一种用于智能家居的usb桥接器及应用其的usb控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于无线控制技术领域，具体是指一种用于智能家居的USB桥接器及应用其的USB控制系统。
【背景技术】
[0002]智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。
[0003]智能家居一般包括前端设备和网关，其中网关用于将前端设备采样到的数据转换为适合网络协议传输的数据，并通过网络通信模块如TCP/IP通信模块发送至物联网或智能电子设备如智能手机、平板电脑等，也可将来自物联网或智能电子设备的控制信号通过WIFI发送至对应的前端设备，以使得前端设备执行相关功能。由此可见，现有的智能家居必须配置特定的网关，兼容性差、成本较高，且体积较大，不利于智能家居系统应用到普通家庭。
[0004]而目前Z_Wave技术凭借其成本低、功耗低、安全可靠等适于网络短距离无线通信的优点，已广泛应用于智能家居控制系统中。但现有技术中仍未有一种可借助现有的智能电子设备和互联网络实现采样或控制Z_Wave前端设备的成本低、兼容性好、应用灵活的智能家居控制系统。而且现有的家电只能通过红外线进行遥控，无法收发Z_Wave信号以控制家电的工作，使得智能家居控制系统的控制范围有限，极大限制了智能家居的市场推广。
【实用新型内容】
[0005]针对现有技术仍需要特定的成本高、兼容性差的网关才能对前端的Z_Wave从设备进行采样或控制，本实用新型的目的旨在提供一种基于Z_Wave技术的智能家居控制系统，其成本低、兼容性好、应用灵活便捷。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]一种用于智能家居的USB桥接器，与上位机连接用作智能家居的控制主机；所述智能家居采用Z_Wave网络通信，所述USB桥接器包括Z_Wave通信单元、电源管理单元、第一 USB接口单元以及存储单元；所述USB桥接器的Z_Wave通信单元包括型号为SD3503的Z_Wave芯片U2，所述Z_Wave通信单元用于将所述控制主机并入所述Z_Wave网络；所述第一 USB接口单元用于为所述Z_Wave通信单元与上位机之间提供通信接口 ；所述电源管理单元用于根据所述第一 USB接口单元所接入的输入电源，为所述第一 USB接口单元、存储单元、Z_ffave通信单元以及低电压检测单元输出稳定的工作电压；所述存储单元用于所述Z_Wave通信单元的数据存储。
[0007]本实用新型还提供一种用于智能家居的USB控制系统，包括上述的用于智能家居的USB桥接器，还包括上位机、遥控器和家电，所述家电由所述遥控器进行红外控制；所述上位机包括第二 USB接口单元、信号处理单元以及上位机应用界面；所述遥控器包括Z_Wave通信单元，红外信号发射单元和红外信号接收单元；所述上位机应用界面用于为所述USB控制系统提供人机交互界面，并将输入的家电控制信号发送给所述信号处理单元；所述信号处理单元用于处理接收到的家电控制信号，并将处理得到的家电控制信号经过所述第二 USB接口发送给所述USB桥接器的Z_Wave通信单元；所述Z_Wave通信单元用于将接收到的控制信号进行数据格式处理，并通过Z_Wave网络发送给所述遥控器的Z_Wave通信单元；所述遥控器的Z_Wave通信单元用于接收并解析控制信号，并转换为红外遥控信号；所述红外信号发射单元用于将所述红外遥控信号发射给所述家电，实现用户通过上位机应用界面遥控家电；所述红外信号接收单元用于接收所述家电执行红外遥控信号时的反馈红外信号。
[0008]更优地，所述上位机还包括WIFI通信单元，所述USB控制系统还包括可与上位机进行WIFI通信的智能手机；所述智能手机用于为所述USB控制系统提供人机交互界面，并用于将输入的控制信号通过WIFI发送给所述上位机；所述上位机用于通过所述WIFI通信单元接收控制信号；所述上位机的WIFI通信单元用于接收所述智能手机所发送的控制信号，并传送给所述信号处理单元。
[0009]更优地，所述USB控制系统还包括信号放大器，所述信号放大器设于USB桥接器与遥控器之间，用于放大USB桥接器与遥控器之间的传输信号。
[0010]本实用新型还提供一种用于智能家居的USB控制方法，具体包括以下步骤:
[0011]在上位机的上位机界面中，输入家电控制命令；
[0012]上位机的信号处理单元获取在上位机界面输入的家电控制命令，并对该家电控制命令进行数据处理，再通过上位机的第二 USB接口单元和USB桥接器的第一 USB接口单元将处理后的家电控制命令发送给USB桥接器的Z_Wave通信单元；
[0013]ZJIave通信单元对接收到的家电控制命令进行数据处理，打包为适于Z_Wave网络通信的数据格式，通过Z_Wave网络发送给遥控器；
[0014]遥控器的Z_Wave通信单元通过Z_Wave网络接收家电控制命令，并解析该家电控制命令，再转换为红外控制信号并发送给所述家电，所述家电执行红外控制信号，即实现通过上位机应用界面来遥控家电。
[0015]更优地，在使用上位机界面遥控家电的步骤前，还包括家电型号的识别和存储。
[0016]更优地，所述家电型号的识别和存储过程具体为:
[0017]在上位机的上位机界面中，输入家电型号识别命令；
[0018]上位机的信号处理单元获取在上位机界面输入的家电型号识别命令，并对该家电型号识别命令进行数据处理，再通过上位机的第二 USB接口单元和USB桥接器的第一 USB接口单元将处理后的家电型号识别命令发送给USB桥接器的Z_Wave通信单元；
[0019]Z_Wave通信单元对接收到的家电型号识别命令进行数据处理，打包为适于Z_Wave网络通信的数据格式，通过Z_Wave网络发送给遥控器；
[0020]遥控器的Z_Wave通信单元通过Z_Wave网络接收家电型号识别命令，并解析该家电型号识别命令，再转换为红外信号并发送给所述家电，所述家电将型号信息通过红外线反馈给遥控器；
[0021]遥控器的红外信号接收单元接收并识别带有家电型号信息的红外信号，并存储于遥控器的Z_Wave通信单元中。
[0022]与现有技术相比，本实用新型的有益效果为:USB桥接器可通过USB接口灵活地连接到带有USB接口的上位机，即可作为Z_Wave网络的控制主机；应用该USB桥接器的USB控制系统中，智能手机还可通过WIFI与上位机连接，从而间接地通过遥控器灵活动地控制家电的工作，使得现有红外遥控的家电也能应用到智能家居控制系统中，提高智能家居对红外遥控家电的兼容性；另外本实用新型的成本低、兼容性好、应用灵活便捷，易于智能家居控制系统普及应用到普通家庭。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型包括USB桥接器的USB控制系统的系统框图；
[0024]图2为本实用新型的USB控制系统的Z_Wave通信单元的电路原理图；
[0025]图3为本实用新型的USB控制系统的电源管理单元的电路原理图；
[0026]图4为本实用新型的USB控制系统的第一 USB接口单元的电路原理图；
[0027]图5为本实用新型的USB控制系统的存储单元的电路原理图；
[0028]图6为本实用新型的信号放大器的结构框图；
[0029]图7为本实用新型的信号放大器的数据输入模块电路图；
[0030]图8为本实用新型的信号放大器的电源转换模块电路图；
[0031]图9为本实用新型的信号放大器的信号放大模块电路图；
[0032]图10为本实用新型的信号放大器的中断电路图；
[0033]图11为本实用新型的信号放大器的闪存模块电路的电路图图；
[0034]图12为本实用新型的信号放大器的z-wave信号处理模块电路图；
[0035]图13为本实用新型的信号放大器的电压调整电路的电路图；
[0036]图14为本实用新型的信号放大器的天线ANTl电路图。
[0037]附图标记:10 — USB桥接器，ll—Z_Wave通信单元，111—Z_ffave信号处理单元，112一Z_ffave数据收发单元，12一电源管理单元，13一第一 USB接口单元，14一存储单元，20—遥控器，21—Z_ffave通信单元，22—红外信号发射单元，23—红外信号接收单元，30—上位机，31—第二 USB接口单元，32—信号处理单元，33—上位机应用界面，34—WIFI通信单兀，40一智能手机，50一家电。
【具体实施方式】
[0038]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定