专利名称：一种基于2.4GHz的无线家居照明控制单元的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及照明控制领域，更具体地，涉及一种基于2.4GHz的无线家居照明控制单元。
背景技术：
随着人民生活水平的提高，越来越多的照明灯饰走进人民的家居中。在百平方米大小的家居中，墙壁到处安装着通电开关。各个照明灯具都有独立的开关，需要走遍房间内外才能启动灯具，并且各个灯具的开关时间不可控，给人们的生活带来很不方便。随着2.4G无线技术的广泛应用及无线芯片的价格越为大众所接受，无线智能家居控制走进千家万户时机日趋成熟。
发明内容为了克服现有技术的不足，本实用新型提出一种基于2.4GHz的无线家居照明控制单元，该单元采用2.4G无线通信方式组成网络，控制单元的控制器可以独立控制各个接收器的工作模式，并且可以通过无线数据传输更换接收器的程式及其功能，以适应不同用户的不同需要。为了实现上述目的，本实用新型采用技术方案如下:一种基于2.4GHz的无线家居照明控制单元，包括一个控制器和若干个接收器，其中控制器控制接收器。更进一步的，所述控制器包括2.4G发射接收电路、微处理器U4、直流供电电路BT1、显示系统及操作按键，所述微处理器U4分别与2.4G发射接收电路、显示系统及操作按键连接，所述直流供电电路BTl分别向微处理器U4与2.4G发射接收电路供电。更进一步的，所述微处理器U4带有数据通信接口 CN3。更进一步的，所述接收器包括2.4G发射接收电路、微处理器U1、交流电降压电路、双向可控硅控制电路、工作指示灯，所述微处理器Ul分别与2.4G发射接收电路、双向可控硅控制电路和工作指示灯连接，微处理器Ul通过交流电降压电路与2.4G发射接收电路连接。更进一步的，所述微处理器Ul带有负载接口 CN2。更进一步的，所述微处理器U1、U4为STM8S103F3芯片，2.4G发射接收电路的无线芯片为BK2421。在本实用新型中，无线数据通信采用ISM频段的2.4G无线技术，其具体频段为
2.400GHz-2.480GHz，这个频段是国际规定的免费频段，不需要向国际组织缴纳相关的费用即可使用，同时其所在频段有足够的带宽提供更多的频道，为跳频通信提高抗干扰能力提供条件。运用2.4G通信频段，接收器与控制器组成一个统一的网络，采用一定的控制协议进行数据传输。接收器的工作指示灯及控制器的显示系统界面均可指示出网络的通信状态。为简化接收器的安装，整个接收器的供电由交流降压提供。而控制器则采用可电池供电，方便用户随时对系统单元的操控。微处理器U4带有数据通信接口 CN3，使得控制器配有一个数据通信接口，方便控制器与电脑连接进行数据通信，同时，接收器的微处理器Ul有在应用编程的功能。通过读取电脑传输的程序文件，控制器通过网络指令上传程序文件，接收器则实时接收文件并更新应用程序。通过这种方式就可改变接收器的工作模式改变照明灯饰的灯光效果，适应不同用户的个性化需要。本实用新型的有益效果是:本实用新型提供一种基于2.4G无线通信的家居照明控制单元的实现方法。采用2.4G的无线通信网络稳定，抗干扰能力强，方便用户随时控制家居中的任何灯具的开关，同时可以通过无线的方式方便地更新接收器的程序，达到改变灯具的灯光效果。
图1为本实用新型的控制器电路结构图。图2为本实用新型的2.4G发射接收电路的电路原理图。图3为本实用新型的显示系统的电路原理图。图4为本实用新型的操作按键的电路原理图。图5为本实用新型的接收器的电路结构图。图6为本实用新型的交流电降压的电路原理图。图7为本实用新型的双向可控硅控制电路的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的阐述。实施例一一种基于2.4GHz的无线家居照明控制单元，包括一个控制器和若干个接收器，其中控制器控制接收器。如图1，控制器包括2.4G发射接收电路101、微处理器U4 102、直流供电电路103、显示系统104及操作按键105，微处理器U4 102分别与2.4G发射接收电路101、显示系统104及操作按键105连接，直流供电电路103分别向微处理器U4 102与2.4G发射接收电路101供电。在本实施例中微处理器U4 102带有通信接口 105，通过通信接口 105与外设连接。在本实施例中，微处理器U4 102为型号为STM8S103F3的单片机，2.4G发射接收电路101的无线芯片的型号为BK2421，晶振XT2，电容C21，C22及电容R20组成振荡电路，电感L4、L6，电容C24、C25组成网络匹配电路，发射和接收无线模拟信号，电容C19、R12为无线芯片的阻容滤波电路，C17、C20、C23为电源滤波电容，如图2所示。直流供电电路103采用两电池组合的3V电压供电，显示系统104采用共阳极驱动两位数的数码管显示屏，R14，Q2，R15，Q3为两个数码管的电源开关电路，如图3所示，R21,R22, R23，R24，R25，R26，R27为限流电阻。R16、SI，R17、S2，R18、S3，R19、S4为四个操作按键105的按键电路，如图4所示。如图5，接收器包括2.4G发射接收电路101、微处理器Ul 201、交流电降压电路202、双向可控硅控制电路203和工作指示灯204，微处理器Ul 201分别与2.4G发射接收电路101、双向可控硅控制电路202和工作指示灯203连接，微处理器Ul 201通过交流电降压电路202与2.4G发射接收电路101连接。如图6所示，交流电降压电路202采用阻容降压为低压电路供电。Fl为交流电保险丝，Cl、C6、C7，C8、ClO为滤波电容，R2为限流电流，C2为降压电容，R3为放电电容，Dl、D2为整流二极管，D3为12V的稳压二极管，U3是直流降压芯片，微处理器Ul 201采用STM8S103F3单片机，LEDl为工作指示灯，Rl为限流电阻，D4为双向可控硅，R7、R8、R9、R10、Ql组成可控硅驱动电路，Cl2、R6为缓冲电路，如图7所示。CN2为交流电接口，微处理器Ul201带CN2为负载接口，通过其与外设连接。本实施例的工作原理:无线控制器微处理器U4 102内含UART通信接口 CN3，可以接收异步通信协议的数据，方便与电脑的串口连接读取电脑文件。微处理器U4 102还与两位共阳极的数码管连接，通过coml、com2引脚控制三极管Q2、Q3的开关来为数码管供电,而a、b、C、d、e、f、g引脚输出高低电平控制数码管显示不同的字符作为显示操作界面。此外，a、b、c、d作为复用引脚用来检测操作按键，以为操作使用。微处理器U4 102还通过CE、CSN、SCK、M0S1、MIS0、IRQ引脚与无线通信芯片BK2421以SPI协议通信，BK2421为2.4G无线通信芯片，微处理器U4 102通过SPI传输数据控制BK2421的工作模式发送或接收无线数据。交流电通过阻容降压电路降为低电电压，再经过稳压芯片U3变压为低压为电路提供工作电压。微处理器Ul 201具有IAP功能，芯片内的引导程序可以一边接收无线数据，一边擦写程序，从而实现在应用编程的功能。微处理器Ul 201通过LEDl指示芯片的工作状态，通过控制三极管Ql的开关来驱动可控硅D4的通断达到控制负载的工作。微处理器Ul 201通过引脚CE、CE、CSN、SCK、MOS1、MISO、IRQ与无线芯片BK2421通信控制无线芯片收发数据，实现无线控制单元的数据传输与控制。以上所述的本实用新型的实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神原则之内所作出的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。
权利要求1.一种基于2.4GHz的无线家居照明控制单元，其特征在于，包括一个控制器和若干个接收器，其中控制器控制接收器。
2.根据权利要求1所述的基于2.4GHz的无线家居照明控制单元，其特征在于，所述控制器包括2.4G发射接收电路、微处理器U4、直流供电电路、显示系统及操作按键，所述微处理器U4分别与2.4G发射接收电路、显示系统及操作按键连接，所述直流供电电路分别向微处理器U4与2.4G发射接收电路供电。
3.根据权利要求2所述的基于2.4GHz的无线家居照明控制单元，其特征在于，所述微处理器U4带有数据通信接口 CN3。
4.根据权利要求3所述的基于2.4GHz的无线家居照明控制单元，其特征在于，所述接收器包括2.4G发射接收电路、微处理器U1、交流电降压电路、双向可控硅控制电路和工作指示灯，所述微处理器Ul分别与2.4G发射接收电路、双向可控硅控制电路和工作指示灯连接，微处理器Ul通过交流电降压电路与2.4G发射接收电路连接。
5.根据权利要求4所述的基于2.4GHz的无线家居照明控制单元，其特征在于，所述微处理器Ul带有负载接口 CN2。
6.根据权利要求2或4所述的基于2.4GHz的无线家居照明控制单元，其特征在于，所述微处理器U1、U4为STM8S103F3芯片，2.4G发射接收电路的无线芯片为BK2421。
专利摘要本实用新型公开一种基于2.4GHz的无线家居照明控制单元，包括一个控制器和若干个接收器。的控制器包括2.4G发射接收电路、微处理器、直流供电电路、数据通信接口、显示系统及操作按键。所述的接收器包括2.4G发射接收电路、微处理器、交流电降压电路、双向可控硅控制电路、工作指示灯、负载接口。本实用新型能使一个控制器及若干个接收器通过2.4G无线通信组成一个网络，控制器可对各个接收器进行控制，并运用ISM宽带频段可有效避免不同系统间的干扰，同时利用2.4G的高速度传输可对接收器在应用中更新程序功能。
文档编号H05B37/02GK203015233SQ20122074516
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月29日 优先权日2012年12月29日
发明者姚长标, 麦明就, 汪军 申请人:佛山市顺德区瑞德电子实业有限公司