本實(shí)用新型涉及一種高可靠性無線智能開關(guān)控制設(shè)備，特別涉及一種可動態(tài)配置觸控面板和帶有多路開關(guān)繼電器的設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著物聯(lián)網(wǎng)的日益普及，智能設(shè)備逐漸進(jìn)入平常百姓家，極大地豐富了人們的日常生活，同時也提供了較多的便利。然而目前的大部分智能面板在出廠后到用戶手中一般都只能固定控制一種設(shè)備，如控制空調(diào)的開關(guān)，基本原理大都是利用面板上的按鈕產(chǎn)生控制信號，來控制空調(diào)的電流通斷和大小。如果要換成可以控制智能調(diào)光燈的亮度，則需要重新購買對應(yīng)控制功能的智能面板。而且目前市面上的觸控面板的觸摸按鍵個數(shù)都是固定的，大部分都是一到四個，依據(jù)不同的觸摸按鍵還必須新建BOM進(jìn)行料號區(qū)分，無形中也增加了不少生產(chǎn)管理成本，控制單一和不夠靈活，有待改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的，在于提供一種無線智能開關(guān)控制設(shè)備，其控制靈活，使用方便，突破了傳統(tǒng)開關(guān)方式，讓人們真正體會到高科技給生活帶來的方便和無限的樂趣。
為了達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是：
一種無線智能開關(guān)控制設(shè)備，包括主控?zé)o線模塊、主控芯唐模塊、繼電器控制模塊、LCD顯示模塊、觸控檢測模塊、接近檢測模塊、存儲模塊及電源模塊，其中，電源模塊為所有模塊提供工作電源；主控芯唐模塊分別與主控?zé)o線模塊、LCD顯示模塊、觸控檢測模塊、接近檢測模塊、存儲模塊連接，主控?zé)o線模塊與繼電器控制模塊連接，主控?zé)o線模塊還與存儲模塊建立無線連接。
上述主控?zé)o線模塊與主控芯唐模塊通過UART方式進(jìn)行通信連接。
上述主控芯唐模塊的主芯片為N32903U1DN。
上述LCD顯示模塊采用天馬3.5寸TFT LCD。
上述LCD顯示模塊與主控芯唐模塊的連接方式為RGB565。
上述接近檢測模塊采用APDS-9500芯片。
上述接近檢測模塊與主控芯唐模塊通過I2C通信。
上述觸控檢測模塊采用FT5436芯片。
上述觸控檢測模塊與主控芯唐模塊的連接方式為RGB565。
上述存儲模塊與主控芯唐模塊通過SPI連接。
上述電源模塊采用LinkSwitch-XT 產(chǎn)品系列的LNK362開關(guān)電源電路。
采用上述方案后，本實(shí)用新型通過動態(tài)配置進(jìn)行設(shè)備功能的實(shí)例化以及LCD作為顯示面板，降低了觸控面板個數(shù)、功能多樣的維護(hù)及生產(chǎn)管理成本?；诮咏鼨z測模塊，支持喚醒功能。主控?zé)o線模塊無線通信，可通過無線方式控制，具有遠(yuǎn)程控制能力；帶有3路16A\250VAC通斷能力的繼電器，負(fù)載可接耗電量大的設(shè)備，易操作和自由選擇開關(guān)。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的原理框圖。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案及有益效果進(jìn)行詳細(xì)說明。
如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種無線智能開關(guān)控制設(shè)備，包括主控?zé)o線模塊（MCU&RF Transceiver）、主控芯唐模塊（N3290X）、繼電器控制模塊(relay circuitry)、LCD顯示模塊(TFT LCD)、觸控檢測模塊(TOUCH module)、接近檢測模塊(gesture sensor)、存儲模塊（SPI FLASH）及電源模塊（AC-DC），下面分別介紹。
主控?zé)o線模塊可依據(jù)存儲模塊的動態(tài)配置文件進(jìn)行實(shí)際設(shè)備功能的實(shí)例化，接收主控芯唐模塊傳送過來的觸控檢測模塊和接近檢測模塊的信息以及無線空中命令的請求需求，依據(jù)當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行繼電器控制模塊和遠(yuǎn)程無線控制命令的收發(fā)。接收空中的無線網(wǎng)絡(luò)命令，如接收其他無線設(shè)備的無線信號，如開關(guān)本地繼電器命令，進(jìn)行繼電器控制模塊的控制，將狀態(tài)信息通過UART通訊傳送到主控芯唐模塊進(jìn)行LCD顯示模塊的界面狀態(tài)刷新顯示。
主控芯唐模塊用于接收觸控檢測模塊和接近檢測模塊的輸入信息，通過UART通訊傳送給主控?zé)o線模塊，同時依據(jù)主控?zé)o線模塊的控制需求進(jìn)行LCD顯示模塊的顯示輸出控制。主控芯唐模塊的主芯片為N32903U1DN，ARM9內(nèi)核，用于驅(qū)動LCD顯示模塊，同時通過UART方式與主控?zé)o線模塊進(jìn)行通信。設(shè)備通電后若無人為操作且沒有接近檢測的輸入信號，主控芯唐模塊自動進(jìn)入睡眠狀態(tài)，關(guān)閉LCD顯示功能，節(jié)省用電。當(dāng)有人體接近設(shè)備約25cm及以內(nèi)的范圍，接近檢測模塊的中斷輸入信號將使得主控芯唐模塊從睡眠狀態(tài)喚醒，并開啟LCD顯示?？蓹z測到LCD上的觸控信號有效并且在觸摸按鍵圖標(biāo)的區(qū)域內(nèi)則依據(jù)實(shí)際產(chǎn)品功能進(jìn)行圖標(biāo)切換，如本地開關(guān)功能則為開圖標(biāo)變成關(guān)圖標(biāo)，同時將本地開關(guān)的控制信號通過通訊模塊發(fā)給無線主控模塊控制繼電器輸出模塊。如為情景控制功能，則將情景圖標(biāo)切換到對應(yīng)情景的圖標(biāo)，并將情景執(zhí)行功能需求通過通訊模塊發(fā)給無線主控模塊去執(zhí)行無線情景執(zhí)行功能。
繼電器控制模塊用于接收無線主控模塊的輸出控制需求，進(jìn)行導(dǎo)通和斷開的繼電器輸出動作，可控制3路16A/250VAC繼電器的開關(guān)狀態(tài)，負(fù)載可接如風(fēng)扇、燈、空調(diào)等電子設(shè)備。
LCD顯示模塊可顯示觸摸按鍵圖標(biāo)、背景圖片、本地繼電器的開關(guān)狀態(tài)以及當(dāng)前的模式情景狀態(tài)，采用天馬3.5寸TFT LCD，分辨率320x240，內(nèi)置背光驅(qū)動，可實(shí)現(xiàn)24位真彩色，連接方式為RGB565，該LCD帶有電容觸摸屏。LCD接收芯唐主控模塊的顯示數(shù)據(jù)需求并進(jìn)行最終圖標(biāo)圖片的界面顯示。
接近檢測模塊采用APDS-9500芯片，和主控芯唐模塊通過I2C通信，檢測到有人體或者物體靠近約25cm的距離范圍內(nèi)產(chǎn)生中斷信號，喚醒睡眠狀態(tài)的主控芯唐模塊。
觸控檢測模塊采用FT5436芯片，具有快速響應(yīng)能力和高精度的處理能力。檢測LCD上的觸摸位置信息，將觸摸位置信息傳送給主控芯唐模塊，或產(chǎn)出中斷信號并喚醒睡眠狀態(tài)的芯唐主控模塊。
存儲模塊用于存儲預(yù)設(shè)的系統(tǒng)圖標(biāo)含按鍵圖標(biāo)、情景模式圖標(biāo)、調(diào)光調(diào)亮調(diào)暗圖標(biāo)、背景圖片以及本產(chǎn)品動態(tài)配置的配置信息，為主控?zé)o線模塊提供配置信息的存儲，為主控芯唐模塊提供圖標(biāo)以及圖片的存儲功能。
電源模塊與外部單元連接并將外部電源轉(zhuǎn)化為em357芯片和芯唐芯片工作所需要的電源，采用LinkSwitch-XT 產(chǎn)品系列的LNK362開關(guān)電源電路，市電220VAC通過橋式整流并有大容量的電容進(jìn)行濾波，同時電容和電感組成π濾波器對差模噪音進(jìn)行衰減，一個低數(shù)值的Y安規(guī)電容消除共模干擾，經(jīng)整流和濾波的輸入電壓加給變壓器的初級繞組上。初級繞組的另一側(cè)由集成在LNK362內(nèi)MOSFET驅(qū)動。由于LNK362內(nèi)部電流限流點(diǎn)的數(shù)值較低并具備嚴(yán)格公差，可以利用變壓器初級繞組電容對漏感引起的漏極電壓尖峰進(jìn)行足夠的箝位，變壓器的次級可由快速恢復(fù)的二極管整流，然后經(jīng)過電容濾波輸出12V電壓，同時用TL431來穩(wěn)壓，從而達(dá)到更高的輸出精度。12V再通過DC-DC轉(zhuǎn)換成5V和3.3V提供后續(xù)電源電壓。
使用前，首先通過配置定義產(chǎn)品的功能，如產(chǎn)品需要含兩路本地繼電器控制功能，三路遠(yuǎn)程開關(guān)功能，一路情景模式功能。如果兩路本地繼電器的狀態(tài)顯示圖標(biāo)，三路遠(yuǎn)程開關(guān)的開關(guān)圖標(biāo)以及情景模式圖標(biāo)不想使用系統(tǒng)出廠預(yù)設(shè)的圖標(biāo)，可通過配置工具將用戶編輯好的喜好圖標(biāo)以及背景圖片通過無線方式下載到圖1的存儲模塊。通電后，主控?zé)o線模塊讀取存儲模塊的設(shè)備功能配置信息，并依據(jù)實(shí)際配置信息進(jìn)行實(shí)例化無線相關(guān)屬性并主動尋找并加入無線網(wǎng)絡(luò)。同時主控?zé)o線模塊通過UART通訊將當(dāng)前設(shè)備所支持的具體功能信息傳送給主控芯唐模塊，主控芯唐模塊依據(jù)主控?zé)o線模塊傳送的配置信息去存儲模塊加載相應(yīng)功能，需要使用到的圖標(biāo)數(shù)據(jù)以及背景數(shù)據(jù)，最終進(jìn)行上電LCD的界面初始化顯示。
綜合上述，本實(shí)用新型一種無線智能開關(guān)控制設(shè)備，硬件采用的是符合2.4G-Hz IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的芯片模塊，軟件采用zigbee ProTM標(biāo)準(zhǔn)并遵循zigbee HA協(xié)議，可以與無線網(wǎng)絡(luò)的路由器和協(xié)調(diào)器進(jìn)行通信，本身亦作為路由器，允許其他設(shè)備加入到其網(wǎng)絡(luò)中，同時帶有三路通斷能力的繼電器和3.5寸TFT LCD大屏幕顯示。用戶不但可以通過無線空中指令進(jìn)行控制，也可以在設(shè)備前通過手勢進(jìn)行控制，方便用戶操作，實(shí)現(xiàn)智能和美觀的完美結(jié)合。
本實(shí)用新型可依據(jù)用戶實(shí)際需求進(jìn)行觸摸按鍵區(qū)域個數(shù)設(shè)置，每個觸摸區(qū)域按鍵功能可依據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行動態(tài)配置定義不同的功能。TFT LCD顯示面板的觸摸按鍵圖標(biāo)可以依據(jù)客戶喜好自行編輯下載更新，整個LCD背景圖片也可依據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行更新，極大迎合了經(jīng)銷商的品牌顯示需求。另外，本實(shí)用新型還支持接近喚醒功能，平時TFT LCD面板處于熄屏狀態(tài)，可以節(jié)約用電，當(dāng)人靠近才亮屏，滿足綠色智能生活。
以上實(shí)施例僅為說明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。