CN202488426U - 一种Zigbee无线触控开关及系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种Zigbee无线触控开关，包括触控开关，触控开关包括外壳、触控面板、印刷电路板和电源，印刷电路板集成有触摸感应模块、稳压电源模块、继电器模块；印刷电路板集成还集成有Zigbee模块；Zigbee模块集成有Zigbee射频收发装置和芯片装置，本实用新型还公开了一种Zigbee无线触控开关系统，其包括Zigbee无线触控开关，还包括网络控制端或遥控器；网络控制端内或遥控器内均设置有Zigbee模块；本实用新型的开关及系统既可以通过普通的物理电路连接，还可以通过网络或远程操作来实现开关的作用；具有自组网、数据传输稳定、无线传输、回传设备状态、无线遥控等优点，克服了普通开关的缺点。
Description
—种Z i gbee无线触控开关及系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及民用家电、智能エ业的无线控制类领域，具体涉及ー种采用Zigbee技术的无线触控智能开关。
背景技术
[0002] 随着物联网产业的不断发展，市场上对于稳定的远程控制设备需求越来越旺盛，特别是功耗小、易组网、数传稳定、可回传设备状态的产品。
[0003] Zigbee是ー种介于无线标记技术和蓝牙之 技木，ZigBee技术是ー种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技木。其存在以下特点：（I)低功耗：发射功率小，而且采用了休眠模式，功耗低，因此ZigBee设备非常省电；（2)成本低=ZigBee模块的初始成本在6美元左右，估计很快就能降到I. 5-2. 5美元；(3)时延短：通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短，适用于对时延要求苛刻的无线控制（如エ业控制场合等）应用；（4)网络容量大：ー个星型结构的Zigbee网络最多可以容纳254个从设备和ー个主设备，而且网络组成灵活；（5)可靠：采取了碰撞避免策略，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，避开了发送数据的竞争和冲突。MAC层采用了完全确认的数据传输模式，如果传输过程中出现问题可以进行重发。
[0004] ZigBee模块是已经包含了所有外围电路和完整协议栈的能够立即投入使用的产品，优秀可靠的ZigBee模块具有在硬件上设计紧凑，体积小，贴片式焊盘设计，可以内置Chip或外置SMA天线，使用起来简单快捷。用户只需要将自己的数据发送到Zigbee模块里，然后Zigbee模块会自动和网络中的目的地址节点进行无线收发通讯了，Zigbee模块已被当成一种已经集成射频、协议和程序的“芯片”，越来越多的被应用到智能化远程控制装置中。
[0005]目前市场上大部分触控开关只是使用触控功能替代了机械按键的功能，不具备无线控制功能，少数具备无线控制功能的触控开关采用了 315MHz的传输频率，其缺点是数据传输不稳定，易受外部干扰，而且无法获取设备状态，远程控制（通过手机或电脑控制）时不准确，用户体验稍差。
发明内容
[0006] 本实用新型的目的在于提供一种无线触控开关，是在触控开关内添加了 Zigbee模块，其工作频率为2. 4GHz，可自组网、无线传输，并通过网络控制端或远程无线遥控实现开关的作用，其数据传输稳定、耗能少。
[0007] 本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：
[0008] ー种Zigbee无线触控开关，包括触控开关，所述触控开关包括外壳、触控面板、印刷电路板和电源，所述印刷电路板集成有触摸感应模块、稳压电源模块、继电器模块；所述印刷电路板还集成有Zigbee模块；
[0009] 所述Zigbee模块集成有Zigbee射频收发装置和芯片装置。[0010] 本实用新型的上述目的还通过以下技术方案进一步完善：
[0011] 所述触摸感应模块为电容式感应模块；所述继电器模块为晶体管驱动继电器模块。
[0012] 所述触摸感应模块上嵌入有控制所述Zigbee无线触控开关自动开启或关闭的定时模块。
[0013] 所述电源为交流电源或电池。
[0014] 所述触控面板的为玻璃触控面板,或为夜光触控面板,或为发声及声控类触控面板；
[0015] 所述触控面板的表面设置有开关控制线路和控制范围的标识。 [0016] 所述外壳为可吸收辐射的外壳。
[0017] 本实用新型的上述目的还包括另一技术方案：
[0018] 一种Zigbee无线触控开关系统,包括Zigbee无线触控开关；与所述Zigbee无线触控开关组网的联控装置；
[0019] 所述联控装置包括网络控制端或遥控器；所述网络控制端内和所述遥控器内均设置有Zigbee模块；所述Zigbee模块集成有Zigbee射频收发装置和芯片装置。
[0020] 所述Zigbee无线触控开关包括触控开关，所述触控开关包括外壳、触控面板、印刷电路板和电源，所述印刷电路板集成有触摸感应模块、稳压电源模块、继电器模块；所述印刷电路板还集成有Zigbee模块；
[0021] 所述Zigbee模块集成有Zigbee射频收发装置和芯片装置。
[0022] 所述触摸感应模块为电容式感应模块；所述继电器模块为晶体管驱动继电器模块。
[0023] 所述触摸感应模块上嵌入有控制所述Zigbee无线触控开关自动开启或关闭的定时模块。
[0024] 所述电源为交流电源或电池。
[0025] 所述触控面板的为玻璃触控面板,或为夜光触控面板,或为发声及声控类触控面板；
[0026] 所述触控面板的表面设置有开关控制线路和控制范围的标识。
[0027] 所述外壳为可吸收辐射的外壳。
[0028] 与所述Zigbee无线触控开关组网的所述联控装置的数量小于等于254个。
[0029] 本实用新型的有益效果
[0030] 本实用新型的Zigbee触控开关及其系统既可以通过普通物理电路的连接实现开关的作用，还可以通过网络或是远程操作实现开关的作用；具有自组网、数据传输稳定、抗干扰能力强、短时延和高容量、耗能少、无线传输、回传设备状态、联动控制、无线遥控的优点，克服了市场上现有开关的缺点。
附图说明
[0031] 图I为本实用新型的Zigbee无线触控开关的模块结构图；
[0032] 图2为本实用新型的Zigbee无线触控开关在网络控制端操控下的工作流程图；具体实施方式：
[0033] 为使本实用新型的Zigbee无线触控开关及系统的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型做进一步详细说明，但是，应当说明的是，以下所描述的具体实施例仅用于说明本实用新型，但不用来限定本实用新型的范围。
[0034] 本实施例中的Zigbee无线触控开关使用2. 4GHz的公共通用频段，在此频段的传输速度可达250Kb/S，可以满足多数的传感和控制需求；
[0035] 实施例一、
[0036] 本实施例中的Zigbee无线触控开关，包括触控开关，所述触控开关包括触控面板、印刷电路板，如图I所示，所述印刷电路板集成有触摸感应模块、稳压电源模块、继电器模块；所述印刷电路板集成还集成有Zigbee模块； [0037] 所述Zigbee模块集成有Zigbee射频收发装置和芯片装置，具有动态路由的自组网功能，同时可以实现远程射频信号的收发，接收操作端发出的信号，并将开关的状态回传。
[0038] 优选的，本实施例中的所述触摸感应模块为电容式感应模块,通过测量振荡电路频率和RC充放电时间来判断电容量变化，实现对开、关动作的检测；所述继电器模块采用晶体管驱动；对所述开关的输出端口的电压进行控制管理；稳压电源模块采用开关电源的原理，使交流电源稳压，输出稳压直流电源。
[0039] 进一步地，所述Zigbee无线智能开关工作时，当操作人触摸、按压开关控制面板时，触摸感应模块感应到电路上的电容变化，实现开关的对应状态的转换，再通过继电器控制模块实现电路的开闭，然后稳压电源模块根据电路的开闭进行工作，从而实现开关的开启或关闭状态。
[0040] 优选的，本实施例中的所述触摸感应模块上嵌入有定时模块，所述定时模块控制所述Zigbee无线触控开关自动开启或关闭；用户可以根据需要将开关定时，举一例：如家居生活中，早晨8点用户需要开关开启，开关开启后线路通电，实现自动煮饭，煮饭时间到后，开关自动调停，方便用户生活；又如，在工业控制中的，使用开关的定时开启功能，可以节约人力，在人员到位前，自动将设备开启，进而实现设备的预热，点检等，人员到位后，可以最快的投入到生产中。开关可以根据用户端需要，增加开关开启或是断开时的联动控制类操作。
[0041] 优选的，本实施例中的所述Zigbee无线触控开关的电源可以直接使用交流电供电方式，便于替代常用的开关；同时也支持支持电池供电，供电方式灵活，不局限普通的供电方式。
[0042] 优选的，所述触控面板为玻璃触控面板，不仅提升了产品的美观度，而且易于保持产品的洁净，日常的灰尘、污溃等能够轻松清除。
[0043] 进一步地，所述触控面板还可以采用夜光类触控面板，或发声及声音控类触控面板，方便用户在各种环境中使用，或方便残疾人使用。
[0044] 智能家居及工业控制中操控开关类面板越来越多，外观相同的开关，用户需要记住或是按触才能确定开关的功能，多次开启关闭容易降低开关的寿命及开关控制的灯及设备的寿命，并且浪费用户时间；而本实用新型的所述Zigbee无线触控开关支持图案定制，方便用户的使用；本实施例中的所述触控面板的表面印制有开关的控制线路和控制范围标识。
[0045] 优选的，本实施例中的所述Zigbee无线触控开关的外壳采用可以吸辐射的材质，吸收开关发出的射线，减小对周围环境的辐射量，使用户端生活更加安全健康。
[0046] 实施例二、 [0047] 本实施例中的Zigbee无线触控开关系统，包括实施例一中所述的Zigbee无线触控开关；还包括与所述Zigbee无线触控开关组网的联控装置；
[0048] 所述联控装置包括网络控制端或遥控器；所述网络控制端内和所述遥控器内均设置有Zigbee模块；所述Zigbee模块集成有Zigbee射频收发装置和芯片装置。
[0049] 进一步地，本实施例中的所述网络控制端和所述遥控器与所述Zigbee无线触控开关之间动态组网，并通过无线通信控制所述Zigbee无线触控开关；
[0050] 优选的，由于所述开关基于Zigbee协议通信，ZigBee支持星形、簇形和网状网络结构，每个ZigBee网络最多可支持255个设备,每个ZigBee设备可以与另外254台联设备相连接，所以本实施例中的所述Zigbee智能触控开关最多可以与254台可与其组网的联控装置相连接。
[0051] 进一步地，本实施例中的Zigbee无线触控开关工作时支持激活和睡眠两种状态，所述开关不处于被操作状态时，自动进入睡眠状态，当进入操作状态时，自动进入激活状态，这两种状态的切换实现了所述Zigbee无线触控开关的节能，实现了耗能少的优点，一般来说两节普通5号干电池可使用6个月以上，成本低廉。
[0052] 更近一步地，本实施例中的Zigbee无线触控开关系统不仅可以实现普通的物理电路的连接实现开关的作用，还可以通过所述网络控制端或是远程操作实现开关的作用；如图2所示，为本实施例中的Zigbee无线触控开关通过网络控制端或远程操控的工作流程图；所述Zigbee触控开关通电，自动组网成功后处于正常运行状态，当网络控制端或远程操控发出指令时，所述Zigbee触控开关收到按照Z i gbee提供的ZCL (Zigbee ClusterLibrary Zigbee协议栈）规范协议封转的数据命令后，首先将控制命令解出并判断命令的类型，如果命令为开启，则电路板上的继电器闭合，使电流通过；同样的，如果收到的命令为关闭，则电路板上的继电器打开，此时电路断开；当执行完操作指令后，所述zigbee模块获取当前的继电器的开合状态，并按照Zigbee提供的ZCL规范协议发送到网络中，网络控制端中的管理系统接收该数据后，更新Zigbee无线触控开关当前的状态。
[0053] 本实施例中的Zigbee触控开关及系统既可以通过普通物理电路的连接实现开关的作用，还可以通过网络或是远程操作实现开关的作用，节点模块之间具有自动动态组网的功能，信息在整个ZigBee网络中通过自动路由的方式进行传输，从而保证了信息传输的可靠性，
[0054] 本实施例中的Zigbee触控开关系统适用于智能家居、智能工业控制等领域；智能工业控制领域中，在工业照明及电机控制上有广泛的应用前景；某些大型设备在开启时，通过后台网络发送操作数据包到大型设备上，实现设备的开启和断开，尤其是大型设备操作难度比较大或是操作不方便时候，通过网络控制实现设备的状态的操作，安全便捷。
[0055] 最后应当说明的是，很显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。
Claims (8)
1. ー种Zigbee无线触控开关，包括触控开关，所述触控开关包括外壳、触控面板、印刷电路板和电源，所述印刷电路板集成有触摸感应模块、稳压电源模块、继电器模块；其特征在于：所述印刷电路板还集成有Zigbee模块； 所述Zigbee模块集成有Zigbee射频收发装置和芯片装置。
2.根据权利要求I所述的无线触控开关，其特征在于： 所述触摸感应模块为电容式感应模块；所述继电器模块为晶体管驱动式继电器模块。
3.根据权利要求I或2所述的无线触控开关，其特征在于： 所述触摸感应模块上嵌入有控制所述Zigbee无线触控开关自动开启或关闭的定时模块。
4.根据权利要求I所述的无线触控开关，其特征在于： 所述电源为交流电源或电池。
5.根据权利要求I所述的无线触控开关，其特征在于： 所述触控面板为玻璃触控面板，或为夜光触控面板，或为发声及声控类触控面板； 所述触控面板的表面设置有开关控制线路和控制范围的标识。
6.根据权利要求I或5所述的无线触控开关，其特征在于： 所述外壳为可吸收辐射的外売。
7. —种Zigbee无线触控开关系统，其特征在于：包括权利要求I至7任意一项所述的Zigbee无线触控开关； 还包括与所述Zigbee无线触控开关组网的联控装置； 所述联控装置包括网络控制端或遥控器，所述网络控制端内和所述遥控器内均设置有Zigbee模块；所述Zigbee模块集成有Zigbee射频收发装置和芯片装置。
8.根据权利要求7所述的无线触控开关系统，其特征在于： 与所述Zigbee无线触控开关组网的所述联控装置的数量小于等于254个。
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