專利名稱：基于ZigBee技術(shù)的遙控?zé)艟唛_關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于ZigBee技術(shù)的遙控?zé)艟唛_關(guān)裝置。
背景技術(shù)：
近年來，隨著無線通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展與完善，及人們生活水平的不斷提高，數(shù)字化家居正走向?qū)嵱?，而燈具開關(guān)的無線遙控技術(shù)便是其中一個(gè)重要方面。目前所使用的遙控方式主要為紅外遙控或315腿z的射頻遙控，而它們?cè)诤艽蟪潭壬喜⒉荒軡M足用戶的需求。 一方面，紅外遙控效果受距離和障礙物限制；另一方面，上述二者使用靈活性不夠，遙控器和遙控?zé)艟咦杂蓪?shí)現(xiàn)一控多或多控一較困難；另外，無法通過網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)電話等進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種遙控距離較長、不受障礙物限制、適于一控多或多控一且能進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的遙控?zé)艟唛_關(guān)裝置。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的遙控?zé)艟唛_關(guān)裝置包括用于建立ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，用于作為網(wǎng)絡(luò)路由器自動(dòng)加入所述ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)并執(zhí)行ZigBee無線路由和/或燈具開關(guān)控制功能的遙控?zé)艟唛_關(guān)，用于作為網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)自動(dòng)加入所述ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)并與網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器、遙控?zé)艟唛_關(guān)進(jìn)行無線通訊、綁定和燈具開關(guān)控制的手持遙控器。
所述的手持遙控器由第一ZigBee無線通訊模塊、與第一ZigBee無線通訊模塊相連的用于控制第一ZigBee無線通訊模塊發(fā)送指令的按鍵電路、用于指示第一ZigBee無線通訊模塊的工作狀態(tài)的第一LED組成。
用于實(shí)現(xiàn)與所述手持遙控器綁定的所述遙控?zé)艟唛_關(guān)包括用于控制燈具開關(guān)的控制單元、與控制單元相連的第二ZigBee無線通訊模塊、與第二ZigBee無線通訊模塊相連的手控按鈕和用于指示工作狀態(tài)的第二LED、以及作為電源的第一電源模塊。
所述網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器包括第三ZigBee無線通訊模塊、與第三ZigBee無線通訊模塊相連的操控按鈕電路和LED指示電路，以及作為電源的第二電源模塊。
所述的ZigBee無線通訊模塊主要器件為內(nèi)嵌微處理器、符合ZigBee/802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)的無線收發(fā)芯片(如CC2430/2431， JN5139等)?？刂茊卧饕沈?qū)動(dòng)電路和雙向可控硅執(zhí)行控制功能。第一和第二電源模塊為無變壓器電源模塊(如MAX610， HV-2405E等)，為遙控?zé)艟唛_關(guān)/網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的ZigBee無線通訊模塊和控制單元提供工作電源。
所述的手持遙控器的按鍵電路控制第一ZigBee無線通訊模塊發(fā)送指令，遙控?zé)艟唛_關(guān)的手控按鈕控制第二ZigBee無線通訊模塊發(fā)送應(yīng)答信息，實(shí)現(xiàn)手持遙控器與遙控?zé)艟唛_關(guān)的綁定，由第一和第二LED指示綁定結(jié)果。
所述的手持遙控器的按鍵電路控制第一ZigBee無線通訊模塊發(fā)送指令，第一ZigBee無線通訊模塊同時(shí)接收遙控?zé)艟唛_關(guān)應(yīng)答信息，由第一LED指示執(zhí)行結(jié)果。所述的ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)符合ZigBee無線通信協(xié)議。
所述控制單元包括與第二ZigBee無線通訊模塊相連的驅(qū)動(dòng)電路和設(shè)于燈具的電源回路中的雙向可控硅，驅(qū)動(dòng)電路的控制輸出端接所述可控硅的控制極。
所述的基于ZigBee技術(shù)的遙控?zé)艟唛_關(guān)裝置，其控制方法及遙控步驟a.網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器初始化；b.遙控?zé)艟唛_關(guān)初始化；c.手持遙控器初始化；d.網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器建立ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)；e.遙控?zé)艟唛_關(guān)作為路由器加入ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)；f.手持遙控器作為網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)加入ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)；g.手持遙控器與遙控?zé)艟唛_關(guān)綁定；h遙控或手控操作；i.手持遙控器的第一ZigBee無線通訊模塊進(jìn)入休眠狀態(tài)，等待上一步h中斷喚醒。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)本實(shí)用新型的基于ZigBee技術(shù)的遙控?zé)艟唛_關(guān)裝置，嚴(yán)格按照ZigBee/802. 15.4標(biāo)準(zhǔn)，易于互聯(lián)和組網(wǎng)。手持遙控器經(jīng)ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)與遙控?zé)艟唛_關(guān)進(jìn)行無線通訊、綁定，并實(shí)現(xiàn)對(duì)燈具的遠(yuǎn)程開關(guān)控制。同時(shí)，基于ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)的遙控距離較長、不受障礙物限制、適于一控多或多控。(2)本實(shí)用新型的遙控?zé)艟唛_關(guān)設(shè)置為路由器，可擴(kuò)大遙控范圍。(3)本實(shí)用新型的遙控?zé)艟唛_關(guān)具有手控和遙控雙重控制功能。(4)本實(shí)用新型在使用時(shí)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器在室內(nèi)建立一個(gè)ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)，手持遙控器作為網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)，墻壁上的燈具開關(guān)作為網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器或路由器，既不受障礙物和距離的限制，又能靈活實(shí)現(xiàn)多路開關(guān)控制，還可以通過網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)電話等進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，可廣泛使用在家居、工廠、醫(yī)院、賓館等場所。


圖l為本實(shí)用新型的基于ZigBee技術(shù)的遙控?zé)艟唛_關(guān)裝置的應(yīng)用示意圖;
圖2為本實(shí)用新型的手持遙控器的電路框圖3為本實(shí)用新型的遙控?zé)艟唛_關(guān)或網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的電路框圖；圖4為本實(shí)用新型的手持遙控器的鍵盤的電路原理圖5為本實(shí)用新型的遙控?zé)艟唛_關(guān)的無變壓器電源電路原理圖;
圖6為本實(shí)用新型的遙控開關(guān)控制電路原理圖7為本實(shí)用新型的手持遙控器的工作流程圖8為本實(shí)用新型的遙控?zé)艟唛_關(guān)的工作流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖l-8對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
如圖l，本實(shí)施例的基于ZigBee技術(shù)的遙控?zé)艟唛_關(guān)裝置包括手持遙控器2作為網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)，自動(dòng)加入已建立的ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)l并與網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器4、遙控?zé)艟唛_關(guān)3進(jìn)行無線通訊、綁定和開關(guān)控制；遙控?zé)艟唛_關(guān)3作為網(wǎng)絡(luò)路由器自動(dòng)加入已建立的ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)l，并執(zhí)行路由或開關(guān)控制功能；網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器4用于建立ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)l，并具有遙控?zé)艟唛_關(guān)3功能。
所述手持遙控器2包括第一ZigBee無線通訊模塊5、與第一ZigBee無線通訊模塊5相連的用于控制第一ZigBee無線通訊模塊5發(fā)送指令的按鍵電路6、以及用于指示第一ZigBee無線通訊模塊5的工作狀態(tài)的第一LED7。
用于實(shí)現(xiàn)與所述手持遙控器2綁定的所述遙控?zé)艟唛_關(guān)3包括用于控制燈具開關(guān)的控制單元ll、與控制單元ll相連的第二ZigBee無線通訊模塊8、與第二ZigBee無線通訊模塊8相連的手控按鈕9和用于指示工作狀態(tài)的第二LED10、以及作為電源的第一電源模塊12。
所述網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器4包括第三ZigBee無線通訊模塊、與第三ZigBee無線通訊模塊相連的操控按鈕電路和LED指示電路，以及作為電源的第二電源模塊。
所述控制單元ll包括與第二ZigBee無線通訊模塊8相連的驅(qū)動(dòng)電路和設(shè)于燈具的電源回路中的雙向可控硅，驅(qū)動(dòng)電路的控制輸出端接所述可控硅的控制極。
所述第一電源模塊12和第二電源模塊為無變壓器電源模塊。
如圖2-3，手持遙控器2的按鍵電路6控制第一ZigBee無線通訊模塊5發(fā)送綁定/遙控開關(guān)指令，遙控?zé)艟唛_關(guān)3的手控按鈕9控制第二ZigBee無線通訊模塊8發(fā)送綁定/遙控開關(guān)應(yīng)答信息，實(shí)現(xiàn)手持遙控器2與遙控?zé)艟唛_關(guān)3的綁定/開關(guān)控制，由LED7、 LED10指示綁定/開關(guān)執(zhí)行結(jié)果。
第一ZigBee無線通訊模塊5、第二ZigBee無線通訊模塊8可選用型號(hào)為CC2430/CC2431 、JN5139等射頻芯片。第一ZigBee無線通訊模塊5作為網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)，自動(dòng)加入已建立的絡(luò)l并與網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器4、遙控?zé)艟唛_關(guān)3進(jìn)行無線通訊、綁定和開關(guān)控制。第二ZigBee無線通訊模塊8作為網(wǎng)絡(luò)路由器時(shí)自動(dòng)加入已建立的ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)l，并執(zhí)行路由或開關(guān)控制功能，作為網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器時(shí)用于建立ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)l，并具有開關(guān)控制功能。
如圖4，KrK10為遙控器的按鍵電路，采用ADC采樣輸入，根據(jù)按鍵功能定義執(zhí)行綁定、開關(guān)、確認(rèn)、取消功能。第一LED7和第二LED10指示事件執(zhí)行結(jié)果。
圖5中，輸入為220V交流市電，通過調(diào)整電阻R15至輸出3V穩(wěn)定直流電壓，為第二ZigBee無線通訊模塊8和控制單元ll提供工作電源。IC1芯片為DIP-8腳封裝的單片AC/DC線性電源變換器MAX610，限流電阻R13選金屬膜電阻，Cl選金屬膜電容。
圖6為兩路開關(guān)控制單元實(shí)例，Kll、 K12為兩個(gè)手動(dòng)開關(guān)。控制單元的VT1、 VT2選用小功率三極管9013; VS1、 VS2選用雙向可控硅BTB10-600TW，可提供10A負(fù)載工作電流。Al和A2為所述燈具。
手持遙控器2的工作過程如圖7所示，當(dāng)?shù)谝籞igBee無線通訊模塊5上電啟動(dòng)時(shí)，首先進(jìn)行初始化并加入已經(jīng)存在的ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)l。當(dāng)成功加入網(wǎng)絡(luò)后，第一ZigBee無線通訊模塊5等待按鍵或ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)按鍵時(shí)，第一ZigBee無線通訊模塊5產(chǎn)生中斷，判斷鍵值，并通過無線通訊模塊發(fā)送指令給第二ZigBee無線通訊模塊8。另外，當(dāng)?shù)谝籞igBee無線通訊模塊5接收到第二ZigBee無線通訊模塊8發(fā)送過來的數(shù)據(jù)信息時(shí)，將產(chǎn)生中斷，將接收的數(shù)據(jù)信息解釋，判定綁定/開關(guān)狀態(tài)，并由LED指示。
遙控?zé)艟唛_關(guān)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器/路由器的工作過程如圖8所示。當(dāng)?shù)诙igBee無線通訊模塊8上電啟動(dòng)時(shí)，首先進(jìn)行初始化，網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器建立ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)，而對(duì)于路由器則加入已經(jīng)存在的ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)l。當(dāng)成功建立/加入網(wǎng)絡(luò)后，第二ZigBee無線通訊模塊8等待ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)有數(shù)據(jù)發(fā)到第二ZigBee無線通訊模塊8產(chǎn)生中斷，判斷目標(biāo)是否為本網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器/路由器，如是進(jìn)一步判別是否為綁定，是為綁定，否則執(zhí)行開關(guān)功能，二者皆需向遙控器反饋應(yīng)答信號(hào)；如果目標(biāo)為非本網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器/路由器，則轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。
本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅為說明本實(shí)用新型所作的舉例，而本實(shí)用新型實(shí)施方式并不局限于此。對(duì)于屬于本實(shí)用新型的精神與原理下所作的修改、組合、簡化、替代等均為等效替換，都仍然包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種基于ZigBee技術(shù)的遙控?zé)艟唛_關(guān)裝置，其特征在于包括用于建立ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)(1)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器(4)，用于作為網(wǎng)絡(luò)路由器自動(dòng)加入所述ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)(1)并執(zhí)行ZigBee無線路由和/或燈具開關(guān)控制功能的遙控?zé)艟唛_關(guān)(3)，用于作為網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)自動(dòng)加入所述ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)(1)并與網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器(4)、遙控?zé)艟唛_關(guān)(3)進(jìn)行無線通訊、綁定和燈具開關(guān)控制的手持遙控器(2)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的基于ZigBee技術(shù)的遙控?zé)艟唛_關(guān)裝置，其特征在于所述手持遙控器(2)包括第一ZigBee無線通訊模塊(5)、與第一ZigBee無線通訊模塊(5)相連的用于控制第一ZigBee無線通訊模塊(5)發(fā)送指令的按鍵電路(6)、以及用于指示第一ZigBee無線通訊模塊(5)的工作狀態(tài)的第一LED (7)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的基于ZigBee技術(shù)的遙控?zé)艟唛_關(guān)裝置，其特征在于用于實(shí)現(xiàn)與所述手持遙控器(2)綁定的所述遙控?zé)艟唛_關(guān)(3)包括用于控制燈具開關(guān)的控制單元(11)、與控制單元(11)相連的第二ZigBee無線通訊模塊(8)、與第二ZigBee無線通訊模塊(8)相連的手控按鈕(9)和用于指示工作狀態(tài)的第二LED (10)、以及作為電源的第一電源模塊(12)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的基于ZigBee技術(shù)的遙控?zé)艟唛_關(guān)裝置，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器(4)包括第三ZigBee無線通訊模塊、與第三ZigBee無線通訊模塊相連的操控按鈕電路和LED指示電路，以及作為電源的第二電源模塊。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于ZigBee技術(shù)的遙控?zé)艟唛_關(guān)裝置，其特征在于所述控制單元(11)包括與第二ZigBee無線通訊模塊(8)相連的驅(qū)動(dòng)電路和設(shè)于燈具的電源回路中的雙向可控硅，驅(qū)動(dòng)電路的控制輸出端接所述可控硅的控制極。
6、根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于ZigBee技術(shù)的遙控?zé)艟唛_關(guān)裝置，其特征在于所述第一電源模塊(12)和第二電源模塊為無變壓器電源模塊。
專利摘要本實(shí)用新型屬于一種基于ZigBee技術(shù)的遙控?zé)艟唛_關(guān)裝置，包括手持遙控器、遙控?zé)艟唛_關(guān)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器。手持遙控器由ZigBee無線通訊模塊、按鍵電路、LED指示組成；遙控?zé)艟唛_關(guān)及網(wǎng)關(guān)由電源模塊、ZigBee無線通訊模塊、控制單元、手控按鈕、LED連接而成。手持遙控器作為網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)，自動(dòng)加入已建立的ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)并與網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器、遙控?zé)艟唛_關(guān)進(jìn)行無線通訊、綁定和開關(guān)控制；遙控?zé)艟唛_關(guān)作為網(wǎng)絡(luò)路由器自動(dòng)加入已建立的ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)，并執(zhí)行路由或開關(guān)控制功能；網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器用于建立ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)，并具有遙控?zé)艟唛_關(guān)功能。所述裝置可廣泛用于燈具開關(guān)中，且支持多路開關(guān)控制，具有手動(dòng)控制和遙控雙重控制方式，使用簡單、靈活方便。
文檔編號(hào)G08C17/02GK201355879SQ20092030031
公開日2009年12月2日 申請(qǐng)日期2009年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月19日
發(fā)明者洋 俞, 偉 宋, 李紅衛(wèi), 賈中寧, 鄭園園, 陶為戈 申請(qǐng)人:江蘇技術(shù)師范學(xué)院