Zigbee无线网关的制作方法

本发明涉及楼宇对讲系统，特别涉及一种Zigbee网关无线技术应用在智能家居的自动化控制网络的可视对讲系统。

目前的可视对讲系统中，利用ZigBee技术自组织组网能力主要是应用在单一的子系统网络内，子网之间不存在信号冲突的问题，主要采取点对点绑定的方式进行相关控制关系的建立，因此其存在如下的缺点一方面操作复杂，无人性化的人机界面；另一方面无法实现复杂的控制关系。

发明内容
为解决上述的不足，本发明采用结合现有的CAN总线的智能家居控制系统和ZigBee网关无线技术，配合简易的人工干预，既可以进行有效的组网能力，又可以通过ZigBee无线网关进行复杂控制关系的配置，保持原有总线系统的人机操作的便利性和直观性；完美地解决了现有技术的智能家居控制系统中存在的标准操作需要复杂的控制关系的绑定步骤的问题，同时也解决了其总线和无线设备之间的无缝控制的问题。本发明是这样实现的一种Zigbee无线网关，其特征在于所述ZigBee无线网关包括SOC控制单元、RF通信模块、电源电路、总线接口、USB接口、KEY/LED模块和总线通信模块，其中S0C控制单元，主要负责总线数据的收发、处理，以及RF通信模块的控制；RF通信模块，连接至SOC控制单元，作为实现ZigBee的无线射频电路；电源电路，连接SOC控制单元和总线接口，为其他模块提供电源供电；总线接口，连接总线通信模块和电源电路，用于提供用户与外部连接的接口 ；USB接口，连接至SOC控制单元，作为上位机应用软件的配置接口 ；KEY/LED模块，连接至SOC控制单元，作为实现组网操作和状态指示；总线通信模块，连接至SOC控制单元和总线接`口，采用标准的总线CAN通信模块。所述SOC控制单元的通信芯片采用TI公司的ZigBee芯片CC2531，主要负责CAN总线通信数据的处理和无线通信的控制及处理。所述RF通信模块，主要包括RF无线通信的滤波电路和F型PCB天线。所述电源电路，是将直流24V的总线电源电压经过DC-DC电源转换芯片MC34063得到5V电压，再经过LDO电源转换芯片RT9167得到3. 3V，用这两个电压为整个电路提供电源。所述总线接口，采用标准的4线总线接口。所述USB接口，采用标准的MiniUSB的接口电路。所述KEY/LED模块，主要包括一个按键和两个LED显示，实现组网操作和状态指
/Jn ο所述总线通信模块包含二级防雷浪涌电路和PCA82C250T芯片，用来进行CAN信号和RS232信号的转换。
应用本发明所述的Zigbee无线网关，结合现有的CAN总线的智能家居控制系统和ZigBee无线技术，可以实现既保持原有总线系统的人机操作的便利性和直观性，又具备人工半干预的自组织组网能力，并且通过该Zigbee无线网关，可以配置原有总线的所有参数，实现一致的功能。


下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。图1是应用本发明所述的Zigbee无线网关的可视对讲系统的整体结构框图。图2是所述Zigbee无线网关的整体结构框图。图3是所述Zigbee无线网关的SOC控制单元的电路连接图。图4是所述Zigbee无线网关的RF通信模块的电路连接图。 图5是所述Zigbee无线网关的电源电路的连接图。图6是所述Zigbee无线网关的USB接口的电路连接图。图7是所述Zigbee无线网关的KEY/LED模块的电路连接图。图8是所述Zigbee无线网关的总线通信模块的电路连接图。
具体实施例方式请参阅图1，一种应用本发明所述的Zigbee无线网关的可视对讲系统，包括TA-BUS系统、ZigBee无线网关和各种ZigBee无线面板(ZigBee无线开关面板、ZigBee无线调光面板、ZigBee无线窗帘面板、ZigBee无线情景面板等)；所述TA-BUS系统是CAN总线的智能家居控制系统；ZigBee无线网关是总线系统和无线系统之间的媒体介质，主要负责有线信号和无线信号之间信号的转换。各种ZigBee无线面板，是ZigBee无线系统内的网络节点；所有ZigBee网络节点(包括无线网关)，都是利用上位机配置软件通过USB接口进行ZigBee网络相关参数的配置。而所有ZigBee无线面板的控制功能，是利用原有的总线系统的配置工具通过总线接口进行总线系统的参数配置。用户无需进行ZigBee技术标准的绑定操作，继承了原有总线系统的配置方法。请参阅图2,是所述Zigbee无线网关的整体结构框图。所述ZigBee无线网关包括SOC控制单元、RF通信模块、电源电路、总线接口、USB接口、KEY/LED模块和总线通信模块，SOC控制单元，主要负责总线数据的收发、处理，以及RF通信模块的控制；RF通信模块，连接至SOC控制单元，作为实现ZigBee的无线射频电路；电源电路，连接SOC控制单元和总线接口，为其他模块提供电源供电；总线接口，连接总线通信模块和电源电路，用于提供用户与外部连接的接口 ；USB接口，连接至SOC控制单元，作为上位机应用软件的配置接口 ；KEY/LED模块，连接至SOC控制单元，作为实现组网操作和状态指示；总线通信模块，连接至SOC控制单元和总线接口，采用标准的总线CAN通信模块。请参阅图3，是所述Zigbee无线网关的SOC控制单元的电路连接图。SOC控制单元作为主控无线模块，通信芯片采用TI公司的ZigBee芯片CC2531，主要负责CAN总线通信数据的处理和无线通信的控制及其相关处理。请参阅图4,是所述Zigbee无线网关的RF通信模块的电路连接图，主要包括RF无线通信的滤波电路和F型PCB天线。
请参阅图5，是所述Zigbee无线网关的电源电路的连接图，其中，总线电源电压是直流24V，经过DC-DC电源转换芯片MC34063得到5V电压，再经过LDO电源转换芯片RT9167得到3.3V。这两个电压为整个电路提供电源。请参阅图6，是所述Zigbee无线网关的USB接口的电路连接图，采用标准的MiniUSB的接口电路。请参阅图7，是所述Zigbee无线网关的KEY/LED模块的电路连接图，主要提供一个按键和两个LED显示，用于实现组网操作和状态指示。请参阅图8，是所述Zigbee无线网关的总线通信模块的电路连接图，所述总线通信模块是具有二级防雷防静电保护的can驱动通信模块，CAN通信总线经过二级防雷浪涌电路，经过CAN驱动芯片PCA82C250T，进行CAN信号和RS232信号的转换。所述总线接口，采用标准的4线总线接口。所述应用本发明所述的Zigbee无线网关的可视对讲系统的配置方法如下
(1)通过总线系统的配置工具对ZigBee无线网关模块进行总线参数的配置；
(2)通过ZigBee无线系统的配置工具对ZigBee无线网关模块以及ZigBee无线开关面板的无线网络参数的配置；
(3)在上述正确配置的情况下，首先按下无线网关模块上的允许其他网络节点加入的按键，网络指示灯闪烁表示正在监听其他网络节点的请求加入；
(4)打开其他需要加入该无线网关模块无线开关面板的电源，自动加入该父节点；
(5)同样操作加入其他无线开关面板，最多支持6个子节点；
(6)取消无线网关模块允许加入网络的功能，接下来可以启用刚才已加入无线网关模块的开关面板作为下一级的理由器，操作方式类似；
(7)这样，逐级建立整个无线网络的拓扑结构，并按这种拓扑进行相应位置的安装；
(8)整个系统重新上电，原有的已建立的网络拓扑依然存在，不会改变，除非主动清除该节点的网络参数，并按前面的步骤重新加入网络；
(9)到此，无线系统的组网结束，在各个节点有效的通信距离内，任何节点之间都可以通信，用户无需关系路由关系；
(10)之后，可以利用总线系统的配置工具通过无线网关模块，对下属的所有无线开关面板进行总线参数的配置。
权利要求
1.一种ZigBee无线网关，其特征在于所述ZigBee无线网关包括SOC控制单元、RF通信模块、电源电路、总线接口、USB接口、KEY/LED模块和总线通信模块，其中S0C控制单元，主要负责总线数据的收发、处理，以及RF通信模块的控制；RF通信模块，连接至SOC控制单元，作为实现ZigBee的无线射频电路；电源电路，连接SOC控制单元和总线接口，为其他模块提供电源供电；总线接口，连接总线通信模块和电源电路，用于提供用户与外部连接的接口 ；USB接口，连接至SOC控制单元，作为上位机应用软件的配置接口 ；KEY/LED模块，连接至SOC控制单元，作为实现组网操作和状态指示；总线通信模块，连接至SOC控制单元和总线接口，采用标准的总线CAN通信模块。
2.根据权利要求1所述的Zigbee无线网关，其特征在于所述SOC控制单元的通信芯片采用TI公司的ZigBee芯片CC2531，主要负责CAN总线通信数据的处理和无线通信的控制及处理。
3.根据权利要求1所述的Zigbee无线网关，其特征在于所述RF通信模块，主要包括RF无线通信的滤波电路和F型PCB天线。
4.根据权利要求1所述的Zigbee无线网关，其特征在于所述电源电路，是将直流24V的总线电源电压经过DC-DC电源转换芯片MC34063得到5V电压，再经过LDO电源转换芯片RT9167得到3. 3V，用这两个电压为整个电路提供电源。
5.根据权利要求1所述的Zigbee无线网关，其特征在于所述总线接口，采用标准的4线总线接口。
6.根据权利要求1所述的Zigbee无线网关，其特征在于所述USB接口，采用标准的MiniUSB的接口电路。
7.根据权利要求1所述的Zigbee无线网关，其特征在于所述KEY/LED模块，主要包括一个按键和两个LED显示，实现组网操作和状态指示。
8.根据权利要求1所述的Zigbee无线网关，其特征在于所述总线通信模块包含二级防雷浪涌电路和PCA82C250T芯片，用来进行CAN信号和RS232信号的转换。
全文总结
本发明涉及一种ZigBee无线网关，包括SOC控制单元、RF通信模块、电源电路、总线接口、USB接口、KEY/LED模块和总线通信模块。采用本发明所述的ZigBee无线网关结合现有的CAN总线的智能家居控制系统和ZigBee网关无线技术，配合简易的人工干预，既可以进行有效的组网能力，又可以通过ZigBee无线网关进行复杂控制关系的配置，保持原有总线系统的人机操作的便利性和直观性；完美地解决了现有技术的智能家居控制系统中存在的标准操作需要复杂的控制关系的绑定步骤的问题，同时也解决了其总线和无线设备之间的无缝控制的问题。