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一種無線墻面開關(guān)設備及方法

文檔序號:6298880閱讀:160來源:國知局
一種無線墻面開關(guān)設備及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種無線墻面開關(guān)設備及方法,所述無線墻面開關(guān)設備包括無線射頻處理器、無線收發(fā)模塊、可控硅控制模塊和電源模塊,所述無線射頻處理器依次與無線收發(fā)模塊、電源模塊、可控硅控制模塊連接,所述電源模塊與可控硅控制模塊連接,本發(fā)明利用ZigBee無線通信技術(shù)實現(xiàn)照明設備墻面開關(guān)的控制,通過控制可控硅的導通和斷開,達到控制照明設備的通斷電。相對現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明具有以下優(yōu)點:近距離通信、復雜程度低、低功耗、低成本。
【專利說明】一種無線墻面開關(guān)設備及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及開關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】,具體涉及一種基于ZigBee技術(shù)的無線墻面開關(guān)設備及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)的高速發(fā)展以及人們居住理念的變化與提升,家居智能化和家電網(wǎng)絡化逐漸成為熱門話題,智能家居是指將各種信息設備和住宅設備通過網(wǎng)絡連接起來,從而構(gòu)筑舒適、安全、方便的信息化居住空間,滿足人們在家中生活、工作、娛樂和交流的需要,提供安防、社區(qū)管理和人們外出時了解家居狀況的手段。
[0003]經(jīng)過多年的需求累積,目前通常把智能家居定義為利用計算機、網(wǎng)絡和綜合布線技術(shù),通過家庭信息管理平臺將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)有機地組合成一個系統(tǒng),具體來說,就是首先在一個家居中建立一個通訊網(wǎng)絡,為家庭信息提供必要的通路,在家庭網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的控制下,通過相應的硬件和執(zhí)行機構(gòu),實現(xiàn)對所有家庭網(wǎng)絡上的家電和設備的控制和監(jiān)測;其次,它們都要通過一定的網(wǎng)絡平臺,構(gòu)成與外界的通訊通道,以實現(xiàn)與家庭以外的世界溝通信息,滿足遠程控制、監(jiān)測和交換信息的需求,最終達到滿足人們對安全、舒適、方便和綠色環(huán)保的需求。
[0004]智能家居是一個多功能的綜合技術(shù)系統(tǒng),它以家庭住宅為平臺,利用先進的計算機技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、控制技術(shù)、信息技術(shù),將家庭中的各種電器設備通過某種形式的網(wǎng)絡有機地連接在一起,進行網(wǎng)絡化的綜合管理與調(diào)控,為人們提供一個舒適、安全、方便、環(huán)保和高效率的生活環(huán)境。
[0005]雖然智能家居的概念很早就出現(xiàn),市場需求也一直存在,但長期以來智能家居的發(fā)展由于受制于相關(guān)技術(shù)和成本的限制,一直沒有得到大規(guī)模的應用普及。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提出了一種近距離通信、復雜程度低、低功耗、低成本的的無線墻面開關(guān)設備及方法。
[0007]為達到上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種無線墻面開關(guān)設備的運作方法,包括如下步驟:
[0008]步驟1:無線墻面開關(guān)初始化;
[0009]步驟2:無線射頻處理器尋找ZigBee網(wǎng)絡并加入該網(wǎng)絡;
[0010]步驟3:無線收發(fā)模塊接收新命令,進行數(shù)據(jù)通信;
[0011]步驟4:無線射頻處理器對無線收發(fā)模塊接收到的命令進行查詢,并識別命令類型,如果無線收發(fā)模塊接收到開關(guān)打開命令,執(zhí)行步驟5,如果無線收發(fā)模塊接收到為開關(guān)關(guān)閉命令,執(zhí)行步驟6 ;
[0012]步驟5:無線墻面開關(guān)打開;
[0013]步驟6:無線墻面開關(guān)關(guān)閉;[0014]步驟7:無線墻面開關(guān)打開或關(guān)閉成功后,本次運行結(jié)束,進入無線射頻處理器對命令進行查詢模式。
[0015]所述步驟5中無線墻面開關(guān)打開的具體實現(xiàn)如下:
[0016]步驟5.1:無線射頻處理器解析開關(guān)打開命令數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)傳輸給可控硅控制模塊;
[0017]步驟5.2:可控硅控制模塊獲取數(shù)據(jù);
[0018]步驟5.3:可控硅控制模塊進行數(shù)據(jù)處理,得出數(shù)據(jù)處理結(jié)果引導可控硅控制模塊改變狀態(tài);
[0019]步驟5.4:可控硅控制模塊導通,外部線路導通;
[0020]步驟5.5:無線墻面開關(guān)打開成功,執(zhí)行步驟7。
[0021]所述步驟6中無線墻面開關(guān)關(guān)閉的具體實現(xiàn)如下:
[0022]步驟6.1:無線射頻處理器解析開關(guān)關(guān)閉命令數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)傳輸給可控硅控制模塊;
[0023]步驟6.2:可控硅控制模塊獲取數(shù)據(jù);
[0024]步驟6.3:可控硅控制模塊進行數(shù)據(jù)處理,得出數(shù)據(jù)處理結(jié)果引導可控硅控制模塊改變狀態(tài);
[0025]步驟6.4:可控硅控制模塊截止,外部線路被切斷;
[0026]步驟6.5:無線墻面開關(guān)關(guān)閉成功,執(zhí)行步驟7。
[0027]—種無線墻面開關(guān)設備,包括無線射頻處理器、無線收發(fā)模塊、可控硅控制模塊和電源模塊,所述無線射頻處理器依次與無線收發(fā)模塊、電源模塊、可控硅控制模塊連接,所述電源模塊與可控硅控制模塊連接;
[0028]所述無線射頻處理器通過無線與網(wǎng)絡內(nèi)設備進行通信,以及對整個無線墻面開關(guān)設備進行控制;
[0029]所述無線收發(fā)模塊與外部智能網(wǎng)關(guān)進行無線通信;
[0030]所述可控硅控制模塊控制外部電路的導通和斷開;
[0031 ] 所述電源模塊給無線射頻處理器和無線收發(fā)模塊供電。
[0032]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本發(fā)明還可以做如下改進。
[0033]進一步的技術(shù)方案是,所述無線射頻處理器包括ZigBee芯片和射頻收發(fā)器。
[0034]進一步的技術(shù)方案是,所述無線收發(fā)模塊包括IEEE802.15.4兼容無線收發(fā)器、天線和外圍阻抗匹配,所述外圍阻抗匹配設置有巴倫電路,所述巴倫電路實現(xiàn)無線射頻處理器平衡的輸入和輸出與不平衡天線的輸入和輸出匹配。
[0035]進一步的技術(shù)方案是,所述可控硅控制模塊包括偏置電阻、限流電阻、開關(guān)信號控制三極管和雙向可控硅,所述偏置電阻與開關(guān)信號控制三極管的基極連接,所述開關(guān)信號控制三極管的集電極與限流電阻連接,所述開關(guān)信號控制三極管的發(fā)射極與雙向可控硅連接。
[0036]進一步的技術(shù)方案是,所述電源模塊設置有電感和電容組合濾波電路,所述電感和電容組合濾波電路有效地降低了噪聲,避免了外部電源干擾無線墻面開關(guān),所述電源模塊將外部電源的電壓220V和電流不小于30mA轉(zhuǎn)變?yōu)镈C3.3V和電流小于50mA。
[0037]進一步的技術(shù)方案是,所述電源模塊設置有LDO芯片,所述LDO芯片輸出電壓精度聞,穩(wěn)定性聞,還具有電流限制和熱保護功能。
[0038]本發(fā)明的有益效果是:1、采用無線射頻處理器,單芯片實現(xiàn)系統(tǒng)組網(wǎng)及數(shù)據(jù)處理功能,系統(tǒng)擴展簡單、靈活方便;2、產(chǎn)品采用了無線射頻處理器,能夠以非常低的材料成本建立網(wǎng)絡節(jié)點,有效的降低了本發(fā)明的成本;3、采用ZigBee無線通信模式,實現(xiàn)了產(chǎn)品智能化設計,無線遠程控制,傳輸信號穩(wěn)定可靠,解決了照明設備的集中控制問題;4、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設計合理,安裝簡單方便,無需布線。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]圖1為本發(fā)明一種無線墻面開關(guān)設備的方法流程圖;
[0040]圖2為本發(fā)明一種無線墻面開關(guān)設備的模塊框圖;
[0041]圖3為可控硅控制模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042]附圖中,各標號所代表的部件列表如下:
[0043]201、無線射頻處理器,202、無線收發(fā)模塊,204、可控硅控制模塊,205、電源模塊,2041、偏置電阻,2044、限流電阻,2042、開關(guān)信號控制PNP三極管,2043、雙向可控硅。
【具體實施方式】
[0044]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述,所舉實例只用于解釋本發(fā)明,并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0045]結(jié)合圖1,一種無線墻面開關(guān)設備的運作方法,包括如下步驟:
[0046]步驟1:無線墻面開關(guān)初始化;
[0047]步驟2:無線射頻處理器201尋找ZigBee網(wǎng)絡并加入該網(wǎng)絡;
[0048]步驟3:無線收發(fā)模塊202接收新命令,進行數(shù)據(jù)通信;
[0049]步驟4:無線射頻處理器201對無線收發(fā)模塊202接收到的命令進行查詢,并識別命令類型,如果無線收發(fā)模塊202接收到開關(guān)打開命令,執(zhí)行步驟5,如果無線收發(fā)模塊202接收到為開關(guān)關(guān)閉命令,執(zhí)行步驟6 ;
[0050]步驟5:無線墻面開關(guān)打開;
[0051]步驟6:無線墻面開關(guān)關(guān)閉;
[0052]步驟7:無線墻面開關(guān)打開或關(guān)閉成功后,本次運行結(jié)束,進入無線射頻處理器201對命令進行查詢模式。
[0053]所述步驟5中無線墻面開關(guān)打開的具體實現(xiàn)如下:
[0054]步驟5.1:無線射頻處理器201解析開關(guān)打開命令數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)傳輸給可控硅控制模塊204 ;
[0055]步驟5.2:可控硅控制模塊204獲取數(shù)據(jù);
[0056]步驟5.3:可控硅控制模塊204進行數(shù)據(jù)處理,得出數(shù)據(jù)處理結(jié)果引導可控硅控制模塊204改變狀態(tài);
[0057]步驟5.4:可控硅控制模塊204導通,外部線路導通;
[0058]步驟5.5:無線墻面開關(guān)打開成功,執(zhí)行步驟7。
[0059]所述步驟6中無線墻面開關(guān)關(guān)閉的具體實現(xiàn)如下:
[0060]步驟6.1:無線射頻處理器201解析開關(guān)關(guān)閉命令數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)傳輸給可控硅控制模塊204 ;
[0061]步驟6.2:可控硅控制模塊204獲取數(shù)據(jù);
[0062]步驟6.3:可控硅控制模塊204進行數(shù)據(jù)處理,得出數(shù)據(jù)處理結(jié)果引導可控硅控制模塊204改變狀態(tài);
[0063]步驟6.4:可控硅控制模塊204截止,外部線路被切斷;
[0064]步驟6.5:無線墻面開關(guān)關(guān)閉成功,執(zhí)行步驟7。
[0065]結(jié)合圖2和圖3所示,一種無線墻面開關(guān)設備,包括無線射頻處理器201、無線收發(fā)模塊202、可控硅控制模塊204和電源模塊205,所述無線射頻處理器201依次與無線收發(fā)模塊202、電源模塊205、可控硅控制模塊204連接,所述電源模塊205與可控硅控制模塊204連接;
[0066]所述無線射頻處理器201通過無線與網(wǎng)絡內(nèi)設備進行通信,以及對整個無線墻面開關(guān)設備進行控制;
[0067]所述無線收發(fā)模塊202與外部智能網(wǎng)關(guān)進行無線通信;
[0068]所述可控硅控制模塊204控制外部電路的導通和斷開;
[0069]所述電源模塊205給無線射頻處理器201和無線收發(fā)模塊202供電。
[0070]所述無線射頻處理器201包括ZigBee芯片和射頻收發(fā)器。
[0071]所述無線收發(fā)模塊202包括IEEE802.15.4兼容無線收發(fā)器、天線和外圍阻抗匹配,所述外圍阻抗匹配設置有巴倫電路,所述巴倫電路實現(xiàn)無線射頻處理器201平衡的輸入和輸出與不平衡天線的輸入和輸出匹配。
[0072]所述可控硅控制模204塊包括偏置電阻2041、限流電阻2044、開關(guān)信號控制三極管2042和雙向可控硅2043,所述偏置電阻2041與開關(guān)信號控制三極管2042的基極連接,所述開關(guān)信號控制三極管2042的集電極與限流電阻2044連接,所述開關(guān)信號控制三極管2042的發(fā)射極與雙向可控硅2043連接。
[0073]所述電源模塊205設置有電感和電容組合濾波電路,所述電感和電容組合濾波電路有效地降低了噪聲,避免了外部電源干擾無線墻面開關(guān),所述電源模塊205將外部電源的電壓220V和電流不小于30mA轉(zhuǎn)變?yōu)镈C3.3V和電流小于50mA。
[0074]所述電源模塊205設置有LDO芯片,所述LDO芯片輸出電壓精度高,穩(wěn)定性高,還具有電流限制和熱保護功能。
[0075]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,并不用以限制本發(fā)明,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、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種無線墻面開關(guān)設備的運作方法,其特征在于,包括如下步驟: 步驟1:無線墻面開關(guān)初始化; 步驟2:無線射頻處理器尋找ZigBee網(wǎng)絡并加入該網(wǎng)絡; 步驟3:無線收發(fā)模塊接收新命令,進行數(shù)據(jù)通信; 步驟4:無線射頻處理器對無線收發(fā)模塊接收到的命令進行查詢,并識別命令類型,如果無線收發(fā)模塊接收到開關(guān)打開命令,執(zhí)行步驟5,如果無線收發(fā)模塊接收到為開關(guān)關(guān)閉命令,執(zhí)行步驟6 ; 步驟5:無線墻面開關(guān)打開; 步驟6:無線墻面開關(guān)關(guān)閉; 步驟7:無線墻面開關(guān)打開或關(guān)閉成功后,本次運行結(jié)束,進入無線射頻處理器對命令進行查詢模式。
2.根據(jù)權(quán)利 要求1所述一種無線墻面開關(guān)設備的運作方法,其特征在于,所述步驟5中無線墻面開關(guān)打開的具體實現(xiàn)如下: 步驟5.1:無線射頻處理器解析開關(guān)打開命令數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)傳輸給可控硅控制模塊; 步驟5.2:可控硅控制模塊獲取數(shù)據(jù); 步驟5.3:可控硅控制模塊進行數(shù)據(jù)處理,得出數(shù)據(jù)處理結(jié)果引導可控硅控制模塊改變狀態(tài); 步驟5.4:可控硅控制模塊導通,外部線路導通; 步驟5.5:無線墻面開關(guān)打開成功,執(zhí)行步驟7。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種無線墻面開關(guān)設備的運作方法,其特征在于,所述步驟6中無線墻面開關(guān)關(guān)閉的具體實現(xiàn)如下: 步驟6.1:無線射頻處理器解析開關(guān)關(guān)閉命令數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)傳輸給可控硅控制模塊; 步驟6.2:可控硅控制模塊獲取數(shù)據(jù); 步驟6.3:可控硅控制模塊進行數(shù)據(jù)處理,得出數(shù)據(jù)處理結(jié)果引導可控硅控制模塊改變狀態(tài); 步驟6.4:可控硅控制模塊截止,外部線路被切斷; 步驟6.5:無線墻面開關(guān)關(guān)閉成功,執(zhí)行步驟7。
4.一種無線墻面開關(guān)設備,包括無線射頻處理器、無線收發(fā)模塊、可控硅控制模塊和電源模塊,其特征在于:所述無線射頻處理器依次與無線收發(fā)模塊、電源模塊、可控硅控制模塊連接,所述電源模塊與可控硅控制模塊連接; 所述無線射頻處理器通過無線與網(wǎng)絡內(nèi)設備進行通信,以及對整個無線墻面開關(guān)設備進行控制; 所述無線收發(fā)模塊與外部智能網(wǎng)關(guān)進行無線通信; 所述可控硅控制模塊控制外部電路的導通和斷開; 所述電源模塊給無線射頻處理器和無線收發(fā)模塊供電。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無線墻面開關(guān)設備,其特征在于:所述無線射頻處理器包括ZigBee芯片和射頻收發(fā)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無線墻面開關(guān)設備,其特征在于:所述無線收發(fā)模塊包括IEEE802.15.4兼容無線收發(fā)器、天線和外圍阻抗匹配,所述外圍阻抗匹配設置有巴倫電路,所述巴倫電路實現(xiàn)無線射頻處理器平衡的輸入和輸出與不平衡天線的輸入和輸出匹配。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無線墻面開關(guān)設備,其特征在于:所述可控硅控制模塊包括偏置電阻、限流電阻、開關(guān)信號控制三極管和雙向可控硅,所述偏置電阻與開關(guān)信號控制三極管的基極連接,所述開關(guān)信號控制三極管的集電極與限流電阻連接,所述開關(guān)信號控制三極管的發(fā)射極與雙向可控硅連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無線墻面開關(guān)設備,其特征在于:所述電源模塊設置有電感和電容組合濾波電路,所述電感和電容組合濾波電路有效地降低了噪聲,避免了外部電源干擾無線墻面開關(guān),所述電源模塊將外部電源的電壓220V和電流不小于30mA轉(zhuǎn)變?yōu)镈C3.3V和電流小于50mA。
9.根據(jù)權(quán)利要求4或8任一所述的一種無線墻面開關(guān)設備,其特征在于:所述電源模塊設置有LD O芯片,所述LDO芯片輸出電壓精度高,穩(wěn)定性高,還具有電流限制和熱保護功倉泛。
【文檔編號】G05B19/418GK103713606SQ201310740563
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】蔣泰, 王皓奎, 鄧家明, 張余明, 王新宇 申請人:廣西瀚特信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司
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