一種基於Zigbee技術的控制方法及系統的製作方法
2023-05-20 10:54:26
一種基於Zigbee技術的控制方法及系統的製作方法
【專利摘要】一種基於Zigbee技術的控制方法，包括如下步驟，步驟一，為顯示模塊和控制端Zigbee模塊提供電源；步驟二，提供多種被控單元的遙控器按鍵的紅外線控制信號的人機互動操作介面；步驟三，為各種紅外線控制信號建立起一個操作介面，同步到各個被控單元上，以讓每個被控單元均可以轉換此紅外線控制信號；並建立主控單元與被控單元之間的無線網絡配對通訊；步驟四，根據收到的遙控信號，分析並確定與該遙控信號配對的被控單元，並由該被控單元轉換其紅外線控制信號，生成特定的紅外線控制信號，傳送到電器上。相對於現有技術，本發明實現了由單一控制器對位於不同位置或不同類別的多個被控單元的操控，大大改善了使用者的操作便利性。
【專利說明】一種基於Zigbee技術的控制方法及系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及智能家電控制領域，尤其涉及一種基於Zigbee技術的控制裝置。
【背景技術】
[0002]現有的可無線遙控的家電設備，大多使用各家廠商各自獨立的控制信號及協議，無法通用，造成家電控制器數量多，且控制介面繁瑣，終端使用者在控制不同設備時，需使用各廠商所附的特定IR控制器才能控制，在使用及空間收納上極為不便。另有純粹採用zigbee技術來實現遙控控制，此種遙控器在使用時，相對紅外線遙控方式較為耗電。
[0003]有鑑於越來越多家用電器的普及，家電遙控控制的統一管理問題，及遙控器的待機使用時間問題日益突出，因此確有必要提供一種具有低耗電、無線信號無方向性、距離長及可同時一對多的裝置，以利用無線信號轉換技術及開發使用者控制接口，整合各式無線設備控制方式。
【發明內容】
[0004]為克服上述家電設備的控制缺陷，本發明提出一種基於Zigbee技術的使單一控制器能操控多個被控單元的控制方法，以實現單一控制器對位於不同位置或不同類別的多個被控單元的操控。
[0005]與此相應，本發明還提出一種基於Zigbee技術的使單一控制器能操控多個被控單元的控制系統，以實現單一控制器對位於不同位置或不同類別的多個被控單元的操控。
[0006]就該方法而言，本發明提供一種基於Zigbee技術的控制方法，用於使用單一控制器來操控位於不同位置或不同類別的被控單元，其包括如下步驟，步驟一，為顯示模塊和控制端Zigbee模塊提供電源；步驟二，提供多種被控單元的遙控器按鍵的紅外線控制信號的人機互動操作介面；步驟三，通過Zigbee建立主控單元與被控單元之間的無線網絡配對通訊；並為各種紅外線控制信號建立起一個操作介面，同步到各個被控單元上，以讓每個被控單元均可以轉換此紅外線控制信號；步驟四，根據收到的遙控信號，分析並確定與該遙控信號配對的被控單元，並由該被控單元轉換其紅外線控制信號，生成特定的紅外線控制信號，傳送到電器上，以實現對相應被控單元電器的控制。
[0007]本發明藉由Zigbee模塊學習不同家電遙控器的各種功能，每個按鍵的功能都是一種紅外線控制信號(IR code)，將多種家電遙控器的按鍵的紅外線控制信號建立起一個操作介面，同步到各個被控單元的電器上，讓每個被控單元可以轉換該電器的紅外線控制信號。每次接收到該電器的遙控信號後，經由先前同步的操作介面，在Zigbee模塊內根據遙控信號轉換成特定的紅外線控制信號，再傳送至被控單元的功能執行件上，從而實現了單一控制器對位於不同位置或不同類別的多個被控單元的操控，大大改善了使用者的操作便利性。
[0008]優選地，所述步驟三，將該紅外線控制信號建立起一個操作介面的過程中，還包括收集、存儲現有主流廠商所使用的紅外線控制信號數據，以建立紅外線控制信號數據表；並以被控單元作為終端節點，直接接收被控單元的控制信號標籤加入已建立的紅外線控制信號數據表。
[0009]優選地，所述步驟三，所述被控單元的控制信號標籤，為包含被控單元的產品型號信息的一組原始紅外線控制信號數據。
[0010]優選地，所述步驟三，將該紅外線控制信號建立起一個操作介面的過程中，還包括對操作介面的設計，及對紅外線控制信號數據表的同步、更新操作。
[0011]優選地，所述步驟三，建立主控單元與被控單元之間的無線網絡配對通訊過程中，還包括對無線通訊的加密和解密。
[0012]就該裝置而言，本發明提供一種基於Zigbee技術的控制系統，用於使用單一控制器來操控位於不同位置或不同類別的被控單元，該控制系統包括主控單元和被控單元，其中，主控單元包括電源模塊，用於為顯示模塊和控制端Zigbee模塊提供電源；顯示模塊，為多種被控單元的遙控器按鍵的紅外線控制信號建立起一個人機互動操作介面；所述主控單元，還包括Zigbee模塊,與電源模塊和顯示模塊連接，通過Zigbee建立主控單元與被控單元之間的無線網絡配對通訊；並為各種紅外線控制信號建立起一個操作介面，同步到各個被控單元上，以讓每個被控單元均可以轉換此紅外線控制信號；所述被控單元，根據收到的遙控信號，分析並確定與該遙控信號配對的被控單元，並由該被控單元轉換其紅外線控制信號，生成特定的紅外線控制信號，傳送到電器上，以實現對相應被控單元電器的控制。
[0013]優選地，所述主控單元增設有與Zigbee模塊連接的中繼器。
[0014]優選地，所述Zigbee模塊，還包括控制信號存儲單元，用於收集、存儲現有主流廠商所使用的紅外線控制信號數據，以建立紅外線控制信號數據表；並以被控單元作為終端節點，直接接收被控單元的控制信號標籤加入已建立的紅外線控制信號數據表，以支持操作介面的前臺運作；所述被控單元的控制信號標籤，為包含被控單元的產品型號信息的一組原始紅外線控制信號數據。
[0015]優選地，所述Zigbee模塊，將該紅外線控制信號建立起一個操作介面的過程中，還包括對操作介面的設計，及對紅外線控制信號數據表的同步、更新操作。
[0016]優選地，所述Zigbee模塊，建立主控單元與被控單元之間的無線網絡配對通訊的過程中，還包括對無線通訊的加密和解密。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0018]圖1為本發明基於Zigbee技術的控制方法的流程圖。
[0019]圖2為本發明基於Zigbee技術的控制方法的紅外線控制信號數據表的列表形式示意圖。
[0020]圖3為本發明基於Zigbee技術的控制方法的被控單元的控制信號標籤示意圖。
[0021]圖4為本發明基於Zigbee技術的控制系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]請參閱圖1，一種基於Zigbee技術的控制方法，用於使用單一控制器來操控位於不同位置或不同類別的被控單元，該控制方法包括，[0023]SOl步驟，為顯示模塊和控制端Zigbee模塊提供電源。
[0024]S02步驟，提供多種被控單元的遙控器按鍵的紅外線控制信號的人機互動操作介面。
[0025]S03步驟，通過Zigbee建立主控單元與被控單元之間的無線網絡配對通訊；並為各種紅外線控制信號建立起一個操作介面，同步到各個被控單元上，以讓每個被控單元均可以轉換此紅外線控制信號。
[0026]S04步驟，根據收到的遙控信號，分析並確定與該遙控信號配對的被控單元，並由該被控單元轉換其紅外線控制信號，生成特定的紅外線控制信號，傳送到電器上，以實現對相應被控單元電器的控制。
[0027]本發明藉由Zigbee模塊學習不同家電遙控器的各種功能，每個按鍵的功能都是一種紅外線控制信號(IR code)，將多種家電遙控器的按鍵的紅外線控制信號建立起一個操作介面，同步到各個被控單元的電器上，讓每個被控單元可以轉換該電器的紅外線控制信號。每次接收到該電器的遙控信號後，經由先前同步的操作介面，在Zigbee模塊內根據遙控信號轉換成特定的紅外線控制信號，再傳送至被控單元的功能執行件上，從而實現了單一控制器對位於不同位置或不同類別的多個被控單元的操控。且由於zigbee只是在一開始進行掃描時會用到，平時是關閉，並使用紅外線控制信號IR來做遙控，相對於純Zigbee模式的遙控控制來說更為節省能源。
[0028]配對功能如同一般Zigbee的配對方式相同,藉由Zigbee模塊和被控單元上的功能按鈕進行配對。經過配對後，Zigbee模塊分發給各被控單元不同的網絡編號(PANID)，此後由使用者從手持裝置遙控時，Zigbee模塊先分析遙控信號為何種裝置，再傳送信息至該被控單元。例如:使用者發出電視機的開啟遙控信號，Zigbee模塊收到後分析該遙控信號需要送到電視機，該被控單元的網絡編號為#1，然後直接由#1號被控單元執行"開機"的控制信號，即#1被控單元內部Zigbee模塊將控制信號轉換為該電視機開機的紅外線控制信號，經由轉換電路傳送該紅外線控制信號給電視機的開機執行件，以實現對電視機的開機遙控控制。
[0029]當使用者發出空調的開啟遙控信號，Zigbee模塊收到後分析該遙控信號需要送到空調，該被控單元的網絡編號為#5，然後直接由#5號被控單元執行"開機"的控制信號，即#5被控單元的內部Zigbee模塊將控制信號轉換為該空調開機的紅外線控制信號，經由轉換電路傳送該紅外線控制信號給空調的開機執行件，以實現對空調的開機遙控控制。同理，經由Zigbee模塊的信號轉換，建立了主控單元與被控單元的無線網絡配對通訊，從而實現了單一控制器對位於不同位置或不同類別的多個被控單元的操控。
[0030]其中，在S03步驟中，將該紅外線控制信號建立起一個操作介面的過程中，還包括收集、存儲現有主流廠商所使用的紅外線控制信號數據，以建立紅外線控制信號數據表，請參閱圖2，此圖例地了紅外線控制信號數據表的列表形式；並以被控單元作為終端節點，直接接收被控單元的控制信號標籤加入已建立的紅外線控制信號數據表，以支持操作介面的前臺運作。其中，被控單元的控制信號標籤，為包含被控單元的產品型號信息的一組原始紅外線控制信號數據，請參閱圖3，此圖例舉了被控單元的控制信號標籤的內容。由此可直觀地看出，被控單元的控制信息標籤是包含了必要的產品信息的一組數據，這讓被控單元可由紅外線控制信號數據表中，通過產品型號亦可直接快速地確定、獲取與被控單元的產品型號相匹配的紅外線控制信號，從而快速、便捷地實現了主控單元所發遙控信號對被控單元的控制操作。
[0031]在S03步驟中，將該紅外線控制信號建立起一個操作介面的過程中，還包括對操作介面的設計，以滿足使用者對介面的個性化需求；及對紅外線控制信號數據表的同步、更新操作，以滿足家用電器在更換、更新時的控制需要。
[0032]在S03步驟中，建立主控單元與被控單元之間的無線網絡配對通訊的過程中，還包括對無線通訊的加密和解密，以提高通訊安全性，並可避免各被控單元之間的相互幹涉。
[0033]請參閱圖4，一種基於Zigbee技術的控制系統，用於使用單一控制器來操控位於不同位置或不同類別無線設備的被控單元，該控制系統包括主控單元和被控單元，其中，主控單元包括:
[0034]電源模塊10，用於為顯示模塊20和控制端Zigbee模塊30提供電源。
[0035]顯示模塊20，為多種被控單元的遙控器按鍵的紅外線控制信號建立起一個人機互動操作介面。
[0036]Zigbee模塊30，與電源模塊10和顯示模塊20連接，通過Zigbee建立主控單元與被控單元之間的無線網絡配對通訊；並為各種紅外線控制信號建立起一個操作介面，同步到各個被控單元上，以讓每個被控單元均可以轉換此紅外線控制信號。
[0037]被控單元，根據收到的遙控信號，分析並確定與該遙控信號配對的被控單元，並由該被控單元轉換其紅外線控制信號，生成特定的紅外線控制信號，傳送到電器上，以實現對相應被控單元電器的控制。
[0038]本發明藉由Zigbee模塊學習不同家電遙控器的各種功能，每個按鍵的功能都是一種紅外線控制信號(IR code)，所以直接接收遙控器的紅外線控制信號，經過解調變，取得原始紅外線控制信號。之後，將多種家電遙控器的按鍵的紅外線控制信號建立起一個操作介面，同步到各個被控單元的電器上，讓每個被控單元可以轉換該電器的紅外線控制信號。每次接收到該電器的遙控信號後，經由先前同步的操作介面，在Zigbee模塊內根據遙控信號轉換成特定的紅外線控制信號，再傳送至被控單元的電器上，以實現對被控單元的遙控控制。同理，經由Zigbee模塊的信號轉換，建立了主控單元與被控單元的無線網絡配對通訊，從而實現了使用單一控制器來操控位於不同位置或不同類別的被控單元。
[0039]其中，主控單元可增設與Zigbee模塊30連接的中繼器40，以支持遠距離通信，從而增加控制範圍。
[0040]Zigbee模塊30，還包括控制信號存儲單元31，用於收集、存儲現有主流廠商所使用的紅外線控制信號數據，以建立紅外線控制信號數據表；並以被控單元作為終端節點，直接接收被控單元的控制信號標籤加入已建立的紅外線控制信號數據表，以支持操作介面的前臺運作。其中，被控單元的控制信號標籤，為包含被控單元的產品型號信息的一組原始紅外線控制信號數據。
[0041]Zigbee模塊30，將該紅外線控制信號建立起一個操作介面的過程中，還包括對操作介面的設計，以滿足使用者對介面的個性化需求；及對紅外線控制信號數據表的同步、更新操作，以滿足家用電器在更換、更新時的控制需要
[0042]Zigbee模塊30，建立主控單元與被控單元之間的無線網絡配對通訊的過程中，還包括對無線通訊的加密和解密，以提高通訊安全性，並可避免各被控單元之間的相互幹涉。[0043]本發明上述之主控單元，可以是手持裝置，也可是具有網絡功能的非手持式控制裝置。本發明上述之被控單元，可以是電視、空調、風扇或多媒體播放裝置等家用電器。
[0044]根據上述說明書的揭示和教導，本發明所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行變更和修改。因此，本發明並不局限於上面揭示和描述的【具體實施方式】，對本發明的一些修改和變更也應當落入本發明的權利要求的保護範圍內。此外，儘管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，並不對本發明構成任何限制。
【權利要求】
1.一種基於Zigbee技術的控制方法，用於使用單一控制器來操控位於不同位置或不同類別的被控單元，其包括如下步驟， 步驟一，為顯示模塊和控制端Zigbee模塊提供電源； 步驟二，提供多種被控單元的遙控器按鍵的紅外線控制信號的人機互動操作介面； 步驟三，通過Zigbee建立主控單元與被控單元之間的無線網絡配對通訊；並為各種紅外線控制信號建立起一個操作介面，同步到各個被控單元上，以讓每個被控單元均可以轉換此紅外線控制信號； 步驟四，根據收到的遙控信號，分析並確定與該遙控信號配對的被控單元，並由該被控單元轉換其紅外線控制信號，生成特定的紅外線控制信號，傳送到電器上，以實現對相應被控單元電器的控制； 所述步驟三，將該紅外線控制信號建立起一個操作介面的過程中，還包括收集、存儲現有主流廠商所使用的紅外線控制信號數據，以建立紅外線控制信號數據表；並以被控單元作為終端節點，直接接收被控單元的控制信號標籤加入已建立的紅外線控制信號數據表； 所述被控單元的控制信號標籤，為包含被控單元的產品型號信息的一組原始紅外線控制信號數據。
2.根據權利要求1所述的基於Zigbee技術的控制方法，其特徵在於:所述步驟三，將該紅外線控制信號建立起一個操作介面的過程中，還包括對操作介面的設計，及對紅外線控制信號數據表的同步、更新操作。
3.根據權利要求1所述的基於Zigbee技術的控制方法，其特徵在於:所述步驟三，建立主控單元與被控單元之間的無線網絡配對通訊過程中，還包括對無線通訊的加密和解密。
4.一種基於Zigbee技術的控制系統，用於使用單一控制器來操控位於不同位置或不同類別的被控單元，該控制系統包括主控單元和被控單元，其中，主控單元包括電源模塊，用於為顯示模塊和控制端Zigbee模塊提供電源；顯示模塊，為多種被控單元的遙控器按鍵的紅外線控制信號建立起一個人機互動操作介面，其特徵在於: 所述主控單元，還包括Zigbee模塊,與電源模塊和顯示模塊連接，通過Zigbee建立主控單元與被控單元之間的無線網絡配對通訊；並為各種紅外線控制信號建立起一個操作介面，同步到各個被控單元上，以讓每個被控單元均可以轉換此紅外線控制信號； 所述被控單元，根據收到的遙控信號，分析並確定與該遙控信號配對的被控單元，並由該被控單元轉換其紅外線控制信號，生成特定的紅外線控制信號，傳送到電器上，以實現對相應被控單元電器的控制。
5.根據權利要求4所述的基於Zigbee技術的控制系統，其特徵在於:所述主控單元增設有與Zigbee模塊連接的中繼器。
6.根據權利要求4所述的基於Zigbee技術的控制系統,其特徵在於:所述Zigbee模塊，還包括控制信號存儲單元，用於收集、存儲現有主流廠商所使用的紅外線控制信號數據，以建立紅外線控制信號數據表；並以被控單元作為終端節點，直接接收被控單元的控制信號標籤加入已建立的紅外線控制信號數據表，以支持操作介面的前臺運作；所述被控單元的控制信號標籤，為包含被控單元的產品型號信息的一組原始紅外線控制信號數據。
7.根據權利要求4所述的基於Zigbee技術的控制系統,其特徵在於:所述Zigbee模塊，將該紅外線控制信號建立起一個操作介面的過程中，還包括對操作介面的設計，及對紅外線控制信號數據表的同步、更新操作。
8.根據權利要求4所述的基於Zigbee技術的控制系統,其特徵在於:所述Zigbee模塊，建立主控單 元與被控單元之間的無線網絡配對通訊的過程中，還包括對無線通訊的加密和解密。
【文檔編號】G08C17/02GK103632529SQ201310225844
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年6月6日 優先權日:2013年6月6日
【發明者】林峻慰, 陳鬱旻 申請人:光寶電子(廣州)有限公司, 光寶科技股份有限公司