紅外智能插座總電路的製作方法
2023-05-30 18:59:36 1
紅外智能插座總電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型提出了一種紅外智能插座總電路，包括：Zigbee控制單元和紅外智能插座電路板，Zigbee控制電路包括Zigbee通信單元以及與Zigbee通信單元連接的電源濾波單元、天線單元和通信接口單元，紅外智能插座電路板包括按順序連接的繼電器控制電路、電源控制電路和紅外發射電路，紅外發射電路分別與開關和指示燈電路連接。本實用新型同時具備了電源通斷和紅外控制的功能，不僅可以控制一般的簡單電器還可以控制操作複雜的紅外遙控電器，同時增加了系統的穩定性，待機功耗低，實用性強、性能穩定、成本低廉。
【專利說明】紅外智能插座總電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及插座，特別是指一種紅外智能插座總電路。
【背景技術】
[0002]智能插座是一個新興的產品，現有技術方案有很多，存在的主要問題如下:功能單一，目前主流的智能插座智能單純控制電源的通斷，實用性比較低；成本高，主流的智能插座主要使用的是WIFI通訊，WIFI模塊的成本較高；待機功耗大，同樣是因為WIFI模塊，待機功耗比較大，造成能源的浪費。此外，市場上現有的紅外智能插座將紅外發射和插座電源通斷分開，導致成本增加，體積過大，結構複雜。
實用新型內容
[0003]本實用新型提出一種紅外智能插座總電路，解決了現有技術中的紅外智能插座其結構複雜、成本高的技術問題。
[0004]本實用新型的技術方案是這樣實現的:
[0005]紅外智能插座總電路,包括:Zigbee控制單元和紅外智能插座電路板，Zigbee控制電路包括Zigbee通信單元以及與Zigbee通信單元連接的電源濾波單元、天線單元和通信接口單元，紅外智能插座電路板包括按順序連接的繼電器控制電路、電源控制電路和紅外發射電路，紅外發射電路分別與開關和指示燈電路連接。
[0006]優選的，Zigbee通信單元採用德州儀器的CC2530射頻晶片。
[0007]優選的，電源濾波單元的輸出端連接於CC2530射頻晶片的電源端，電源濾波單元包括濾波電感LI和並聯構成的濾波電容C1-C7。
[0008]優選的，天線單元通過射頻阻抗匹配電路與Zigbee通信單元的射頻信號輸入管腳RFN和輸出管腳RFP相連。
[0009]優選的，通信接口單元包括傳感器接口和電源接口，傳感器接口用於插接傳感器板，電源接口用於插接通用電源板對插接的傳感器板進行供電。
[0010]優選的，繼電器控制電路包括三極體Q2、發光二極體D3和繼電器Kl，三極體Q2的基極通過電阻R6與紅外發射電路的CTRLl端連接，三極體Q2的發射極分別與繼電器Kl、二極體D4、電阻R2和發光二極體D3連接，繼電器Kl和二極體D4的一端連接5V電源，電阻R2和發光二極體D3的一端接地，繼電器Kl的LIVE OUT端連接總開關，LIVE端與電源控制電路連接。
[0011]優選的，電源控制電路包括電連接的電源適配器P3、穩壓器Tl和插排P2，電源適配器P3的I腳接繼電器Kl的LIVE端，VCC端輸出5V電源並與穩壓器Tl的IN端連接，穩壓器Tl的OUT端輸出3.3V電壓，5V電源端與插排P2的3腳連接。
[0012]優選的，電源適配器採用5V1A-616型號的電源適配器，穩壓器Tl採用輸出電壓為3.3V的AMS1117型號的正向低壓降穩壓器，插排P2採用Header3X2型號的插排。
[0013]優選的，紅外發射電路採用型號為GY_CC2530的網口板，網口板的RESET端與插排P2的2腳連接，網口板的P22端與插排P2的4腳連接，網口板的P21端與插排P2的5腳連接，網口板的POl端連接開關SI，PlO端通過電阻Rl和發光二極體Dl與電源連接，網口板的Pll端連接電阻R6，網口板的P12端連接開關S2，網口板的P13端和P14端連接指示燈電路。
[0014]優選的，指示燈電路包括連接在一起的三極體Ql和三極體Q3，三極體Ql和三極體Q3的基極分別與網口板的P13端和P14端連接，三極體Ql的發射極與三極體Q3的集電極連接，三極體Ql的集電極分別與發光二極體D2、IRl、IR2、IR3和IR4連接。
[0015]本實用新型可用於控制電源的通斷、發射紅外信號並通過Zigbee進行通信。電源的通斷可以控制是否給插在插座上的電器供電；紅外發射可以將紅外信號通過本實用新型上的四個紅外發射接口發射出去，來控制所有的紅外遙控電器，諸如電視機、DVD、機頂盒、空調等。Zigbee通信是指可以通過Zigbee協議與其他電器或者控制主機進行通信，達到聯動控制，定時控制，遠程控制等更加高級的功能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是說明本實用新型的原理，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，對本專利的工作原理有所了解。
[0017]圖1為本實用新型中Zigbee控制單元的原理框圖；
[0018]圖2為本實用新型中Zigbee控制單元的電路原理圖；
[0019]圖3為本實用新型中紅外智能插座電路板的原理框圖；
[0020]圖4為本實用新型中紅外智能插座電路板的電路原理圖；
[0021]圖5為圖4所示電源適配器的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0022]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術原理進行清楚、完整地描述。基於本實用新型中的技術原理，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的基於本技術原理的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
[0023]如圖1所示，本實用新型的紅外智能插座總電路包括Zigbee控制單元和紅外智能插座電路板，Zigbee控制單元主要起到控制和通訊的作用，紅外智能插座電路板則包括了實現電源通斷，發送紅外信號等功能所必需的元器件，兩個部分相互連接，完成本發明的所有功能。
[0024]Zigbee控制單元包括電源濾波單元、Zigbee通信單元、天線單元和通信接口單元，電源濾波單元的輸出端連接於Zigbee通信單元的電源端，Zigbee通信單元是基於ZigBee協議標準，用於對經天線單元接收到的無線數據包進行接收處理，或對待發送的無線數據包進行發送處理後輸出至天線單元，Zigbee通信單元和通信接口單元通過晶片的管腳直接相連，用於連接傳感器進行數據採集。
[0025]如圖2所示，zigbee通信單元採用CC2530型號晶片，CC2530型號晶片能夠以非常低的材料成本建立強大的網絡節點，能夠提供無線模式雙向的收、發數據。電源濾波單元的輸出端VCC連接於Zigbee通信單元的電源端，電源濾波單元由一個濾波電感LI串聯一組多個濾波電容C1-C7並聯構成,可以濾除低頻諧波和高頻諧波；天線單元通過射頻阻抗匹配電路與Zigbee通信單元的射頻信號輸入管腳RFN和輸出管腳RFP相連，射頻阻抗匹配電路具有阻抗匹配和信號平衡作用，實現射頻管腳差分信號阻抗的平衡以及阻抗匹配，射頻阻抗匹配電路直接與天線單元相連，天線單元用於對無線信號進行接收及發送，其可支持外接吸盤天線、陶瓷天線以及PCB類型的F型天線，通信接口單元包括傳感器接口和電源接口，用於插接傳感器板，進行傳感器數據的採樣，電源接口用於插接通用電源板對通信模塊及插接的傳感器板進行供電，本實施例的通信接口單元可選用22 pin(引腳)表貼器件與zigbee通信單元的主晶片管腳相連。
[0026]如圖3所示，紅外智能插座電路板包括按順序連接的繼電器控制電路、電源控制電路和紅外發射電路，紅外發射電路分別與開關和指示燈電路連接，市電經繼電器控制電路提供給負載使用，紅外發射電路通過開關與繼電器控制電路相連，開關用於控制繼電器控制電路是否給負載供電，並受紅外發射電路的指揮，紅外發射電路與指示燈電路相連，用於將遙控信號傳遞給指示燈電路，發出相應的指令。指示燈電路根據紅外發射電路對繼電器控制電路的控制結果來發光或者熄滅。電源控制電路用於為紅外發射電路提供穩定電源。
[0027]如圖4和圖5所示，繼電器控制電路包括三極體Q2、發光二極體D3和繼電器K1，三極體Q2的基極通過電阻R6與紅外發射電路4的CTRLl端連接，三極體Q2的發射極分別與繼電器K1、二極體D4、電阻R2和發光二極體D3連接，其中，繼電器Kl和二極體D4的一端連接5V電源，電阻R2和發光二極體D3的一端接地，繼電器Kl的LIVE OUT端連接總開關，LIVE端與電源控制電路2連接。
[0028]電源控制電路包括電連接的電源適配器P3、穩壓器TI和插排P2，電源適配器採用5V1A-616型號的電源適配器,穩壓器Tl米用輸出電壓為3.3V的AMS1117型號的正向低壓降穩壓器，電源適配器可將AC220V電源轉換成DC5V電源,插排P2米用Header3X2型號的插排，電源適配器P3的I腳接繼電器Kl的LIVE端，VCC端輸出5V電源並與穩壓器Tl的IN端連接，穩壓器Tl的OUT端輸出3.3V電壓，5V電源端與插排P2的3腳連接。
[0029]紅外發射電路採用現有型號為GY_CC2530的網口板P1，GY_CC2530網口板Pl可以實現ZigBee網絡的數據到乙太網的透傳，到ZigBee網絡中充當協調器。插排P2的2腳與網口板Pl的RESET端連接，插排P2的4腳與網口板Pl的P22端連接，插排P2的5腳與網口板Pl的P21端連接，網口板Pl的POl端連接開關SI，網口板Pl的PlO端通過電阻Rl和發光二極體Dl與電源連接，網口板Pl的Pll端連接電阻R6，網口板Pl的P12端連接開關S2，網口板Pl的P13端和P14端連接指示燈電路5。
[0030]指示燈電路包括連接在一起的三極體Ql和三極體Q3，三極體Ql和三極體Q3的基極分別與網口板Pl的P13端和P14端連接，三極體Ql的發射極與三極體Q3的集電極連接，三極體Ql的集電極分別與發光二極體D2、IR1、IR2、IR3和IR4連接，其中，發光二極體IRU IR2、IR3和IR4為紅外線指示燈。
[0031]本實用新型功能多樣，同時具備了電源通斷和紅外控制，不僅可以控制一般的簡單電器還可以控制操作複雜的紅外遙控電器；成本低，使用的時Zigbee模塊成本低，而且控制與通信使用同一個模塊避免了模塊重複，計算能力浪費。同時增加了系統的穩定性；待機功耗低，這得益於Zigbee技術本身具有低功耗的特性，本實用新型使用最小的體積和最少的元器件實現了穩定的電源控制和紅外發射功能，控制板預留有控制模塊和電源模塊的接口，同時提供了四個紅外發射接口，克服了以往手動開關的弊端。
[0032]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.紅外智能插座總電路，其特徵在於，包括=Zigbee控制單元和紅外智能插座電路板，所述Zigbee控制電路包括Zigbee通信單元以及與所述Zigbee通信單元連接的電源濾波單元、天線單元和通信接口單元，所述紅外智能插座電路板包括按順序連接的繼電器控制電路、電源控制電路和紅外發射電路，所述紅外發射電路分別與開關和指示燈電路連接。
2.根據權利要求1所述的紅外智能插座總電路，其特徵在於，所述Zigbee通信單元採用德州儀器的CC2530射頻晶片。
3.根據權利要求2所述的紅外智能插座總電路，其特徵在於，所述電源濾波單元的輸出端連接於所述CC2530射頻晶片的電源端，所述電源濾波單元包括濾波電感LI和並聯構成的濾波電容C1-C7。
4.根據權利要求3所述的紅外智能插座總電路，其特徵在於，所述天線單元通過射頻阻抗匹配電路與所述Zigbee通信單元的射頻信號輸入管腳RFN和輸出管腳RFP相連。
5.根據權利要求2所述的紅外智能插座總電路，其特徵在於，所述通信接口單元包括傳感器接口和電源接口，所述傳感器接口用於插接傳感器板，所述電源接口用於插接通用電源板對插接的傳感器板進行供電。
6.根據權利要求1所述的紅外智能插座總電路，其特徵在於，所述繼電器控制電路包括三極體Q2、發光二極體D3和繼電器Kl，所述三極體Q2的基極通過電阻R6與所述紅外發射電路的CTRLl端連接，所述三極體Q2的發射極分別與繼電器K1、二極體D4、電阻R2和發光二極體D3連接，所述繼電器Kl和二極體D4的一端連接5V電源，所述電阻R2和發光二極體D3的一端接地，所述繼電器Kl的LIVE OUT端連接總開關，LIVE端與所述電源控制電路連接。
7.根據權利要求6所述的紅外智能插座總電路，其特徵在於，所述電源控制電路包括電連接的電源適配器P3、穩壓器Tl和插排P2，所述電源適配器P3的I腳接所述繼電器Kl的LIVE端，VCC端輸出5V電源並與所述穩壓器Tl的IN端連接，所述穩壓器Tl的OUT端輸出3.3V電壓，5V電源端與所述插排P2的3腳連接。
8.根據權利要求7所述的紅外智能插座總電路，其特徵在於，所述電源適配器採用5V1A-616型號的電源適配器,所述穩壓器Tl米用輸出電壓為3.3V的AMS1117型號的正向低壓降穩壓器，所述插排P2採用Header3X2型號的插排。
9.根據權利要求1所述的紅外智能插座總電路，其特徵在於，所述紅外發射電路採用型號為GY_CC2530的網口板，所述網口板的RESET端與所述插排P2的2腳連接，所述網口板的P22端與插排P2的4腳連接，所述網口板的P21端與插排P2的5腳連接，所述網口板的POl端連接開關S1，P10端通過電阻Rl和發光二極體Dl與電源連接，所述網口板的Pll端連接電阻R6，所述網口板的P12端連接開關S2，所述網口板的P13端和P14端連接指示燈電路。
10.根據權利要求9所述的紅外智能插座總電路，其特徵在於，所述指示燈電路包括連接在一起的三極體Ql和三極體Q3，所述三極體Ql和三極體Q3的基極分別與網口板的P13端和P14端連接，所述三極體Ql的發射極與三極體Q3的集電極連接，所述三極體Ql的集電極分別與發光二極體D2、IRl、IR2、IR3和IR4連接。
【文檔編號】G08C23/04GK204143632SQ201420477958
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年8月22日 優先權日:2014年8月22日
【發明者】郭一, 聶亞東, 鄒斌, 張斌 申請人:河南久勻電子科技有限公司