CN113641127A - 智能物联网控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能物联网控制器，包括微控制器模块以及开关量输入模块、开关量输出模块、干接点输出模块、继电器输出模块、总线通信模块和电源模块；干接点输出模块可输出两路无源干接点信号并用于连接第三方设备；微控制器模块通过异步串行总线与总线通信模块连接，微控制器模块用于通过总线通信模块与外接的CAN总线设备进行通信。本发明使总线通信模块采用CAN总线通信的方式，利用硬件的冲突检测机制和自动仲裁机制，确保每条控制指令都能被及时接收并执行兼容性高；同时可通过干接点输出模块输出无源干接点开关信号，可兼容对接绝大部分第三方设备。

Description

智能物联网控制器

【技术领域】

本发明涉及建筑与楼宇智能化领域，尤其涉及一种智能物联网控制器。

【背景技术】

物联网控制系统是利用物联网技术，并基于建筑内的楼宇智能控制器(RCU)构成专用的网络，从而实现对楼宇内的电器系统的开关控制、实时监控分析等操作。其中，RCU主机作为控制系统的核心，通过网络与服务器相连，实现对房间电力系统、通讯系统、多媒体系统、安防监控系统、门禁系统、照明系统、电器设备运行模式等信息的采集和实时控制，在保证舒适性的前提下，实现建筑楼宇内设备的节能运行，是目前酒店、居家、办公等智能化的必备装置，其具有智能化、网络化、规范化等特点。然而，目前建筑智能化的智能控制器各个单元的都是单独控制的，可兼容扩展性差，导致电气逻辑配置不够灵活，从而不能很好的满足客户的不同需求。

鉴于此，实有必要提供一种智能物联网控制器以克服上述缺陷。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种智能物联网控制器，旨在改善现有的建筑智能控制器可兼容扩展性差的问题，电气逻辑配置灵活，满足客户的不同需求。

为了实现上述目的，本发明第提供一种智能物联网控制器，包括微控制器模块以及分别与所述微控制器模块电性连接的开关量输入模块、开关量输出模块、干接点输出模块、继电器输出模块、总线通信模块和电源模块；所述干接点输出模块可输出两路无源干接点信号并用于连接第三方设备；所述微控制器模块通过异步串行总线与所述总线通信模块连接，所述微控制器模块用于通过所述总线通信模块与外接的CAN总线设备进行通信。

在一个优选实施方式中，还包括与所述微控制器模块电性连接的网络模块；所述网络模块用于连接所述微控制器模块与外部的以太网。

在一个优选实施方式中，所述开关量输入模块包含有若干个一一对应连接的光耦芯片与输入锁存器芯片；所述输入锁存器芯片通过一组输入并行总线连接所述微控制器模块。

在一个优选实施方式中，所述开关量输出模块包括若干个一一对应连接的达林顿驱动芯片与输出锁存器芯片。

在一个优选实施方式中，所述继电器输出模块包括若干个一一对应连接的达林顿驱动芯片与输出锁存器芯片；所述输出锁存器芯片通过输出并行总线与所述微控制器模块连接。

在一个优选实施方式中，所述开关量输入模块上设置有至少两种电压大小的第一电源输出接口；所述电源输出接口用于连接外接开关面板。

在一个优选实施方式中，所述开关量输出模块设置有至少两种电压大小的第二电源输出接口；所述开关量输出模块用于输出多路LED控制信号并控制所述外接开关面板的状态指示灯。

在一个优选实施方式中，所述第一电源输出接口与所述第二电源输出接口均采用多口RJ45插座作为接线端子。

在一个优选实施方式中，所述总线通信模块为CAN总线通信；所述总线通信模块的通信接口连接有保护器件；所述保护器件包括相连接的气体放电管、TVS管与自恢复保险丝。

在一个优选实施方式中，所述干接点输出模块包含有两路10A继电器；所述两路10A继电器由所述微控制器模块通过三极管驱动控制。

本发明提供的智能物联网控制器，通过将开关量输入模块采集的外接开关面板的开关信号传递给微控制器模块；微控制器模块一方面通过继电器输出模块控制继电器的通断，实现第三方设备的逻辑控制，另一方面通过开关量输出模块驱动外接开关面板作出对应的状态指示。另外，总线通信模块采用CAN总线通信的方式，利用硬件的冲突检测机制和自动仲裁机制，确保每条控制指令都能被及时接收并执行兼容性高；同时可通过干接点输出模块输出无源干接点开关信号，可兼容对接绝大部分第三方设备。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明提供的智能物联网控制器的框架图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在本发明的实施例中，提供了一种智能物联网控制器100，用于对建筑楼宇的进行智能化控制，将室内不同单元集成到控制面板中，实现统一管理、模块化设置，可扩展性强。并通过网络架构技术，兼容多平台接口，支持多种通信协议的相互转换，可满足不同场景下对室内环境的个性化需求，能够满足现有市场上所有类型办公、居家、酒店客房设备的兼容。

如图1所示，智能物联网控制器100包括微控制器模块1以及分别与微控制器模块1电性连接的开关量输入模块2、开关量输出模块3、干接点输出模块4、继电器输出模块5、总线通信模块7和电源模块8。其中，电源模块8用于为微控制器模块1、开关量输入模块2、开关量输出模块3、干接点输出模块4、继电器输出模块5以及总线通信模块7提供电源。微控制器模块1可采用现有的控制芯片，用于实现所控制设备的逻辑处理，故其结构与实现原理在此不做赘述。

干接点输出模块4可输出两路无源干接点信号并用于连接第三方设备。具体的，干接点输出模块4包含有两路10A继电器。两路10A继电器由微控制器模块1通过三极管驱动控制。因此，可通过干接点输出模块4输出无源干接点开关信号，可兼容对接绝大部分第三方设备。其中，第三方设备包括但不限于摄像头、门铃等。

微控制器模块1通过异步串行总线与总线通信模块7连接。即，微控制器模块1用于通过总线通信模块7与外接的CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线设备进行通信。具体的，总线通信模块7为CAN总线通信。需要说明的是，CAN总线通信没有主从之分，多个节点可同时发起通信而不会造成总线拥塞，因此响应速度很快，不存在通信延迟的问题，从而利用硬件的冲突检测机制和自动仲裁机制，确保每条控制指令都能被及时接收并执行，兼容性高。进一步的，总线通信模块7的通信接口连接有保护器件(图中未示出)。其中，保护器件包括相连接的气体放电管、TVS管与自恢复保险丝，从而当总线通信模块7的负荷超载时，进行断开保护。

进一步的，智能物联网控制器100还包括与微控制器模块1电性连接的网络模块6。网络模块6用于连接微控制器模块1与外部的以太网。即，微控制器模块1可通过网络模块6连接到以太网，实现远程受控、进行数据备份等功能。

在本发明的实施例中，开关量输入模块2包含有若干个一一对应连接的光耦芯片与输入锁存器芯片。开关量输入模块2的输入锁存器芯片通过一组输入并行总线连接微控制器模块1。开关量输入模块2上设置有至少两种电压大小的第一电源输出接口，用于连接外接开关面板，从而用于采集外接开关面板的开关信号传递给微控制器模块1。具体的，电源输出接口可选择输出12V或24V两种直流电源。

开关量输出模块3包括若干个一一对应连接的达林顿驱动芯片与输出锁存器芯片。开关量输出模块3设置有至少两种电压大小的第二电源输出接口，用于输出多路LED控制信号并控制外接开关面板的状态指示灯，从而驱动外接开关面板作出对应的状态指示。具体的，开关量输出模块3设置有12V或24V两种直流电源输出接口。

其中，第一电源输出接口与第二电源输出接口均采用多口RJ45插座作为接线端子，工程接线时只需要按照标准压水晶头即可，有效减少出错环节，从而可以规范工程接线、提高施工效率。

另外，继电器输出模块5包括若干个一一对应连接的达林顿驱动芯片与输出锁存器芯片。继电器输出模块5的输出锁存器芯片通过输出并行总线与微控制器模块1连接，从而可通过继电器输出模块5控制继电器的通断，实现灯光、窗帘等用电器的逻辑控制。

综上所述，本发明提供的智能物联网控制器100，通过将开关量输入模块2采集的外接开关面板的开关信号传递给微控制器模块1；微控制器模块1一方面通过继电器输出模块5控制继电器的通断，实现第三方设备的逻辑控制，另一方面通过开关量输出模块2驱动外接开关面板作出对应的状态指示。另外，总线通信模块7采用CAN总线通信的方式，利用硬件的冲突检测机制和自动仲裁机制，确保每条控制指令都能被及时接收并执行兼容性高；同时可通过干接点输出模块4输出无源干接点开关信号，可兼容对接绝大部分第三方设备。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统或装置/服务器设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统或装置/服务器设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。

Claims (10)

1.一种智能物联网控制器，其特征在于，包括微控制器模块以及分别与所述微控制器模块电性连接的开关量输入模块、开关量输出模块、干接点输出模块、继电器输出模块、总线通信模块和电源模块；所述干接点输出模块可输出两路无源干接点信号并用于连接第三方设备；所述微控制器模块通过异步串行总线与所述总线通信模块连接，所述微控制器模块用于通过所述总线通信模块与外接的CAN总线设备进行通信。

2.如权利要求1所述的智能物联网控制器，其特征在于，还包括与所述微控制器模块电性连接的网络模块；所述网络模块用于连接所述微控制器模块与外部的以太网。

3.如权利要求1所述的智能物联网控制器，其特征在于，所述开关量输入模块包含有若干个一一对应连接的光耦芯片与输入锁存器芯片；所述输入锁存器芯片通过一组输入并行总线连接所述微控制器模块。

4.如权利要求1所述的智能物联网控制器，其特征在于，所述开关量输出模块包括若干个一一对应连接的达林顿驱动芯片与输出锁存器芯片。

5.如权利要求1所述的智能物联网控制器，其特征在于，所述继电器输出模块包括若干个一一对应连接的达林顿驱动芯片与输出锁存器芯片；所述输出锁存器芯片通过输出并行总线与所述微控制器模块连接。

6.如权利要求1所述的智能物联网控制器，其特征在于，所述开关量输入模块上设置有至少两种电压大小的第一电源输出接口；所述电源输出接口用于连接外接开关面板。

7.如权利要求6所述的智能物联网控制器，其特征在于，所述开关量输出模块设置有至少两种电压大小的第二电源输出接口；所述开关量输出模块用于输出多路LED控制信号并控制所述外接开关面板的状态指示灯。

8.如权利要求7所述的智能物联网控制器，其特征在于，所述第一电源输出接口与所述第二电源输出接口均采用多口RJ45插座作为接线端子。

9.如权利要求1所述的智能物联网控制器，其特征在于，所述总线通信模块为CAN总线通信；所述总线通信模块的通信接口连接有保护器件；所述保护器件包括相连接的气体放电管、TVS管与自恢复保险丝。

10.如权利要求1所述的智能物联网控制器，其特征在于，所述干接点输出模块包含有两路10A继电器；所述两路10A继电器由所述微控制器模块通过三极管驱动控制。

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