CN205158056U - 一种无线电平输出控制终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种无线电平输出控制终端，电路单元，该电路单元由电源模块、串口通讯与配置模块、无线核心模块和光电隔离模块、复位模块组成，其中电源模块的输入端连接输入电源，输出端连接串口通讯与配置模块、无线核心模块和光电隔离模块并为其供电；串口通讯与配置模块的输出端连接无线核心模块；无线核心模块的输出端分别连接光电隔离模块和复位模块；用于放置上述电路单元的长方体状终端外壳。该无线电平输出控制终端和现有技术相比，传输距离远，输出响应速度快，使用寿命长，传输距离远，抗干扰能力强，适用于要求快速响应场合下的智能无线电平输出，整个装置结构小巧，实用性强。

Description

一种无线电平输出控制终端

技术领域

本实用新型涉及测量与控制仪器领域，具体的说是一种结构简单、实用性强的无线电平输出控制终端。

背景技术

物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，可以将无处不在的末端设备和设施，通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通、应用大集成以及基于云计算的营运等模式，在内网、专网、和/或互联网环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。

基于物联网的输出控制，发明人于2015年7月16日申请过一个专利“一种基于无线的继电器输出智能终端”，该专利目前还在审查中，暂未公开，该专利就是一种通过无线方式传输至被控设备实现无线控制的设备，该设备采用无线核心模块，避免了数据的竞争和冲突，传输更加安全可靠；整体无须布线，节省成本，避免线路故障，但是在实际使用中，发明人发现其使用效果并不太理想，具体体现为以下几点：

在控制信号无线传输过程中，抗干扰是首先要解决的问题。如果不经隔离，各种电磁干扰信号就会和控制信号一起进入控制系统。干扰信号叠加在控制信号上，一方面降低了控制的准确度，另一方面，尖峰电磁脉冲将会给后级电路系统带来严重的破坏，而该之前申请的设计中的抗干扰方面十分不理想，抗干扰能力较弱，因而，笔者发现，要想实现理想的抗干扰，无线控制信号必须和后级的控制电路在电气上完全隔离。此外，对于无线输出控制之前申请的设计如现有技术中常用的，采用继电器输出，由于触点使用寿命有限，输出响应时间比较慢等特点，对于一些特殊场合，比如每秒上百次的开关速度，继电器输出受到很大限制。

基于此，现提供一种无线电平输出控制终端，使用无线传输和光电转换技术，提供4路电平输出去控制外围设备，实现无线智能控制，抗干扰能力强，性能良好，被广泛应用在快速响应场合下的智能无线电平输出。

本实用新型中无线技术主要使用ZigBee技术，是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术，具有简单，使用方便，工作可靠，价格低的特点，主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。

本实用新型中光电转换技术主要使用TLP521-4可控光耦合器件，电路之间的信号输出，使之前端与负载完全隔离，增强电路的安全性，减小信号之间的干扰，减化电路设计。

发明内容

本实用新型的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种实用性强、无线电平输出控制终端。

本实用新型的技术方案是按以下方式实现的，一种无线电平输出控制终端，包括：

电路单元，该电路单元由电源模块、串口通讯与配置模块、无线核心模块和光电隔离模块、复位模块组成，其中电源模块的输入端连接输入电源，输出端连接串口通讯与配置模块、无线核心模块和光电隔离模块并为其供电；串口通讯与配置模块的输出端连接无线核心模块；无线核心模块的输出端分别连接光电隔离模块和复位模块；

用于放置上述电路单元的长方体状终端外壳，该终端外壳上设置有连接电源模块的电源端口、连接串口通讯与配置模块的配置端口、连接光电隔离模块的控制输出端口、连接复位模块的复位按钮。

作为优选，所述电源模块为一电压转换器或电压转换电路，输出电压为12V和3.3V两种。该电源模块采用电压转换电路时，可采用顺序连接的电源适配器、桥式整流、电容滤波器和稳压器组成，由于该技术较为常见，故不再赘述。输出电压为12V和3.3V，满足控制终端的其它电路提供电源支持。

作为优选，所述无线核心模块为数据通讯采用主从式的射频收发芯片。由于该无线核心模块还通过导线连接至外置天线，故该芯片配合天线，实现超强的无线传输能力，其功能是接收控制指令，并发送控制设备的运行状态。

作为优选，所述串口通讯与配置模块为可将TTL电平转换成RS232电平的单电源电平转换芯片。采用该芯片可实现把数据显示在电脑或其它外设上，实用性强。

作为优选，所述的光电隔离模块采用可控制的光电耦合器TLP521-4组件。该模块能够提供4路光电隔离电平信号输出，将无线核心模块接收到的控制指令输出至4路光电隔离模块，实现电平输出控制。

进一步的，所述终端外壳上还设置有天线插接口，该天线插接口导线连接无线核心模块且用于插接外置天线。

进一步的，所述电源端口和配置端口设置在终端外壳底部两侧，复位按钮和控制输出端口设置在终端外壳顶部，天线插接块设置在终端外壳的一侧。

进一步的，所述终端外壳两侧中部均设置有弧形凸出，该弧形凸出内开设有内凹的圆孔，在圆孔中心处开设有螺孔。整个终端外壳可通过该螺孔安装在支架上，从而实现终端设备在任意位置的固定与放置，保证控制输出反馈的便利性和准确性。

本实用新型与现有技术相比所产生的有益效果是：

本实用新型的一种无线电平输出控制终端具有结构简单、使用方便、构思巧妙、设计合理等特点，提供了4路电平信号输出，驱动三极管或高速输出触发脉冲，实现电平输出控制，输出响应迅速，控制传输一体化设计，极大地方便了对设备的管理；采用无线核心模块，避免了数据的竞争和冲突，传输更加安全可靠；采用光电耦合组件，进行控制信号光电隔离，抗干扰能力更强；整体无须布线，节省成本，避免线路故障；采用电平输出方式，整个设备无需触点，适用于频闪或电平触发场合；所选元器件均为工业级产品，性能优良，可在-40℃～80℃农业环境下正常工作，具有良好的环境适应能力；使用效果理想，运行费用低，适用范围广泛，易于推广。

附图说明

附图1是本实用新型的终端外壳结构示意图。

附图2是本实用新型的电路单元示意图。

附图中的标记分别表示：

1、终端外壳；2、配置端口；3、电源端口；4、控制输出端口；5、天线插接口；6、弧形凸出；7、圆孔；8、螺孔；9、复位按钮；10、电源模块；11、串口通讯与配置模块；12、无线核心模块；13、复位模块；14、光电隔离模块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的一种无线电平输出控制终端作以下详细说明。

一种无线电平输出控制终端，将收到的无线控制指令，通过光电隔离模块，驱动4路电平输出去控制设备，实现电平输出控制。

基于上述功能，如附图1、图2所示，本实用新型的具体结构包括：

电路单元，该电路单元由电源模块10、串口通讯与配置模块11、无线核心模块12、复位模块13和光电隔离模块14组成，其中电源模块10的输入端连接输入电源，输出端连接串口通讯与配置模块11、无线核心模块12和光电隔离模块14并为其供电；串口通讯与配置模块11连接无线核心模块12；无线核心模块12还连接复位模块13和光电隔离模块14；

用于放置上述电路单元的长方体状终端外壳1，该终端外壳1上设置有连接电源模块10的电源端口3、连接串口通讯与配置模块10的配置端口2、连接光电隔离模块14的输出端口4、连接复位模块13的复位按钮9。

所述终端外壳1上还设置有天线插接口5，该天线插接口5导线连接无线核心模块12且用于插接外置天线。

所述电源端口3和配置端口2设置在终端外壳1底部两侧，输出端口4和复位按钮9设置在终端外壳1顶部，天线插接块设置在终端外壳1的一侧。

所述终端外壳1两侧中部均设置有弧形凸出6，该弧形凸出6内开设有内凹的圆孔7，在圆孔7中心处开设有螺孔8。

所述电源模块10为一电压转换器或电压转换电路，输出电压为12V和3.3V两种。

所述无线核心模块12为数据通讯采用主从式的射频收发芯片。

所述串口通讯与配置模块11为可将TTL电平转换成RS232电平的单电源电平转换芯片。

所述的光电隔离模块14采用TLP521-4组件，提供4路光电隔离电平信号输出，将无线核心模块12接收到的控制指令输出至4路光电隔离模块14，进行电平输出。

在实际制作时，串口通讯与配置模块11采用MAX232芯片，连接PC电脑等上位机与无线核心模块12，进行无线核心模块12的程序烧写与在线调试。

所述无线核心模块12是控制终端的关键，采用CC2530芯片，集成了晶振、电源、接口电路以及Zigbee天线、天线与芯片收发管脚之间的匹配电路，符合2.4GHzZigbee协议，数据通讯采用主从式，接收来自远程的控制指令，通过光电隔离模块14控制设备的启动与停止。

实际使用时，将所述无线电平输出控制终端安装于待控制的目标空间内，将与所述光电隔离模块14相连的控制端口4中的一组控制引出，与所述的控制设备相连；将电源接至所述外壳底部的电源端口3，接通电源，对无线电平输出控制终端进行初始化；开始接收远程控制指令，当所述的无线核心模块12接收到启动或停止控制设备的指令时，光电隔离模块14就工作，输出指令。

实施例：

在一个室外墙壁上，需要通过无线方式控制LED灯的多彩闪烁，可以将LED灯控制器的输入端连接本无线电平输出控制终端的输出端口4，当LED灯控制器接收到无线核心模块12通过光电隔离模块14发送来的指令时，通过LED灯控制器分析判断，输出不同颜色变化至LED灯，实现LED灯无线频闪控制功能。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管该具体实施方式部分对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，这些都不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种无线电平输出控制终端，其特征在于，包括：

电路单元，该电路单元由电源模块、串口通讯与配置模块、无线核心模块和光电隔离模块、复位模块组成，其中电源模块的输入端连接输入电源，输出端连接串口通讯与配置模块、无线核心模块和光电隔离模块并为其供电；串口通讯与配置模块的输出端连接无线核心模块；无线核心模块的输出端分别连接光电隔离模块和复位模块；

用于放置上述电路单元的长方体状终端外壳，该终端外壳上设置有连接电源模块的电源端口、连接串口通讯与配置模块的配置端口、连接光电隔离模块的控制输出端口、连接复位模块的复位按钮。

2.根据权利要求1所述的一种无线电平输出控制终端，其特征在于，所述电源模块为一电压转换器或电压转换电路，输出电压为12V和3.3V两种。

3.根据权利要求1所述的一种无线电平输出控制终端，其特征在于，所述无线核心模块为数据通讯采用主从式的射频收发芯片。

4.根据权利要求1所述的一种无线电平输出控制终端，其特征在于，所述串口通讯与配置模块为可将TTL电平转换成RS232电平的单电源电平转换芯片。

5.根据权利要求1所述的一种无线电平输出控制终端，其特征在于，所述的光电隔离模块采用可控制的光电耦合器TLP521-4组件。

6.根据权利要求1所述的一种无线电平输出控制终端，其特征在于，所述终端外壳上还设置有天线插接口，该天线插接口导线连接无线核心模块且用于插接外置天线。

7.根据权利要求6所述的一种无线电平输出控制终端，其特征在于，所述电源端口和配置端口设置在终端外壳底部两侧，复位按钮和控制输出端口设置在终端外壳顶部，天线插接块设置在终端外壳的一侧。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种无线电平输出控制终端，其特征在于，所述终端外壳两侧中部均设置有弧形凸出，该弧形凸出内开设有内凹的圆孔，在圆孔中心处开设有螺孔。