[實(shí)用新型]一種居家燈具無(wú)線控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720965292.1
• 申請(qǐng)日: 2017-08-03
• 公開（公告）號(hào): CN207075104U
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張晴;孫帥;劉英奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)昆山創(chuàng)新中心
• 主分類號(hào): H05B33/08
• 分類號(hào): H05B33/08;H05B37/02
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司32224
• 代理人: 董建林,薛海霞

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種居家燈具無(wú)線控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的機(jī)械開關(guān)控制居家的燈具系統(tǒng)需要布好燈具到機(jī)械開關(guān)這段物理距離上的金屬線。其次，較傳統(tǒng)的機(jī)械開關(guān)，需要在建筑墻體內(nèi)布管通線，不僅影響美觀還浪費(fèi)成本。較傳統(tǒng)的機(jī)械開關(guān)控制，當(dāng)外部失電時(shí)，而后重新得電，機(jī)械開關(guān)會(huì)保持原有的特性，不僅不利于節(jié)省能源，還有次生危險(xiǎn)發(fā)生的可能。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了克服上述缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一種安全可靠、控制方便的居家燈具無(wú)線控制系統(tǒng)。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種居家燈具無(wú)線控制系統(tǒng)，包括電源部分、單片機(jī)、nRF24L01無(wú)線通信模塊，其特征在于：電源部分用于給單片機(jī)和無(wú)線模塊供電；無(wú)線控制系統(tǒng)包括發(fā)射模塊和接收模塊；發(fā)射模塊中發(fā)光二極管與單片機(jī)連接，單片機(jī)與nRF24L01無(wú)線通信模塊互相通信；接收模塊中單片機(jī)與nRF24L01無(wú)線通信模塊互相通信，單片機(jī)與繼電器連接并驅(qū)動(dòng)繼電器動(dòng)作。

發(fā)光二極管前端連接電阻構(gòu)成發(fā)光二極管電路，對(duì)象選擇按鍵與發(fā)光二極管電路連通構(gòu)成單片機(jī)驅(qū)動(dòng)電路；發(fā)射模塊工作時(shí)，通過(guò)對(duì)象選擇按鍵選擇控制對(duì)象、通過(guò)模式選擇按鍵選擇發(fā)射模式，使得nRF24L01無(wú)線通信模塊處于發(fā)射狀態(tài)，當(dāng)控制某個(gè)對(duì)象的對(duì)象選擇按鍵按下后，某個(gè)單片機(jī)驅(qū)動(dòng)電路導(dǎo)通，使得單片機(jī)發(fā)射相應(yīng)數(shù)據(jù)至單片機(jī)外部中斷口，再將該數(shù)據(jù)由外部中斷口傳遞給無(wú)線通信模塊nRF24L01。

接收模塊工作時(shí)，通過(guò)模式選擇按鍵選擇接收模式，使得nRF24L01無(wú)線通信模塊處于接收狀態(tài)，nRF24L01無(wú)線通信模塊接收到發(fā)射模塊發(fā)射的信息或數(shù)據(jù)后，nRF24L01無(wú)線通信模塊將信息或數(shù)據(jù)傳遞至單片機(jī)，由單片機(jī)向繼電器發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)或者向指示燈發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

所述的電源部分由TNY263GN芯片和電壓-電壓轉(zhuǎn)換電路組成。

接收模塊中，單片機(jī)、電阻R4、三極管、繼電器順序連接，三極管的基極連接電阻R4，繼電器連接到三極管的集電極；在繼電器上反向并聯(lián)二極管D10。

當(dāng)單片機(jī)沒(méi)有接收到接收模塊傳來(lái)的信息或數(shù)據(jù)時(shí)，單片機(jī)向指示燈發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得指示燈閃爍；當(dāng)單片機(jī)接收到接收模塊傳來(lái)的信息或數(shù)據(jù)時(shí)，單片機(jī)向特定對(duì)象對(duì)應(yīng)的繼電器發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得相應(yīng)繼電器動(dòng)作。特定對(duì)象指某個(gè)照明燈具或某些照明燈具。

居家燈具無(wú)線控制系統(tǒng)，以TNY263GN芯片為基礎(chǔ)并設(shè)計(jì)220V交流電轉(zhuǎn)化為3.3V的低壓直流電的電壓-電壓轉(zhuǎn)換電路作為無(wú)線控制系統(tǒng)的電源部分（電源部分用于給單片機(jī)和無(wú)線通信模塊供電），系統(tǒng)內(nèi)部采用單片機(jī)STC15L2K61S2為核心，應(yīng)用無(wú)線通信模塊nRF24L01實(shí)現(xiàn)居家燈具的無(wú)線控制。該系統(tǒng)通過(guò)實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信模塊之間的不接觸通信，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)端繼電器的安全控制，達(dá)到控制照明系統(tǒng)的目的。nRF24L01無(wú)線通信模塊即nRF24L01芯片。

整個(gè)無(wú)線系統(tǒng)在一個(gè)家庭里面只需要一套，通過(guò)按鍵選擇發(fā)射系統(tǒng)中的控制對(duì)象，發(fā)出發(fā)射信號(hào)。無(wú)線通信模塊與單片機(jī)的P2口連接，對(duì)應(yīng)引腳間用導(dǎo)線連接。發(fā)射模塊與接收模塊中無(wú)線通信都是通過(guò)無(wú)線通信模塊nRFID24L01，這個(gè)芯片中CE引腳可以處于接收和發(fā)射狀態(tài)，當(dāng)CSN端口是邏輯低電平時(shí)，CE引腳和nRF24L01集成芯片內(nèi)部的相應(yīng)寄存器共同配置nRF24L01使其處于收、發(fā)模式。發(fā)射模塊是通過(guò)機(jī)械彈性開關(guān)來(lái)切換不同的無(wú)線模塊頻道，已達(dá)到與不同的受控對(duì)象進(jìn)行通信。

模塊之間的通信頻道和協(xié)議的制定可以通過(guò)芯片硬件上的SPI接口進(jìn)行配置。該芯片的一大優(yōu)點(diǎn)就是具有極低的功率消耗，符合智能家居綠色化的特點(diǎn)。當(dāng)把芯片設(shè)置為發(fā)射模式時(shí)，并且發(fā)射功率在0.25mW等級(jí)時(shí)，芯片的全部消耗電流僅為9mA；當(dāng)把芯片設(shè)置為接收模式時(shí)，由于地址選擇通道寄存器的存在，使得電流消耗增大，但也僅僅為12.3mA；當(dāng)芯片處于空閑的工作模式時(shí)，可以將芯片設(shè)置為待機(jī)模式。在此模式下，芯片的多數(shù)寄存器處于喚醒狀態(tài)，使得芯片本身電流消耗更低。驅(qū)動(dòng)此芯片的硬件電路連接更加簡(jiǎn)捷，只需要為集成芯片模塊空出五個(gè)通用輸入輸出口,一個(gè)外部中斷輸入口，就可以非常簡(jiǎn)易的實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信的功能。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果為：本新型一種居家燈具無(wú)線控制系統(tǒng)可以直接采用家庭照明的交流220V供電，通過(guò)遠(yuǎn)程的遙控實(shí)行控制，達(dá)到控制遠(yuǎn)程的受控對(duì)象。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的發(fā)射模塊系統(tǒng)框圖；

圖2是本實(shí)用新型的接收模塊系統(tǒng)框圖；