CN208549028U - 一种Zigbee网关设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种Zigbee网关设备，包括壳体，所述壳体内设置电路板，所述电路板上设置MCU控制模块、电源管理模块、Zigbee协调器模块、WIFI模块、状态指示模块、外扩FLASH模块以及组网控制单元；所述MCU控制模块包括第一串口单元、第二串口单元、GPIO接口单元和SPI接口单元，所述第一串口单元与Zigbee协调器模块连接，所述第二串口单元连接所述WIFI模块，所述GPIO接口单元分别连接状态指示模块和组网控制单元，所述SPI接口单元与所述外扩FLASH模块连接。本实用新型结构紧凑，使用方便，入网与退网方便快捷。

Description

一种Zigbee网关设备

技术领域

本实用新型涉及网关技术领域，尤其涉及一种Zigbee网关设备。

背景技术

网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器，网关在网络层以上实现网络互连，是最复杂的网络互连设备，仅用于两个高层协议不同的网络互连。网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。智能家居系统大多是基于Zigbee网络来实现数据的交互和采集，网关是必不可少的设备，而现有的zigbee网关存在入网流程复杂、入网率低等问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种Zigbee网关设备，结构紧凑，使用方便。

本实用新型采用以下技术方案：

一种Zigbee网关设备，其中，包括壳体，所述壳体内设置电路板，所述电路板上设置MCU控制模块、电源管理模块、Zigbee协调器模块、WIFI模块、状态指示模块、外扩FLASH模块以及组网控制单元；所述MCU控制模块包括第一串口单元、第二串口单元、GPIO接口单元和SPI接口单元，所述第一串口单元与Zigbee协调器模块连接，所述第二串口单元连接所述WIFI模块，所述GPIO接口单元分别连接状态指示模块和组网控制单元，所述SPI接口单元与所述外扩FLASH模块连接；所述电源管理模块分别连接所述MCU控制模块、Zigbee协调器模块、WIFI模块、状态指示模块、外扩FLASH模块和组网控制单元。

优选的，所述状态指示模块包括红光灯模块和蓝光灯模块；蓝光灯模块和红光灯模块均包括三极管Ⅰ、第一电阻、第二电阻、第一发光二极管、第二发光二极管、第三电阻、第四电阻、第三发光二极管和三极管Ⅱ，所述三极管Ⅰ的基极连接第一电阻，集电极连接5V电压，发射极连接第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端分别连接第一发光二极管和第二发光二极管的正极，所述第一发光二极管和第二发光二极管的负极均接GND，所述第一发光二极管的正极与第二发光二极管的正极连接；所述第三电阻连接三极管Ⅱ的基极，三极管Ⅱ的集电极接5V电压，三极管Ⅱ的发射极接第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端连接第三发光二极管的正极，所述第三发光二极管的负极接GND。

优选的，所述Zigbee协调器模块包括依次连接的CC2530单元、CC2592单元和天线。

优选的，所述天线为2.4G陶瓷天线。

优选的，所述组网控制单元采用轻触式按键。

优选的，所述MCU控制模块采用STM32F103系列芯片。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型为一种专用的zigbee网关设备，采用轻触式按键的组网控制单元，通过长按和短按按键，来控制zigbee的入网和退网，入网与退网方便快捷；状态指示模块采用可控颜色的RGB灯，通过控制显示不同的颜色和闪烁状态来指示不同的工作状态，模块的结构简单，易于控制。

本实用新型具备WIFI模块，可以通过WIFI接入互联网，从而连接到远端的服务器或者云服务平台；本实用新型的zigbee协调器为zigbee传感器设备分配zigbee网络，协调器的信号放大电路用于将zigbee网络信号进行信号进行加强，保证信号的强度。

附图说明

图1是本实用新型一种Zigbee网关设备的结构框图。

图2是本实用新型一种Zigbee网关设备的Zigbee协调器模块的电路原理图。

图3是本实用新型一种Zigbee网关设备的状态指示模块的电路原理图。

图4是本实用新型一种Zigbee网关设备的WIFI模块的电路原理图。

图5是本实用新型一种Zigbee网关设备的电源管理模块的电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供一种Zigbee网关设备，包括壳体，壳体内设置电路板，电路板上设置MCU控制模块、电源管理模块、Zigbee协调器模块、WIFI模块、状态指示模块、外扩FLASH模块以及组网控制单元。MCU控制模块包括第一串口单元、第二串口单元、GPIO接口单元和SPI接口单元，第一串口单元与Zigbee协调器模块连接，第二串口单元连接所述WIFI模块，GPIO接口单元分别连接状态指示模块和组网控制单元，SPI接口单元与外扩FLASH模块连接；电源管理模块分别连接所述MCU控制模块、Zigbee协调器模块、WIFI模块、状态指示模块、外扩FLASH模块和组网控制单元，为其它模块供电。

WiFi模块通过第二串口单元与与MCU控制模块连接，通过WiFi接入互联网，将采集到的数据和状态信息上传到云端服务器。外扩FLASH模块通过SPI接口单元与MCU控制模块连接进行数据通信，增强MCU控制模块存储数据的能力。MCU控制模块采用基于ARM架构CORTEX-M3内核的STM32F103系列芯片，接收来自各节点的信息，并将信息上传至云端。

zigbee协调器模块是zigbee网络各节点信息的汇聚点，是网络的核心节点，负责组建、维护和管理网络，通过第二串口单元实现各节点与MCU控制单元的数据传递。ZigBee协调器模块具备较强的通信能力、处理能力和发射能力，能够把数据发送至远程控制端。如图2所示，Zigbee协调器模块包括依次连接的CC2530单元、CC2592单元和2.4G陶瓷天线。CC2530单元是zigbee协调器模块的控制部分，CC2530单元发出的zigbee信号经由CC2592单元放大后，通过2.4G天线发送出去，2.4G天线采用陶瓷天线；信号的频段为2.4G。

如图3所示，状态指示模块由不少于6个的RGB LED组成，通过控制LED显示不同颜色以及亮灭的节奏变化，来指示网关的各种不同的工作模式和状态。状态指示模块包括红光灯模块和蓝光灯模块，红光灯模块和蓝光灯模块的结构相同。蓝光灯模块包括三极管Q1、电阻R3、电阻R1、发光二极管D1和发光二极管D3、电阻R9、电阻R5、发光二极管D5和三极管Q3；三极管Q1的基极连接电阻R3，集电极连接5V电压，发射极连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端分别连接发光二极管D1和发光二极管D3的正极，发光二极管D1和发光二极管D3的负极均接GND，发光二极管D1的正极与发光二极管D3的正极连接。电阻R9连接三极管Q3的基极，三极管Q3的集电极接5V电压，三极管Q3的发射极接电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接发光二极管D5的正极，发光二极管D5的负极接GND。

红光灯模块包括三极管Q2、电阻R4、电阻R2、发光二极管D2和发光二极管D4、电阻R10、电阻R6、发光二极管D6和三极管Q4；三极管Q2的基极连接电阻R4，集电极连接5V电压，发射极连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端分别连接发光二极管D2和发光二极管D4的正极，发光二极管D2和发光二极管D4的负极均接GND，发光二极管D2的正极与发光二极管D4的正极连接。电阻R10连接三极管Q4的基极，三极管Q4的集电极接5V电压，三极管Q4的发射极接电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接发光二极管D6的正极，发光二极管D6的负极接GND。

如图4所示，WiFi模块：为网关提供无线接入物联网的能力，与MCU控制模块之间通过串口的TTL电平进行数据通信。如图5所示，电源管理模块为电路的其他部分提供稳定可靠的电源。本实施例中，组网控制单元采用轻触式按键，通过长按和短按按键，来控制zigbee的入网和退网，入网与退网方便快捷。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种Zigbee网关设备，其特征在于：包括壳体，所述壳体内设置电路板，所述电路板上设置MCU控制模块、电源管理模块、Zigbee协调器模块、WIFI模块、状态指示模块、外扩FLASH模块以及组网控制单元；所述MCU控制模块包括第一串口单元、第二串口单元、GPIO接口单元和SPI接口单元，所述第一串口单元与Zigbee协调器模块连接，所述第二串口单元连接所述WIFI模块，所述GPIO接口单元分别连接状态指示模块和组网控制单元，所述SPI接口单元与所述外扩FLASH模块连接；所述电源管理模块分别连接所述MCU控制模块、Zigbee协调器模块、WIFI模块、状态指示模块、外扩FLASH模块和组网控制单元。

2.根据权利要求1所述的一种Zigbee网关设备，其特征在于：所述状态指示模块包括红光灯模块和蓝光灯模块；蓝光灯模块和红光灯模块均包括三极管Ⅰ、第一电阻、第二电阻、第一发光二极管、第二发光二极管、第三电阻、第四电阻、第三发光二极管和三极管Ⅱ，所述三极管Ⅰ的基极连接第一电阻，集电极连接5V电压，发射极连接第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端分别连接第一发光二极管和第二发光二极管的正极，所述第一发光二极管和第二发光二极管的负极均接GND，所述第一发光二极管的正极与第二发光二极管的正极连接；所述第三电阻连接三极管Ⅱ的基极，三极管Ⅱ的集电极接5V电压，三极管Ⅱ的发射极接第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端连接第三发光二极管的正极，所述第三发光二极管的负极接GND。

3.根据权利要求1所述的一种Zigbee网关设备，其特征在于：所述Zigbee协调器模块包括依次连接的CC2530单元、CC2592单元和天线。

4.根据权利要求3所述的一种Zigbee网关设备，其特征在于：所述天线为2.4G陶瓷天线。

5.根据权利要求1所述的一种Zigbee网关设备，其特征在于：所述组网控制单元采用轻触式按键。

6.根据权利要求1所述的一种Zigbee网关设备，其特征在于：所述MCU控制模块采用STM32F103系列芯片。