一種用于智能家居的usb橋接器及應(yīng)用其的usb控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于無(wú)線控制技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種用于智能家居的USB橋接器及應(yīng)用其的USB控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]智能家居是以住宅為平臺(tái)，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成，構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性，并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。
[0003]智能家居一般包括前端設(shè)備和網(wǎng)關(guān)，其中網(wǎng)關(guān)用于將前端設(shè)備采樣到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適合網(wǎng)絡(luò)協(xié)議傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信模塊如TCP/IP通信模塊發(fā)送至物聯(lián)網(wǎng)或智能電子設(shè)備如智能手機(jī)、平板電腦等，也可將來(lái)自物聯(lián)網(wǎng)或智能電子設(shè)備的控制信號(hào)通過(guò)WIFI發(fā)送至對(duì)應(yīng)的前端設(shè)備，以使得前端設(shè)備執(zhí)行相關(guān)功能。由此可見(jiàn)，現(xiàn)有的智能家居必須配置特定的網(wǎng)關(guān)，兼容性差、成本較高，且體積較大，不利于智能家居系統(tǒng)應(yīng)用到普通家庭。
[0004]而目前Z_Wave技術(shù)憑借其成本低、功耗低、安全可靠等適于網(wǎng)絡(luò)短距離無(wú)線通信的優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于智能家居控制系統(tǒng)中。但現(xiàn)有技術(shù)中仍未有一種可借助現(xiàn)有的智能電子設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)采樣或控制Z_Wave前端設(shè)備的成本低、兼容性好、應(yīng)用靈活的智能家居控制系統(tǒng)。而且現(xiàn)有的家電只能通過(guò)紅外線進(jìn)行遙控，無(wú)法收發(fā)Z_Wave信號(hào)以控制家電的工作，使得智能家居控制系統(tǒng)的控制范圍有限，極大限制了智能家居的市場(chǎng)推廣。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)仍需要特定的成本高、兼容性差的網(wǎng)關(guān)才能對(duì)前端的Z_Wave從設(shè)備進(jìn)行采樣或控制，本實(shí)用新型的目的旨在提供一種基于Z_Wave技術(shù)的智能家居控制系統(tǒng)，其成本低、兼容性好、應(yīng)用靈活便捷。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種用于智能家居的USB橋接器，與上位機(jī)連接用作智能家居的控制主機(jī)；所述智能家居采用Z_Wave網(wǎng)絡(luò)通信，所述USB橋接器包括Z_Wave通信單元、電源管理單元、第一 USB接口單元以及存儲(chǔ)單元；所述USB橋接器的Z_Wave通信單元包括型號(hào)為SD3503的Z_Wave芯片U2，所述Z_Wave通信單元用于將所述控制主機(jī)并入所述Z_Wave網(wǎng)絡(luò)；所述第一 USB接口單元用于為所述Z_Wave通信單元與上位機(jī)之間提供通信接口 ；所述電源管理單元用于根據(jù)所述第一 USB接口單元所接入的輸入電源，為所述第一 USB接口單元、存儲(chǔ)單元、Z_ffave通信單元以及低電壓檢測(cè)單元輸出穩(wěn)定的工作電壓；所述存儲(chǔ)單元用于所述Z_Wave通信單元的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。
[0007]本實(shí)用新型還提供一種用于智能家居的USB控制系統(tǒng)，包括上述的用于智能家居的USB橋接器，還包括上位機(jī)、遙控器和家電，所述家電由所述遙控器進(jìn)行紅外控制；所述上位機(jī)包括第二 USB接口單元、信號(hào)處理單元以及上位機(jī)應(yīng)用界面；所述遙控器包括Z_Wave通信單元，紅外信號(hào)發(fā)射單元和紅外信號(hào)接收單元；所述上位機(jī)應(yīng)用界面用于為所述USB控制系統(tǒng)提供人機(jī)交互界面，并將輸入的家電控制信號(hào)發(fā)送給所述信號(hào)處理單元；所述信號(hào)處理單元用于處理接收到的家電控制信號(hào)，并將處理得到的家電控制信號(hào)經(jīng)過(guò)所述第二 USB接口發(fā)送給所述USB橋接器的Z_Wave通信單元；所述Z_Wave通信單元用于將接收到的控制信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)格式處理，并通過(guò)Z_Wave網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給所述遙控器的Z_Wave通信單元；所述遙控器的Z_Wave通信單元用于接收并解析控制信號(hào)，并轉(zhuǎn)換為紅外遙控信號(hào)；所述紅外信號(hào)發(fā)射單元用于將所述紅外遙控信號(hào)發(fā)射給所述家電，實(shí)現(xiàn)用戶通過(guò)上位機(jī)應(yīng)用界面遙控家電；所述紅外信號(hào)接收單元用于接收所述家電執(zhí)行紅外遙控信號(hào)時(shí)的反饋紅外信號(hào)。
[0008]更優(yōu)地，所述上位機(jī)還包括WIFI通信單元，所述USB控制系統(tǒng)還包括可與上位機(jī)進(jìn)行WIFI通信的智能手機(jī)；所述智能手機(jī)用于為所述USB控制系統(tǒng)提供人機(jī)交互界面，并用于將輸入的控制信號(hào)通過(guò)WIFI發(fā)送給所述上位機(jī)；所述上位機(jī)用于通過(guò)所述WIFI通信單元接收控制信號(hào)；所述上位機(jī)的WIFI通信單元用于接收所述智能手機(jī)所發(fā)送的控制信號(hào)，并傳送給所述信號(hào)處理單元。
[0009]更優(yōu)地，所述USB控制系統(tǒng)還包括信號(hào)放大器，所述信號(hào)放大器設(shè)于USB橋接器與遙控器之間，用于放大USB橋接器與遙控器之間的傳輸信號(hào)。
[0010]本實(shí)用新型還提供一種用于智能家居的USB控制方法，具體包括以下步驟:
[0011]在上位機(jī)的上位機(jī)界面中，輸入家電控制命令；
[0012]上位機(jī)的信號(hào)處理單元獲取在上位機(jī)界面輸入的家電控制命令，并對(duì)該家電控制命令進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，再通過(guò)上位機(jī)的第二 USB接口單元和USB橋接器的第一 USB接口單元將處理后的家電控制命令發(fā)送給USB橋接器的Z_Wave通信單元；
[0013]ZJIave通信單元對(duì)接收到的家電控制命令進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，打包為適于Z_Wave網(wǎng)絡(luò)通信的數(shù)據(jù)格式，通過(guò)Z_Wave網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給遙控器；
[0014]遙控器的Z_Wave通信單元通過(guò)Z_Wave網(wǎng)絡(luò)接收家電控制命令，并解析該家電控制命令，再轉(zhuǎn)換為紅外控制信號(hào)并發(fā)送給所述家電，所述家電執(zhí)行紅外控制信號(hào)，即實(shí)現(xiàn)通過(guò)上位機(jī)應(yīng)用界面來(lái)遙控家電。
[0015]更優(yōu)地，在使用上位機(jī)界面遙控家電的步驟前，還包括家電型號(hào)的識(shí)別和存儲(chǔ)。
[0016]更優(yōu)地，所述家電型號(hào)的識(shí)別和存儲(chǔ)過(guò)程具體為:
[0017]在上位機(jī)的上位機(jī)界面中，輸入家電型號(hào)識(shí)別命令；
[0018]上位機(jī)的信號(hào)處理單元獲取在上位機(jī)界面輸入的家電型號(hào)識(shí)別命令，并對(duì)該家電型號(hào)識(shí)別命令進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，再通過(guò)上位機(jī)的第二 USB接口單元和USB橋接器的第一 USB接口單元將處理后的家電型號(hào)識(shí)別命令發(fā)送給USB橋接器的Z_Wave通信單元；
[0019]Z_Wave通信單元對(duì)接收到的家電型號(hào)識(shí)別命令進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，打包為適于Z_Wave網(wǎng)絡(luò)通信的數(shù)據(jù)格式，通過(guò)Z_Wave網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給遙控器；
[0020]遙控器的Z_Wave通信單元通過(guò)Z_Wave網(wǎng)絡(luò)接收家電型號(hào)識(shí)別命令，并解析該家電型號(hào)識(shí)別命令，再轉(zhuǎn)換為紅外信號(hào)并發(fā)送給所述家電，所述家電將型號(hào)信息通過(guò)紅外線反饋給遙控器；
[0021]遙控器的紅外信號(hào)接收單元接收并識(shí)別帶有家電型號(hào)信息的紅外信號(hào)，并存儲(chǔ)于遙控器的Z_Wave通信單元中。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果為:USB橋接器可通過(guò)USB接口靈活地連接到帶有USB接口的上位機(jī)，即可作為Z_Wave網(wǎng)絡(luò)的控制主機(jī)；應(yīng)用該USB橋接器的USB控制系統(tǒng)中，智能手機(jī)還可通過(guò)WIFI與上位機(jī)連接，從而間接地通過(guò)遙控器靈活動(dòng)地控制家電的工作，使得現(xiàn)有紅外遙控的家電也能應(yīng)用到智能家居控制系統(tǒng)中，提高智能家居對(duì)紅外遙控家電的兼容性；另外本實(shí)用新型的成本低、兼容性好、應(yīng)用靈活便捷，易于智能家居控制系統(tǒng)普及應(yīng)用到普通家庭。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型包括USB橋接器的USB控制系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖；
[0024]圖2為本實(shí)用新型的USB控制系統(tǒng)的Z_Wave通信單元的電路原理圖；
[0025]圖3為本實(shí)用新型的USB控制系統(tǒng)的電源管理單元的電路原理圖；
[0026]圖4為本實(shí)用新型的USB控制系統(tǒng)的第一 USB接口單元的電路原理圖；
[0027]圖5為本實(shí)用新型的USB控制系統(tǒng)的存儲(chǔ)單元的電路原理圖；
[0028]圖6為本實(shí)用新型的信號(hào)放大器的結(jié)構(gòu)框圖；
[0029]圖7為本實(shí)用新型的信號(hào)放大器的數(shù)據(jù)輸入模塊電路圖；
[0030]圖8為本實(shí)用新型的信號(hào)放大器的電源轉(zhuǎn)換模塊電路圖；
[0031]圖9為本實(shí)用新型的信號(hào)放大器的信號(hào)放大模塊電路圖；
[0032]圖10為本實(shí)用新型的信號(hào)放大器的中斷電路圖；
[0033]圖11為本實(shí)用新型的信號(hào)放大器的閃存模塊電路的電路圖圖；
[0034]圖12為本實(shí)用新型的信號(hào)放大器的z-wave信號(hào)處理模塊電路圖；
[0035]圖13為本實(shí)用新型的信號(hào)放大器的電壓調(diào)整電路的電路圖；
[0036]圖14為本實(shí)用新型的信號(hào)放大器的天線ANTl電路圖。
[0037]附圖標(biāo)記:10 — USB橋接器，ll—Z_Wave通信單元，111—Z_ffave信號(hào)處理單元，112一Z_ffave數(shù)據(jù)收發(fā)單元，12一電源管理單元，13一第一 USB接口單元，14一存儲(chǔ)單元，20—遙控器，21—Z_ffave通信單元，22—紅外信號(hào)發(fā)射單元，23—紅外信號(hào)接收單元，30—上位機(jī)，31—第二 USB接口單元，32—信號(hào)處理單元，33—上位機(jī)應(yīng)用界面，34—WIFI通信單兀，40一智能手機(jī)，50一家電。
【具體實(shí)施方式】
[0038]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定