CN204009546U - 一种基于ZigBee技术的物联网控制开关 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种基于ZigBee技术的物联网控制开关，控制芯片分别与显示设备模块、按键单元、电流电压数据采集单元、输出控制模块、ZigBee射频信号收发模块、输入电源接口和供电模块连接。设备透过物联网实现终端与终端之间，终端与控制主机ZC之间的数据联网和数据交换，产品具备数据传输、数据采集、控制开关指令的接收等功能，具体表现在当前信息LCM显示、通过控制主机ZC实现和连接在物联网系统服务器终端设备的实时数据采集和开关控制功能。ZigBee射频信号收发模块自组网的应用能有效降低产品成本，一体化的数据采集单元和控制模块集成在一片普通8位的MCU内，使设计简洁安装方便，输出开关控制采用双向可控硅电路，使开关控制时不易打火且没有声音。

Description

一种基于ZigBee技术的物联网控制开关
技术领域
本实用新型涉及以ZigBee为基础的射频技术领域，具体的说是一种采用ZigBee技术通信的专门针对物联网基础应用的且广泛使用的基本数据采集（如电流电压等）和开关控制设备，特别涉及其电气模块连接结构。
背景技术
目前的此类产品采用WIFI、蓝牙或者GPRS/EDGE/3G模块来实现，结合数据采集和和开关控制，实现物联网的最基础应用-对设备的基本数据采集和控制开关。此类产品大都协议复杂、功耗高、费用昂贵。要么距离短（如蓝牙）、增加设备（WIFI必须有全生产线区域覆盖，且协议复杂）、费用高昂且通信质量一般（GPRS/EDGE/3G模块，要求有流量费和很好的信号质量，同时要一个价格不菲的ARM单片机进行控制），不适合在物联网推广中大量应用。所以，目前基本没有专用于物联网的价廉物美的控制开关设备。
故仍然需要对现有的此类专用于物联网的控制开关设备的基本数据采集和开关控制设备的通讯传输方式和数据采集和控制方式进行改进。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种基于ZigBee技术的物联网控制开关，其采用ZigBee技术（即IEEE802.15.4标准），通过独有的自组网技术，各个控制开关在控制主机ZC的控制下实现自主联网，当某一控制开关出现故障时可以实现自主维护、自主修复网络、上传故障信息；控制开关的基本信息如电流、电压等参数通过ZigBee射频收发模块回传到控制主机ZC，通过控制主机ZC将数据回传到互联网；将相关控制指令从互联网通过控制主机ZC透过自组网络回传到控制开关完成对设备的开关控制。这种新型的控制开关与物联网之间的数据交换、数据采集和控制方式，克服了现有技术中存在的缺点和不足。
为了实现这一目的，本实用新型的技术方案如下: 一种基于ZigBee技术的物联网控制开关，包括壳体，所述壳体内设有控制芯片，该控制芯片分别与显示设备模块、按键单元、电流电压数据采集单元、输出控制模块、ZigBee射频信号收发模块、输入电源接口和供电模块连接，所述ZigBee射频信号收发模块与控制芯片双向数据连接，所述ZigBee射频信号收发模块中采用2.4GHz的FSK射频模式ISM频带，基于IEEE802.15.4标准协议，输入电源接口和供电模块还分别与ZigBee射频信号收发模块和输出控制模块连接，所述电流电压数据采集单元内置12比特的ADC，用于对当前开关的电流和电压进行实时采集。
本实用新型公开了一种基于ZigBee技术的物联网控制开关，其采用ZigBee射频信号收发模块，透过物联网实现终端与终端之间，终端与控制主机ZC之间的数据联网和数据交换，产品具备数据传输、数据采集、控制开关指令的接收等功能，具体表现在当前信息LCM显示、通过控制主机ZC实现和连接在物联网系统服务器终端设备的实时数据采集和开关控制功能。ZigBee射频信号收发模块自组网的应用能有效降低产品成本，一体化的数据采集单元和控制模块集成在一片普通8位的MCU内，使设计简洁安装方便，输出开关控制采用双向可控硅电路，使开关控制时不易打火且没有声音。这种设计价格低廉且易于推广应用，相比现有技术而言具有突出的实质性特点和显著进步。
附图说明
图1为本实用新型电器模块连接示意图。
图2为ZigBee射频信号收发模块电路原理图。
图3为控制芯片电路原理图。
图4为显示设备模块电路原理图。
图5为按键单元电路原理图。
图6为电流电压数据采集单元电路原理图。
图7为输出控制模块电路原理图。
图8为输入电源接口和供电模块电路原理图。
具体实施方式
本实用新型公开了一种基于ZigBee技术的物联网控制开关，它包括壳体7，其区别于现有技术在于：所述壳体7内设有控制芯片1，该控制芯片1分别与显示设备模块2、按键单元3、电流电压数据采集单元4、输出控制模块5、ZigBee射频信号收发模块6、输入电源接口和供电模块8连接，所述ZigBee射频信号收发模块6与控制芯片1双向数据连接，所述ZigBee射频信号收发模块6中采用2.4GHz的FSK射频模式ISM频带，基于IEEE802.15.4标准协议，输入电源接口和供电模块8还分别与ZigBee射频信号收发模块6和输出控制模块5连接，电流电压数据采集单元4的数据输入端还与次级电流次级电压数据采集单元的数据输出端连接,可提高数据采集的精度和安全性。
在具体实施时，所述壳体7表面分别设有确认键、上键、下键、左键、右键、取消键。
在具体实施时，所述电流电压数据采集单元4内置12比特的ADC，用于对当前开关的电流和电压进行实时采集。
在具体实施时，如图7中所示，所述输出控制模块5内置双向可控硅Q1，该双向可控硅Q1两端并联有一电容 C3，该双向可控硅Q1与电容C3的一连接端处串联有电阻R1，以避免高压打火，同时实现静音切换。
关于微控制器MCU及外围电路已经十分成熟，该IC采用ST的普通8位单片机，已经生产多年，比如有用风扇控制器、微波炉、电磁炉等。
上述ZigBee射频信号收发模块6，以AMCCOM公司的主芯片为主，可以实现跳频的全双工的收发模组，并大量使用在工程测控，物联网应用等产品，作为数据传输的标准设备。
上述显示设备模块2采用2.0寸的STN-LCM模组，该模组是一个成熟的显示设备模块，大量用于电子玩具上面。
上述输入电源接口和供电模块8采用普通交流220V供电，输出3.3V直流电压给控制芯片1和ZigBee射频信号收发模块6等各模块供电。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施只局限于上述这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种基于ZigBee技术的物联网控制开关，包括壳体（7），其特征在于：所述壳体（7）内设有控制芯片（1），该控制芯片（1）分别与显示设备模块（2）、按键单元（3）、电流电压数据采集单元（4）、输出控制模块（5）、ZigBee射频信号收发模块（6）、输入电源接口和供电模块（8）连接，所述ZigBee射频信号收发模块（6）与控制芯片（1）双向数据连接，ZigBee射频信号收发模块（6）中采用2.4GHz的FSK射频模式ISM频带，基于IEEE802.15.4标准协议，输入电源接口和供电模块（8）还分别与ZigBee射频信号收发模块（6）和输出控制模块（5）连接，所述电流电压数据采集单元（4）内置12比特的ADC，用于对当前开关的电流和电压进行实时采集。
2.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee技术的物联网控制开关，其特征在于：所述壳体（7）表面分别设有确认键、上键、下键、左键、右键、取消键。
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CN114423018A (zh) * 2021-12-08 2022-04-29 深圳市豪恩安全科技有限公司 一种基于Zigbee网络的提高通信效率的方法

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