一种基于LoRa技术的KNX窗帘驱动器的制作方法

本实用新型涉及KNX智能窗帘控制领域，尤其涉及一种基于LoRa技术的KNX窗帘驱动器。

背景技术：

KNX智能楼宇控制应用系统中经常使用KNX窗帘驱动器来实现窗帘、百叶窗、卷帘的控制。现有的KNX智能楼宇控制应用中，KNX窗帘驱动器都是通过双绞线的通讯方式实现数据的传输。在这种方式下，所有的设备都通过KNX双绞线进行连接，并以此进行数据传输。这种方式在工程建设时，需要预先布设通讯线，带来了建设成本高、安装复杂、通信距离近、设备可替换和可移动性差等缺点。尤其是其在应用中，需要提前布置好KNX通讯线，使得在楼宇控制系统进行改造时，施工建设方案更加复杂，成本也大幅增加。

KNX智能楼宇控制应用系统也定义了无线方式的网络架构方案。但由于KNX自身定义的无线方案在使用时，功率高、通讯距离短，且在复杂环境中，可靠性不高，KNX无线方式在实际应用中使用的并不广泛，从而不能解决KNX双绞线方案带来的缺点。

另外，虽然存在其它的无线方案，但由于其它们的无线应用不能够满足KNX协议数据解析的要求，从而也不能直接应用到KNX系统中。

综上所述，现有的KNX智能楼宇控制应用系统的通讯组网方式不能够满足应用要求，其需要变革。现有的KNX窗帘驱动器并不能够满足KNX智能楼宇控制应用系统的变革，需要一种无需布线、通讯距离远、低功耗、可靠性高的KNX开关驱动器。

技术实现要素：

为解决现有的KNX窗帘驱动器在实际应用中需要布设双绞线，使得建设成本高昂，工程施工复杂，通讯距离短，设备可移动性差的问题，本实用新型的目的在于提供一种采用LoRa和KNX相结合的窗帘驱动器，采用LoRa和KNX相结合的技术，具有安装方便、传输距离远、抗干扰能力强、满足KNX协议规范的特点。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种基于LoRa技术的KNX窗帘驱动器，包括LoRa通信模块、KNX协议处理模块、存储模块、KNX窗帘驱动器应用模块、电源模块和状态指示和控制模块；所述KNX协议处理模块分别与LoRa通信模块、存储模块和KNX窗帘驱动器应用模块连接，KNX窗帘驱动器应用模块用于接收KNX协议处理模块解析的窗帘控制应用数据并执行相应的窗帘控制，存储模块用于存储KNK窗帘驱动器的运行数据；所述电源模块分别与LoRa通信模块、KNX协议处理模块、存储模块和KNX窗帘驱动器应用模块连接，用于提供电源；所述状态指示和控制模块分别与LoRa通信模块、KNX协议处理模块和KNX窗帘驱动器应用模块连接，用于控制和指示数据通讯的状态以及KNX窗帘驱动器的运行状态。

上述方案中，所述KNX协议处理模块和KNX窗帘驱动器应用模块共同包括一个ARM单片机，所述ARM单片机通过串口或SPI接口与LoRa通信模块连接。

上述方案中，所述KNX窗帘驱动器应用模块还包括若干组继电器、继电器输出互锁电路和驱动电路，每组继电器由两个磁保持继电器组成，用于控制窗帘电机的转动，驱动电路的输入端连接ARM单片机控制信号的输出端，驱动器的输出端连接每组继电器的输入端，每组继电器的输出端连接继电器互锁电路，驱动电路用于驱动每组继电器的通断操作，继电器输出互锁电路用于控制每组继电器不会同时输出。

上述方案中，所述磁保持继电器采用带有拔杆的继电器。

上述方案中，所述状态指示和控制模块包括编程按钮和编程指示灯，所述编程按钮和编程指示灯为一导光柱。

与现有技术相比本实用新型的有益效果为：通过采用KNX协议和LoRa协议相结合的方案，在满足KNX协议规范的基础上，LoRa无线通信技术具有较好的传输距离、较好的抗干扰能力，使得KNX窗帘驱动器在KNX智能楼宇应用工程中能够传输更远的距离，且无需布线，部署更灵活，从而使得KNX智能楼宇应用工程能够节省大量的布线成本和施工成本，特别是对于无法布线的工程更加有利，使得这类工程能够得到顺利实施。

附图说明

图1是本实用新型基于LoRa技术的KNX窗帘驱动器的原理框图；

图2是本实用新型基于LoRa技术的KNX窗帘驱动器的结构示意图；

附图标记说明：1、窗帘驱动器壳体，2、电源接口和磁保持继电器输出端口，3、磁保持继电器手动拔杆，4、编程按钮和指示灯，5、LoRa天线接口。

具体实施方式

以下将结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细描述。

本实用新型提供一种基于LoRa技术的KNX窗帘驱动器，工作于基于LoRa技术的KNX智能楼宇窗帘控制系统中，能够通过LoRa无线通讯网络接收符合KNX协议规范的窗帘控制应用数据，并执行相应的窗帘控制功能，以及能够将KNX窗帘驱动器运行的KNX协议开关窗帘控制应用数据通过LoRa接口，发送到LoRa无线通讯网络，并被其它设备所接收和应用。如图1所示，本实用新型KNX窗帘驱动器包括如下模块：

LoRa通信模块通过串口或者SPI接口与KNX协议处理模块相连，工作透明传输方式，其通过透明传输方式接收LoRa无线网络中的KNX协议数据或者向LoRa无线通信网络发送KNX协议数据。用于通过LoRa技术与基于LoRa技术的KNX智能楼宇控制系统中的设备的进行LoRa无线通讯，从而将数据传送到智能楼宇控制系统中各个设备，或者从各个设备获取数据。同时，LoRa通信模块具有密钥通信功能，通过配置的密钥进行通信数据的加解密处理，从而实现通信的加密。

KNX协议处理模块与LoRa通信模块、存储模块和KNX窗帘驱动器应用模块相连。KNX协议处理模块与KNX窗帘驱动器应用模块共同包括一个ARM单片机，该单片机通过串口或者SPI接口跟LoRa通信模块进行通讯，并运行KNX 协议软件。在LoRa通信模块接收到数据报文后，KNX协议处理模块对该报文进行解析并得到窗帘控制应用数据，该窗帘控制应用数据最终被提交到KNX窗帘驱动器应用模块。KNX协议处理模块还可以接收KNX窗帘驱动器应用模块的窗帘控制应用数据，并将该数据按照KNX协议进行封装，生成KNX协议报文，最后提交给LoRa通信模块发送到LoRa无线通信网络。

存储模块，与KNX协议处理模块相连，用于对KNX窗帘驱动器运行数据进行存储。

KNX窗帘驱动器应用模块，与KNX协议处理模块相连，其除与KNX协议处理模块共同含有一个ARM单片机外，KNX窗帘驱动器应用模块还包括若干组继电器、继电器输出互锁电路和驱动电路，每组继电器由两个磁保持继电器组成，用于控制窗帘电机的转动方向和位置，实现窗帘位置或者百叶窗角度的调整。驱动电路的输入端连接ARM单片机控制信号的输出端，驱动器的输出端连接每组继电器的输入端，每组继电器的输出端连接继电器互锁电路，驱动电路用于驱动每组继电器的通断操作，继电器输出互锁电路用于控制每组继电器不会同时输出，以避免窗帘电机正反转供电同时输出。磁保持继电器采用带有拨杆的继电器，以便设备失效时，可以通过手动方式进行窗帘或百叶窗的控制。

KNX窗帘驱动器应用模块能够将窗帘控制应用数据发送到所述KNX协议处理模块，将开窗帘控制应用数据封装成KNX协议规范报文，并通过LoRa通信模块发送到LoRa无线通讯网络。从而将窗帘控制应用数据发送到远端设备。

窗帘控制应用数据包括窗帘的位置或者百叶窗的角度。远程控制设备可以通过LoRa无线通信网络将窗帘的绝对位置或者百叶窗的绝对角度发送到KNX窗帘驱动器，KNX窗帘驱动器接收到数据后，将窗帘或者百叶窗调整到设定位置或角度。

窗帘控制应用数据还包括窗帘步进位置或者百叶窗的步进角度。远程控制设备可以通过LoRa无线通信网络将窗帘的调整步进位置或者百叶窗调整的步进角度发送到KNX窗帘驱动器，KNX窗帘驱动器接收到数据后，将窗帘或者百叶窗电机按照设定的步进位置或者步进角度进行调整。

电源模块，与LoRa通信模块、KNX协议处理模块和KNX窗帘驱动器应用模块连接，用于给各个模块提供电源。电源模块包含电压转换电路，可以将220V市电转变为设备工作所需电压，以便设备正常工作。

状态指示和控制模块，与LoRa通信模块、KNX协议处理模块和KNX窗帘驱动器应用模块连接，用于控制和指示数据通讯的状态以及设备运行状态。状态指示和控制模块包括编程按钮和编程指示灯。设备在工作时，需要先进行参数的配置，编程按钮用于控制设备进入编程模式，该模式下，可以对KNX窗帘驱动器进行窗帘驱动参数的下载，用以控制产品的运行模式。编程指示灯用于显示KNX窗帘驱动器工作模式，当编程指示灯亮时，表明进入编程模式，当编程指示灯灭时，表明进入正常工作模式。编程按钮和指示灯通过一个导光柱进行控制，该导光柱既可以作为按钮手柄进行使用，又可以作为编程指示灯的显示来使用。

如图2所示，基于LoRa技术的KNX窗帘驱动器的所有模块都集成在一块集成电路板上，该集成电路板放在壳体1内。壳体上设有电源接口和继电器输出端口2、继电器手动拨杆3、编程按钮和指示灯4和LoRa天线接口5。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做得任何改动，均落入本实用新型保护范围内。