CN205103567U - 智能无线电器控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能无线电器控制装置，装置包括邮票半孔封装的IEEE？802.15.4无线模块，交流-直流转化部件、开关控制器；IEEE？802.15.4无线模块用于接收从集控面板或手机发送的IEEE？802.15.4数据帧，并按照预定的协议处理数据帧和解析命令，然后通过模块上的控制端口输出控制信号给开关控制器；交流-直流转化部件将输入的220v电源转化成为最大功率为5V和3.3V的直流电源，给无线模块和执行单元供电；开关控制器包含MOSFET、继电器和二极管单元，将无线模块输出的控制信号用于控制继电器开合从而控制负载电器的开关。

Description

智能无线电器控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种智能无线电器控制装置，特别涉及智慧酒店和智能家居等智能化应用领域，具体给出智能无线电器控制设计结构。

背景技术

随着无线通信技术的不断发展和智能家居应用需求的不断增加，无线技术正在智能家居领域不断深入拓展，无线控制技术具有安装方便快捷，扩展性强，易于智能控制以及和因特网连接方便等特点，相比传统的有线控制方式更有优势，未来将能替代传统的有线方式进行灯控和电器控制。

目前业界有一些家居无线遥控装置，通过手中的遥控器遥控墙上的开关控制灯亮灭，然而目前这类遥控设备基本上只能实现简单的遥控功能，需要繁琐的配对过程，且遥控基本都是单向，从而对目前照明的便利程度推进度较低。

本实用新型提出的方案，是一个比较新颖的无线控制装置，不同于已有的遥控装置，本装置是安装在灯的供电线前，通过软件用无线方式配置每个灯地址，实现智能的双向通信功能，进行灯光控制和状态汇报，电器和开关的配对将实现随意的组合；同时可以通过无线转化将被控设备连接入Internet从而实现远程的控制，应用和操作都非常便利。

实用新型内容

本实用新型提出了一种智能无线电器控制装置，包括邮票半孔封装的IEEE802.15.4无线模块，交流-直流转化部件、开关控制器；其中的IEEE802.15.4无线模块采用半孔工艺设计，并通过贴片方式焊接到控制装置的底板上；无线模块用于接收从集控面板或手机发送的IEEE802.15.4数据帧，并通过其中的微控制器按照预定的协议处理数据帧和解析命令，然后通过模块上的GPIO控制端口输出3.3V高低电平控制信号，用于控制开关控制器；交流-直流转化部件采用独立的电源模块嵌入到底板的方式，将核心电源转接部件焊接到底板上，外接长寿命电解电容进行滤波，电源模块的输入部分接过压和过流保护器件，构成5V的直流电源输出，并进一步通过DC/DC芯片产生3.3V输出，从而构成2种直流电平的稳压电路，供给无线模块和和执行电路工作；开关控制器包括功率MOS管和继电器，无线模块输出的高地电平信号，通过功率MOS管控制继电器的吸合和释放，从而控制220V供电的电器的开关；实现无线方式智能地进行电器的控制。

进一步地，所述的IEEE802.15.4无线模块，采用一个GPIO口输出信号控制功率MOS管；程序烧写口包括VCCGNDDCDDRESET五个引脚，和底板上2.0间距的单排5个过孔依次相连，实现程序的烧写接口功能。

进一步地，所述交流-直流转化部件包含电源核心模块，外接高压滤波电容和低压滤波电容，以及过压和过流保护器件，高压和低压部分以及火线和零线采用PCB刻槽的方式进行隔离。

进一步地，所述的开关控制器包括N沟道功率MOS管、继电器、以及保护二极管组成；功率MOS管的栅极通过电阻和无线模块的GPIO端口连接，并且栅极通过电阻和地进行连接，继电器的线圈串联在功率MOS管的漏极上，并连接5V电源；继电器线圈上并联反接二极管用于保护功率MOS管；继电器采用AgSnO2触头材料且工作电流为10A的继电器。

附图说明

图1是本实用新型智能无线电器控制装置总体框架图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施实例对本技术方案进行进一步说明。

如图1所示，本实用新型提出的智能无线电器控制装置，其无线模块采用TI公司的CC2530Soc处理器作为核心，其中包含了一个符合IEEE802.15.4标准的无线收发器，以及一个51内核的单片机核心；无线模块采用三边半孔工艺设计，间距为1.27mm，通过表面贴片封装的形式焊接到底板上，当遥控装置发送IEEE802.15.4数据帧后，其中的的无线收发器接收到数据后，传给微控制器控制一个GPIO端口输出高低电平；如果是打开电器命令，则将GPIO的P10端口置为高电平3.3V，反之如果是关闭电器，则将GPIO的P10端口置为低电平0V。

P10端口通过串联50欧姆的电阻连接在IRLML2502TRPBF功率MOS管的栅极上，源极接地，栅极和源极之间并联10k的电阻，漏极串联继电器的线圈端后接到5V电源上；由于是N沟道MOS管，当P10输出3.3V高电平使功率MOS管导通，从而通过5V给给HF46继电器线圈供电，使得HF46继电器触点吸合，继电器的交流通路导通，从而使得连接在装置另外一端的电器被打开；相反当P10输出低电平时，功率MOS管截止使得继电器线圈无电流流过从而使继电器触点打开，关闭连接的终端电器；在继电器的线圈上，反向并联二极管1N4007，防止继电器线圈产生的反向电势击穿mos管。

由于本装置为为智能控制装置，需要内嵌智能软件算法程序，故需要将代码镜像烧写到无线模块中的处理器存储空间上，方案中将无线模块的5个烧写引脚VCCGNDDDDCRESET和底板上5个2.0mm间距的过孔相连，通过外接的JTAG转换端子插入5个过孔的方式可以方便地对程序镜像进行更新。

本装置中的交流-直流转化部件，将220V的交流输入电压经过热敏电阻NTC5D-11和压敏电阻10D471K进行过压过流保护，再经过RUBYCON400V10uf的高压电容进行高压滤波，送入LS03-15B05SR2S电源模块进行交流直流转化，产生5v的直流输出电压，进一步通过Rubocon25V330uf电容滤波产生较为平稳的直流电压，供给继电器线圈工作；同时5V的输出电压进一步通过AMS1117芯片转化成为3.3V信号，并通过贴片电容和电感滤波形成稳定的3.3v输出，供给无线模块工作；在220v高压的火线和零线之间在PCB上刻2mm宽度的槽进行分割，同时通过2mm的PCB板槽对220V高压部分和5v/3.3v低压部分进行分割隔离。

Claims (4)

1.智能无线电器控制装置，其特征在于包括邮票半孔封装的IEEE802.15.4无线模块，交流-直流转化部件、开关控制器；IEEE802.15.4无线模块采用半孔工艺设计，通过贴片方式焊接到底板上，用于接收从集控面板或手机发送的IEEE802.15.4数据帧，并按照预定的协议处理数据帧和解析命令，然后通过模块上的GPIO控制端口输出3.3V高低电平控制信号；交流-直流转化部件采用独立的电源模块嵌入到底板的方式设计，通过在电源模块输入输出端外接长寿命电解电容和过压过流保护电路构成5V的直流电源输出，并进一步通过DC/DC芯片产生3.3V输出，从而构成2种直流电平的稳压电路，供给无线模块和执行电路工作；无线模块输出的端口高低电平信号，输出给功率MOS管控制继电器的吸合和释放，从而控制220V供电的负载电器的开关，实现无线方式智能地进行电器的控制。

2.根据权利要求1所述的智能无线电器控制装置，其特征在于所述的IEEE802.15.4无线模块，采用一个GPIO口输出高低电平信号控制功率MOS管的通断；模块的程序烧写口包括VCCGNDDCDDRESET五个引脚，和底板上2.0mm间距的单排5个过孔依次相连实现程序镜像烧写功能。

3.根据权利要求1所述的智能无线电器控制装置，其特征在于所述交流-直流转化部件包含电源核心模块，外接高压滤波电容和低压滤波电容，以及过压和过流保护器件，高压和低压部分以及火线和零线均采用PCB刻槽的方式进行隔离。

4.根据权利要求1所述的智能无线电器控制装置，其特征在于所述的开关控制器包括N沟道功率MOS管、继电器、以及保护二极管组成；功率MOS管的栅极通过电阻和无线模块的GPIO端口连接，并且栅极通过电阻和地进行连接；继电器的线圈串联在功率MOS管的漏极上，并连接5V电源；继电器线圈上并联反接二极管用于保护功率MOS管，继电器采用AgSnO2触头材料且工作电流为10A的继电器。