CN206639012U - 两键控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及开关控制领域，具体的讲是一种两键控制系统，其技术要点是：包括MCU电路、电池电量检测电路、触摸按键电路、Zigbee电路、蜂鸣器电路、Zigbee电源控制电路和电源电路。MCU电路通过连接线分别与Zigbee电路、蜂鸣器电路、触摸按键电路和电池电量检测电路连接。Zigbee电源控制电路通过连接线与Zigbee电路连接，电池电量检测电路通过连接线与电源电路连接，Zigbee电路通过无线通信设备与智能终端连接，电源电路采用可充电式锂电池供电。解决了现有电器控制是单独控制，开启和关闭都需要跑到每个开关处，十分不便，同时基于WI‑FI通信技术的控制器存在组网能力差，功耗高，节点少的问题。

Description

两键控制系统

技术领域

本实用新型涉及开关控制领域，具体的讲是一种两键控制系统。

背景技术

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中。

现在的电器控制是单独控制，如：开关、新风系统、空调等；如果需要把各个房间的灯打开，且打开空调，需要到每个开关处打开开关，且不能达到整体控制的效果；关掉这些设备还是需要跑到每个开关处，十分不便。

解决这种问题常用了解决方法是，使用WI-FI通信技术和Zigbee通信技术，Wi-Fi优点是速度相对较快，能够无需网桥直接接入互联网，而且可以无缝与手机进行通信，主要的缺点在于，相对起来Wi-Fi芯片的封装尺寸稍大，而且功耗较高，WiFi接入方式的接入上线主要限制于WiFi路由器的节点数量，典型值为数十个节点。ZigBee是低速的，低功耗无线控制协议，特色是可以自动组成网络，网络的每个节点可以借力传输数据，网络中需要一个集中节点来管理整个网络，也就意味着ZigBee网络中必须有一个类似路由器的角色，完成ZigBee协议到互联网协议的转换，zigbee每个模块都可以提高功率做协调器节点和路由节点，只要代码写的好，网络非常健壮，而不是wifi坏掉了发射器整个网络就瘫痪了。

因此需要一种结构简单，能够组网稳定，通信可靠，功耗低，可以关联其它电器设备，实现电器设备不同场景控制的一种两键控制系统。

实用新型内容

本实用新型针对现有电器控制是单独控制，开启和关闭都需要跑到每个开关处，十分不便，同时基于WI-FI通信技术的控制器存在组网能力差，功耗高，节点少的问题，提供一种基于Zigbee通信技术的两键控制系统。

本实用新型解决上述技术问题，采用的技术方案是，两键控制系统，包括MCU电路、电池电量检测电路、触摸按键电路、Zigbee电路、蜂鸣器电路、Zigbee电源控制电路和电源电路。 MCU电路通过连接线分别与Zigbee电路、蜂鸣器电路、触摸按键电路和电池电量检测电路连接。 Zigbee电源控制电路通过连接线与Zigbee电路连接，电池电量检测电路通过连接线与电源电路连接， Zigbee电路通过无线通信设备与智能终端连接，电源电路采用可充电式锂电池供电。

进一步的，MCU电路选用PIC16F690单片机， PIC16F690单片机的5号引脚与蜂鸣器电路连接，PIC16F690单片机的11号引脚和13号引脚与触摸按键电路连接，PIC16F690单片机的10号引脚、12号引脚和16引脚分别与Zigbee电路连接，PIC16F690单片机的17号引脚与电池电量检测电路连接。

这样设计的目的在于，采用PIC16F690单片机，通过触摸按键电路、电池电量检测电路、Zigbee电路输送的信号，进行校验与处理，通过蜂鸣器或Zigbee电路输送出去，当数据处理完毕后MCU电路处于休眠状态。

进一步的，蜂鸣器电路内设有一号NPN型三极管，一号NPN型三极管的集电极与电源电路连接，一号NPN型三极管的基极与PIC16F690单片机的5号引脚连接，一号NPN型三极管的发射极与蜂鸣器连接。

进一步的，Zigbee电源控制电路内设有一个P型MOS管和二号NPN型三极管，P型MOS管的漏极与Zigbee电路连接，P型MOS管的栅极与二号NPN型三极管的集电极连接，二号NPN型三极管的基极与Zigbee电路连接，二号NPN型三极管的发射极与地连接。

这样设计的目的在于，使用P型MOS管控制Zigbee电路的电源，在不需要Zigbee工作的时候，可以把Zigbee电路断电，使Zigbee电路实现O功耗，再结合Zigbee电路特有的功耗低特点，相较于常规WI-FI电路功耗降低至60%-80%。

进一步的，Zigbee电路选用Zigbee芯片， Zigbee芯片的9号引脚与PIC16F690单片机的16号引脚连接，Zigbee芯片的17号引脚与PIC16F690单片机的10号引脚连接，Zigbee芯片的18号引脚与PIC16F690单片机的12号引脚连接。

这样设计的目的在于，Zigbee电路通过与无线通信设备与智能终端连接，实现了关联其它电器设备，对电器设备不同场景的控制。

进一步的，电池电量检测电路选用S-1000N28芯片， S-1000N28芯片的1号引脚与PIC16F690单片机的17号引脚连接，S-1000N28芯片的2号引脚与电源电路连接。

这样设计的目的在于，采用S-1000N28芯片，电池电量检测电路与电源电路相连接，用以检测电源电路中电池电量，并把结果输送到MUC电路，且特有的电路结构实现消耗电流在0.5uA左右。

进一步的，触摸按键电路选用ADPT008芯片， ADPT008芯片的22号引脚与PIC16F690单片机的13号引脚连接，ADPT008芯片的24号引脚与PIC16F690单片机的11号引脚连接，ADPT008芯片的21号引脚与电源电路连接。

这样设计的目的在于，采用ADPT008芯片，电路通过检测触摸按键上电容的变化，来确定是否有按键按下，当触摸按键上电容发生变化时，该电路产生确认信号，并将该确认信号输送至MCU，实现用户和产品之间的交互。

进一步的，电源电路选用S-1313B33芯片，电源电动对其他6个电路进行供电。

这样设计的目的在于， 采用S-1313B33芯片，将电池输出电压控制在3.3V，3.3V是常规芯片的供电电压，用来给整个产品供电，且特有的电路结构实现消耗电流在1.35uA左右。

可选的，无线通信设备包括WIFI路由器以及智能网关。

可选的，Zigbee电路与MCU电路通过1.27mm的排针连接。

本实用新型的有益效果至少包括以下之一；

1、两键控制系统基于MCU电路、电池电量检测电路、触摸按键电路、Zigbee电路、蜂鸣器电路、Zigbee电源控制电路和电源电路，共计7个结构和功能各异的电路，基于Zigbee通信技术实现组网稳定，通信可靠，功耗低，可以关联其它电器设备，电器设备不同场景控制的功能。

2、Zigbee电源控制电路使用P型MOS管控制Zigbee电路的电源，在不需要Zigbee工作的时候，可以把Zigbee电路断电，使Zigbee电路实现O功耗，再结合Zigbee电路特有的功耗低特点，相较于常规WI-FI电路功耗降低至60%-80%。

3、MCU电路采用PIC16F690单片机，通过触摸按键电路、电池电量检测电路、Zigbee电路输送的信号，进行校验与处理，通过蜂鸣器或Zigbee电路输送出去，当数据处理完毕后MCU电路处于休眠状态。

4、Zigbee电路通过与无线通信设备与智能终端连接，实现了关联其它电器设备，对电器设备不同场景的控制。

5、电池电量检测电路采用S-1000N28芯片，电池电量检测电路与电源电路相连接，用以检测电源电路中电池电量，并把结果输送到MUC电路，且特有的电路结构实现消耗电流在0.5uA左右。

6、触摸按键电路选用ADPT008芯片，电路通过检测触摸按键上电容的变化，来确定是否有按键按下，当触摸按键上电容发生变化时，该电路产生确认信号，并将该确认信号输送至MCU，实现用户和产品之间的交互。

附图说明

图1为电源电路结构示意图；

图2为Zigbee电源控制电路结构示意图；

图3为电池电量检测电路结构示意图；

图4为MCU电路结构示意图；

图5为触摸按键电路结构示意图；

图6为Zigbee电路结构示意图；

图7为蜂鸣器电路结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点能够更加清晰明白，以下结合附图和实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型保护内容。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“中央”、“周向”、“上”、“内侧”、“外侧”、“另一端”、“中部”、“顶部”、“一侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1

如图1至7所示，两键控制系统包括MCU电路、电池电量检测电路、触摸按键电路、Zigbee电路、蜂鸣器电路、Zigbee电源控制电路和电源电路，所述MCU电路通过连接线分别与Zigbee电路、蜂鸣器电路、触摸按键电路和电池电量检测电路连接，所述Zigbee电源控制电路通过连接线与Zigbee电路连接，所述电池电量检测电路通过连接线与电源电路连接，所述Zigbee电路通过无线通信设备与智能终端连接，所述电源电路采用可充电式锂电池供电。MCU电路选用PIC16F690单片机，所述PIC16F690单片机的5号引脚与蜂鸣器电路连接，PIC16F690单片机的11号引脚和13号引脚与触摸按键电路连接，PIC16F690单片机的10号引脚、12号引脚和16引脚分别与Zigbee电路连接，PIC16F690单片机的17号引脚与电池电量检测电路连接。蜂鸣器电路内设有一号NPN型三极管，所述一号NPN型三极管的集电极与电源电路连接，一号NPN型三极管的基极与PIC16F690单片机的5号引脚连接，一号NPN型三极管的发射极与蜂鸣器连接。Zigbee电源控制电路内设有一个P型MOS管和二号NPN型三极管，所述P型MOS管的漏极与Zigbee电路连接，P型MOS管的栅极与二号NPN型三极管的集电极连接，所述二号NPN型三极管的基极与Zigbee电路连接，二号NPN型三极管的发射极与地连接。Zigbee电路选用Zigbee芯片，所述Zigbee芯片的9号引脚与PIC16F690单片机的16号引脚连接，Zigbee芯片的17号引脚与PIC16F690单片机的10号引脚连接，Zigbee芯片的18号引脚与PIC16F690单片机的12号引脚连接。电池电量检测电路选用S-1000N28芯片，所述S-1000N28芯片的1号引脚与PIC16F690单片机的17号引脚连接，S-1000N28芯片的2号引脚与电源电路连接。触摸按键电路选用ADPT008芯片，所述ADPT008芯片的22号引脚与PIC16F690单片机的13号引脚连接，ADPT008芯片的24号引脚与PIC16F690单片机的11号引脚连接，ADPT008芯片的21号引脚与电源电路连接。电源电路选用S-1313B33芯片。

使用时，用户通过触摸按键，导致触摸按键下的电容发生变化，触摸按键电路感应到电容发生变化，将按键信号传输至MCU电路，MCU电路对按键信号进行校验、处理后分别传输至Zigbee电路和蜂鸣器电路，Zigbee电路在Zigbee电源控制电路控制下开启，Zigbee电路将信息通过无线设备传输至智能终端，蜂鸣器电路反馈按键和Zigbee电路发送数据状态。

实施例2

基于实施例1，无线通信设备包括WIFI路由器以及智能网关。

实施例3

基于实施例1，Zigbee电路与MCU电路通过1.27mm的排针连接。

Claims (10)

1.两键控制系统，其特征在于：包括MCU电路、电池电量检测电路、触摸按键电路、Zigbee电路、蜂鸣器电路、Zigbee电源控制电路和电源电路，所述MCU电路通过连接线分别与Zigbee电路、蜂鸣器电路、触摸按键电路和电池电量检测电路连接，所述Zigbee电源控制电路通过连接线与Zigbee电路连接，所述电池电量检测电路通过连接线与电源电路连接，所述Zigbee电路通过无线通信设备与智能终端连接，所述电源电路采用可充电式锂电池供电。

2.根据权利要求1所述的两键控制系统，其特征在于：所述MCU电路选用PIC16F690单片机，所述PIC16F690单片机的5号引脚与蜂鸣器电路连接，PIC16F690单片机的11号引脚和13号引脚与触摸按键电路连接，PIC16F690单片机的10号引脚、12号引脚和16引脚分别与Zigbee电路连接，PIC16F690单片机的17号引脚与电池电量检测电路连接。

3.根据权利要求2所述的两键控制系统，其特征在于：所述蜂鸣器电路内设有一号NPN型三极管，所述一号NPN型三极管的集电极与电源电路连接，一号NPN型三极管的基极与PIC16F690单片机的5号引脚连接，一号NPN型三极管的发射极与蜂鸣器连接。

4.根据权利要求3所述的两键控制系统，其特征在于：所述Zigbee电源控制电路内设有一个P型MOS管和二号NPN型三极管，所述P型MOS管的漏极与Zigbee电路连接，P型MOS管的栅极与二号NPN型三极管的集电极连接，所述二号NPN型三极管的基极与Zigbee电路连接，二号NPN型三极管的发射极与地连接。

5.根据权利要求4所述的两键控制系统，其特征在于：所述Zigbee电路选用Zigbee芯片，所述Zigbee芯片的9号引脚与PIC16F690单片机的16号引脚连接，Zigbee芯片的17号引脚与PIC16F690单片机的10号引脚连接，Zigbee芯片的18号引脚与PIC16F690单片机的12号引脚连接。

6.根据权利要求5所述的两键控制系统，其特征在于：所述电池电量检测电路选用S-1000N28芯片，所述S-1000N28芯片的1号引脚与PIC16F690单片机的17号引脚连接，S-1000N28芯片的2号引脚与电源电路连接。

7.根据权利要求6所述的两键控制系统，其特征在于：所述触摸按键电路选用ADPT008芯片，所述ADPT008芯片的22号引脚与PIC16F690单片机的13号引脚连接，ADPT008芯片的24号引脚与PIC16F690单片机的11号引脚连接，ADPT008芯片的21号引脚与电源电路连接。

8.根据权利要求7所述的两键控制系统，其特征在于：所述电源电路选用S-1313B33芯片。

9.根据权利要求1所述的两键控制系统，其特征在于：所述无线通信设备包括WIFI路由器以及智能网关。

10.根据权利要求1所述的两键控制系统，其特征在于：所述Zigbee电路与MCU电路通过1.27mm的排针连接。