CN202548607U - 控制模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及智能家居控制系统技术领域，尤其涉及一种适用于智能家居Z-wave控制系统的控制模组，其包括有可安装于通用型开关面板内的外壳体、设置于外壳体内的控制电路板，控制电路板设置有交流电输入端口、交流电输出端口、开关输入端口；控制电路板还设置有天线、Z-wave控制电路，Z-wave控制电路通过天线与智能家居Z-wave控制系统的主机进行Z-wave无线通讯连接。本实用新型可利用Z-wave网络的低成本、低功耗、高可靠性等特点；而且，本实用新型可通过外壳体安装于通用型开关面板内，不破坏原有的通用型开关面板的结构，从而方便地控制灯具等受控设备。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能家居控制系统技术领域，尤其涉及一种适用于智能家居Z-wave控制系统的控制模组。
背景技术
随着Z-wave(Z-wave Alliance，一种新兴的基于射频的适于网络的短距离无线通信技术)的广泛应用，以及Z-wave在欧美的普及率升高，众多国际知名公司均开发了智能家居Z-wave控制系统。目前，智能家居Z-wave控制系统主要包括主机、遥控器、受控设备(例如：灯具、窗帘或空调)，主机、遥控器和受控设备通过Z-wave技术构成Z-wave无线网络，在使用时，主机可以通过遥控器控制受控设备的开关，或者使用者通过遥控器直接控制受控设备的开关。但是，由于这种智能家居Z-wave控制系统需要单独设置遥控器，而现有的灯具、空调等受控设备的生产厂家均配置有专用遥控器，因此在使用时用户很容易混淆两种遥控器，导致遥控操作的复杂麻烦；另外，当智能家居Z-wave控制系统因为故障而当机时，不仅控制系统的遥控器不能控制受控设备的开关，受控设备也不能通过手动控制开关。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种应用Z-wave协议、可安装于通用型开关面板内、且可方便地控制受控设备开关的适用于智能家居Z-wave控制系统的控制模组。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种适用于智能家居Z-wave控制系统的控制模组，其包括可安装于通用型开关面板内的外壳体、设置于所述外壳体内的控制电路板，所述控制电路板设置有交流电输入端口、交流电输出端口、开关输入端口，所述交流电输入端口与交流电电网连接，所述交流电输出端口与受控设备连接，所述开关输入端口与通用型开关面板的开关按键连接；所述控制电路板还设置有天线、Z-wave控制电路，所述Z-wave控制电路通过所述天线与智能家居Z-wave控制系统的主机进行Z-wave无线通讯连接。
较佳地，所述Z-wave控制电路包括Z-wave模块、检测单片机、用于控制交流电输出开关的继电器、用于供电的电源模块，所述电源模块的输入端与所述交流电输入端口连接，所述交流电输出端口通过所述继电器的触点端与所述电源模块的输入端连接，所述继电器的控制端与所述Z-wave模块的控制命令输出端连接，所述Z-wave模块的控制命令输入端通过所述检测单片机与通用型开关面板的开关按键连接，所述Z-wave模块的数据收发端通过所述天线与智能家居Z-wave控制系统的主机进行Z-wave无线通讯连接。
较佳地，所述外壳体为一倒角的正方盒体，所述外壳体的边长为51.2毫米、两相对倒角线的距离为56.41毫米、厚度为18毫米，所述通用型开关面板为国际标准的欧规86型开关面板。
较佳地，所述通用型开关面板的开关按键包括本地开关、第一遥控开关、第二遥控开关。
较佳地，所述电源模块包括电源电路、稳压电路，所述电源电路的输入端与所述交流电输入端口连接，所述交流电输出端口通过所述继电器的触点端与所述电源电路的输入端连接，所述稳压电路的输入端、所述继电器的电源输入端均与所述电源电路的输出端连接，所述Z-wave模块的电源输入端、所述检测单片机的电源输入端均与所述稳压电路的输出端连接。
较佳地，所述Z-wave模块包括微处理器、无线收发器，所述继电器的控制端与所述微处理器的控制命令输出端连接，所述微处理器的控制命令输入端通过所述检测单片机与通用型开关面板的开关按键连接，所述微处理器的数据端通过所述无线收发器与所述天线连接。
较佳地，所述Z-wave控制电路还包括LED指示灯，所述LED指示灯与所述微处理器的指示信号输出端连接。
较佳地，所述Z-wave控制电路还包括紧急按钮，所述紧急按钮与所述微处理器的紧急控制信号输出端连接。
较佳地，所述无线收发器采用的通信频率为868.42MHz。
与现有技术相比，本实用新型包括可安装于通用型开关面板内的外壳体、设置于所述外壳体内的控制电路板，控制电路板设置有交流电输入端口、交流电输出端口、开关输入端口，控制电路板还设置有天线、Z-wave控制电路，本实用新型应用了Z-wave协议，因此，本实用新型可利用Z-wave网络的低成本、低功耗、高可靠性等特点；而且，本实用新型可通过外壳体安装于通用型开关面板内，不破坏原有的通用型开关面板的结构，无需单独设置遥控器，从而方便地控制灯具等受控设备。
通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。
附图说明
图1为本实用新型控制模组的结构示意图。
图2为本实用新型控制模组的另一方向的结构示意图。
图3为本实用新型控制模组的俯视图。
图4为本实用新型控制模组的侧视图。
图5为本实用新型控制模组的分解示意图。
图6为本实用新型控制模组的Z-wave控制电路的原理框图。
具体实施方式
现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。
如图1-6所示，本实用新型包括有可安装于通用型开关面板内的外壳体、设置于外壳体内的控制电路板2，其中，外壳体使本实用新型方便地安装于通用型开关面板内，而且不会破坏原有的通用型开关面板的结构；控制电路板2设置有交流电输入端口(AC_input)3、交流电输出端口(AC_output)4、开关输入端口(Keypad_Connector)5，交流电输入端口3与交流电电网连接，为本实用新型供电，交流电输出端口4与受控设备连接，使本实用新型可以为受控设备供电，开关输入端口5与通用型开关面板的开关按键连接；控制电路板2还设置有天线(Antenna)、Z-wave控制电路，Z-wave控制电路通过天线与智能家居Z-wave控制系统的主机进行Z-wave无线通讯连接。在使用时，智能家居Z-wave控制系统的主机可以通过Z-wave控制电路控制输入受控设备的交流电，从而控制受控设备的开关，同时，通用型开关面板的开关按键可以通过Z-wave控制电路转发智能家居Z-wave控制系统内部的指令，从而控制其它的受控设备。
较佳者，外壳体为一倒角的正方盒体，外壳体的边长(a)为51.2毫米、两相对倒角线的距离(b)为56.41毫米、厚度(c)为18毫米，上述结构的外壳体适合安装于国际标准的欧规86型开关面板内，而且不会破坏欧规86型开关面板的原有结构，因此，在本实施例中，所述通用型开关面板为国际标准的欧规86型开关面板。当然，根据需要安装的通用型开关面板规格，所述外壳体也可以为其它的尺寸规格，不仅限于为本实施例选用的尺寸规格，只要其匹配于通用型开关面板的规格、并且不会破坏原有的通用型开关面板的结构即可。
较佳者，通用型开关面板的开关按键包括本地开关(K3)、第一遥控开关(K1)、第二遥控开关(K2)，在使用时，用户可以通过本地开关直接手动控制本地受控设备(如：灯具)，而智能家居Z-wave控制系统的主机可以指定第一遥控开关或第二遥控开关控制同一智能家居Z-wave控制系统内的其它受控设备，例如：同一个Z-wave网络的一个灯光控制模组或者是多个灯光控制模组。
具体地说，Z-wave控制电路包括Z-wave模块61、检测单片机62、用于控制交流电输出开关的继电器(relay)、用于供电的电源模块，电源模块的输入端与交流电输入端口3连接，交流电输出端口4通过继电器的触点端与电源模块的输入端连接，继电器的控制端与Z-wave模块61的控制命令输出端连接，使Z-wave模块61可以通过控制继电器而控制输入本地受控设备的交流电，即控制本地受控设备的开关；Z-wave模块61的控制命令输入端通过检测单片机62与通用型开关面板的开关按键连接，Z-wave模块61的数据收发端通过天线与智能家居Z-wave控制系统的主机进行Z-wave无线通讯连接，使Z-wave模块61可以通过检测单片机62检测受控设备的状态，而且，通用型开关面板的开关按键可以通过检测单片机62输入开关指令给Z-wave模块61。
较佳者，电源模块包括电源电路63、稳压电路64，电源电路63的输入端与交流电输入端口3连接，交流电输出端口4通过继电器的触点端与电源电路63的输入端连接，稳压电路64的输入端、继电器的电源输入端均与电源电路63的输出端连接，Z-wave模块61的电源输入端、检测单片机62的电源输入端均与稳压电路64的输出端连接。更具体地说，所述电源电路63为LNK304开关电源，其可以将输入的交流电(如：220V_50Hz)转换成12V直流电，为继电器供电；所述稳压电路64为型号LE33的低功耗稳压芯片，其可以将输入的12V直流电转换成3.3V直流电，为Z-wave模块61和检测单片机62供电。
较佳者，Z-wave模块61包括微处理器611、无线收发器612，继电器的控制端与微处理器611的控制命令输出端连接，微处理器611的控制命令输入端通过检测单片机62与通用型开关面板的开关按键连接，微处理器611的数据端通过无线收发器612与天线连接。更具体地说，所述继电器的控制端通过一个三极管(Q1)与微处理器611的控制命令输出端连接，使微处理器611可以通过控制三极管而控制继电器的执行；其中，无线收发器612采用的通信频率为868.42MHz，无线收发器612具有发射和接收功能，其可以通过天线接收主机的控制指令和发射本模组的状态信息给主机。
较佳者，Z-wave控制电路还包括LED指示灯(LED)，LED指示灯与微处理器611的指示信号输出端连接，LED指示灯用于指示本模组的状态。
较佳者，Z-wave控制电路还包括紧急按钮(Button)7，紧急按钮7与微处理器611的紧急控制信号输出端连接，紧急按钮7用于紧急关闭本模组。在本实施例中，所述紧急按钮7设置于外壳体，且LED指示灯位于紧急按钮7的下方，使LED指示灯的灯光可以从紧急按钮7的缝隙中透出；其中，所述外壳体由上盖11和下盖12互相扣合而成，控制电路板2安装于上盖11与下盖12之间。
本实用新型在使用时，微处理器611可以通过接收智能家居Z-wave控制系统的主机控制指令或者检测单片机62传递过来的本地开关指令，从而控制继电器执行相应的动作，进而控制本地受控设备的电源开关，例如：当控制继电器的触点端断开时，则切断输入本地受控设备的交流电，即关闭本地受控设备的电源；同时，通用型开关面板的第一遥控开关或第二遥控开关也可以通过检测单片机62输入遥控开关指令给微处理器611，由微处理器611通过无线收发器612及天线发送给其它的控制模组或其它受控设备，从而控制其它受控设备。
综上所述，本实用新型可通过外壳体安装于通用型开关面板内，不破坏原有的通用型开关面板的结构，无需单独设置遥控器，从而方便地控制灯具等受控设备；进一步，本实用新型可通过与智能家居Z-wave控制系统的主机组成Z-wave智能网络，从而应用Z-wave协议的智能性、优越性；更进一步，当智能家居Z-wave控制系统当机时，本实用新型依然可以通过通用型开关面板的本地开关手动控制本地受控设备，即不会影响本地受控设备的控制。因此，本实用新型可广泛应用于智能家居Z-wave控制系统的通用型开关面板等开关设备上。
以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。
Claims (9)
1.一种控制模组，适用于智能家居Z-wave控制系统中，其特征在于：包括可安装于通用型开关面板内的外壳体、设置于所述外壳体内的控制电路板，所述控制电路板设置有交流电输入端口、交流电输出端口、开关输入端口，所述交流电输入端口与交流电电网连接，所述交流电输出端口与受控设备连接，所述开关输入端口与通用型开关面板的开关按键连接；所述控制电路板还设置有天线、Z-wave控制电路，所述Z-wave控制电路通过所述天线与智能家居Z-wave控制系统的主机进行Z-wave无线通讯连接。
2.如权利要求1所述的控制模组，其特征在于：所述Z-wave控制电路包括Z-wave模块、检测单片机、用于控制交流电输出开关的继电器、用于供电的电源模块，所述电源模块的输入端与所述交流电输入端口连接，所述交流电输出端口通过所述继电器的触点端与所述电源模块的输入端连接，所述继电器的控制端与所述Z-wave模块的控制命令输出端连接，所述Z-wave模块的控制命令输入端通过所述检测单片机与通用型开关面板的开关按键连接，所述Z-wave模块的数据收发端通过所述天线与智能家居Z-wave控制系统的主机进行Z-wave无线通讯连接。
3.如权利要求1或2所述的控制模组，其特征在于：所述外壳体为一倒角的正方盒体，所述外壳体的边长为51.2毫米、两相对倒角线的距离为56.41毫米、厚度为18毫米，所述通用型开关面板为国际标准的欧规86型开关面板。
4.如权利要求3所述的控制模组，其特征在于：所述通用型开关面板的开关按键包括本地开关、第一遥控开关、第二遥控开关。
5.如权利要求2所述的控制模组，其特征在于：所述电源模块包括电源电路、稳压电路，所述电源电路的输入端与所述交流电输入端口连接，所述交流电输出端口通过所述继电器的触点端与所述电源电路的输入端连接，所述稳压电路的输入端、所述继电器的电源输入端均与所述电源电路的输出端连接，所述Z-wave模块的电源输入端、所述检测单片机的电源输入端均与所述稳压电路的输出端连接。
6.如权利要求2所述的控制模组，其特征在于：所述Z-wave模块包括微处理器、无线收发器，所述继电器的控制端与所述微处理器的控制命令输出端连接，所述微处理器的控制命令输入端通过所述检测单片机与通用型开关面板的开关按键连接，所述微处理器的数据端通过所述无线收发器与所述天线连接。
7.如权利要求6所述的控制模组，其特征在于：所述Z-wave控制电路还包括LED指示灯，所述LED指示灯与所述微处理器的指示信号输出端连接。
8.如权利要求6或7所述的控制模组，其特征在于：所述Z-wave控制电路还包括紧急按钮，所述紧急按钮与所述微处理器的紧急控制信号输出端连接。
9.如权利要求6或7所述的控制模组，其特征在于：所述无线收发器采用的通信频率为868.42MHz。
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