后又为Q2提供基极电流，这样，即使R9上的电压消失， Q1和Q2也锁定在了导通状态，A点的电位被钳制在0.9V左右。D7、C5上有0.7V压降，T1基极电压只有0.2V，T1被提前关断。有了这部分电路，P02口输出的信号占空比已无关紧要，只需大于1:25即可，为方便起见，我们选择了50%占空比。 驱动信号负半周时，Q1，Q2失去电流而截止，为下一周期的动作做好准备。驱动信号的频率也无关紧要，频率低，T1开关次数少，开关损耗更小，但频率过低会在线圈上产生噪音，因此我们选择了25Khz，这一频率超出人耳的感知 范围，可安静地工作。图中的C5起到加速关断T1的作用，R1旁路Q2的漏电电流，使Q1不至于因Q2的少量漏电电流而导通。D5在T1关闭时为线圈中电流提供通路。如果选用其他型号的继电器，尽量选择线圈电压 较高的（线圈电流较小）的。电流采样电阻R6需要随之调整，可由高到低逐步调整R6，使流过线圈的电流逐步升高，直到继电器刚能动作，然后将其乘0.8（电流增加20%余量）得到最终取值。

以下为洞洞板上布板图，P2的6、8、10不装，否则线过不去。部分表贴器件安装在PCB背面。图中红线为正面的跳线，蓝线为背面焊线，粗线部分流过负载大电流，需要特殊“照顾”。

完成后是这个样子的，为加强绝缘，表面喷了“三防”漆。

本方案的固件在此下载，手机端程序未变，只是无极调压不起作用了，大于50%的开度一律视为“开”，反之为“关”。
       责任编辑：wv