專利名稱：觸屏滑蓋式Z-ware遙控器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及遙控器領(lǐng)域，特別涉及一種觸屏滑蓋式Z-ware遙控器。
背景技術(shù)：
隨著短距離無線通訊技術(shù)的發(fā)展，以及家庭自動(dòng)化的逐漸興起。通過遙控器控制 家具已經(jīng)成為可能。目前家用遙控器采用方式有無線電電波方式，紅外線方式，聲控方式，激光方式 等等?？偟膩碚f，可以劃分為三種方式聲、光、電。在這幾種方式當(dāng)中，聲控方式最簡(jiǎn)單，其 次是紅外線方式，且其二者的成本較低。但是紅外方式與聲控方式在功能和性能上都遠(yuǎn)遠(yuǎn) 低于無線方式。紅外遙控器要求方向性，使用中不能有阻礙，尤其是墻壁，遙控距離一般不 超過七米。而無線式遙感就不存在上述缺點(diǎn)，而且遙感距離可做到幾十米至幾千米。因此 至少目前聲控和紅外產(chǎn)品還不太理想，若此類產(chǎn)品短期內(nèi)在技術(shù)上得不到完善，將逐漸被 淘汰。例如，您半夜起床時(shí)，您還能清醒的拿著遙控器對(duì)準(zhǔn)墻壁上的紅外接收窗口開燈 嗎？至少您會(huì)對(duì)此類遙控器興趣大減。無線編碼技術(shù)就可以克服上述的不足，在家里的任 何角落，您只需按一下需要控制的燈所對(duì)應(yīng)的按鍵，就可控制臥室、大廳、門廳、、、的任何一 盞燈。所以從遙控形式說，無線遙感控制墻壁開關(guān)是發(fā)展的必然趨勢(shì)。因此，設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)單易行，抗干擾能力強(qiáng)，成本低以及功耗低的遙控器顯得尤為重 要。近幾年來，隨著1-棚e無線電技術(shù)的迅猛興起，Z-wave技術(shù)為家用和狀態(tài)控制應(yīng) 用，包括遠(yuǎn)程家庭監(jiān)控，節(jié)約能源，暖通空調(diào)和家庭娛樂，即為具有智能化的家居環(huán)境提供 了很大的可能性。Z-wave是一種新興的基于射頻(RF)的短距離無線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。具有簡(jiǎn)單易行， 成本低，低功耗，高可靠性，模塊體積小，具有很好的抗干擾能力，且具有通用性和升級(jí)性等 特點(diǎn)。Z-wave用靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚W(wǎng)狀通信體系結(jié)構(gòu)，非常適用用于家庭應(yīng)用環(huán)境。有力的 推動(dòng)著低速率無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)的發(fā)展。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供的一種觸屏滑蓋式Z-ware遙控器，由Zensys公司生產(chǎn)的Z-wave 芯片ZW0201作為系統(tǒng)的主要處理器，ZW0201內(nèi)置的集成射頻收發(fā)器RF Transceiver可以 和應(yīng)用電路不受阻礙的天衣無縫的鏈接，提供節(jié)點(diǎn)之間的可靠的數(shù)據(jù)傳輸，可以完成幀校 對(duì)，幀確認(rèn)以及流量控制等，其體積小，價(jià)格低，物盡其用，片上靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器SRAM， Static Random Access Memory和特殊功能寄存器SFR，提供了靜態(tài)和動(dòng)態(tài)臨時(shí)存放運(yùn)行狀 態(tài)信息，并作相應(yīng)的控制，ZW0201芯片提供了諸如SPI，UART，MGT，ADC等接口用于連接不同 的傳感器，支持主從模式的SPI和UART接口用于連接數(shù)字型接口的傳感器，8/12位的ADC 用于連接模擬接口的傳感器，ZW0201芯片還提供了多個(gè)8/16位的定時(shí)器，System Clock,Timer0/1, General Purpose Timer,看門狗 Watchdog ;RF Transceiver 用于產(chǎn)生發(fā)射和接 收遙控信號(hào)，具有較多的I/O端口，端口能夠接受外圍的中斷輸入。無線部分用Z-wave芯片ZW0201，ZW0201是短距離，低功耗900MHz ISM頻段射頻 收發(fā)器，ZW0201特別針對(duì)電池供電產(chǎn)品而優(yōu)化，適合低功率和低電壓應(yīng)用，可以在較低的成 本下滿足更高性能要求，在傳輸時(shí)電流損耗為23mA，在接收模式下為21mA，而在睡眠模式 下為2. 5uA。完全符合本設(shè)計(jì)的要求，通過安裝不同的軟件可以支持形狀網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)， 完全適應(yīng)低級(jí)別的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信到高級(jí)別的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。電源模塊兩節(jié)七號(hào)電池，多普勒感應(yīng)模塊表面聲波觸屏式，在手指與其觸屏按 鍵距離1 20cm時(shí)就可以感應(yīng)到，直至按鍵結(jié)束。ZW0201控制面板由ZW0201芯片控制。ZW0201 單芯片結(jié)構(gòu)(l)32k bytes flash memory Z-wave Sff API andApplication，32k位的用于用戶應(yīng)用軟件的閃存與SW應(yīng)用編程接口 ；(2) SRAM，Static Random Access Memory 靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器；(3)UART，用于接入外圍設(shè)備的端口；(4) Triac Ctrl，三端控制器；(5)Power Mgt，能量的網(wǎng)絡(luò)連接端口；(6) Interrupt Ctrl，中 斷控制器；(7)SPI Ctrl，串行外設(shè)備接口； (8) System Clock，系統(tǒng)時(shí)鐘；(9) Timer 0/1 ； General PurposeTimer ；Watch dog，定時(shí)器；(10)P0R1 Brown-out，報(bào)警器；(10) 8/12Bit ADC, 8或12位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器；(ll)8051w，CPU8051微處理器；(12)WUT，上電重置電路 次電壓檢測(cè)器；(13)SFP，特殊功能寄存器的總稱；(14)RF Transceiver，集成射頻收發(fā)器； (15)Modem，調(diào)制解調(diào)器；(16) 1/0 interfacesI/0，外接口。

圖1遙控器的外觀造型效果圖圖2遙控器、開關(guān)、插座工作示意圖圖3該設(shè)計(jì)支持的星狀網(wǎng)絡(luò)圖4遙控器內(nèi)部硬件框圖圖5遙控器內(nèi)部控制方式圖圖6遙控器的電路圖圖7遙控器執(zhí)行一次任務(wù)的流程圖
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)描述。一應(yīng)用介紹隨著短距離無線通訊技術(shù)的發(fā)展，以及家庭自動(dòng)化的逐漸興起。通過遙控器控制 家具已經(jīng)成為可能。目前家用遙控器采用方式有無線電電波方式，紅外線方式，聲控方式，激光方式 等等。總的來說，可以劃分為三種方式聲、光、電。在這幾種方式當(dāng)中，聲控方式最簡(jiǎn)單，其 次是紅外線方式，且其二者的成本較低。但是紅外方式與聲控方式在功能和性能上都遠(yuǎn)遠(yuǎn) 低于無線方式。紅外遙控器要求方向性，使用中不能有阻礙，尤其是墻壁，遙控距離一般不 超過七米。而無線式遙感就不存在上述缺點(diǎn)，而且遙感距離可做到幾十米至幾千米。因此 至少目前聲控和紅外產(chǎn)品還不太理想，若此類產(chǎn)品短期內(nèi)在技術(shù)上得不到完善，將逐漸被淘汰。例如，您半夜起床時(shí)，您還能清醒的拿著遙控器對(duì)準(zhǔn)墻壁上的紅外接收窗口開燈 嗎？至少您會(huì)對(duì)此類遙控器興趣大減。無線編碼技術(shù)就可以克服上述的不足，在家里的任 何角落，您只需按一下需要控制的燈所對(duì)應(yīng)的按鍵，就可控制臥室、大廳、門廳、、、的任何一 盞燈。所以從遙控形式說，無線遙感控制墻壁開關(guān)是發(fā)展的必然趨勢(shì)。因此，設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)單易行，抗干擾能力強(qiáng)，成本低以及功耗低的遙控器顯得尤為重 要。近幾年來，隨著1-棚e無線電技術(shù)的迅猛興起，Z-wave技術(shù)為家用和狀態(tài)控制應(yīng) 用，包括遠(yuǎn)程家庭監(jiān)控，節(jié)約能源，暖通空調(diào)和家庭娛樂，即為具有智能化的家居環(huán)境提供 了很大的可能性。Z-wave是一種新興的基于射頻(RF)的短距離無線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。具有簡(jiǎn)單易行， 成本低，低功耗，高可靠性，模塊體積小，具有很好的抗干擾能力，且具有通用性和升級(jí)性等 特點(diǎn)。Z-wave用靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚W(wǎng)狀通信體系結(jié)構(gòu)，非常適用用于家庭應(yīng)用環(huán)境。有力的 推動(dòng)著低速率無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)的發(fā)展。本文就是針對(duì)觸屏滑蓋式Z-wave模擬遙控器工作原理做個(gè)通用性的介紹。二設(shè)計(jì)思路遙控器的設(shè)計(jì)需要考慮以下幾方面(1)成本若想推廣該產(chǎn)品，成本是不得不考慮的問題，成本的高低直接影響該技 術(shù)是否能普及。低成本也成為衡量該產(chǎn)品是否成功的重要因素。(2)操作性操作直接，簡(jiǎn)單易行。(3)穩(wěn)定性在任何條件下都要保證系統(tǒng)控制的穩(wěn)定性。(4)低功耗采用電池供電，因此對(duì)功耗的要求很高。(5)可擴(kuò)展性在它的通用性方面是否還會(huì)得到進(jìn)一步的完善與發(fā)展?？紤]到上述技術(shù)要求，在選取系器件的過程中，低成本，低功耗，集成度高成為硬 件選擇的重要依據(jù)。1 無線方面而由Zensys公司提出的Z-wave技術(shù)采用了輕權(quán)協(xié)議和壓縮幀格式來實(shí)現(xiàn)低功 耗，同時(shí)也采用了自適應(yīng)發(fā)射功率模式，在通信連接(Connection)狀態(tài)下采用了休眠模。 應(yīng)Z-wave技術(shù)制造的ZW0201芯片是特別針對(duì)電池供電產(chǎn)品的優(yōu)化，適合低功率和低電壓 應(yīng)用。在傳輸時(shí)電流損耗為23mA，在接收模式下為21mA，而在睡眠模式下為2. 5uA。一般 Z-wave設(shè)備僅靠?jī)晒?jié)7號(hào)電池就可以維持長(zhǎng)達(dá)10年以上的壽命。這滿足了本設(shè)計(jì)的低功 耗的要求。Ziave使用的是免授權(quán)通信頻帶，采用雙向回答式的傳送機(jī)制、壓縮幀格式隨機(jī) 式的逆演算法來減少干擾和失真，同時(shí)每個(gè)Z-wave網(wǎng)絡(luò)都有其自身的獨(dú)特的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符， 這樣可以防止由于臨近網(wǎng)絡(luò)而引起的控制問題或干擾。Z-WAVE所使用的900MHz ISM頻帶， 其上的設(shè)備相對(duì)較少，故干擾也相對(duì)較少。Ziave的該項(xiàng)特點(diǎn)滿足了本設(shè)計(jì)的高穩(wěn)定性的 要求。由于Z-wave協(xié)議簡(jiǎn)單，所以Z-wave所占的存儲(chǔ)空間十分小，由于Z-wave協(xié)議站 結(jié)構(gòu)緊湊，使z-wave的響應(yīng)時(shí)間以及功耗都非常低，運(yùn)行特快。這滿足了本設(shè)計(jì)的操作簡(jiǎn)
5[0040]它可以使用多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如星形網(wǎng)絡(luò)，樹形網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)以及自動(dòng)路由和 動(dòng)態(tài)組網(wǎng)的方式可滿足對(duì)高可靠無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?。利用CPU微處理器的性能，還可以 設(shè)計(jì)多種監(jiān)測(cè)和報(bào)警等附加功能。這符合了該設(shè)計(jì)的可拓展性的要求。但在本產(chǎn)品的設(shè)計(jì) 中，我們使用它控制家庭中所有燈具的開關(guān)。總而言之，Z-wave本身的特點(diǎn)填補(bǔ)了低成本，低功耗，低速率無線通信市場(chǎng)的空 白。所以在無線技術(shù)方面，我們選擇應(yīng)Z-wave技術(shù)出世的ZW0201芯片。2 觸屏感應(yīng)模塊對(duì)于觸摸屏，市面上現(xiàn)存的有紅外式，電阻式，電容式和表面聲波式。電阻觸摸屏的主要部分是一塊多層的復(fù)合電阻薄膜。它的最大特點(diǎn)是不怕油污， 灰塵和水。電阻觸摸屏的共同缺點(diǎn)是因?yàn)閺?fù)合電阻薄膜的外層采用塑膠材料，不知道的人 太用力或利器觸摸可能劃傷整個(gè)觸摸屏而導(dǎo)致報(bào)廢。紅外觸摸屏是以光束阻斷技術(shù)為基本原理，不需要在原來的顯示屏表面覆蓋任何 的材料。特點(diǎn)是價(jià)格低廉，安裝簡(jiǎn)便。缺點(diǎn)是(1)發(fā)光二極管壽命比較短，直接影響了觸 摸屏的壽命；(2)由于依靠感應(yīng)紅外線運(yùn)作，外界光線變化會(huì)影響其準(zhǔn)確性；(3)不防水，不 妨污物，甚至細(xì)小的外來物體也會(huì)導(dǎo)致誤差，影響性能。電容屏在原理上把人體當(dāng)成電容器元件的一個(gè)電極來使用，是利用人體的電流感 應(yīng)來工作的。電容式觸摸屏是眾多觸摸屏中可靠，最精確的一種，也是價(jià)錢最昂貴的一種。 缺點(diǎn)是反光嚴(yán)重，最大的缺點(diǎn)是漂移。表面聲波觸摸屏是眾多觸摸屏中較可靠，較精確的一種且價(jià)格適中，是現(xiàn)時(shí)市場(chǎng) 上很暢銷的產(chǎn)品。它具有低輻射、不耀眼、不怕震、抗干擾性強(qiáng)等特點(diǎn)；抗刮傷性良好；不受 濕度、溫度等環(huán)境影響；壽命長(zhǎng)透光率高，能保持清晰透亮的圖像質(zhì)量；沒有漂移，只需安 裝時(shí)一次校正；有第三軸(即壓力軸)影響?；覊m，油污對(duì)其影響較大?？紤]到上述技術(shù)的要求和特點(diǎn)，在“觸摸模塊”上，我們決定采用價(jià)格適中，性能良 好的表面聲波觸摸屏。而多普勒感應(yīng)模塊完全符合以上要求，所以我們選擇多普勒感應(yīng)模 塊。鑒于其受灰塵，油污影響較大的缺點(diǎn)，我們將該款遙控器設(shè)計(jì)成觸屏滑蓋式，以保持其 良好的性能?；w式還可以提升該產(chǎn)品的外形的美觀。三創(chuàng)新設(shè)計(jì)點(diǎn)(1)本產(chǎn)品突破傳統(tǒng)，放棄采用原有聲控、紅外等技術(shù)。而是結(jié)合時(shí)下最流行的家 庭自動(dòng)化、短距離無線通訊技術(shù)——Z-wave 與傳統(tǒng)技術(shù)相比，Z-wave具有成本低、可操作 性好、穩(wěn)定、低功耗、可擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)。(2)傳統(tǒng)遙控器多是按鍵式，本產(chǎn)品采用觸屏式。且給人耳目一新之感，相信會(huì)吸 引很多追求時(shí)尚、創(chuàng)新的消費(fèi)者。(3)采用滑蓋式，外形小巧，攜帶方便，使用時(shí)，下滑蓋加長(zhǎng)其長(zhǎng)度使之與普通遙控 器長(zhǎng)度相差無幾，使用方便。還可以避免在無意中啟動(dòng)遙控器；防止灰塵和油污對(duì)遙控器的 影響，以保正其良好的工作性能。(4)綠色環(huán)保，節(jié)能，超低功耗。睡眠狀態(tài)下電流降至2. 5uA,當(dāng)完成命令后迅速進(jìn) 入休眠狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)真正的節(jié)能環(huán)保。是超低功耗的遙控器。(5)實(shí)用性強(qiáng)，雖然其功能單一，即控制家庭所有燈具的開關(guān)，但是與其他設(shè)計(jì)復(fù)
6雜，功能繁多的產(chǎn)品相比較，更適合廣大百姓的家居使用。四產(chǎn)品介紹本產(chǎn)品將Z-wave技術(shù)應(yīng)用于遙控器，從而使此遙控器于傳統(tǒng)的遙控器相比，具有 成本低，操作性好，超低功耗等優(yōu)越性。這大大促進(jìn)了此產(chǎn)品的推廣。此外，采用比較新穎 的觸屏滑蓋式，外觀精美小巧，方便攜帶與使用。這進(jìn)一步吸引了廣大用戶。該遙控器長(zhǎng)5. 5cm(滑蓋向下滑開時(shí)長(zhǎng)度可達(dá)10cm)，寬3cm，屏上有兩排規(guī)格大小 統(tǒng)一的觸摸按鍵，左端的一排是開燈鍵，右邊的一排是關(guān)燈鍵；在這兩排按鍵上方各有一個(gè) LED狀態(tài)指示燈，開燈鍵對(duì)應(yīng)的是綠燈，關(guān)燈鍵對(duì)應(yīng)的是紅燈，每按下開燈鍵時(shí)綠燈就會(huì)亮， 相反紅燈就會(huì)亮；在指示燈上方有一顆碩大的按鍵即為啟動(dòng)鍵。每完成一次運(yùn)行時(shí)，遙控器 就會(huì)自動(dòng)返回低功耗模式，達(dá)到節(jié)能的目的。下圖為該款遙控器的外觀造型效果圖圖1遙控器的外觀造型效果圖在使用時(shí)，您只需將遙控器外面的滑蓋向下一推，啟動(dòng)開始鍵，觸摸您要控制的燈 具對(duì)應(yīng)的開、關(guān)按鍵即可，這樣您就完成了一次燈具的開或關(guān)。之后，遙控器進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。 若您完成了您要執(zhí)行的工作時(shí)，只需把滑蓋復(fù)位(復(fù)位意味著遙控器關(guān)閉)，也可避免在無 意中啟動(dòng)遙控器。Z-wave遙控器所控制的燈具應(yīng)配置Z-wave開關(guān)或Z-wave插座。使用該遙控 器，這樣您就不必親自走到開關(guān)前關(guān)掉燈具，按一下燈具對(duì)應(yīng)的按鍵即可完成燈具的開關(guān)。 Z-wave插座一般是針對(duì)于臺(tái)燈而言的，您可以走到自己的床前在講寫字臺(tái)上的臺(tái)燈從插座 處將電源斷掉，關(guān)閉臺(tái)燈。下圖為遙控器、開關(guān)、插座工作的示意圖圖2遙控器、開關(guān)、插座工作示意圖遙控器接受到人為產(chǎn)生的信號(hào)時(shí)就會(huì)對(duì)開關(guān)或插座發(fā)出開或關(guān)的指令，開關(guān)接受 到指令后3秒內(nèi)完成開或關(guān)的運(yùn)作。當(dāng)插座接收到指令后，3秒內(nèi)自動(dòng)切斷電源，我們就不 必走到插座前將電源線拔掉。該種遙控器所控制的開關(guān)和插座的安裝非常簡(jiǎn)單，用戶自己看電路圖即可安裝。 為其普及提供了有力的條件。該產(chǎn)品正常工作時(shí)只需兩節(jié)七號(hào)電池(普通的只需1元/節(jié)，充電電池需要12/ 節(jié))來提電能，多普勒感應(yīng)模塊(16元/塊)來實(shí)現(xiàn)觸屏按鍵，ZW0201芯片(400元/塊)， 遙控器的價(jià)格大概在450元，Z-wave開關(guān)/插座(80元/個(gè))，一套設(shè)備(一個(gè)開關(guān)、一個(gè) 遙控器、一個(gè)插座)總價(jià)為600元左右。五系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及硬件框圖為滿足上述的技術(shù)要求，我們選用由Zensys公司生產(chǎn)的Z-wave芯片(ZW0201)作 為系統(tǒng)的主要處理器。ZW0201是Zensys公司最新推向市場(chǎng)的一種超低功耗的單芯片系列。 其創(chuàng)新的設(shè)計(jì)，兼顧了芯片對(duì)功能和性能的要求，并針對(duì)各種實(shí)際應(yīng)用需求將多種數(shù)字或 模擬電路和微處理器集成在一個(gè)芯片上，以提供“單芯片”的解決方案。ZW0201內(nèi)置的集成射頻收發(fā)器(RF Transceiver)可以和應(yīng)用電路不受阻礙的天 衣無縫的鏈接，提供節(jié)點(diǎn)之間的可靠的數(shù)據(jù)傳輸?？梢酝瓿蓭?duì)，幀確認(rèn)以及流量控制 等。其體積小，價(jià)格低，物盡其用。[0070]片上靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM，Static Random AccessMemory)和特殊功能寄存 器(SFR)，提供了靜態(tài)和動(dòng)態(tài)臨時(shí)存放運(yùn)行狀態(tài)信息，并作相應(yīng)的控制。豐富的傳感器接口。ZW0201芯片系列提供了諸如SPI，UART，MGT，ADC等接口用于 連接不同的傳感器。支持主從模式的SPI和UART接口用于連接數(shù)字型接口的傳感器，8/12 位的ADC用于連接模擬接口的傳感器。其他豐富的外圍接口。ZW0201芯片還提供了多個(gè)8/16位的定時(shí)器，System Clock, Timer0/1, General Purpose Timer,看門狗(Watch dog) ；RFTransceiver 用于產(chǎn)生 發(fā)射和接收遙控信號(hào)。具有較多的1/0端口，端口能夠接受外圍的中斷輸入。無線部分我們采用Zensys提供的Z_wave芯片ZW0201。ZW0201是短距離，低功耗 900MHz ISM頻段射頻收發(fā)器。ZW0201特別針對(duì)電池供電產(chǎn)品而優(yōu)化，適合低功率和低電壓 應(yīng)用，可以在較低的成本下滿足更高性能要求。在傳輸時(shí)電流損耗為23mA，在接收模式下 為21mA，而在睡眠模式下為2. 5uA。完全符合本設(shè)計(jì)的要求。通過安裝不同的軟件可以支 持形狀網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，完全適應(yīng)低級(jí)別的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信到高級(jí)別的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。圖3該設(shè)計(jì)支持的星狀網(wǎng)絡(luò)圖4遙控器內(nèi)部硬件框圖電源模塊兩節(jié)七號(hào)電池。多普勒感應(yīng)模塊表面聲波觸屏式，在手指與其觸屏按 鍵距離1 20cm時(shí)就可以感應(yīng)到，直至按鍵結(jié)束。ZW0201控制面板由ZW0201芯片控制。ZW0201 Single Chip(ZW0201 單芯片)結(jié)構(gòu)(l)32k bytes flash memory Z-wave Sff API and Application (32k 位的用于用 戶應(yīng)用軟件的閃存與SW應(yīng)用編程接口)(2) SRAM (Static Random Access Memory 靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)[0080](3)UART(用于接入外圍設(shè)備的端口)[0081](4)Triac Ctrl (三端控制器)[0082](5) Power Mgt (能量的網(wǎng)絡(luò)連接端口)[0083](6) Interrupt Ctrl (中斷控制器)[0084](7)SPI Ctrl (串行外設(shè)備接口)[0085](8) System Clock (系統(tǒng)時(shí)鐘)[0086](9) Timer 0/1 ；General Purpose Timer ；Watch dog (定時(shí)器)[0087](10) P0R1 Brown-out (報(bào)警器)[0088](10)8/12 Bit ADC(8或12位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器)[0089](ll)8051wCPU (8051 微處理器)[0090](12) WUT(上電重置電路次電壓檢測(cè)器)[0091](13) SFP (特殊功能寄存器的總稱)[0092](14) RF Transceiver (集成射頻收發(fā)器)[0093](15) Modem (調(diào)制解調(diào)器)[0094](16)1/0 interfaces (1/0 外接口)[0095]圖5遙控器內(nèi)部控制方式圖[0096]圖6遙控器的電路圖[0097]六軟件流程框圖
8[0098]整個(gè)系統(tǒng)的流程從初始化開始，當(dāng)節(jié)點(diǎn)被喚醒時(shí)加入網(wǎng)絡(luò)，加入網(wǎng)絡(luò)成功時(shí)，產(chǎn)生 并發(fā)射信號(hào)，等待接收到確認(rèn)信息。同時(shí)返回并進(jìn)入低功耗的休眠狀態(tài)，等待下一次命令。圖7遙控器執(zhí)行一次任務(wù)的流程圖系統(tǒng)啟動(dòng)后立刻進(jìn)入初始化，初始化時(shí)間為2秒，開啟后可直接按控制鍵。七方案特點(diǎn)分析(1)集成度高ZW0201芯片上置有集成RF收發(fā)器、8051微處理器......將多個(gè)功
能模塊集于Index finger大小的芯片上；按鍵過程也只在多普勒感應(yīng)模塊上就可完成。(2)低成本電源只需兩節(jié)七號(hào)電池，多普勒感應(yīng)模塊(16元/塊)，ZW0201芯片 (400元左右/塊，集成Z-Wave技術(shù)的產(chǎn)品成本比普通的芯片增加不大，相信隨著市場(chǎng)需求 的擴(kuò)大，各個(gè)供應(yīng)商紛紛推出自己的Z-WAVE芯片和模塊，Z-WAVE產(chǎn)品的價(jià)格還會(huì)進(jìn)一步下 降)。(3)低功耗Z_WAVE采用輕權(quán)協(xié)議和壓縮幀格式實(shí)現(xiàn)低功耗。除此之外，Zensys采 用了自適應(yīng)發(fā)射功率模式，在通信連接(Connection)狀態(tài)下采用了休眠模式，一般Z-WAVE 設(shè)備僅靠?jī)晒?jié)7號(hào)電池就可以維持長(zhǎng)達(dá)10年以上的壽命；ZW0201芯片特別針對(duì)電池供電 產(chǎn)品而優(yōu)化，適合低功率和低電壓應(yīng)用，可以在較低的成本下滿足更高性能要求。在傳輸時(shí) 電流損耗為23mA，在接收模式下為21mA，而在睡眠模式下為2. 5uA。(4)易操作用戶只需一個(gè)手持遙控器，就能控制室內(nèi)外所有安裝燈具，操作該遙 控裝置對(duì)方向和距離的要求不像紅外等裝置那么苛刻。(5)高可靠性，高穩(wěn)定性具體體現(xiàn)在抗干擾能力強(qiáng)。(6) Z-wave的工作頻段為908 42MHz (美國(guó)) 868 42MHz (歐洲)，采用FSK調(diào) 制方式，數(shù)據(jù)傳輸速率為9 6kbp/s，信號(hào)的有效覆蓋范圍在室內(nèi)達(dá)30m 100m，適合于窄 帶應(yīng)用場(chǎng)合。隨著通信距離的增加，設(shè)備復(fù)雜度的增大，功耗及系統(tǒng)成本的提高，相對(duì)于現(xiàn) 存的各種無線通信技術(shù)，Ziave技術(shù)將是成本最低，功耗最少的技術(shù)。有力的推動(dòng)著低速 率無限個(gè)人區(qū)域網(wǎng)的發(fā)展。八應(yīng)用市場(chǎng)前景目前市場(chǎng)上廣泛使用的遙控器大多是聲控、紅外遙控器。這些遙控器有很多不足 之處造價(jià)較高、穩(wěn)定性不高、抗干擾性差、紅外遙控器還嚴(yán)格要求方向性，用戶使用起來比 較麻煩。然而，在這個(gè)科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，各種無線技術(shù)廣泛興起，用戶對(duì)實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保家 庭自動(dòng)化的想法日趨強(qiáng)烈的時(shí)期。z-wave觸屏滑蓋式遙控器的出現(xiàn)恰恰滿足了用戶的需 求。首先，從價(jià)格方面考慮。由于本設(shè)計(jì)采用Z-wave技術(shù)，產(chǎn)品成本低，有利于推廣使用。 其次，在提倡綠色節(jié)能的新時(shí)代，環(huán)保節(jié)能是不得不考慮的問題。此遙控器在完成命令時(shí)自 動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài)(低功耗模式)，進(jìn)一步節(jié)省了能源，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的低功耗。相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在燈具方面，通過遙控器不僅能控制燈具的開關(guān)， 還可以調(diào)整燈光的強(qiáng)弱、創(chuàng)建個(gè)性化的燈光場(chǎng)景，Z-waved燈具遙控器也能盡其所用。Z-wave遙控器和傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在一起使用，通過在家電和家居中部署基于 Z-wave的傳感器節(jié)點(diǎn)(如Z-wave開關(guān)，Z-wave插座等)來控制這些節(jié)點(diǎn)。若使它們與 Internet連接，用戶就可以采用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)家電的遠(yuǎn)程控制。例如在回家之前半 小時(shí)打開空調(diào)，這樣回家就可以直接享受適合的室溫，也可以遙控電飯煲、微波爐、電冰箱、
9電話機(jī)、電視機(jī)、錄像機(jī)、電腦等家電，按照自己的意愿完成相應(yīng)的煮飯、燒菜、查收電話留 言、選擇錄制電視和電臺(tái)節(jié)目以及下載網(wǎng)上資料到電腦中等操作，也可以通過圖像傳感設(shè) 備隨時(shí)監(jiān)控家庭安全情況。這將成為Z-wave的下一個(gè)突破點(diǎn)。九總結(jié)該遙控器應(yīng)用了 Z-wave技術(shù)，且一反常規(guī)的采用了觸屏滑蓋式，其精美小巧的外 形足以調(diào)足廣大用戶的胃口。與現(xiàn)有的比比皆是的多功能遙控器相比，其簡(jiǎn)單的操作，更容 易讓普通百姓所接受。最主要的是，其低廉的價(jià)格與高質(zhì)量的服務(wù)形成鮮明的對(duì)比，為其進(jìn) 軍市場(chǎng)起了很大的推動(dòng)作用。時(shí)下，“自動(dòng)化家具”頻頻映入我們的眼簾，在理論上“自動(dòng)化家具”是可以實(shí)現(xiàn)的， 但是它的普及卻遲遲未能實(shí)現(xiàn)，其根本原因就是由于它的價(jià)格太貴(功能雖多，但設(shè)計(jì)復(fù) 雜，造價(jià)高)，不能走進(jìn)廣大百姓的家庭。給人一種距離感，讓人們望而生怯。而該設(shè)計(jì)所制 造出的遙控器卻可以讓普通家庭接受，雖然它功能單一，但實(shí)用性強(qiáng)，性價(jià)比高。家庭自動(dòng)化的普及可以由各單項(xiàng)技術(shù)開始，也許該設(shè)計(jì)就是“家庭自動(dòng)化”邁向廣 大百姓家庭的第一步。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選技術(shù)方案對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能 認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在 脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視 為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種觸屏滑蓋式Z-ware遙控器，其特征在于，ZW0201芯片提供了諸如SPI，UART，MGT，ADC等接口用于連接不同的傳感器，支持主從模式的SPI和UART接口用于連接數(shù)字型接口的傳感器，8/12位的ADC用于連接模擬接口的傳感器，ZW0201芯片還提供了多個(gè)8/16位的定時(shí)器，System Clock，Timer0/1，General Purpose Timer，看門狗Watchdog；RF Transceiver用于產(chǎn)生發(fā)射和接收遙控信號(hào)，具有較多的I/O端口，端口能夠接受外圍的中斷輸入。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的觸屏滑蓋式Z-ware遙控器，其特征在于，ZW0201單芯片結(jié)構(gòu)(1)32kbytes flash memory Z-wave Sff API and Application，32k 位的用于用戶應(yīng) 用軟件的閃存與SW應(yīng)用編程接口 ；(2)SRAM, Static Random Access Memory 靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器；(3)UART，用于接入外圍設(shè)備的端口；(4)TriacCtrl，三端控制器；(5)Power Mgt，能量的網(wǎng)絡(luò)連接端口 ；(6)Interrupt Ctrl,中斷控制器；(7)SPICtrl，串行外設(shè)備接口 ；(8)System Clock，系統(tǒng)時(shí)鐘；(9)Timer 0/1 ；General Purpose Timer ；Watch dog,定時(shí)器；(10)P0R1Brown-out，報(bào)警器；(10)8/12BitADC，8或12位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器；(11)8051w,CPU8051 微處理器；(12)WUT，上電重置電路次電壓檢測(cè)器；(13)SFP，特殊功能寄存器的總稱；(14)RF Transceiver，集成射頻收發(fā)器；(15)Modem，調(diào)制解調(diào)器；(16)1/0interfacesI/0，外接口。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種觸屏滑蓋式Z-ware遙控器。該產(chǎn)品線共有3個(gè)產(chǎn)品Z-wave手持遙控器、Z-wave開關(guān)、Z-wave插座。有了這些產(chǎn)品，用戶只需一個(gè)手持遙控器，就能控制家庭中配有Z-wave開關(guān)或Z-wave插座的燈具的開或關(guān)。所有產(chǎn)品都可以通過手動(dòng)或遠(yuǎn)程遙控進(jìn)行控制，就像一個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)器那樣，保證無線信號(hào)指令到達(dá)目的地。
文檔編號(hào)G08C17/02GK201584046SQ200920203989
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2009年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月20日
發(fā)明者張倩, 張遠(yuǎn), 曹麗敏 申請(qǐng)人:大連工業(yè)大學(xué)