Zigbee無線網(wǎng)關(guān)的制作方法

本發(fā)明涉及樓宇對講系統(tǒng)，特別涉及一種Zigbee網(wǎng)關(guān)無線技術(shù)應(yīng)用在智能家居的自動化控制網(wǎng)絡(luò)的可視對講系統(tǒng)。

目前的可視對講系統(tǒng)中，利用ZigBee技術(shù)自組織組網(wǎng)能力主要是應(yīng)用在單一的子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，子網(wǎng)之間不存在信號沖突的問題，主要采取點對點綁定的方式進(jìn)行相關(guān)控制關(guān)系的建立，因此其存在如下的缺點一方面操作復(fù)雜，無人性化的人機(jī)界面；另一方面無法實現(xiàn)復(fù)雜的控制關(guān)系。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述的不足，本發(fā)明采用結(jié)合現(xiàn)有的CAN總線的智能家居控制系統(tǒng)和ZigBee網(wǎng)關(guān)無線技術(shù)，配合簡易的人工干預(yù)，既可以進(jìn)行有效的組網(wǎng)能力，又可以通過ZigBee無線網(wǎng)關(guān)進(jìn)行復(fù)雜控制關(guān)系的配置，保持原有總線系統(tǒng)的人機(jī)操作的便利性和直觀性；完美地解決了現(xiàn)有技術(shù)的智能家居控制系統(tǒng)中存在的標(biāo)準(zhǔn)操作需要復(fù)雜的控制關(guān)系的綁定步驟的問題，同時也解決了其總線和無線設(shè)備之間的無縫控制的問題。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種Zigbee無線網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述ZigBee無線網(wǎng)關(guān)包括SOC控制單元、RF通信模塊、電源電路、總線接口、USB接口、KEY/LED模塊和總線通信模塊，其中S0C控制單元，主要負(fù)責(zé)總線數(shù)據(jù)的收發(fā)、處理，以及RF通信模塊的控制；RF通信模塊，連接至SOC控制單元，作為實現(xiàn)ZigBee的無線射頻電路；電源電路，連接SOC控制單元和總線接口，為其他模塊提供電源供電；總線接口，連接總線通信模塊和電源電路，用于提供用戶與外部連接的接口 ；USB接口，連接至SOC控制單元，作為上位機(jī)應(yīng)用軟件的配置接口 ；KEY/LED模塊，連接至SOC控制單元，作為實現(xiàn)組網(wǎng)操作和狀態(tài)指示；總線通信模塊，連接至SOC控制單元和總線接`口，采用標(biāo)準(zhǔn)的總線CAN通信模塊。所述SOC控制單元的通信芯片采用TI公司的ZigBee芯片CC2531，主要負(fù)責(zé)CAN總線通信數(shù)據(jù)的處理和無線通信的控制及處理。所述RF通信模塊，主要包括RF無線通信的濾波電路和F型PCB天線。所述電源電路，是將直流24V的總線電源電壓經(jīng)過DC-DC電源轉(zhuǎn)換芯片MC34063得到5V電壓，再經(jīng)過LDO電源轉(zhuǎn)換芯片RT9167得到3. 3V，用這兩個電壓為整個電路提供電源。所述總線接口，采用標(biāo)準(zhǔn)的4線總線接口。所述USB接口，采用標(biāo)準(zhǔn)的MiniUSB的接口電路。所述KEY/LED模塊，主要包括一個按鍵和兩個LED顯示，實現(xiàn)組網(wǎng)操作和狀態(tài)指
/Jn ο所述總線通信模塊包含二級防雷浪涌電路和PCA82C250T芯片，用來進(jìn)行CAN信號和RS232信號的轉(zhuǎn)換。
應(yīng)用本發(fā)明所述的Zigbee無線網(wǎng)關(guān)，結(jié)合現(xiàn)有的CAN總線的智能家居控制系統(tǒng)和ZigBee無線技術(shù)，可以實現(xiàn)既保持原有總線系統(tǒng)的人機(jī)操作的便利性和直觀性，又具備人工半干預(yù)的自組織組網(wǎng)能力，并且通過該Zigbee無線網(wǎng)關(guān)，可以配置原有總線的所有參數(shù)，實現(xiàn)一致的功能。


下面參照附圖結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。圖1是應(yīng)用本發(fā)明所述的Zigbee無線網(wǎng)關(guān)的可視對講系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)框圖。圖2是所述Zigbee無線網(wǎng)關(guān)的整體結(jié)構(gòu)框圖。圖3是所述Zigbee無線網(wǎng)關(guān)的SOC控制單元的電路連接圖。圖4是所述Zigbee無線網(wǎng)關(guān)的RF通信模塊的電路連接圖。 圖5是所述Zigbee無線網(wǎng)關(guān)的電源電路的連接圖。圖6是所述Zigbee無線網(wǎng)關(guān)的USB接口的電路連接圖。圖7是所述Zigbee無線網(wǎng)關(guān)的KEY/LED模塊的電路連接圖。圖8是所述Zigbee無線網(wǎng)關(guān)的總線通信模塊的電路連接圖。
具體實施例方式請參閱圖1，一種應(yīng)用本發(fā)明所述的Zigbee無線網(wǎng)關(guān)的可視對講系統(tǒng)，包括TA-BUS系統(tǒng)、ZigBee無線網(wǎng)關(guān)和各種ZigBee無線面板(ZigBee無線開關(guān)面板、ZigBee無線調(diào)光面板、ZigBee無線窗簾面板、ZigBee無線情景面板等)；所述TA-BUS系統(tǒng)是CAN總線的智能家居控制系統(tǒng)；ZigBee無線網(wǎng)關(guān)是總線系統(tǒng)和無線系統(tǒng)之間的媒體介質(zhì)，主要負(fù)責(zé)有線信號和無線信號之間信號的轉(zhuǎn)換。各種ZigBee無線面板，是ZigBee無線系統(tǒng)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點；所有ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(包括無線網(wǎng)關(guān))，都是利用上位機(jī)配置軟件通過USB接口進(jìn)行ZigBee網(wǎng)絡(luò)相關(guān)參數(shù)的配置。而所有ZigBee無線面板的控制功能，是利用原有的總線系統(tǒng)的配置工具通過總線接口進(jìn)行總線系統(tǒng)的參數(shù)配置。用戶無需進(jìn)行ZigBee技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的綁定操作，繼承了原有總線系統(tǒng)的配置方法。請參閱圖2,是所述Zigbee無線網(wǎng)關(guān)的整體結(jié)構(gòu)框圖。所述ZigBee無線網(wǎng)關(guān)包括SOC控制單元、RF通信模塊、電源電路、總線接口、USB接口、KEY/LED模塊和總線通信模塊，SOC控制單元，主要負(fù)責(zé)總線數(shù)據(jù)的收發(fā)、處理，以及RF通信模塊的控制；RF通信模塊，連接至SOC控制單元，作為實現(xiàn)ZigBee的無線射頻電路；電源電路，連接SOC控制單元和總線接口，為其他模塊提供電源供電；總線接口，連接總線通信模塊和電源電路，用于提供用戶與外部連接的接口 ；USB接口，連接至SOC控制單元，作為上位機(jī)應(yīng)用軟件的配置接口 ；KEY/LED模塊，連接至SOC控制單元，作為實現(xiàn)組網(wǎng)操作和狀態(tài)指示；總線通信模塊，連接至SOC控制單元和總線接口，采用標(biāo)準(zhǔn)的總線CAN通信模塊。請參閱圖3，是所述Zigbee無線網(wǎng)關(guān)的SOC控制單元的電路連接圖。SOC控制單元作為主控?zé)o線模塊，通信芯片采用TI公司的ZigBee芯片CC2531，主要負(fù)責(zé)CAN總線通信數(shù)據(jù)的處理和無線通信的控制及其相關(guān)處理。請參閱圖4,是所述Zigbee無線網(wǎng)關(guān)的RF通信模塊的電路連接圖，主要包括RF無線通信的濾波電路和F型PCB天線。
請參閱圖5，是所述Zigbee無線網(wǎng)關(guān)的電源電路的連接圖，其中，總線電源電壓是直流24V，經(jīng)過DC-DC電源轉(zhuǎn)換芯片MC34063得到5V電壓，再經(jīng)過LDO電源轉(zhuǎn)換芯片RT9167得到3.3V。這兩個電壓為整個電路提供電源。請參閱圖6，是所述Zigbee無線網(wǎng)關(guān)的USB接口的電路連接圖，采用標(biāo)準(zhǔn)的MiniUSB的接口電路。請參閱圖7，是所述Zigbee無線網(wǎng)關(guān)的KEY/LED模塊的電路連接圖，主要提供一個按鍵和兩個LED顯示，用于實現(xiàn)組網(wǎng)操作和狀態(tài)指示。請參閱圖8，是所述Zigbee無線網(wǎng)關(guān)的總線通信模塊的電路連接圖，所述總線通信模塊是具有二級防雷防靜電保護(hù)的can驅(qū)動通信模塊，CAN通信總線經(jīng)過二級防雷浪涌電路，經(jīng)過CAN驅(qū)動芯片PCA82C250T，進(jìn)行CAN信號和RS232信號的轉(zhuǎn)換。所述總線接口，采用標(biāo)準(zhǔn)的4線總線接口。所述應(yīng)用本發(fā)明所述的Zigbee無線網(wǎng)關(guān)的可視對講系統(tǒng)的配置方法如下
(1)通過總線系統(tǒng)的配置工具對ZigBee無線網(wǎng)關(guān)模塊進(jìn)行總線參數(shù)的配置；
(2)通過ZigBee無線系統(tǒng)的配置工具對ZigBee無線網(wǎng)關(guān)模塊以及ZigBee無線開關(guān)面板的無線網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的配置；
(3)在上述正確配置的情況下，首先按下無線網(wǎng)關(guān)模塊上的允許其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點加入的按鍵，網(wǎng)絡(luò)指示燈閃爍表示正在監(jiān)聽其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的請求加入；
(4)打開其他需要加入該無線網(wǎng)關(guān)模塊無線開關(guān)面板的電源，自動加入該父節(jié)點；
(5)同樣操作加入其他無線開關(guān)面板，最多支持6個子節(jié)點；
(6)取消無線網(wǎng)關(guān)模塊允許加入網(wǎng)絡(luò)的功能，接下來可以啟用剛才已加入無線網(wǎng)關(guān)模塊的開關(guān)面板作為下一級的理由器，操作方式類似；
(7)這樣，逐級建立整個無線網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并按這種拓?fù)溥M(jìn)行相應(yīng)位置的安裝；
(8)整個系統(tǒng)重新上電，原有的已建立的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟廊淮嬖?，不會改變，除非主動清除該?jié)點的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，并按前面的步驟重新加入網(wǎng)絡(luò)；
(9)到此，無線系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)束，在各個節(jié)點有效的通信距離內(nèi)，任何節(jié)點之間都可以通信，用戶無需關(guān)系路由關(guān)系；
(10)之后，可以利用總線系統(tǒng)的配置工具通過無線網(wǎng)關(guān)模塊，對下屬的所有無線開關(guān)面板進(jìn)行總線參數(shù)的配置。
權(quán)利要求
1.一種ZigBee無線網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述ZigBee無線網(wǎng)關(guān)包括SOC控制單元、RF通信模塊、電源電路、總線接口、USB接口、KEY/LED模塊和總線通信模塊，其中S0C控制單元，主要負(fù)責(zé)總線數(shù)據(jù)的收發(fā)、處理，以及RF通信模塊的控制；RF通信模塊，連接至SOC控制單元，作為實現(xiàn)ZigBee的無線射頻電路；電源電路，連接SOC控制單元和總線接口，為其他模塊提供電源供電；總線接口，連接總線通信模塊和電源電路，用于提供用戶與外部連接的接口 ；USB接口，連接至SOC控制單元，作為上位機(jī)應(yīng)用軟件的配置接口 ；KEY/LED模塊，連接至SOC控制單元，作為實現(xiàn)組網(wǎng)操作和狀態(tài)指示；總線通信模塊，連接至SOC控制單元和總線接口，采用標(biāo)準(zhǔn)的總線CAN通信模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Zigbee無線網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述SOC控制單元的通信芯片采用TI公司的ZigBee芯片CC2531，主要負(fù)責(zé)CAN總線通信數(shù)據(jù)的處理和無線通信的控制及處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Zigbee無線網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述RF通信模塊，主要包括RF無線通信的濾波電路和F型PCB天線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Zigbee無線網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述電源電路，是將直流24V的總線電源電壓經(jīng)過DC-DC電源轉(zhuǎn)換芯片MC34063得到5V電壓，再經(jīng)過LDO電源轉(zhuǎn)換芯片RT9167得到3. 3V，用這兩個電壓為整個電路提供電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Zigbee無線網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述總線接口，采用標(biāo)準(zhǔn)的4線總線接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Zigbee無線網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述USB接口，采用標(biāo)準(zhǔn)的MiniUSB的接口電路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Zigbee無線網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述KEY/LED模塊，主要包括一個按鍵和兩個LED顯示，實現(xiàn)組網(wǎng)操作和狀態(tài)指示。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Zigbee無線網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述總線通信模塊包含二級防雷浪涌電路和PCA82C250T芯片，用來進(jìn)行CAN信號和RS232信號的轉(zhuǎn)換。
全文總結(jié)
本發(fā)明涉及一種ZigBee無線網(wǎng)關(guān)，包括SOC控制單元、RF通信模塊、電源電路、總線接口、USB接口、KEY/LED模塊和總線通信模塊。采用本發(fā)明所述的ZigBee無線網(wǎng)關(guān)結(jié)合現(xiàn)有的CAN總線的智能家居控制系統(tǒng)和ZigBee網(wǎng)關(guān)無線技術(shù)，配合簡易的人工干預(yù)，既可以進(jìn)行有效的組網(wǎng)能力，又可以通過ZigBee無線網(wǎng)關(guān)進(jìn)行復(fù)雜控制關(guān)系的配置，保持原有總線系統(tǒng)的人機(jī)操作的便利性和直觀性；完美地解決了現(xiàn)有技術(shù)的智能家居控制系統(tǒng)中存在的標(biāo)準(zhǔn)操作需要復(fù)雜的控制關(guān)系的綁定步驟的問題，同時也解決了其總線和無線設(shè)備之間的無縫控制的問題。