一種用于zigbee技術(shù)的智能開關(guān)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于zigbee技術(shù)的智能開關(guān)，它包括zigbee通信模塊、微控單元模塊、開關(guān)電路模塊和多用途接口模塊，所述微控單元模塊分別與所述zigbee通信模塊和所述多用途接口模塊連接，所述開關(guān)電路模塊用于給所述微控單元模塊、所述zigbee通信模塊和所述多用途接口模塊連接供電。本實(shí)用新型用于克服現(xiàn)有產(chǎn)品功能單一、無法與現(xiàn)有空調(diào)、安防產(chǎn)品、各種傳感器相集成的缺點(diǎn)，其設(shè)計(jì)的多用途接口模塊，用戶只需將現(xiàn)有的空調(diào)控制器、安防產(chǎn)品、各種傳感器通過多用途接口與本申請中的產(chǎn)品相接，即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無線智能控制設(shè)備與空調(diào)、安防產(chǎn)品的對接。
【專利說明】—種用于Z igbee技術(shù)的智能開關(guān)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種智能開關(guān),特別涉及一種用于zigbee技術(shù)的智能開關(guān),屬于zigbee無線通信領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]Zigbee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗個(gè)域網(wǎng)協(xié)議，根據(jù)這個(gè)協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)。ZigBee網(wǎng)絡(luò)主要特點(diǎn)是低功耗、低成本、低速率、支持大量節(jié)點(diǎn)、支持多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、低?fù)雜度、快速、可靠、安全。ZigBee網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的可分為協(xié)調(diào)器(Coordinator)、匯聚節(jié)點(diǎn)(Router)、傳感器節(jié)點(diǎn)(EndDevice)等三種角色。zigbee作為一種短距離無線通信技術(shù)，由于其網(wǎng)絡(luò)可以便捷的為用戶提供無線數(shù)據(jù)傳輸功能，因此在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域具有非常強(qiáng)的可應(yīng)用性。
[0003]市場上現(xiàn)有的無線智能開關(guān)產(chǎn)品大多采用315M/433M無線傳輸協(xié)議，該協(xié)議通信距離短，無線傳輸速率低。而在同樣使用Zigbee無線傳輸協(xié)議的產(chǎn)品中，有些產(chǎn)品只能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，而無法實(shí)時(shí)獲取被控設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)；有些產(chǎn)品只能實(shí)現(xiàn)智能抄表，遠(yuǎn)程獲取數(shù)據(jù)的功能，而無法進(jìn)行精確控制與智能化管理。
[0004]由此可見現(xiàn)有產(chǎn)品功能單一，無法滿足復(fù)雜的智能控制需求，且市面上的智能控制系統(tǒng)與安防管控系統(tǒng)相互獨(dú)立，難以集成。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于zigbee技術(shù)的智能開關(guān)，用于克服現(xiàn)有產(chǎn)品功能單一、無法與現(xiàn)有空調(diào)、安防產(chǎn)品、各種傳感器相集成的缺點(diǎn)，其設(shè)計(jì)的多用途接口模塊，用戶只需將現(xiàn)有的空調(diào)控制器、安防產(chǎn)品、各種傳感器通過多用途接口與本申請中的產(chǎn)品相接，即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無線智能控制設(shè)備與空調(diào)、安防產(chǎn)品的對接。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案:
[0007]一種用于zigbee技術(shù)的智能開關(guān)，它包括zigbee通信模塊、微控單元模塊、開關(guān)電路模塊和多用途接口模塊，所述微控單元模塊分別與所述zigbee通信模塊和所述多用途接口模塊連接，所述開關(guān)電路模塊用于給所述微控單元模塊、所述zigbee通信模塊和所述多用途接口模塊連接供電。
[0008]優(yōu)選的，它還包括電源模塊，所述電源模塊輸出端與所述開關(guān)電路模塊輸入端連接，所述輸入端接220V市電。
[0009]優(yōu)選的，所述電源模塊輸出電壓為5V，所述開關(guān)電路模塊輸入電壓為5V。
[0010]優(yōu)選的，它還包括斷路模塊，所述斷路模塊電源輸入端接入220V市電，所述微控單元模塊與所述斷路模塊連接，用于控制所述斷路模塊。
[0011]尤為優(yōu)選的，所述開關(guān)電路模塊輸出電壓為3.3V。
[0012]優(yōu)選的，所述微控單元模塊采用單片機(jī)CC2530芯片，但不局限于此芯片。
[0013]優(yōu)選的，所述多用途接口模塊包括空調(diào)控制器接口、溫濕度傳感器接口、煙霧報(bào)警器接口、浸水報(bào)警器接口、煤氣報(bào)警器接口及紅外報(bào)警器接口，但不局限于上述各模塊。
[0014]其中，開關(guān)電路模塊可直接5V直流電源(如，蓄電池)，也可將5V直流電源當(dāng)做備用電源。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0016]I)實(shí)現(xiàn)將智能控制、能耗監(jiān)控、節(jié)能減排、安防監(jiān)控四大功能集于一身，大大加強(qiáng)產(chǎn)品模塊的可擴(kuò)展性；
[0017]2)克服了現(xiàn)有產(chǎn)品功能單一、無法與現(xiàn)有空調(diào)、安防產(chǎn)品及各種傳感器相集成的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了多用途接口，用戶只需將現(xiàn)有的空調(diào)控制器、安防產(chǎn)品、各種傳感器通過多用途接口與本申請中的產(chǎn)品相接，即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無線智能控制設(shè)備與空調(diào)、安防產(chǎn)品的對接;
[0018]3)與計(jì)量式電度表相連接，對辦公室電能消耗進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控，又可結(jié)合微控單元模塊中的智能控制系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的用電管理，即可達(dá)到節(jié)能減排，降低能耗的目的；
[0019]4)本智能開關(guān)所采用的空調(diào)控制器接口可與任何空調(diào)控制器連接，結(jié)合溫度傳感器接口連接的溫度傳感器，可對空調(diào)工作溫度進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)定，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)管(如:設(shè)定夏天不低于26度C，冬天不高于20度C)，從而達(dá)到節(jié)能的目的。與人體紅外傳感器相接，一方面可用于安防，另一方面可用來控制空調(diào)和照明設(shè)備，保證辦公室沒有人員的時(shí)候自動關(guān)閉用電設(shè)備，避免不必要的浪費(fèi)；
[0020]5)本智能開關(guān)可對用電設(shè)備的用電時(shí)間進(jìn)行監(jiān)控，可對辦公室設(shè)備的用電情況進(jìn)行查詢(例如，使用時(shí)間)，更有效的進(jìn)行節(jié)能監(jiān)管。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是實(shí)施例中I用于zigbee技術(shù)的智能開關(guān)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0022]圖2是圖1實(shí)施例中電源模塊的電路圖；
[0023]圖3是圖1實(shí)施例中斷路模塊的電路圖；
[0024]圖4是圖1實(shí)施例中開關(guān)電路模塊的電路圖；
[0025]圖5是圖1實(shí)施例中微控單元模塊的電路圖；
[0026]圖6是圖1實(shí)施例中空調(diào)控制器接口的電路圖；
[0027]圖7是圖1實(shí)施例中紅外報(bào)警器接口的電路圖；
[0028]圖8是圖1實(shí)施例中溫度傳感器接口的電路圖；
[0029]圖9是圖1實(shí)施例中煙霧報(bào)警器接口的電路圖；
[0030]圖10實(shí)施例中2用于zigbee技術(shù)的智能開關(guān)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0031]圖11是實(shí)施例2中斷路模塊的電路圖；
[0032]圖12是實(shí)施例2中光照度傳感器接口的電路圖；
[0033]圖13是實(shí)施例2中電度表檢測接口的電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0034]實(shí)施例1參閱圖1-9,該用于zigbee技術(shù)的智能開關(guān)包括zigbee通信模塊，電源模塊，斷路模塊，微控單元模塊，開關(guān)電路模塊，空調(diào)控制器接口，紅外報(bào)警器接口，溫度傳感器接口和煙霧報(bào)警器接口；
[0035]微控單元模塊，包括CC2530芯片U3、第一電阻R1、第一電容Cl和第二電容C2，CC2530芯片U3復(fù)位端RESET分別與第一電阻Rl —端和第一電容Cl 一端連接，第一電阻Rl另一端和CC2530芯片U3電源端VCC接3.3V電源，第一電容Cl和CC2530芯片U3接地端接地，CC2530芯片U3電源端VCC經(jīng)第二電容C2接地；
[0036]開關(guān)電路模塊，包括電源接口 P1、三端集成穩(wěn)壓器U2和第三?第五電容，電源接口 Pl正極端1、三端集成穩(wěn)壓器U2輸入端VIN和第三電容一端接電源電壓VCC，三端集成穩(wěn)壓器U2輸出端VOUT與第四電容C4 一端和第五電容C5 —端連接,并作為開關(guān)電路模塊輸出端，輸出3.3V電壓，電源接口 Pl負(fù)極端2、第三電容C3另一端、第四電容C4另一端、第五電容C5另一端和三端集成穩(wěn)壓器U2接地端GND接地；
[0037]電源模塊,包括保險(xiǎn)絲F、整流橋BD、第六?十二電容、第二?六電阻、第一?三二極管、開關(guān)電源專用芯片U3、光電耦合器U4、多繞組變壓器Tl和小外形晶體管U5，整流橋BD 一輸入端經(jīng)保險(xiǎn)絲F接220V市電火線，另一端接零線，負(fù)輸出端接機(jī)殼保護(hù)PGND，正輸出端與第六電容C6 —端、第七電容C7 —端、第二電阻R2 —端和多繞組變壓器Tl 一主繞組一端連接，第六電容C6另一端接機(jī)殼保護(hù)PGND，第七電容C7另一端與第二電阻R2另一端和第一二極管Dl負(fù)極連接，第一二極管Dl正極與多繞組變壓器Tl 一主繞組另一端和開關(guān)電源專用芯片U3連接端口 5?8連接，多繞組變壓器Tl 一副繞組一端與第二二極管D2正極連接，第二二極管D2負(fù)極與第八電容C8 —端和第九電容C9 一端連接，并輸出5V電壓，多繞組變壓器TI 一副繞組另一端、第八電容C8另一端和第九電容C9另一端接地GND ;多繞組變壓器Tl另一主繞組一端接機(jī)殼保護(hù)PGND，另一端與第三二極管正極連接，第三二極管D3負(fù)極與第十電容ClO —端、光電耦合器U4集電極和開關(guān)電源專用芯片U3連接端口 4連接，第十電容C1另一端接機(jī)殼保護(hù)PGND，光電耦合器U4發(fā)射極與開關(guān)電源專用芯片U3連接端口 3和第十二電容C12 —端連接，陽極經(jīng)第三電阻R3接直流電源，陰極與第十一電容Cll 一端和小外形晶體管U5基極連接,第^ 電容Cll另一端與第五電阻R5 —端連接,小外形晶體管U5集電極與第五電阻R5另一端、第六電阻R6 —端和第四電阻R4 —端連接，第四電阻R4另一端接直流電源，第六電阻R6另一端和小外形晶體管U5發(fā)射極接地，第十二電容C12另一端和開關(guān)電源專用芯片U3連接端口 I?2接機(jī)殼保護(hù)PGND ;優(yōu)選的，機(jī)殼保護(hù)PGND經(jīng)一電容接地GND ；
[0038]空調(diào)控制器接口，包括接口 P4、第七電阻R7、第一三極管Q1、第十三電容C13、第四二極管D4和可變電阻RP，接口 P4連接端I與第一三極管Ql集電極連接，連接端2與第四二極管D4正極連接，第四二極管負(fù)極與第十三電容C13 —端和可變電阻RP —端連接，第一三極管Ql基極經(jīng)第七電阻R7與CC2530芯片雙向I/O 口 P0.2連接，可變電阻RP可調(diào)端與CC2530芯片雙向I/O 口 Pl.3連接，第一三極管Ql發(fā)射極、第十三電容C13另一端和可變電阻RP另一端接地，其中，接口 P4連接端I與空調(diào)的控制開關(guān)線路連接，連接端2空調(diào)的指不的狀態(tài)線路連接；
[0039]紅外報(bào)警器接口，包括接口 P2，接口 P2連接端I接3.3V電源，連接端2與CC2530芯片雙向I/O 口 P2.0連接，連接端3與CC2530芯片雙向I/O 口 P0.1連接，連接端4與CC2530芯片雙向I/O 口 P0.0連接，連接端5接地；
[0040]溫度傳感器接口，包括接口 P3，接口 P3連接端I與CC2530芯片雙向I/O 口 P0.5連接，連接端4與CC2530芯片雙向I/O 口 P0.3連接，連接端2接直流電源，連接端3接地；
[0041]煙霧報(bào)警器接口，包括接口 P5，接口 P5連接端I與CC2530芯片雙向I/O 口 P0.4連接，連接端I與CC2530芯片雙向I/O 口 ？1.4連接，連接端3與0:2530芯片雙向I/O 口P0.7連接，連接端4與CC2530芯片雙向I/O 口 Pl.5連接；
[0042]斷路模塊，斷路開關(guān)為與燈連接的三位開關(guān)，包括三個(gè)電路相同的開關(guān)電路，其中一開關(guān)電路包括繼電器KA、第五二極管D5、第八電阻R8、第九電阻R9和第二三極管Q2，繼電器KA觸點(diǎn)兩端分別接220V市電火線和燈，線圈一端接直流電源，另一端與第五二極管D5正極和第二三極管Q2集電極連接，第二三極管Q2發(fā)射極接地，基極與第八電阻一端連接，第五二極管D5負(fù)極和第九電阻R9 —端接直流電源，第八電阻R8另一端和第九電阻R9另一端連接形成控制端，該控制端與CC2530芯片雙向I/O 口 P0.6連接，另外兩個(gè)開關(guān)的控制端分別與CC2530芯片雙向I/O 口 Pl.0和雙向I/O 口 Pl.2連接。
[0043]本實(shí)施例中與斷路開關(guān)連接的燈由微控單元模塊控制，微控單元模塊通過空調(diào)控制器接口控制空調(diào)控制器，通過溫度傳感器接口連接的溫度傳感器對室內(nèi)溫度進(jìn)行監(jiān)控；在辦公室沒有人員的情況下，可通過遠(yuǎn)程控制將該辦公室的燈和空調(diào)關(guān)閉，而且還可根據(jù)室內(nèi)溫度來控制空調(diào)的開關(guān)，例如，在夏天，溫度監(jiān)控器檢測到室溫低于26°C時(shí)，將溫度信息反饋給微控單元模塊，微控單元模塊再通過空調(diào)控制器接口控制空調(diào)控制器將空調(diào)關(guān)閉；在冬天，室內(nèi)溫度高于22°C時(shí)，微控單元模塊將空調(diào)關(guān)閉。
[0044]實(shí)施例2參閱圖10-13，該用于zigbee技術(shù)的智能開關(guān)包括zigbee通信模塊，電源模塊，斷路模塊，微控單元模塊，開關(guān)電路模塊，光照度傳感器接口，溫度傳感器接口，電度表檢測接口和紅外報(bào)警器接口，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于斷路模塊的電路、電度表檢測接口和光照度傳感器接口；
[0045]光照度傳感器接口，包括接口 P2’，接口 P2’連接端I接3.3V直流電，連接端2與CC2530芯片時(shí)鐘信號端DCLOCK連接，連接端3與CC2530芯片數(shù)據(jù)傳輸端DATA連接，連接端4與CC2530芯片數(shù)字復(fù)位端RESET連接，連接端5接地；
[0046]電度表檢測接口，包括接口 P5’，接口 P5’連接端I與CC2530芯片雙向I/O 口 Pl.5連接，連接端2接地；
[0047]斷路模塊，包括第一繼電器KA1、第二繼電器KA2、第六二極管D6、第三三極管Q3和第十電阻R10，第一繼電器KAl觸點(diǎn)一端和第二繼電器KA2觸點(diǎn)一端均接220V市電火線，第一繼電器KAl觸點(diǎn)另一端和第二繼電器KA2觸點(diǎn)另一端連接后與負(fù)載連接，第一繼電器KAl線圈一端和第二繼電器KA2線圈一端均接直流電源，第一繼電器KAl線圈另一端與第二繼電器KA2線圈另一端、第六二極管D6正極和第三三極管Q3集電極連接，第三三極管Q3發(fā)射極接地，基極經(jīng)第十電阻RlO與CC2530芯片雙向I/O 口 P0.6連接，第六二極管D6負(fù)極接電源電壓。
[0048]微控單元模塊通過電度表檢測接口與計(jì)量式電度表相連接，對辦公室電能消耗進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控，又可結(jié)合微控單元模塊中的智能控制系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的用電管理，即可達(dá)到節(jié)能減排，降低能耗的目的。
[0049]以上僅是本實(shí)用新型的具體應(yīng)用范例，對本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不構(gòu)成任何限制。凡采用等同變換或者等效替換而形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于zigbee技術(shù)的智能開關(guān),它包括zigbee通信模塊,其特征在于，它還包括微控單元模塊、開關(guān)電路模塊和多用途接口模塊，所述微控單元模塊分別與所述zigbee通信模塊和所述多用途接口模塊連接，所述開關(guān)電路模塊用于給所述微控單元模塊、所述zigbee通信模塊和所述多用途接口模塊連接供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于zigbee技術(shù)的智能開關(guān)，其特征在于，它還包括電源模塊，所述電源模塊輸出端與所述開關(guān)電路模塊輸入端連接，所述輸入端接220V市電。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于zigbee技術(shù)的智能開關(guān)，其特征在于，所述電源模塊輸出電壓為5V，所述開關(guān)電路模塊輸入電壓為5V。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于zigbee技術(shù)的智能開關(guān)，其特征在于，它還包括斷路模塊，所述斷路模塊電源輸入端接入220V市電，所述微控單元模塊與所述斷路模塊連接，用于控制所述斷路模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于zigbee技術(shù)的智能開關(guān)，其特征在于，所述開關(guān)電路模塊輸出電壓為3.3V。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于zigbee技術(shù)的智能開關(guān)，其特征在于，所述微控單元模塊采用單片機(jī)CC2530芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于zigbee技術(shù)的智能開關(guān)，其特征在于，所述多用途接口模塊包括空調(diào)控制器接口、溫濕度傳感器接口、煙霧報(bào)警器接口、浸水報(bào)警器接口、煤氣報(bào)警器接口、紅外報(bào)警器接口。
【文檔編號】G05B19/418GK204116901SQ201420051125
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年1月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月26日
【發(fā)明者】盛建國 申請人:江蘇博宏物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司