CN204389955U - 一种基于Zigbee的无线智能百叶窗控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于Zigbee的无线智能百叶窗控制系统，包括中央控制器、遥控器以及多个百叶窗驱动器；百叶窗驱动器用于控制百叶窗的叶片旋转角度；中央控制器中设有Zigbee协调器节点；百叶窗驱动器设有Zigbee路由节点；百叶窗驱动器与中央控制器基于Zigbee协调器节点和Zigbee路由节点实现无线通信；遥控器用于控制百叶窗驱动器；遥控器中具有Zigbee终端节点，遥控器与百叶窗驱动器之间基于Zigbee通信连接；遥控器中具有Zigbee信号强度探测单元。该基于Zigbee的无线智能百叶窗控制系统功能丰富，实用性好。

Description

一种基于Zigbee的无线智能百叶窗控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种基于Zigbee的无线智能百叶窗控制系统。

背景技术

百叶窗由于操作方便，外形美观，广泛地用于现代家庭、商业场所、办公室等场地，它不但能够遮阳挡雨、调节通风、保护隐私，而且能够起到很好的装饰作用。然而传统的百叶窗需要用户手动调节百叶窗的升降、叶片角度的开合，长期使用下来不仅浪费时间，而且也很麻烦。市场上的一些电动百叶窗，也多采用有线控制的方式，布线复杂，而且缺少用户与百叶窗交互功能。

公开号为203097568U的实用新型公开了一种无线智能窗户控制系统，功能较为丰富，比如集成了湿度传感器、雨量传感器、Zigbee模块、智能主机和WIFI模块，但是其只能针对一个窗户进行控制，并没有将所有的窗户集成到一个Zigbee系统中。

因此，有必要设计一种新型的基于Zigbee的无线智能百叶窗控制系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于Zigbee的无线智能百叶窗控制系统，该基于Zigbee的无线智能百叶窗控制系统功能丰富，实用性好。

实用新型的技术解决方案如下：

一种基于Zigbee的无线智能百叶窗控制系统，包括中央控制器、遥控器以及多个百叶窗驱动器；百叶窗驱动器用于控制百叶窗的叶片旋转角度；

中央控制器中设有Zigbee协调器节点；百叶窗驱动器设有Zigbee路由节点；百叶窗驱动器与中央控制器基于Zigbee协调器节点和Zigbee路由节点实现无线通信；遥控器用于控制百叶窗驱动器；遥控器中具有Zigbee终端节点，遥控器与百叶窗驱动器之间基于Zigbee通信连接；

遥控器中具有Zigbee信号强度探测单元。Zigbee信号强度探测单元探测各百叶窗驱动器的信号强度，遥控器基于信号强度选择信号最强即离遥控器最近的百叶窗驱动器作为控制对象。

所述的基于Zigbee的无线智能百叶窗控制系统还包括用于信号中转的中继器；中继器中集成有Zigbee路由节点；中央控制器和百叶窗驱动器均与中继器通信连接。

所述的基于Zigbee的无线智能百叶窗控制系统还包括多个单独控制器；单独控制器的数量与百叶窗驱动器的数量相等；多个单独控制器一一对应分别控制多个百叶窗驱动器。

所述的基于Zigbee的无线智能百叶窗控制系统还包括安装中室外的传感器模块；传感器模块集成有光照传感器、雨雪传感器和温湿度传感器；中央控制器接收传感器模块输出的实时采样数据。

传感器模块中具有传感器模块端MCU和Zigbee终端节点；光照传感器、雨雪传感器、温湿度传感器和Zigbee终端节点均与传感器模块端MCU相连。

所述的中央控制器包括中央控制器端MCU、按键、显示屏、存储模块和所述的Zigbee协调器节点；按键、显示屏、存储模块和所述的Zigbee协调器节点均与中央控制器端MCU相连。中央控制器能够同时控制所有百叶窗或多个百叶窗，也可以单独控制某一个百叶窗。

所述的中央控制器还包括与中央控制器端MCU相连的WIFI模块。

基于Zigbee的无线智能百叶窗控制系统还包括远程控制终端和因特网；中央控制器通过所述的WIFI模块接入到因特网中；远程控制终端通过因特网与中央控制器通信。

所述的远程控制终端为智能手机、平板电脑、PC机或笔记本电脑【或其他可接入网络设备】。

百叶窗驱动器具有驱动器端MCU、Zigbee路由节点、限位开关、角度传感器、电机驱动模块和电机；Zigbee路由节点、限位开关、角度传感器、电机驱动模块和电机均与驱动器端MCU相连；电机驱动模块驱动电机以控制百叶窗。

在zigbee网络中，中央控制器担任协调器，中继器和百叶窗驱动器担任路由器，传感器和单独控制器担任终端。设备之间采用zigbee进行通信，远程控制终端通过Internet与系统进行通信。

中央控制器中的zigbee协调器节点用于zigbee网络组建与通讯，wifi模块用于远程通讯，显示模块和按键模块用于人机交互，存储模块用于数据存储。

中央控制器在zigbee网络中担任协调器，是整个Zigbee网络组建与通讯的纽带，同时起着管理整个网络的作用。中央控制器可以指定控制某一个百叶窗，也可以同时控制多个或所有百叶窗。

中继器在系统中的作用是用于zigbee信号的中转。

百叶窗驱动器包括MCU、zigbee路由器节点、限位开关、角度传感器、电机驱动模块、电机。其中zigbee路由器节点用于zigbee通讯，而且具有其他节点的消息转发功能。限位开关和角度传感器用于判断百叶窗叶片的位置和角度。电机驱动模块控制电机的正转反转。

传感器包括MCU、zigbee终端节点、光照传感器、雨雪传感器、温湿度传感器。其中zigbee终端节点用于zigbee通讯。光照、雨雪、温湿度传感器采集外部环境数据，并通过zigbee发送至中央控制器和百叶窗驱动器。

单独控制器的作用是单独控制一扇百叶窗的开关。在系统中，中央控制器能够同时控制所有百叶窗或多个百叶窗，也可以单独控制某一个百叶窗。单独控制器只能控制一个百叶窗。

遥控器在系统中作为zigbee终端节点，通过zigbee进行通讯和控制，而且能根据zigbee信号强度智能选中最近的窗户。不是红外遥控器，不需要专门的红外接收设备。遥控器能够同时控制所有百叶窗或多个百叶窗，也可以单独控制某一个百叶窗。

远程控制终端，能通过网络对百叶窗进行远程控制。

传感器安装在室外，实时采集环境数据；百叶窗驱动器安装在百叶窗本体上，用于带动百叶窗的升降、叶片角度的开合；每一个百叶窗控制器旁边都安装一个单独控制器；根据实际情况安装若干中继器，用于信号的中转；中央控制器集中控制所有的百叶窗。

有益效果：

本实用新型的基于Zigbee的无线智能百叶窗控制系统

具有以下特点：

1.采用zigbee无线控制技术进行组网，解决了布线复杂的问题。

2.多种工作模式可选。运行在智能模式时，能够依据光照、雨雪和温湿度智能调节百叶窗的叶片。无需人工操作。

3.多种操作方式，简单便捷。中央控制器、单独控制器、手机、遥控器都可对百叶窗进行控制，即可以对窗户集中进行控制，也可以独立进行控制。通过网络还能进行远程控制。

4.具备人机交互功能。

5.遥控器通过zigbee进行通讯和控制，能根据zigbee信号强度智能选中最近的窗户，使用方便，是具有人性化的独创设计。

6.中继器用于信号的中转，提高了系统通讯的可靠性。

综上所述，本实用新型采用zigbee无线控制技术，而且能够依据光照、雨雪和温湿度智能调节百叶窗的叶片，同时提供用户交互功能。不仅解决了布线复杂的问题，而且智能化程度高、操作简单便捷。

附图说明

图1为基于Zigbee的无线智能百叶窗控制系统的网络框图。

图2为基于Zigbee的无线智能百叶窗控制系统的结构框图。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明：

实施例1：

如图1-2，一种基于Zigbee的无线智能百叶窗控制系统，包括中央控制器、遥控器以及多个百叶窗驱动器；百叶窗驱动器用于控制百叶窗的叶片旋转角度；

中央控制器中设有Zigbee协调器节点；百叶窗驱动器设有Zigbee路由节点；百叶窗驱动器与中央控制器基于Zigbee协调器节点和Zigbee路由节点实现无线通信；遥控器用于控制百叶窗驱动器；遥控器中具有Zigbee终端节点，遥控器与百叶窗驱动器之间基于Zigbee通信连接；

遥控器中具有Zigbee信号强度探测单元。Zigbee信号强度探测单元探测各百叶窗驱动器的信号强度，遥控器基于信号强度选择信号最强即离遥控器最近的百叶窗驱动器作为控制对象。

所述的基于Zigbee的无线智能百叶窗控制系统还包括用于信号中转的中继器；中继器中集成有Zigbee路由节点；中央控制器和百叶窗驱动器均与中继器通信连接。

所述的基于Zigbee的无线智能百叶窗控制系统还包括多个单独控制器；单独控制器的数量与百叶窗驱动器的数量相等；多个单独控制器一一对应分别控制多个百叶窗驱动器。

所述的基于Zigbee的无线智能百叶窗控制系统还包括安装中室外的传感器模块；传感器模块集成有光照传感器、雨雪传感器和温湿度传感器；中央控制器接收传感器模块输出的实时采样数据。

传感器模块中具有传感器模块端MCU和Zigbee终端节点；光照传感器、雨雪传感器、温湿度传感器和Zigbee终端节点均与传感器模块端MCU相连。

所述的中央控制器包括中央控制器端MCU、按键、显示屏、存储模块和所述的Zigbee协调器节点；按键、显示屏、存储模块和所述的Zigbee协调器节点均与中央控制器端MCU相连。中央控制器能够同时控制所有百叶窗或多个百叶窗，也可以单独控制某一个百叶窗。

所述的中央控制器还包括与中央控制器端MCU相连的WIFI模块。

基于Zigbee的无线智能百叶窗控制系统还包括远程控制终端和因特网；中央控制器通过所述的WIFI模块接入到因特网中；远程控制终端通过因特网与中央控制器通信。

所述的远程控制终端为智能手机、平板电脑、PC机或笔记本电脑【或其他可接入网络设备】。

百叶窗驱动器具有驱动器端MCU、Zigbee路由节点、限位开关、角度传感器、电机驱动模块和电机；Zigbee路由节点、限位开关、角度传感器、电机驱动模块和电机均与驱动器端MCU相连；电机驱动模块驱动电机以控制百叶窗。

实际工作时，中央控制器先组建zigbee网络，百叶窗驱动器、传感器、单独控制器、中继器等设备加入zigbee网络中。传感器实时采集环境数据，并将数据发送给百叶窗驱动器和中央控制器。百叶窗驱动器收到传感器发来的数据后，先判断自身所处的模式。

基于Zigbee的无线智能百叶窗控制系统可以设定为手动模式、自动模式(即智能模式)、锁定模式或睡眠模式。

如果处于手动模式，不能根据环境因素自动调节百叶窗的状态，用户需要通过中央控制器或遥控器或单独控制器来调节百叶窗的状态。

如果处于智能模式，能根据环境因素自动调节百叶窗的状态。智能模式具体为：①有雨雪时，如果百叶窗打开(叶片向上收起状态)或者叶片角度大＞45°，百叶窗叶片自动下行，运行叶片角度至45°停止。如果百叶窗关闭或者叶片角度大＜45°，保持百叶窗状态不变；雨水停止30分钟后(时间可改)，百叶窗恢复原来的设定状态。②当温度达到35℃(温度可改)，光照强度达到一定单位时，如果百叶窗打开或者叶片角度大＞45°，百叶窗叶片自动下行，运行叶片角度至45°停止。如果百叶窗关闭或者叶片角度大＜45°，保持百叶窗状态不变；当光照强度减弱到一定单位时，百叶窗恢复原来的设定状态。

如果处于锁定模式(当前窗户状态被锁定)，百叶窗驱动器不接受单独控制以外的其他控制指令。比如，中央控制器同时控制所有百叶窗时，处于锁定模式的窗户不会进行响应。只有单独选中处于锁定模式的窗户，并对其进行操作，该百叶窗才会进行响应。

如果处于睡眠模式，晚上22:00至次日7:00关窗(时间可改)，其他时间运行智能模式。

各个模式可以通过中央控制器(或遥控器)进行切换。

Claims (10)

1.一种基于Zigbee的无线智能百叶窗控制系统，其特征在于，包括中央控制器、遥控器以及多个百叶窗驱动器；百叶窗驱动器用于控制百叶窗的叶片旋转角度；

中央控制器中设有Zigbee协调器节点；百叶窗驱动器设有Zigbee路由节点；百叶窗驱动器与中央控制器基于Zigbee协调器节点和Zigbee路由节点实现无线通信；遥控器用于控制百叶窗驱动器；遥控器中具有Zigbee终端节点，遥控器与百叶窗驱动器之间基于Zigbee通信连接；

遥控器中具有Zigbee信号强度探测单元。

2.根据权利要求1所述的基于Zigbee的无线智能百叶窗控制系统，其特征在于，还包括用于信号中转的中继器；中继器中集成有Zigbee路由节点；中央控制器和百叶窗驱动器均与中继器通信连接。

3.根据权利要求1所述的基于Zigbee的无线智能百叶窗控制系统，其特征在于，还包括多个单独控制器；单独控制器的数量与百叶窗驱动器的数量相等；多个单独控制器一一对应分别控制多个百叶窗驱动器。

4.根据权利要求1所述的基于Zigbee的无线智能百叶窗控制系统，其特征在于，还包括安装中室外的传感器模块；传感器模块集成有光照传感器、雨雪传感器和温湿度传感器；中央控制器接收传感器模块输出的实时采样数据。

5.根据权利要求4所述的基于Zigbee的无线智能百叶窗控制系统，其特征在于，传感器模块中具有传感器模块端MCU和Zigbee终端节点；光照传感器、雨雪传感器、温湿度传感器和Zigbee终端节点均与传感器模块端MCU相连。

6.根据权利要求1所述的基于Zigbee的无线智能百叶窗控制系统，其特征在于，所述的中央控制器包括中央控制器端MCU、按键、显示屏、存储模块和所述的Zigbee协调器节点；按键、显示屏、存储模块和所述的Zigbee协调器节点均与中央控制器端MCU相连。

7.根据权利要求6所述的基于Zigbee的无线智能百叶窗控制系统，其特征在于，所述的中央控制器还包括与中央控制器端MCU相连的WIFI模块。

8.根据权利要求7所述的基于Zigbee的无线智能百叶窗控制系统，其特征在于，还包括远程控制终端和因特网；中央控制器通过所述的WIFI模块接入到因特网中；远程控制终端通过因特网与中央控制器通信。

9.根据权利要求8所述的基于Zigbee的无线智能百叶窗控制系统，其特征在于，所述的远程控制终端为智能手机、平板电脑、PC机或笔记本电脑。

10.根据权利要求1-9任一项所述的基于Zigbee的无线智能百叶窗控制系统，其特征在于，百叶窗驱动器具有驱动器端MCU、Zigbee路由节点、限位开关、角度传感器、电机驱动模块和电机；Zigbee路由节点、限位开关、角度传感器、电机驱动模块和电机均与驱动器端MCU相连；电机驱动模块驱动电机以控制百叶窗。