專利名稱：無線開關(guān)控制模塊及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
無線開關(guān)控制模塊及系統(tǒng)技術(shù)領域[0001]本實用新型涉及一種開關(guān)控制領域，特別是一種基于ZigBee技術(shù)的無線開關(guān)控 制模塊及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]隨著家庭裝演的急速升溫和現(xiàn)代家庭裝修理念的逐步形成，目前市場急需一種高 檔次、多路、高可靠、集中管理、分散控制的智能化遠距離操作電燈開關(guān)。目前，家用面板開 關(guān)大多為機械式開關(guān)、開關(guān)分布零散、操作不便、影響裝修效果。市場上少部分采用紅外電 燈開關(guān)，由于紅外方向性差、控制距離短、并且不能穿越障礙物控制，受到了很大限制，難以 推廣。[0003]隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，市場上對于穩(wěn)定的遠程控制設備需求越來越旺盛尤 其是應用在智能家居、智能工業(yè)等控制領域，特別是功耗小、易組網(wǎng)、數(shù)傳穩(wěn)定、可回傳設備 狀態(tài)的產(chǎn)品。ZigBee是一種介于無線標記技術(shù)和藍牙之間的技術(shù)，ZigBee技術(shù)是一種近距 離、低復雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術(shù)。其存在以下特點:(1)低功耗， 發(fā)射功率小，而且采用了休眠模式；(2)成本低；(3)時延短，通信時延和從休眠狀態(tài)激活的 時延都非常短，適用于對時延要求苛刻的無線控制應用；(4)網(wǎng)絡容量大，一個星型結(jié)構(gòu)的 ZigBee網(wǎng)絡最多可以容納254個從設備和一個主設備，而且網(wǎng)絡組成靈活；(5)可靠性高。[0004]目前市場上采用ZigBee技術(shù)的開關(guān)設計已經(jīng)有很多，但這些開關(guān)均為一體設計 并整體進行銷售，這樣存在很多缺陷:(I)用戶無法選擇自己喜歡的開關(guān)外觀圖案，不能很 好地搭配室內(nèi)的裝修風格；(2)成本高，用戶購買時必須購買一整套的開關(guān)；(3)用戶無法 繼續(xù)使用室內(nèi)原有的開關(guān)面板，更換時必須一整套更換，這樣也會造成與原有的裝修風格 不統(tǒng)一及資源浪費的問題。發(fā)明內(nèi)容[0005]本實用新型的目的在于提供一種無線開關(guān)控制模塊及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中機 械式開關(guān)、紅外和無線開關(guān)存在的不足。[0006]本實用新型的上述目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):[0007]一種無線開關(guān)控制模塊，其與一開關(guān)面板相連接，包括ZigBee模塊，其與上述開 關(guān)面板電性連接；取電模塊，其分別與上述ZigBee模塊及外界交流電源電性連接；功率開 關(guān)模塊，其與上述ZigBee模塊相連接。[0008]所述的ZigBee模塊集成有ZigBee射頻收發(fā)模塊及微處理模塊。[0009]所述的ZigBee模塊內(nèi)嵌ZigBee協(xié)議棧，且內(nèi)部集成增強型8051核心,微處理模 塊指代增強型8051 CPU，該ZigBee射頻收發(fā)模塊采用2.4GHz IEEE 802.15.4無線通信協(xié) 議。[0010]所述的取電模塊為單火線取電模塊或隔離式開關(guān)電源模塊。[0011]一種無線開關(guān)控制模塊系統(tǒng)，包括:開關(guān)面板、無線開關(guān)控制模塊、遠端控制裝置，其中，[0012]該無線開關(guān)控制模塊包括=ZigBee模塊，其與上述開關(guān)面板電性連接；取電模塊， 其分別與上述ZigBee模塊及外界交流電源電性連接；功率開關(guān)模塊，其與上述ZigBee模塊 相連接。[0013]所述的ZigBee模塊集成有ZigBee射頻收發(fā)模塊及微處理模塊。[0014]所述的ZigBee模塊內(nèi)嵌ZigBee協(xié)議棧,且內(nèi)部集成增強型8051核心,微處理模 塊指代增強型8051 CPU，該ZigBee射頻收發(fā)模塊采用2.4GHz IEEE 802.15.4無線通信協(xié) 議。[0015]所述的取電模塊為單火線取電模塊或隔離式開關(guān)電源模塊。[0016]所述的遠端控制裝置包括遙控終端、網(wǎng)關(guān)設備、云端服務器，三者通過互聯(lián)網(wǎng)絡相 互數(shù)據(jù)傳輸。[0017]本實用新型的有益效果:[0018]本實用新型的無線開關(guān)控制模塊可直接與現(xiàn)有的開關(guān)面板電路連接實現(xiàn)開關(guān)的 作用，可通過網(wǎng)絡實現(xiàn)遠程操作，具有自組網(wǎng)、數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定、抗干擾能力強、短時延和高容 量、耗能少、無線傳輸、無線遙控的優(yōu)點，且用戶在實現(xiàn)上述無線功能時無需更換已有的開 關(guān)面板僅增加本實用新型的無線開關(guān)控制模塊即可實現(xiàn)，成本低且避免了資源浪費。
[0019]圖1繪示本實用新型的無線開關(guān)控制模塊于第一實施例的結(jié)構(gòu)框圖；[0020]圖2繪示本實用新型的無線開關(guān)控制模塊于第二實施例的結(jié)構(gòu)框圖；[0021]圖3繪示本實用新型的無線開關(guān)控制模塊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
[0022]為了便于本領域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合實施例與附圖對本實用新型作進一步 的說明，實施方式提及的內(nèi)容并非對本實用新型的限定。[0023]參照圖1所示，本實用新型的無線開關(guān)控制模塊，于第一實施例中，其應用于單火 線接入電路中，包括:ZigBee模塊,其與上述開關(guān)面板電性連接；取電模塊,其分別與上述 ZigBee模塊及外界交流電源電性連接；功率開關(guān)模塊，其分別與上述ZigBee模塊及取電模 塊相連接。[0024]進一步地，上述的ZigBee模塊集成有ZigBee射頻收發(fā)模塊及微處理模塊，其內(nèi)嵌 ZigBee協(xié)議棧，且內(nèi)部集成增強型8051核心，微處理模塊指代增強型8051 CPU,該ZigBee 射頻收發(fā)模塊采用2.4GHz IEEE 802.15.4無線通信協(xié)議，優(yōu)選為CC2530芯片，具有動態(tài)路 由自組網(wǎng)功能，同時可以實現(xiàn)遠程射頻信號的收發(fā)，接收操作端發(fā)出的信號，并將開關(guān)的狀 態(tài)回傳。[0025]進一步地，上述取電模塊為單火線取電模塊，其與220V交流電源電性連接，僅火 線(L)接入，并將接入的電源轉(zhuǎn)換為3.3V及5V直流電壓輸出，分別將3.3V供電給上述 ZigBee模塊、5V供電給上述功率開關(guān)模塊。[0026]進一步地，上述的功率開關(guān)模塊選為繼電器，其分別與上述ZigBee模塊及終端設 備連接后，由該ZigBee模塊控制繼電器的開閉，從而實現(xiàn)對終端設備的控制，如:照明燈等，于其他實施例中，該功率開關(guān)也可選為MOS管等開關(guān)器件。[0027]參照圖2所示，于第二實施例中，其應用于零火線接入電路中，包括=ZigBee模塊， 其與上述開關(guān)面板電性連接；取電模塊，其分別與上述ZigBee模塊及外界交流電源電性連 接；功率開關(guān)模塊，其與上述ZigBee模塊相連接。[0028]進一步地，上述的ZigBee模塊集成有ZigBee射頻收發(fā)模塊及微處理模塊，其內(nèi)嵌 ZigBee協(xié)議棧，且內(nèi)部集成增強型8051核心，微處理模塊指代增強型8051 CPU,該ZigBee 射頻收發(fā)模塊采用2.4GHz IEEE 802.15.4無線通信協(xié)議，優(yōu)選為CC2530芯片，具有動態(tài)路 由自組網(wǎng)功能，同時可以實現(xiàn)遠程射頻信號的收發(fā)，接收操作端發(fā)出的信號，并將開關(guān)的狀 態(tài)回傳。[0029]進一步地，上述取電模塊為隔離式開關(guān)電源模塊(AC-DC)，其與220V交流電源電 性連接，火線(L)及零線(N)—并接入，并將接入的電源轉(zhuǎn)換為3.3V及5V直流電壓輸出，分 別將3.3V供電給上述ZigBee模塊、5V供電給上述功率開關(guān)模塊。[0030]進一步地，上述的功率開關(guān)模塊選為繼電器，其分別與上述ZigBee模塊及終端設 備連接后，由該ZigBee模塊控制繼電器的開閉，從而實現(xiàn)對終端設備的控制，如:照明燈 等，于其他實施例中，該功率開關(guān)也可選為MOS管等開關(guān)器件。[0031]本實用新型的無線開關(guān)控制模塊不僅可接收與之連接的開關(guān)面板發(fā)出的開/閉 指令信號，同時還可接收組網(wǎng)后遠程的射頻控制信號，由ZigBee模塊接收控制指令信號， 并控制功效開關(guān)開/閉，實現(xiàn)對應電路的通/斷。[0032]參照圖3所示，本實用新型的無線開關(guān)控制模塊系統(tǒng)，于實施例中，包括:開關(guān)面 板、無線開關(guān)控制模塊、遠端控制裝置，其中，[0033]該開關(guān)面板指代按鍵開關(guān)；[0034]該無線開關(guān)控制模塊包括=ZigBee模塊，其與上述開關(guān)面板電性連接；取電模塊， 其分別與上述ZigBee模塊及外界交流電源電性連接；功率開關(guān)模塊，其與上述ZigBee模塊 相連接；[0035]該遠端控制裝置包括遙控終端、網(wǎng)關(guān)設備、云端服務器，三者通過互聯(lián)網(wǎng)絡相互數(shù) 據(jù)傳輸。[0036]優(yōu)選地，上述的ZigBee模塊集成有ZigBee射頻收發(fā)模塊及微處理模塊，其內(nèi)嵌 ZigBee協(xié)議棧，且內(nèi)部集成增強型8051核心，微處理模塊指代增強型8051 CPU,該ZigBee 射頻收發(fā)模塊采用2.4GHz IEEE 802.15.4無線通信協(xié)議，優(yōu)選為CC2530芯片，具有動態(tài)路 由自組網(wǎng)功能，同時可以實現(xiàn)遠程射頻信號的收發(fā)，接收操作端發(fā)出的信號，并將開關(guān)的狀 態(tài)回傳。[0037]優(yōu)選地，上述的取電模塊為單火線取電模塊或隔離式開關(guān)電源模塊，根據(jù)開關(guān)面 板的接電方式來選擇不同的取電模塊，當開關(guān)面板的接電方式為單火線接入，則該取電模 塊選用單火線取電模塊；當開關(guān)面板的接電方式為零火線接入，則該取電模塊選用隔離式 開關(guān)電源模塊(AC-DC)。[0038]優(yōu)選地，上述的遠端控制裝置中遙控終端可選為可連接互聯(lián)網(wǎng)的智能手機、平板 電腦等便攜上網(wǎng)設備，其通過內(nèi)設有的配套軟件程序連接云端服務器，進行控制指令信號 的傳輸，云端服務器可對接收到的控制指令信號進行編碼解析處理，將分析得到的控制指 令信號信息經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)絡發(fā)送至網(wǎng)關(guān)設備，網(wǎng)關(guān)設備通過ZigBee通信協(xié)議傳送至對應的ZigBee模塊，再由ZigBee模塊控制功率開關(guān)實現(xiàn)對應電路的開/閉。[0039]于實施例中，初始時可通過控制開關(guān)面板上的開關(guān)按鍵實現(xiàn)組/斷網(wǎng)動作，如連 續(xù)按壓按鍵4次進行組網(wǎng)、連續(xù)按壓5次或長按10秒進行斷網(wǎng)的動作。[0040]本實施例中的無線開關(guān)控制模塊系統(tǒng)即可以通過普通物理電路的連接實現(xiàn)開關(guān) 的動作，還可以通過網(wǎng)絡或遠程操作實現(xiàn)開關(guān)的作用，節(jié)點模塊之間具有自動動態(tài)組網(wǎng)的 功能，信息在整個ZigBee網(wǎng)絡中通過自動路由的方式進行傳輸，從而保證了信息傳輸?shù)目?靠性。[0041]本實施例中的無線開關(guān)控制模塊及系統(tǒng)適用于智能家居、智能工業(yè)控制等領域， 智能工業(yè)控制領域中，在工業(yè)照明及電機控制上有廣泛的應用前景，某些大型設備在開啟 時，通過后臺網(wǎng)絡發(fā)送操作數(shù)據(jù)包到大型設備上，實現(xiàn)設備的開啟和斷開，尤其是大型設備 操作難度比較大或是操作不方便時候，通過網(wǎng)絡控制實現(xiàn)設備的狀態(tài)的操作，安全便捷。智 能家居控制領域中，老人及小孩日常生活中控制室內(nèi)的開關(guān)不便，此時通過一個便攜終端 設備實現(xiàn)遠程的開關(guān)控制也成為了一種生活的必需。[0042]本實用新型具體應用途徑很多，以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當 指出，對于本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作 出若干改進，這些改進也應視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種無線開關(guān)控制模塊，其與一開關(guān)面板相連接，其特征在于，包括ZigBee模塊， 其與上述開關(guān)面板電性連接；取電模塊，其分別與上述ZigBee模塊及外界交流電源電性連 接；功率開關(guān)模塊，其與上述ZigBee模塊相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線開關(guān)控制模塊，其特征在于，所述的ZigBee模塊集成有 ZigBee射頻收發(fā)模塊及微處理模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線開關(guān)控制模塊，其特征在于，所述的ZigBee模塊內(nèi)嵌 ZigBee協(xié)議棧，且內(nèi)部集成增強型8051核心，微處理模塊指代增強型8051 CPU,該ZigBee 射頻收發(fā)模塊采用2.4GHz IEEE 802.15.4無線通信協(xié)議。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線開關(guān)控制模塊，其特征在于，所述的取電模塊為單火線 取電模塊或隔離式開關(guān)電源模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線開關(guān)控制模塊，其特征在于，所述的功率開關(guān)模塊為繼 電器。
6.一種無線開關(guān)控制模塊系統(tǒng)，其特征在于，包括:開關(guān)面板、無線開關(guān)控制模塊、遠 端控制裝置，其中，該無線開關(guān)控制模塊包括:ZigBee模塊，其與上述開關(guān)面板電性連接，且通過無線網(wǎng) 絡與上述遠端控制裝置數(shù)據(jù)連接；取電模塊，其分別與上述ZigBee模塊及外界交流電源電 性連接；功率開關(guān)模塊，其與上述ZigBee模塊相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無線開關(guān)控制模塊系統(tǒng)，其特征在于，所述的ZigBee模塊集 成有ZigBee射頻收發(fā)模塊及微處理模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無線開關(guān)控制模塊系統(tǒng)，其特征在于，所述的ZigBee模塊 內(nèi)嵌ZigBee協(xié)議棧，且內(nèi)部集成增強型8051核心，微處理模塊指代增強型8051 CPU,該 ZigBee射頻收發(fā)模塊采用2.4GHz IEEE 802.15.4無線通信協(xié)議。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無線開關(guān)控制模塊系統(tǒng)，其特征在于，所述的取電模塊為單 火線取電模塊或隔離式開關(guān)電源模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無線開關(guān)控制模塊系統(tǒng)，其特征在于，所述的遠端控制裝置 包括遙控終端、網(wǎng)關(guān)設備、云端服務器，三者通過互聯(lián)網(wǎng)絡相互數(shù)據(jù)傳輸。
專利摘要本實用新型公開了一種無線開關(guān)控制模塊及系統(tǒng)，該無線開關(guān)控制模塊包括ZigBee模塊，其與上述開關(guān)面板電性連接；取電模塊，其分別與上述ZigBee模塊及外界交流電源電性連接；功率開關(guān)模塊，其與上述ZigBee模塊相連接；該無線開關(guān)控制模塊系統(tǒng)由開關(guān)面板、無線開關(guān)控制模塊、遠端控制裝置構(gòu)成，本實用新型的無線開關(guān)控制模塊可直接與現(xiàn)有的開關(guān)面板電路連接實現(xiàn)開關(guān)的作用，可通過網(wǎng)絡實現(xiàn)遠程操作，具有自組網(wǎng)、數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定、抗干擾能力強、短時延和高容量、耗能少、無線傳輸、無線遙控的優(yōu)點。
文檔編號G05B19/04GK202975632SQ20122062567
公開日2013年6月5日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者朱峰, 朱俊嶺, 朱俊崗, 余建美 申請人:南京物聯(lián)傳感技術(shù)有限公司