CN206741682U - 智能单火线开关zigbee通信装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及开关，公开了智能单火线开关zigbee通信装置，包括通信电路，该通信电路包括JN5168芯片、与该JN5168芯片分别连接的电源电路、晶振电路、无线信号收发电路、复位电路和按键电路；所述无线信号收发电路包括电感L1、L2、L3、L4，电容C1、C3、C4、C12、C17、电阻R3和天线。本实用新型所述的智能单火线开关zigbee通信装置，发射功率较高，进而保证了通信距离和信号质量，保证在通讯畅通、信号稳定的同时又实现了低功耗。

Description

智能单火线开关zigbee通信装置

技术领域

本实用新型涉及开关，具体的讲是智能单火线开关zigbee通信装置。

背景技术

传统的机械式开关需要用户现场操作，不能实现远程控制。为此，出现了无线智能开关，该智能开关可实现远程控制功能。在智能设备的通讯过程中，传统的控制方法需要双方设备时刻保持畅通，以减小通信过程的数据时延。要想实现最小时延就要求双方的控制器时刻保持全速运行状态，但是这就必然会增加设备的功耗。

智能单火线开关属于一种低功耗设备，它对设备自身消耗的功耗有严格的要求。如果智能单火开关自身功耗大，它所带的负载灯具的类型就大大缩小，会严重损害该智能单火开关的适用性。

发明内容

本实用新型目的是提供一种智能单火线开关zigbee通信装置。

本实用新型解决上述技术问题，采用的技术方案是智能单火线开关zigbee通信装置，包括通信电路，该通信电路包括JN5168芯片、与该JN5168芯片分别连接连接的电源电路、晶振电路、无线信号收发电路、复位电路和按键电路；所述无线信号收发电路包括电感L1、L2、L3、L4，电容C1、C3、C4、C12、C17、电阻R3和天线；所述电感L2的一端分别与JN5168芯片的VB_RF2端和电容C3的一端连接，电感L2的另一端与JN5168芯片的RF_IN端连接；所述电容C1的一端分别与电感L2的另一端和JN5168芯片的RF_IN端连接，电容C1的另一端与所述电感L1的一端连接；所述电感L1的另一端分别与电容C4、C17的一端和电感L3的一端连接；所述电感L3的一端分别与电容C4、C17的一端连接，另一端与电阻R3和电感L4的一端连接；所述电阻R3的一端与电感L4的一端连接，所述电阻R3的另一端与天线连接；所述电容C12的一端与JN5168芯片的VB_RF1端连接；所述电容C12、C3、C4、C17、L4的另一端接地。

通过多个电容和电感串联构成，LC串联电路，起到了躲开谐波的谐振点，避免谐波放大和电容器过流损坏，同时限制投入的涌流； 可将谐振点调整到谐波频率，起到滤除谐波的作用。这样如上述构成无线信号收发电路，发射功率较高，进而保证了通信距离和信号质量，保证在通讯畅通、信号稳定的同时又实现了低功耗。

进一步的是，所述晶振电路包括晶振芯片、电阻R4、电容C11、电容C10；所述晶振芯片为3225封装的32M晶振；该晶振X1端与电容C10、电阻R4的一端和JN5168芯片的XTAL_OUT端连接，X2端与电容C11的一端和电阻R4的另一端、JN5168芯片的XTAL_IN端连接，所述晶振芯片的两个GND端接地且分别与电容C10和电容C11的另一端连接，电容C10和电容C11的另一端接地。

通过设置该晶振电路，实现本单火线开关zigbee通信装置的周期性轮询的通信，通过周期性询问来实现双方的正常通讯，完成对单火开关的远程控制，实现了低耗能通信。

进一步的是，所述JN5168芯片的VB_SYN端连接电容C15的一端，VB_VCO端连接电容C2的一端，VB_DIG端连接电容C7的一端，所述电容C15、C2、C7的另一端接地。这样主要是为了起到滤波，抗干扰的作用。

进一步的是，所述JN5168芯片的VDD1端连接电容C13、C14、C16的一端、电源电路和JN5168芯片VDD2端；VDD2端连接连接电容C13、C14、C16的一端和电源电路；所述电容C13、C14、C16的另一端接地。

进一步的是，所述JN5168芯片的VSS1端、VSS2端和VSSA端接地。

进一步的是，所述JN5168芯片的IBIAS端与电阻R1的一端连接，所述R1的另一端接地。通过设置复位电路，让该单火线开关zigbee通信装置运行的更加可靠。

进一步的是，所述JN5168芯片的输入输出端口与接口电路、负载检测电路和取电电路连接。负载检测电路：当某支路有负载接入后，会给MCU一个电平信号；该信号为高电平代表有负载，否则为无负载。接口电路接受来自JN5168对继电器的驱动信号，并发送负载检测电平信号，且给zigbee模块提供电源。

进一步的是，所述取电电路与继电器驱动电路连接，所述继电器驱动电路包括三个继电器模块；所述按键电路包括按键K1、K2、K3，所述JN5168芯片的DIO9端与按键K1的一端连接、DIO8端与K2的一端连接、DIO11端与K3的一端连接，按键K1、K2、K3的另一端接地。这里的继电器驱动电路中设置有三个继电器模块，通过设置包括三个按键的按键电路与三个继电器模块对应，实现人机交互，为后续将软件置入JN5168提供硬件控制支持。

进一步的是，所述单火线开关zigbee通信装置还包括外壳，所述外壳包括天线收纳槽，所述天线收纳槽的槽口处设置有翻板，所述翻板包括转轴和通过该转轴设置在槽口处的板体；所述天线位于板体上，所述 电阻R3的另一端通过位于转轴内的输电线芯与天线连接；所述按键K1、K2、K3位于外壳上。

本实用新型的有益效果至少包括以下之一：本实用新型的一种智能单火线开关zigbee通信装置通过设置所述的无线信号收发电路，使本智能单火线开关发射功率较高，进而保证了通信距离和信号质量，保证在通讯畅通、信号稳定的同时又实现了低功耗。

附图说明

图1为本实用新型的智能单火线开关zigbee通信装置的通信电路示意图；

图2为本实用新型的按键电路示意图；

图3为本实用新型的外壳示意图；

图4、图5为本实用新型的天线收纳槽与翻板的局部示意图。

图中标记为：1为JN5168芯片、2为电源电路、3为天线、4为晶振芯片、5为负载检测电路、6为接口电路、7为取电电路、8为继电器驱动电路、9为按键电路、10为外壳、11为天线收纳槽、12为翻板、13为转轴、14为板体。

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。

一种智能单火线开关zigbee通信装置，包括通信电路，该通信电路包括JN5168芯片、与该JN5168芯片分别连接连接的电源电路、晶振电路、无线信号收发电路、复位电路和按键电路；所述无线信号收发电路包括电感L1、L2、L3、L4，电容C1、C3、C4、C12、C17，电阻R3和天线；所述电感L2的一端分别与JN5168芯片的VB_RF2端和电容C3的一端连接，电感L2的另一端与JN5168芯片的RF_IN端连接；所述电容C1的一端分别与电感L2的另一端和JN5168芯片的RF_IN端连接，电容C1的另一端与所述电感L1的一端连接；所述电感L1的另一端分别与电容C4、C17的一端和电感L3的一端连接；所述电感L3的一端分别与电容C4、C17的一端连接，另一端与电阻R3和电感L4的一端连接；所述电阻R3的一端与电感L4的一端连接，所述电阻R3的另一端与天线连接；所述电容C12的一端与JN5168芯片的VB_RF1端连接；所述电容C12、C3、C4、C17、L4的另一端接地。这里的天线3尺寸设计可通过适当调配进行确定。

所述晶振电路包括晶振芯片4、电阻R4、电容C11、电容C10；所述晶振芯片4为3225封装的32M晶振；该晶振X1端与电容C10、电阻R4的一端和JN5168芯片1的XTAL_OUT端连接，X2端与电容C11的一端和电阻R4的另一端、JN5168芯片1的XTAL_IN端连接，所述晶振芯片4的两个GND端接地且分别与电容C10和电容C11的另一端连接，电容C10和电容C11的另一端接地。

所述JN5168芯片1的VB_SYN端连接电容C15的一端，VB_VCO端连接电容C2的一端，VB_DIG端连接电容C7的一端，所述电容C15、C2、C7的另一端接地。

所述JN5168芯片的VDD1端连接电容C13、C14、C16的一端、电源电路和JN5168芯片VDD2端；VDD2端连接连接电容C13、C14、C16的一端和电源电路；所述电容C13、C14、C16的另一端接地。

JN5168芯片1的VDD1端和VDD2端皆接电源的作用是供电，与电容连接再接地，这里的电容是作为滤波电容。具体是供电电源是直流，当电源有波动时，直流电变的不稳定时，频率和电容匹配的时候，滤波电容就相当于短路，波动的电流就通过电容到接地，这样波动的电流就不会到芯片上去，芯片就得到相对纯净的直流电。

所述JN5168芯片1的VSS1端、VSS2端和VSSA端接地。

所述JN5168芯片1的IBIAS端与电阻R1的一端连接，所述R1的另一端接地。通过设置复位电路，让该单火线开关zigbee通信装置运行的更加可靠。

所述JN5168芯片1的输入输出端口与接口电路6、负载检测电路5和取电电路7连接。这里的取电电路7连接继电器驱动电路8。负载检测电路5：当某支路有负载接入后，会给MCU一个电平信号；该信号为高电平代表有负载，否则为无负载。接口电路6接受来自JN5168对继电器的驱动信号，并发送负载检测电平信号，且给zigbee模块提供电源。

所述取电电路7与继电器驱动电路8连接，所述继电器驱动电路8包括三个继电器模块；所述按键电路9包括按键K1、K2、K3，所述JN5168芯片1的DIO9端与按键K1的一端连接、DIO8端与K2的一端连接、DIO11端与K3的一端连接，按键K1、K2、K3的另一端接地。这里的继电器驱动电路8中设置有三个继电器模块，通过设置包括三个按键的按键电路9与三个继电器模块对应，实现人机交互，为后续将软件置入JN5168提供硬件控制支持。

所述单火线开关zigbee通信装置还包括外壳10，所述外壳10包括天线收纳槽11，所述天线收纳槽11的槽口处设置有翻板12，所述翻板12包括转轴13和通过该转轴13设置在槽口处的板体14；所述天线3位于板体14上，所述 电阻R3的另一端通过位于转轴13内的输电线芯与天线3连接；所述按键K1、K2、K3位于外壳10上。

将天线3设置在外壳10上的翻板12上，在移动、储存该单火线开关zigbee通信装置时，可以翻动翻板12，将天线3收纳起来，为该智能单火线开关zigbee通信装置提供保护，以免移动本通信装置时，对天线3造成损坏，或减少本通信装置的占用空间。

本单火线开关zigbee通信装置的电路用在的单火线开关上，通信对象如为网关，网关发出来命令信号控制单火开关的通、断。这里向JN5168置入的软件主要实现功能是：一、按键扫描，并且能识别出三秒入网按键的长按、八秒退网按键的长按以及控制灯亮灭的短按；二、能够解析协调器发来的命令并执行相应的动作；三、本地按键动作需要向协调器上报on/off属性，能够正确上报灯的状态；四、为实现低功耗，1秒钟唤醒一次，向父节点索要数据。

为了实现低功耗的目标，但是同时也要保证双方的通信时延不能给用户带来不便，单火开关1秒钟向网关发一条询问数据；如果网关有数据需要被发送到单火开关，就将数据发出，单火开关收到响应后执行网关的命令，对负载设备进行断电或者断电控制；如果网关没有数据需要被发送，那么单火开关就收不到响应数据，这样单火开关就会进入休眠。等待下一个轮询周期的到来。

本实施方式的智能单火线开关zigbee通信装置实现了发射功率较高、通信距离和信号质量好的特点，保证在通讯畅通、信号稳定的同时又实现了低功耗，并为上述的软件置入提供了可靠的硬件支持。

Claims (9)

1.智能单火线开关zigbee通信装置，其特征在于：包括通信电路，该通信电路包括JN5168芯片（1）、与该JN5168芯片（1）分别连接的电源电路（2）、晶振电路、无线信号收发电路、复位电路和按键电路（9）；

所述无线信号收发电路包括电感L1、L2、L3、L4，电容C1、C3、C4、C12、电阻R3和天线（3）；

所述电感L2的一端分别与JN5168芯片（1）的VB_RF2端和电容C3的一端连接，电感L2的另一端与JN5168芯片（1）的RF_IN端连接；

所述电容C1的一端分别与电感L2的另一端和JN5168芯片（1）的RF_IN端连接，电容C1的另一端与所述电感L1的一端连接；

所述电感L1的另一端分别与电容C4、C17的一端和电感L3的一端连接；

所述电感L3的一端分别与电容C4、C17的一端连接，另一端与电阻R3和电感L4的一端连接；

所述电阻R3的一端与电感L4的一端连接，所述电阻R3的另一端与天线（3）连接；

所述电容C12的一端与JN5168芯片（1）的VB_RF1端连接；

所述电容C12、C3、C4、C17、L4的另一端接地。

2.根据权利要求1所述的智能单火线开关zigbee通信装置，其特征在于：所述晶振电路包括晶振芯片（4）、电阻R4、电容C11、电容C10；所述晶振芯片（4）为3225封装的32M晶振；该晶振X1端与电容C10、电阻R4的一端和JN5168芯片（1）的XTAL_OUT端连接，X2端与电容C11的一端和电阻R4的另一端、JN5168芯片（1）的XTAL_IN端连接，所述晶振芯片（4）的两个GND端接地且分别与电容C10和电容C11的另一端连接，电容C10和电容C11的另一端接地。

3.根据权利要求1所述的智能单火线开关zigbee通信装置，其特征在于：所述JN5168芯片（1）的VB_SYN端连接电容C15的一端，VB_VCO端连接电容C2的一端，VB_DIG端连接电容C7的一端，所述电容C15、C2、C7的另一端接地。

4.根据权利要求1所述的智能单火线开关zigbee通信装置，其特征在于：所述JN5168芯片（1）的VDD1端连接电容C13、C14、C16的一端、电源电路（2）和JN5168芯片（1）VDD2端；VDD2端连接连接电容C13、C14、C16的一端和电源电路（2）；所述电容C13、C14、C16的另一端接地。

5.根据权利要求1所述的智能单火线开关zigbee通信装置，其特征在于：所述JN5168芯片（1）的VSS1端、VSS2端和VSSA端接地。

6.根据权利要求1所述的智能单火线开关zigbee通信装置，其特征在于：所述JN5168芯片（1）的IBIAS端与电阻R1的一端连接，所述R1的另一端接地。

7.根据权利要求1所述的智能单火线开关zigbee通信装置，其特征在于：所述JN5168芯片（1）的输入输出端口与接口电路（6）、负载检测电路（5）和取电电路（7）连接。

8.根据权利要求7所述的智能单火线开关zigbee通信装置，其特征在于：所述取电电路（7）与继电器驱动电路（8）连接，所述继电器驱动电路（8）包括三个继电器模块；所述按键电路（9）包括按键K1、K2、K3，所述JN5168芯片（1）的DIO9端与按键K1的一端连接、DIO8端与K2的一端连接、DIO11端与K3的一端连接，按键K1、K2、K3的另一端接地。

9.根据权利要求8所述的智能单火线开关zigbee通信装置，其特征在于：还包括外壳（10），所述外壳（10）包括天线收纳槽（11），所述天线收纳槽（11）的槽口处设置有翻板（12），所述翻板（12）包括转轴（13）和通过该转轴（13）设置在槽口处的板体（14）；所述天线位于板体（14）上，所述电阻R3的另一端通过位于转轴（13）内的输电线芯与天线连接；所述按键K1、K2、K3位于外壳（10）上。