CN108646594A - 一种LoRa无线开关执行器 - Google Patents

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钟蓉
罗小盛
覃树平
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Abstract

本发明涉及一种LoRa无线开关执行器，包括LoRa无线传输模块、控制模块和继电器模块；所述LoRa无线传输模块，其用于接收应用层下发的开关控制命令，并将所述开关控制命令转发至所述控制模块；所述控制模块，其用于解析所述开关控制命令，并根据解析结果控制所述继电器模块输出开关信号；所述继电器模块，其用于在所述控制模块的控制下，输出开关信号。本发明的有益效果是：LoRa无线传输模块接收应用层下发的开关控制命令，并将开关控制命令转发至控制模块；控制模块解析开关控制命令，并根据解析结果控制继电器模块输出开关信号。采用LoRa无线传输模块接收控制命令，无需要布设控制线缆，施工简单，工作量小，节省时间和成本。

Description

一种LoRa无线开关执行器
技术领域
本发明涉及开关执行器技术领域，特别涉及一种LoRa无线开关执行器。
背景技术
现有的开关执行器多需要布设控制线缆，而在物联网应用中，通常需要大规模组网，以及远程监测和控制，采用现有的开关执行器，需要大量的布设控制线缆，工程成本高，施工周期长，且不利于后续物联网的扩容与维护。
发明内容
本发明目的是提供一种LoRa无线开关执行器，解决现有技术中存在的上述问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种LoRa无线开关执行器，包括LoRa无线传输模块、控制模块和继电器模块；
所述LoRa无线传输模块，其用于接收应用层下发的开关控制命令，并将所述开关控制命令转发至所述控制模块；
所述控制模块，其用于解析所述开关控制命令，并根据解析结果控制所述继电器模块输出开关信号；
所述继电器模块，其用于在所述控制模块的控制下，输出开关信号。
本发明的有益效果是：LoRa无线传输模块接收应用层下发的开关控制命令，并将开关控制命令转发至控制模块；控制模块解析开关控制命令，并根据解析结果控制继电器模块输出开关信号。采用LoRa无线传输模块接收控制命令，无需要布设控制线缆，施工简单，工作量小，节省时间和成本。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述继电器模块包括8个继电器单元；
所述解析结果包括一个字节的继电器单元设置标志位，其中，0表示对应继电器单元保持不变，1表示对应继电器单元重新设置；所述解析结果还包括一个字节的继电器单元设置值，其中，0表示对应的继电器单元设置为断开，即输出关闭的开关信号，1表示对应的继电器单元设置为闭合，即输出开启的开关信号；
所述控制模块，其具体用于根据所述解析结果，控制8个所述继电器单元输出开关信号。
采用上述进一步方案的有益效果是：每个继电器模块包括8个继电器单元，且解析结果中同时包含一个字节的继电器单元设置标志位和一个字节的继电器单元设置值，采用二进制两个字节即可同时实现对8个继电器单元输出的开关信号进行控制，进而实现对至少8个设备的联动控制；且通过设置一个字节的继电器单元设置标志位，对继电器单元是否重新设置进行区分，在控制过程中，仅需对待重新设置的继电器单元进行操作，保持不变的继电器单元无需操作，简化操作。
进一步，每个所述继电器单元包括电阻、NPN型三极管、二极管、继电器、第一开关、第二开关、第三开关、VCC1端、VCC2端、第一设备连接端和第二设备连接端；
所述电阻的一端与所述控制模块电连接，另一端与所述NPN型三极管的基极电连接；所述NPN型三极管的发射极接地，集电极与所述二极管的阳极电连接；所述二极管的阴极与VCC1端电连接；所述继电器的两个输入端并联在所述二极管的两端，以使当所述电阻与所述控制模块电连接的一端输入高电平时,所述继电器的两个输出端之间闭合，输入低电平时,所述继电器的两个输出端之间断开；所述继电器的一个输出端与所述第一设备连接端电连接；所述继电器的另一个输出端分别串联所述第一开关后与所述VCC2端电连接，串联所述第二开关后与所述第二设备连接端电连接；所述第二设备连接端与所述第二开关的公共端串联所述第三开关后接地。
采用上述进一步方案的有益效果是：将需要控制的设备的两个极性柱分别对应连接到一个继电器单元的第一设备连接端和第二设备连接端；如果此需要控制的设备为无源设备，则将第二开关闭合，第一开关和第三开关断开，从而实现此继电器单元为无源输出模式；如果此需要控制的设备为有源设备，则将第二开关断开，第一开关和第三开关闭合，从而实现此继电器单元为有源输出模式；即此继电器单元仅需通过调节第一开关、第二开关和第三开关的断开与闭合状态，即可实现无源和有源两种输出模式的转换，进而控制对应的无源设备或有源设备，兼容性好。
进一步，所述控制模块，其还用于间隔预设时间将所述继电器模块中各个继电器单元的断开或闭合的状态信息传输至所述LoRa无线传输模块；
所述LoRa无线传输模块，其还用于将所述状态信息上传至所述应用层。
采用上述进一步方案的有益效果是：利于应用层及时更新其存储的各个继电器单元的状态信息，保证解析结果中继电器单元设置标志位的准确性。
进一步，所述LoRa无线开关执行器还包括复位模块，其用于将所述控制模块恢复出厂设置。
采用上述进一步方案的有益效果是：利于对此LoRa无线开关执行器进行重新设置。
进一步，所述LoRa无线开关执行器还包括指示灯模块；
所述控制模块，其还用于监测所述LoRa无线传输模块是否正常工作；是，则驱动所述指示灯模块点亮；否，则驱动所述指示灯模块熄灭；
所述指示灯模块，其用于在所述控制模块的驱动下点亮或熄灭。
采用上述进一步方案的有益效果是：利于及时获知LoRa无线传输模块是否正常工作，进而保障LoRa无线开关执行器的正常工作。
附图说明
图1为本发明一种LoRa无线开关执行器的原理框图；
图2为本发明一种LoRa无线开关执行器中继电器单元的电路图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、LoRa无线传输模块，2、控制模块，3、继电器模块，31、继电器单元，3101、电阻，3102、NPN型三极管，3103、二极管，3104、继电器，3105、第一开关，3106、第二开关，3107、第三开关，3108、VCC1端，3109、VCC2端，3110、第一设备连接端，3111、第二设备连接端，4、复位模块，5、指示灯模块，6、电源模块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种LoRa无线开关执行器，包括LoRa无线传输模块1、控制模块2和继电器模块3；所述LoRa无线传输模块1，其用于接收应用层下发的开关控制命令，并将所述开关控制命令转发至所述控制模块2；所述控制模块2，其用于解析所述开关控制命令，并根据解析结果控制所述继电器模块3输出开关信号；所述继电器模块3，其用于在所述控制模块2的控制下，输出开关信号。
所述继电器模块3包括8个继电器单元31；所述解析结果包括一个字节的继电器单元设置标志位，其中，0表示对应继电器单元保持不变，1表示对应继电器单元重新设置；所述解析结果还包括一个字节的继电器单元设置值，其中，0表示对应的继电器单元设置为断开，即输出关闭的开关信号，1表示对应的继电器单元设置为闭合，即输出开启的开关信号；所述控制模块2，其具体用于根据所述解析结果，控制8个所述继电器单元31输出开关信号。如：继电器单元设置标志位为:01001011，继电器单元设置值为:01110011，则代表第0，1，3，6个继电器单元分别设置为闭合，闭合，断开，闭合，其余继电器单元保持不变。
所述控制模块2，其还用于间隔预设时间将所述继电器模块3中各个继电器单元31的断开或闭合的状态信息传输至所述LoRa无线传输模块1；所述LoRa无线传输模块1，其还用于将所述状态信息上传至所述应用层。
所述一种LoRa无线开关执行器还包括复位模块4，其用于将所述控制模块2恢复出厂设置。
所述一种LoRa无线开关执行器还包括指示灯模块5；所述控制模块2，其还用于监测所述LoRa无线传输模块1是否正常工作；是，则驱动所述指示灯模块5点亮；否，则驱动所述指示灯模块5熄灭；所述指示灯模块5，其用于在所述控制模块2的驱动下点亮或熄灭。
所述一种LoRa无线开关执行器还包括电源模块6，电源模块6输入端与外界直流电源电连接，输出端分别与LoRa无线传输模块1、控制模块2、复位模块4和指示灯模块5电连接；电源模块6将外界直流电源的电压转换成LoRa无线传输模块1、控制模块2、复位模块4和指示灯模块5工作所需电压。
如图2所示，每个所述继电器单元31包括电阻3101、NPN型三极管3102、二极管3103、继电器3104、第一开关3105、第二开关3106、第三开关3107、VCC1端3108、VCC2端3109、第一设备连接端3110和第二设备连接端3111；所述电阻3101的一端与所述控制模块2电连接，另一端与所述NPN型三极管3102的基极电连接；所述NPN型三极管3102的发射极接地，集电极与所述二极管3103的阳极电连接；所述二极管3103的阴极与VCC1端3108电连接；所述继电器3104的两个输入端并联在所述二极管3103的两端，以使当所述电阻3101与所述控制模块2电连接的一端输入高电平时,所述继电器3104的两个输出端之间闭合，输入低电平时,所述继电器3104的两个输出端之间断开；所述继电器3104的一个输出端与所述第一设备连接端3110电连接；所述继电器3104的另一个输出端分别串联所述第一开关3105后与所述VCC2端3109电连接，串联所述第二开关3106后与所述第二设备连接端3111电连接；所述第二设备连接端3111与所述第二开关3106的公共端串联所述第三开关3107后接地。
具体实施中，可采取:电阻3101的阻值4.7KΩ，二极管3103的型号为D101的型号为IN4148，VCC1端接入电压为12V，VCC2端接入需控制的有源设备的工作所需电压；控制模块2解析结果中,对应继电器单元的继电器设置标志位为1,继电器单元设置值为1时,控制模块2向此对应继电器单元的电阻3101输入高电平3.3V；对应继电器单元的继电器设置标志位为1,继电器单元设置值为0时,控制模块2向此对应继电器单元的电阻3101输入低电平0V。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种LoRa无线开关执行器，其特征在于，包括LoRa无线传输模块(1)、控制模块(2)和继电器模块(3)；
所述LoRa无线传输模块(1)，其用于接收应用层下发的开关控制命令，并将所述开关控制命令转发至所述控制模块(2)；
所述控制模块(2)，其用于解析所述开关控制命令，并根据解析结果控制所述继电器模块(3)输出开关信号；
所述继电器模块(3)，其用于在所述控制模块(2)的控制下，输出开关信号。
2.根据权利要求1所述一种LoRa无线开关执行器，其特征在于，所述继电器模块(3)包括8个继电器单元(31)；
所述解析结果包括一个字节的继电器单元设置标志位，其中，0表示对应继电器单元保持不变，1表示对应继电器单元重新设置；所述解析结果还包括一个字节的继电器单元设置值，其中，0表示对应的继电器单元设置为断开，即输出关闭的开关信号，1表示对应的继电器单元设置为闭合，即输出开启的开关信号；
所述控制模块(2)，其具体用于根据所述解析结果，控制8个所述继电器单元(31)输出开关信号。
3.根据权利要求2所述一种LoRa无线开关执行器，其特征在于，每个所述继电器单元(31)包括电阻(3101)、NPN型三极管(3102)、二极管(3103)、继电器(3104)、第一开关(3105)、第二开关(3106)、第三开关(3107)、VCC1端(3108)、VCC2端(3109)、第一设备连接端(3110)和第二设备连接端(3111)；
所述电阻(3101)的一端与所述控制模块(2)电连接，另一端与所述NPN型三极管(3102)的基极电连接；所述NPN型三极管(3102)的发射极接地，集电极与所述二极管(3103)的阳极电连接；所述二极管(3103)的阴极与VCC1端(3108)电连接；所述继电器(3104)的两个输入端并联在所述二极管(3103)的两端，以使当所述电阻(3101)与所述控制模块(2)电连接的一端输入高电平时,所述继电器(3104)的两个输出端之间闭合，输入低电平时,所述继电器(3104)的两个输出端之间断开；所述继电器(3104)的一个输出端与所述第一设备连接端(3110)电连接；所述继电器(3104)的另一个输出端分别串联所述第一开关(3105)后与所述VCC2端(3109)电连接，串联所述第二开关(3106)后与所述第二设备连接端(3111)电连接；所述第二设备连接端(3111)与所述第二开关(3106)的公共端串联所述第三开关(3107)后接地。
4.根据权利要求2所述一种LoRa无线开关执行器，其特征在于，所述控制模块(2)，其还用于间隔预设时间将所述继电器模块(3)中各个继电器单元(31)的断开或闭合的状态信息传输至所述LoRa无线传输模块(1)；
所述LoRa无线传输模块(1)，其还用于将所述状态信息上传至所述应用层。
5.根据权利要求1所述一种LoRa无线开关执行器，其特征在于，还包括复位模块(4)，其用于将所述控制模块(2)恢复出厂设置。
6.根据权利要求1所述一种LoRa无线开关执行器，其特征在于，还包括指示灯模块(5)；
所述控制模块(2)，其还用于监测所述LoRa无线传输模块(1)是否正常工作；是，则驱动所述指示灯模块(5)点亮；否，则驱动所述指示灯模块(5)熄灭；
所述指示灯模块(5)，其用于在所述控制模块(2)的驱动下点亮或熄灭。
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