一種基于ZigBee技術的物聯網控制開關的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于ZigBee技術的物聯網控制開關，控制芯片分別與顯示設備模塊、按鍵單元、電流電壓數據采集單元、輸出控制模塊、ZigBee射頻信號收發模塊、輸入電源接口和供電模塊連接。設備透過物聯網實現終端與終端之間，終端與控制主機ZC之間的數據聯網和數據交換，產品具備數據傳輸、數據采集、控制開關指令的接收等功能，具體表現在當前信息LCM顯示、通過控制主機ZC實現和連接在物聯網系統服務器終端設備的實時數據采集和開關控制功能。ZigBee射頻信號收發模塊自組網的應用能有效降低產品成本，一體化的數據采集單元和控制模塊集成在一片普通8位的MCU內，使設計簡潔安裝方便，輸出開關控制采用雙向可控硅電路，使開關控制時不易打火且沒有聲音。
【專利說明】—種基于ZigBee技術的物聯網控制開關
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及以ZigBee為基礎的射頻【技術領域】,具體的說是一種采用ZigBee技術通信的專門針對物聯網基礎應用的且廣泛使用的基本數據采集(如電流電壓等)和開關控制設備，特別涉及其電氣模塊連接結構。
【背景技術】
[0002]目前的此類產品采用WIF1、藍牙或者GPRS/EDGE/3G模塊來實現，結合數據采集和和開關控制，實現物聯網的最基礎應用-對設備的基本數據采集和控制開關。此類產品大都協議復雜、功耗高、費用昂貴。要么距離短(如藍牙)、增加設備(WIFI必須有全生產線區域覆蓋，且協議復雜)、費用高昂且通信質量一般(GPRS/EDGE/3G模塊，要求有流量費和很好的信號質量，同時要一個價格不菲的ARM單片機進行控制)，不適合在物聯網推廣中大量應用。所以，目前基本沒有專用于物聯網的價廉物美的控制開關設備。
[0003]故仍然需要對現有的此類專用于物聯網的控制開關設備的基本數據采集和開關控制設備的通訊傳輸方式和數據采集和控制方式進行改進。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種基于ZigBee技術的物聯網控制開關，其采用ZigBee技術(即IEEE802.15.4標準)，通過獨有的自組網技術，各個控制開關在控制主機ZC的控制下實現自主聯網，當某一控制開關出現故障時可以實現自主維護、自主修復網絡、上傳故障信息；控制開關的基本信息如電流、電壓等參數通過ZigBee射頻收發模塊回傳到控制主機ZC，通過控制主機ZC將數據回傳到互聯網；將相關控制指令從互聯網通過控制主機ZC透過自組網絡回傳到控制開關完成對設備的開關控制。這種新型的控制開關與物聯網之間的數據交換、數據采集和控制方式，克服了現有技術中存在的缺點和不足。
[0005]為了實現這一目的，本實用新型的技術方案如下:一種基于ZigBee技術的物聯網控制開關，包括殼體，所述殼體內設有控制芯片，該控制芯片分別與顯示設備模塊、按鍵單元、電流電壓數據采集單元、輸出控制模塊、ZigBee射頻信號收發模塊、輸入電源接口和供電模塊連接，所述ZigBee射頻信號收發模塊與控制芯片雙向數據連接，所述ZigBee射頻信號收發模塊中采用2.4GHz的FSK射頻模式ISM頻帶，基于IEEE802.15.4標準協議，輸入電源接口和供電模塊還分別與ZigBee射頻信號收發模塊和輸出控制模塊連接，所述電流電壓數據采集單元內置12比特的ADC，用于對當前開關的電流和電壓進行實時采集。
[0006]本實用新型公開了一種基于ZigBee技術的物聯網控制開關,其采用ZigBee射頻信號收發模塊，透過物聯網實現終端與終端之間，終端與控制主機ZC之間的數據聯網和數據交換，產品具備數據傳輸、數據采集、控制開關指令的接收等功能，具體表現在當前信息LCM顯示、通過控制主機ZC實現和連接在物聯網系統服務器終端設備的實時數據采集和開關控制功能。ZigBee射頻信號收發模塊自組網的應用能有效降低產品成本，一體化的數據采集單元和控制模塊集成在一片普通8位的MCU內，使設計簡潔安裝方便，輸出開關控制采用雙向可控硅電路，使開關控制時不易打火且沒有聲音。這種設計價格低廉且易于推廣應用，相比現有技術而言具有突出的實質性特點和顯著進步。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1為本實用新型電器模塊連接示意圖。
[0008]圖2為ZigBee射頻信號收發模塊電路原理圖。
[0009]圖3為控制芯片電路原理圖。
[0010]圖4為顯示設備模塊電路原理圖。
[0011]圖5為按鍵單元電路原理圖。
[0012]圖6為電流電壓數據采集單元電路原理圖。
[0013]圖7為輸出控制模塊電路原理圖。
[0014]圖8為輸入電源接口和供電模塊電路原理圖。
【具體實施方式】
[0015]本實用新型公開了一種基于ZigBee技術的物聯網控制開關，它包括殼體7，其區別于現有技術在于:所述殼體7內設有控制芯片1，該控制芯片I分別與顯示設備模塊2、按鍵單元3、電流電壓數據采集單元4、輸出控制模塊5、ZigBee射頻信號收發模塊6、輸入電源接口和供電模塊8連接，所述ZigBee射頻信號收發模塊6與控制芯片I雙向數據連接，所述ZigBee射頻信號收發模塊6中采用2.4GHz的FSK射頻模式ISM頻帶，基于IEEE802.15.4標準協議，輸入電源接口和供電模塊8還分別與ZigBee射頻信號收發模塊6和輸出控制模塊5連接，電流電壓數據采集單元4的數據輸入端還與次級電流次級電壓數據采集單元的數據輸出端連接，可提高數據采集的精度和安全性。
[0016]在具體實施時，所述殼體7表面分別設有確認鍵、上鍵、下鍵、左鍵、右鍵、取消鍵。
[0017]在具體實施時，所述電流電壓數據采集單元4內置12比特的ADC，用于對當前開關的電流和電壓進行實時采集。
[0018]在具體實施時，如圖7中所示，所述輸出控制模塊5內置雙向可控硅Q1，該雙向可控硅Ql兩端并聯有一電容C3，該雙向可控硅Ql與電容C3的一連接端處串聯有電阻R1，以避免高壓打火，同時實現靜音切換。
[0019]關于微控制器MCU及外圍電路已經十分成熟，該IC采用ST的普通8位單片機，已經生產多年，比如有用風扇控制器、微波爐、電磁爐等。
[0020]上述ZigBee射頻信號收發模塊6，以AMCCOM公司的主芯片為主，可以實現跳頻的全雙工的收發模組，并大量使用在工程測控，物聯網應用等產品，作為數據傳輸的標準設備。
[0021]上述顯示設備模塊2采用2.0寸的STN-LCM模組，該模組是一個成熟的顯示設備模塊，大量用于電子玩具上面。
[0022]上述輸入電源接口和供電模塊8采用普通交流220V供電，輸出3.3V直流電壓給控制芯片I和ZigBee射頻信號收發模塊6等各模塊供電。
[0023]以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型具體實施只局限于上述這些說明。對于本實用新型所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種基于ZigBee技術的物聯網控制開關，包括殼體(7)，其特征在于:所述殼體(7)內設有控制芯片(1)，該控制芯片(I)分別與顯示設備模塊(2)、按鍵單元(3)、電流電壓數據采集單元(4)、輸出控制模塊(5)、ZigBee射頻信號收發模塊(6)、輸入電源接口和供電模塊(8)連接，所述ZigBee射頻信號收發模塊(6)與控制芯片(I)雙向數據連接，ZigBee射頻信號收發模塊(6)中采用2.4GHz的FSK射頻模式ISM頻帶，基于IEEE802.15.4標準協議，輸入電源接口和供電模塊(8)還分別與ZigBee射頻信號收發模塊(6)和輸出控制模塊(5)連接，所述電流電壓數據采集單元(4)內置12比特的ADC，用于對當前開關的電流和電壓進行實時采集。
2.根據權利要求1所述的一種基于ZigBee技術的物聯網控制開關，其特征在于:所述殼體(7)表面分別設有確認鍵、上鍵、下鍵、左鍵、右鍵、取消鍵。
【文檔編號】G05B19/418GK204009546SQ201420408445
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月23日 優先權日:2014年7月23日
【發明者】鄭陳杰 申請人:臺州嵩達塑膠有限公司