基于ZigBee技術(shù)的大型超市風(fēng)幕機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于自動(dòng)控制系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種雙頭基于ZigBee技術(shù)的大型超市風(fēng)幕機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的想法也越來(lái)越先進(jìn)了。每次當(dāng)我們走進(jìn)一些大型超市或是飯店的時(shí)候，剛進(jìn)門(mén)口就感覺(jué)有一股風(fēng)從上至下吹來(lái)。這種機(jī)器叫做風(fēng)幕機(jī)。風(fēng)幕機(jī)是通過(guò)風(fēng)輪的輪動(dòng)產(chǎn)生的強(qiáng)大氣流，送出一定速度和溫度的幕狀氣流，形成一面無(wú)形的門(mén)簾，亦稱風(fēng)簾機(jī)、空氣幕、空氣風(fēng)幕機(jī)、風(fēng)閘、空氣門(mén)。該機(jī)一般安裝在制冷、空調(diào)、防塵、隔熱的商場(chǎng)、劇院、賓館、飯店、會(huì)議室、冷藏室、手術(shù)室及家居等門(mén)口上方，啟動(dòng)該機(jī)能把室內(nèi)外的空氣隔開(kāi)，起到出入方便，又能防止室內(nèi)外冷熱空氣交換，保持室內(nèi)溫度的恒定，同時(shí)還能阻擋灰塵、昆蟲(chóng)的進(jìn)入及有害氣體、異味的擴(kuò)散。雖然風(fēng)幕機(jī)由以上這么多優(yōu)點(diǎn)，但是它也有很大的缺陷，具體描述如下:1、風(fēng)幕機(jī)的開(kāi)啟關(guān)閉要人工進(jìn)行，而且風(fēng)幕機(jī)的安裝需要接線，這對(duì)大型超市的美觀很受影響；2、風(fēng)幕機(jī)的開(kāi)啟關(guān)閉得根據(jù)季節(jié)來(lái)，夏天開(kāi)啟就必須卸載掉加熱器，冬天開(kāi)啟又需要安裝好加熱器。而且特別是在初夏，如果是在傍晚或者早上開(kāi)啟風(fēng)幕機(jī)，顧客進(jìn)門(mén)就會(huì)有股涼颼颼的感覺(jué)，影響購(gòu)物的心情，可能會(huì)造成生意影響；3、風(fēng)幕機(jī)安裝與拆下非常麻煩，因?yàn)榘惭b的位置在門(mén)口，所以非常不方便，如果要拆下，勢(shì)必會(huì)影響到顧客進(jìn)門(mén)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于ZigBee技術(shù)的大型超市風(fēng)幕機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，它能解決現(xiàn)有的風(fēng)幕機(jī)不能自動(dòng)開(kāi)閉、不能自動(dòng)控溫、且不便于管理人員遠(yuǎn)程控制的問(wèn)題。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種基于ZigBee技術(shù)的大型超市風(fēng)幕機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，它包括監(jiān)控主機(jī)，監(jiān)控主機(jī)與第一 ZigBee中心節(jié)點(diǎn)以及第二 ZigBee中心節(jié)點(diǎn)連接，ZigBee中心節(jié)點(diǎn)與開(kāi)關(guān)繼電器模塊連接，開(kāi)關(guān)繼電器模塊與第一ZigBee路由節(jié)點(diǎn)連接；第二ZigBee中心節(jié)點(diǎn)與至少一溫度傳感器連接，每個(gè)溫度傳感器均與第二 ZigBee路由節(jié)點(diǎn)連接。
[0006]上述監(jiān)控主機(jī)包括型號(hào)為CC2530的主控芯片，主控芯片的P0.7 口與溫度傳感器連接，主控芯片的Pl 口與LED指示燈連接，主控芯片的下載調(diào)試接口由四線構(gòu)成，包括DD、
DC、RESET_N和GND信號(hào)，分別與芯片的端口 P2_2、P2_1、RESET_N和GND相連；主控芯片的Pl為天線接口與天線連接；主控芯片的端口 1^_~和RF_P提供差分的射頻信號(hào)。
[0007]上述溫度傳感器由兩個(gè)時(shí)基電路IC1、IC2組成，556為雙時(shí)基電路即兩個(gè)555多諧振蕩器，ICl及外圍元件組成多些振蕩器，主要產(chǎn)生觸發(fā)IC2的脈沖，IC2和電容型溫敏元件及外圍元件可調(diào)寬的脈沖發(fā)生器，其脈沖寬度將取決于溫敏元件的電容值大小，而溫敏元件的電容值的大小決定于空氣中的相對(duì)溫度，調(diào)寬脈沖從IC2的9號(hào)管腳輸出，經(jīng)R5、C3濾波后成為直流信號(hào)輸出，輸出電壓的大小正比于空氣的相對(duì)溫度，其靈敏度為2mV/%RH。
[0008]上述開(kāi)關(guān)繼電器模塊由繼電器驅(qū)動(dòng)器ULN2803和繼電器組成，ULN2803輸出端直接接繼電器線圈一端，繼電器線圈的另一端接+5V電源，ULN2803的輸入端直接和監(jiān)控主機(jī)的I/O 口相連，監(jiān)控主機(jī)輸出高電平就驅(qū)動(dòng)繼電器動(dòng)作。
[0009]上述溫度傳感器與傳感器信號(hào)放大電路連接，傳感器信號(hào)放大電路包括型號(hào)為MAX4196的儀表放大器，儀表放大器與型號(hào)為MAX6192的電壓基準(zhǔn)芯片連接。
[0010]采用上述結(jié)構(gòu)時(shí)，本實(shí)用新型帶來(lái)了以下優(yōu)點(diǎn):
[0011]1.本裝置能自動(dòng)開(kāi)閉超市內(nèi)的風(fēng)幕機(jī)。
[0012]2.能根據(jù)超市溫度自動(dòng)開(kāi)啟風(fēng)幕機(jī)加熱或是制冷開(kāi)關(guān)繼電器。
[0013]3.能利用ZigBee網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將各個(gè)溫度傳感器數(shù)據(jù)整合至管理中心的一臺(tái)上位機(jī)上，管理人員可以在監(jiān)控軟件中查看超市內(nèi)的整體溫度狀況，并根據(jù)分析結(jié)果開(kāi)閉風(fēng)幕機(jī)上面相應(yīng)的按鈕。
【附圖說(shuō)明】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0015]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型中主控芯片的電路圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型中溫度傳感器的電路圖；
[0018]圖4為本實(shí)用新型中繼電器開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的原理圖；
[0019]圖5為本實(shí)用新型中串口通信電路的原理圖；
[0020]圖6和圖7為本實(shí)用新型中電源電路的原理圖；
[0021]圖8為本實(shí)用新型中放大電路的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1至圖8所示一種基于ZigBee技術(shù)的大型超市風(fēng)幕機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，它包括監(jiān)控主機(jī)I，監(jiān)控主機(jī)I與第一 ZigBee中心節(jié)點(diǎn)2以及第二 ZigBee中心節(jié)點(diǎn)5連接，ZigBee中心節(jié)點(diǎn)2與開(kāi)關(guān)繼電器模塊3連接，開(kāi)關(guān)繼電器模塊3與第一 ZigBee路由節(jié)點(diǎn)6連接；第二 ZigBee中心節(jié)點(diǎn)5與至少一溫度傳感器4連接，每個(gè)溫度傳感器4均與第二 ZigBee路由節(jié)點(diǎn)7連接。
[0023]所述監(jiān)控主機(jī)I包括型號(hào)為CC2530的主控芯片，主控芯片的P0.7 口與溫度傳感器連接，主控芯片的Pl 口與LED指示燈連接，主控芯片的下載調(diào)試接口由四線構(gòu)成，包括
DD、DC、RESET_N和GND信號(hào)，分別與芯片的端口 P2_2、P2_l、RESET_N和GND相連；主控芯片的Pl為天線接口與天線連接；主控芯片的端口 RF_N和RF_P提供差分的射頻信號(hào)。
[0024]所述溫度傳感器4由兩個(gè)時(shí)基電路IC1、IC2組成，556為雙時(shí)基電路即兩個(gè)555多諧振蕩器，ICl及外圍元件組成多些振蕩器，主要產(chǎn)生觸發(fā)IC2的脈沖，IC2和電容型溫敏元件及外圍元件可調(diào)寬的脈沖發(fā)生器，其脈沖寬度將取決于溫敏元件的電容值大小，而溫敏元件的電容值的大小決定于空氣中的相對(duì)溫度，調(diào)寬脈沖從IC2的9號(hào)管腳輸出，經(jīng)R5、C3濾波后成為直流信號(hào)輸出，輸出電壓的大小正比于空氣的相對(duì)溫度，其靈敏度為2mV/%RH。
[0025]所述開(kāi)關(guān)繼電器模塊3由繼電器驅(qū)動(dòng)器ULN2803和繼電器組成，ULN2803輸出端直接接繼電器線圈一端，繼電器線圈的另一端接+5V電源，ULN2803的輸入端直接和監(jiān)控主機(jī)I的I/O 口相連，監(jiān)控主機(jī)I輸出高電平就驅(qū)動(dòng)繼電器動(dòng)作。
[0026]所述溫度傳感器4與傳感器信號(hào)放大電路連接，傳感器信號(hào)放大電路包括型號(hào)為MAX4196的儀表放大器，儀表放大器與型號(hào)為MAX6192的電壓基準(zhǔn)芯片連接。
[0027]本裝置通過(guò)串口實(shí)現(xiàn)監(jiān)控主機(jī)和ZigBee中心節(jié)點(diǎn)的通信，通信模塊包括MAX232協(xié)議芯片。
[0028]本裝置中需要穩(wěn)壓電源供電的主要有ZigBee模塊和運(yùn)算放大器，其中，運(yùn)算放大器需要5V的直流電源供電，ZigBee模塊需要3.3V的穩(wěn)壓電源供電。通過(guò)三端穩(wěn)壓芯片LM2575，輸入為+12V的直流電壓，可得到5V電源；通過(guò)三端穩(wěn)壓芯片LM2596-ADJ得到3.3V電源，可用來(lái)給ZigBee模塊提供穩(wěn)定的電源。P3接口所需的+12V的電源從現(xiàn)場(chǎng)的220V交流電經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)電源變換得到，并作為穩(wěn)壓電路的輸入產(chǎn)生其他電源。
[0029]采用上述結(jié)構(gòu)，使用時(shí)，操作步驟如下:1、溫度傳感器自動(dòng)檢測(cè)超市內(nèi)的溫度，檢測(cè)的溫度信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)放大電路放大，通過(guò)無(wú)線ZigBee和監(jiān)控主機(jī)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；
2、利用ZigBee網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將各個(gè)溫度傳感器數(shù)據(jù)整合到管理中心的監(jiān)控主機(jī)，通過(guò)監(jiān)控主機(jī)中的主控芯片對(duì)超市內(nèi)的整理溫度進(jìn)行分析判斷并對(duì)各個(gè)節(jié)點(diǎn)繼電器發(fā)出控制命令；
3、主控芯片通過(guò)ZigBee模塊發(fā)出控制信號(hào)控制各開(kāi)關(guān)繼電器，從而啟停風(fēng)幕機(jī)對(duì)應(yīng)的功能按鈕，對(duì)超市進(jìn)行加熱或是制冷；4、之后通過(guò)溫度傳感器對(duì)超市內(nèi)溫度進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)ZigBee模塊與監(jiān)控主機(jī)中間進(jìn)行通信并且通過(guò)監(jiān)控主機(jī)發(fā)出控制信號(hào)，風(fēng)幕機(jī)停止。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于ZigBee技術(shù)的大型超市風(fēng)幕機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于:它包括監(jiān)控主機(jī)(1)，監(jiān)控主機(jī)(I)與第一 ZigBee中心節(jié)點(diǎn)(2)以及第二 ZigBee中心節(jié)點(diǎn)(5)連接，ZigBee中心節(jié)點(diǎn)(2)與開(kāi)關(guān)繼電器模塊(3)連接，開(kāi)關(guān)繼電器模塊(3)與第一 ZigBee路由節(jié)點(diǎn)(6)連接；第二 ZigBee中心節(jié)點(diǎn)(5)與至少一溫度傳感器(4)連接，每個(gè)溫度傳感器(4)均與第二 ZigBee路由節(jié)點(diǎn)(7)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ZigBee技術(shù)的大型超市風(fēng)幕機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述監(jiān)控主機(jī)(I)包括型號(hào)為CC2530的主控芯片，主控芯片的P0.7 口與溫度傳感器連接，主控芯片的Pl 口與LED指示燈連接，主控芯片的下載調(diào)試接口由四線構(gòu)成，包括DD、DC、RESET_N和GND信號(hào)，分別與芯片的端口 P2_2、P2_1、RESET_N和GND相連；主控芯片的Pl為天線接口與天線連接；主控芯片的端口 1^_~和RF_P提供差分的射頻信號(hào)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ZigBee技術(shù)的大型超市風(fēng)幕機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述溫度傳感器(4)由兩個(gè)時(shí)基電路IC1、IC2組成，556為雙時(shí)基電路即兩個(gè)555多諧振蕩器，ICl及外圍元件組成多些振蕩器，主要產(chǎn)生觸發(fā)IC2的脈沖，IC2和電容型溫敏元件及外圍元件可調(diào)寬的脈沖發(fā)生器，其脈沖寬度將取決于溫敏元件的電容值大小，而溫敏元件的電容值的大小決定于空氣中的相對(duì)溫度，調(diào)寬脈沖從IC2的9號(hào)管腳輸出，經(jīng)R5、C3濾波后成為直流信號(hào)輸出，輸出電壓的大小正比于空氣的相對(duì)溫度，其靈敏度為2mV/%RH。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ZigBee技術(shù)的大型超市風(fēng)幕機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述開(kāi)關(guān)繼電器模塊(3)由繼電器驅(qū)動(dòng)器ULN2803和繼電器組成，ULN2803輸出端直接接繼電器線圈一端，繼電器線圈的另一端接+5V電源，ULN2803的輸入端直接和監(jiān)控主機(jī)(I)的I/O 口相連，監(jiān)控主機(jī)(I)輸出高電平就驅(qū)動(dòng)繼電器動(dòng)作。5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的基于ZigBee技術(shù)的大型超市風(fēng)幕機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述溫度傳感器(4)與傳感器信號(hào)放大電路連接，傳感器信號(hào)放大電路包括型號(hào)為MAX4196的儀表放大器，儀表放大器與型號(hào)為MAX6192的電壓基準(zhǔn)芯片連接。
【專利摘要】一種基于ZigBee技術(shù)的大型超市風(fēng)幕機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng),它包括監(jiān)控主機(jī)，監(jiān)控主機(jī)與第一ZigBee中心節(jié)點(diǎn)以及第二ZigBee中心節(jié)點(diǎn)連接,ZigBee中心節(jié)點(diǎn)與開(kāi)關(guān)繼電器模塊連接，開(kāi)關(guān)繼電器模塊與第一ZigBee路由節(jié)點(diǎn)連接；第二ZigBee中心節(jié)點(diǎn)與至少一溫度傳感器連接，每個(gè)溫度傳感器均與第二ZigBee路由節(jié)點(diǎn)連接。本實(shí)用新型能解決現(xiàn)有的風(fēng)幕機(jī)不能自動(dòng)開(kāi)閉、不能自動(dòng)控溫、且不便于管理人員遠(yuǎn)程控制的問(wèn)題。
【IPC分類】F24F11/00, F24F9/00
【公開(kāi)號(hào)】CN204757261
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520566610
【發(fā)明人】程俊翔, 張?chǎng)? 湯大猷, 李輝, 方鑫
【申請(qǐng)人】三峽大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年7月31日