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一种以太网NB双网关的红外学习型空调遥控系统   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2019-12-14
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2021-02-02
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2029-12-14
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 实用新型
申请号 CN201922240673.5 申请日 2019-12-14
公开/公告号 CN212457332U 公开/公告日 2021-02-02
授权日 2021-02-02 预估到期日 2029-12-14
申请年 2019年 公开/公告年 2021年
缴费截止日
分类号 F24F11/88F24F11/58F24F11/89F24F11/47H04W4/38H04W4/70H04L29/08G08C23/04 主分类号 F24F11/88
是否联合申请 联合申请 文献类型号 U
独权数量 1 从权数量 0
权利要求数量 1 非专利引证数量 0
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 被引证专利
专利权维持 3 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 杭州电子科技大学,杭州华炳电子科技有限公司 当前专利权人 杭州电子科技大学,杭州华炳电子科技有限公司
发明人 万荣贵、周磊 第一发明人 万荣贵
地址 浙江省杭州市下沙高教园区2号大街 邮编 310018
申请人数量 2 发明人数量 2
申请人所在省 浙江省 申请人所在市 浙江省杭州市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
杭州君度专利代理事务所 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
杨舟涛
摘要
本实用新型公开了一种以太网NB双网关的红外学习型空调遥控系统,由zigbee网关和zigbee控制终端两部分组成,zigbee网关部分包括一个主控CPU、NB通信电路、以太网通信电路以及zigbee协调器,zigbee控制终端包括zigbee主控电路、红外接收电路、红外发射电路、温湿度采集电路;可以根据环境温度、区域内的人数(区域内电脑IP在线数量)、时间等数据多维度控制空调的开关状态、模式、温度,实现空调自动开关、自动调节的效果。此外,本设计通过红外学习可灵活匹配各种品牌型号的空调,解决各大空调厂商红外编码制定不兼容的问题。
  • 摘要附图
    一种以太网NB双网关的红外学习型空调遥控系统
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2021-02-02 授权
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种以太网NB双网关的红外学习型空调遥控系统,其特征在于:包括zigbee网关和
zigbee控制终端两部分组成,zigbee网关包括一个主控CPU,NB通信电路,以太网通信电路以及zigbee协调器;zigbee控制终端包括zigbee主控电路,红外接收电路,红外发射电路,温湿度采集电路;
所述的主控CPU包括单片机CPU模块电路、单片机CPU晶振电路、单片机CPU和NB模组的
复位电路、单片机CPU的SWD接口电路、单片机CPU拨码开关电路、5V转3.3V电源模块;其中单片机型号为STM32F103VCT6;
所述的单片机CPU模块电路包括单片机U3、六个滤波电容、三个发光二极管和三个限流
电阻;单片机U3的第10、19、20、27、37、49、74、94、99脚全部接地,单片机U3的第6、11、21、22、
28、50、75、100脚全部接3.3V电源,第四十一滤波电容C41一端接单片机U3的11脚,另一端接地,第四十滤波电容C40一端接单片机U3的22脚,另一端接地,第三十九滤波电容C39一端接单片机U3的28脚,另一端接地,第三十八滤波电容C38一端接单片机U3的50脚,另一端接地,第三十七滤波电容C37一端接单片机U3的75脚,另一端接地,第三十六滤波电容C36一端接
单片机U3的100脚,另一端接地;限流电阻R0、R3、R5的一端接3.3V电源,另一端接DR、DB、DG发光二极管的阳极,DR、DB、DG发光二极管的阴极分别接单片机U3的3、2、1脚;
所述的单片机CPU晶振电路包括一个8MHz的第一晶振Y1、一个电阻R14和2个负载电容;
第一晶振Y1的一端与单片机U3的第12脚、第十七负载电容C17的一端、第十四电阻R14
的一端连接,第一晶振Y1的另一端与单片机U3的第13脚、第二十二负载电容C22的一端、第十四电阻R14的另一端连接,第十七负载电容C17的另一端与第二十二负载电容C22的另一
端接地;
所述的单片机CPU和NB模组复位电路包括一个电阻、一个滤波电容和一个按键;
第九上拉电阻R9的一端接3.3V电源,第九上拉电阻R9的另一端与单片机U3的第14脚、
NB模组U7的第15引脚、第十二滤波电容C12的一端、按键S2的一端连接,第十二滤波电容C12的另一端和按键S2的另一端接地;
所述的单片机CPU的SWD接口电路包括一根3.3V电源线,一根地线,两根数据线;
接插件SWIM的第1脚接3.3V电源,接插件SWIM的第4脚接地,接插件SWIM的第2脚与单片
机U3的第76脚连接,接插件SWIM的第3脚与单片机U3的第72脚连接;
所述的单片机CPU的拨码开关电路包括一个8位的拨码开关,8个上拉电阻;
上拉电阻R8_1、R8_2、R8_3、R8_4、R8_5、R8_6、R8_7、R8_8的一端与拨码开关DIP-8的第
1、2、3、4、5、6、7、8脚接U3的第81、82、83、84、85、86、87、88脚,8个上拉电阻的另一端全部接
3.3V电源,DIP-8拨码开关的第9、10、11、12、13、14、15、16脚全部接地;
所述的5V转3.3V电源模块包括稳压芯片、一个自锁开关、一个电源插座和两个滤波电
容;稳压芯片U2的型号为AMS1117-3.3;
稳压芯片U2的第1脚与第四滤波电容C4的一端、第五滤波电容C5的一端连接并接地,稳
压芯片U2的第2脚与第五滤波电容C5的另一端接3.3V电源,稳压芯片U2的第3脚与第四滤波
电容C4的另一端接5V电源,自锁开关S1的第2脚与接插件的第1脚连接,自锁开关S1的第3脚接5V电源,电源插座J3的第2脚接地;
所述的NB通信电路包括NB通信模块电路、NB电源稳压电路、SIM卡电路、USIM卡ESD防护
电路;
所述的NB通信电路包括BC95 NB模组U7,一个电阻和两个电容组成的PI型阻抗匹配电
路,一个IPEX天线接口;
NB模组U7的第2、43、47、48、51、52、54、59、60、61、62、63、64、65、66、71、72、73、74、81、
82、83、92、93、94脚全部接地,NB模组U7的第1、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、16、17、18、
19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、31、32、33、34、35、36、37、49、50、55、56、57、58、67、68、
69、70、75、76、77、78、79、80、84、85、86、87、88、89、90、91脚全部悬空;NB模组U7的第45、46脚接3.3V电源,NB模组U7的第29、30脚接U3的47、48脚,通过串口与U3单片机通信;R13电阻的一端接NB模组U7的第53脚,另一端接IPEX天线接口的3脚,C1电容的一端与R13电阻的一端、IPEX的3脚连接,C3电容的一端与R13电阻的另一端、NB模组U7的第53脚连接,C1、C3电容的另一端接地,IPEX接口的1、2脚接地;
所述的NB电源稳压电路由一个稳压二极管、四个滤波电容组成;
稳压管D3的一端与3.3V连接,另一端接地,C26、C27、C35、C42电容的一端全部接3.3V,
另一端全部接地;
所述的USIM卡电路包括一个SIM卡座U9,4个滤波电容、3个限流电阻;
滤波电容C43、C44、C45的一端接U9的第6、3、2脚,另一端全部接地,滤波电容C25跨接在U9的第1、4脚之间;U9的第1脚接NB模组U7的第38脚,R35电阻一端接U9的第2脚,另一端接NB模组U7的第39脚,R38电阻一端接U9的第3脚,另一端接NB模组U7的第41脚,U9的第4脚接NB模组U7的第42脚,R41电阻一端接U9的第6脚,另一端接NB模组U7的第40脚;
所述的USIM卡ESD防护电路由SMF05CTC芯片U10组成;
U10的第1脚接U9的第1脚,U10的第2脚接地,U10的第4、5、6脚分别接U9的第6、3、2脚;
所述的以太网通信电路包括网卡芯片、网络变压器HR911105A、一个25MHz晶振、两个负
载电容、十二个滤波电容和八个限流电阻,八个上拉电阻,两个滤波电阻,两个耦合电容,一个耦合电感;网卡芯片型号为W5500,网络变压器型号为HR911105A;
25MHz晶振的一端与网卡芯片U4的第30脚连接,25MHz晶振的另一端与网卡芯片U4的第
31脚连接,25MHz晶振的一端与第十三负载电容C13的一端连接,25MHz晶振的另一端与第十四负载电容C14的一端连接,第十三负载电容C13的另一端与第十四负载电容C14的另一端
接地,第十八滤波电容C18的一端与网卡芯片U4的第22脚连接,第十八滤波电容C18的另一
端接地,第十九滤波电容C19的一端与网卡芯片U4的第20脚连接,第十九滤波电容C19的另
一端接地,第十五滤波电容C15的一端接3.3V电源,第十五滤波电容C15的另一端接地,第十六滤波电容C16的一端接3.3V电源,第十六滤波电容C16的另一端接地,第六滤波电容C6的
一端接3.3V电源,第六滤波电容C6的另一端接地,第七滤波电容C7的一端接3.3V电源,第七滤波电容C7的另一端接地,第八滤波电容C8的一端接3.3V电源,第八滤波电容C8的另一端
接地,第九滤波电容C9的一端接3.3V电源,第九滤波电容C9的另一端接地,第十滤波电容
C10的一端接3.3V电源,第十滤波电容C10的另一端接地,第十一滤波电容C11的一端接3.3V电源,第十一滤波电容C11的另一端接地,第二十一滤波电容C21一端接网络变压器JP的3
脚,另一端接网卡芯片U4的6脚,第二十四滤波电容C24的一端接网络变压器JP的6脚,另一端接网卡芯片U4的5脚,网络变压器JP的第1脚与网卡芯片U4的第2脚连接,网络变压器JP的第2脚与网卡芯片U4的第1脚连接,网络变压器JP的第3脚与网卡芯片U4的第6脚连接,网络
变压器JP的第9、12脚接3.3V电源,网络变压器JP的第6脚与网卡芯片U4的第5脚连接,网络变压器JP的第7、8脚悬空,第十二上拉电阻R12的一端与网络变压器JP的第1脚连接,第十二上拉电阻R12的另一端接3.3V电源,第十一上拉电阻R11的一端与网络变压器JP的第2脚连
接,第十一上拉电阻R11的另一端接3.3V电源,第六上拉电阻R6一端接网卡芯片U4的37脚,另一端接3.3V电源,第七上拉电阻R7一端接网卡芯片U4的36脚,另一端接3.3V电源,第八上拉电阻R8一端接网卡芯片U4的32脚,另一端接3.3V电源,第二十六上拉电阻R26的一端接网卡芯片U4的45脚,另一端接3.3V电源,第二十七上拉电阻R27的一端接网卡芯片U4的44脚,另一端接3.3V电源,第二十八上拉电阻R28的一端接网卡芯片U4的43脚,另一端接3.3V电
源,网络变压器JP的第10脚与网卡芯片U4的第27脚连接,网络变压器JP的第11脚与网卡芯
片U4的第25脚连接,第十九滤波电阻R19的一端与网卡芯片U4的第1脚连接,第十九滤波电
阻R19的另一端通过电容C23的一端后接地,第二十二滤波电阻R22的一端与网卡芯片U4的
第5脚连接,第二十二滤波电阻R22的另一端通过第二十三耦合电容C23的一端后接地,网卡芯片U4的第3、9、14、16、19、29、48脚接地,网卡芯片U4的第32、33、34、35、36、37脚依次与单片机U3的第45、15、16、17、14、46连接,网卡芯片U4的第4、8、11、15、17、21接3.3V电源,网卡芯片U4的第7、12、13、18、24、46、47脚悬空;第十六限流电阻R16的一端接网络芯片U4的23脚,第十六限流电阻R16的另一端接地,第十八限流电阻R18的一端接网络芯片U4的38脚,第十八限流电阻R18的另一端接地,第二十限流电阻R20的一端接网络芯片U4的39脚,第二十
限流电阻R20的另一端接地,第二十一限流电阻R21的一端接网络芯片U4的40脚,第二十一
限流电阻R21的另一端接地,第二十三限流电阻R23的一端接网络芯片U4的41脚,第二十三
限流电阻R23的另一端接地,第二十四限流电阻R24的一端接网络芯片U4的42脚,第二十四
限流电阻R24的另一端接地,第十七限流电阻R17一端接网络变压器JP的10脚,另一端接网
卡芯片U4的27脚,第二十五限流电阻R25一端接网络变压器JP的11脚,另一端接网卡芯片U4的25脚,第二十耦合电容C20一端接网络变压器JP的4脚,另一端接GND,第二耦合电感L2一端接网络变压器JP的4脚,另一端接3.3V电源;
所述的zigbee协调器包括zigbee协调器模块电路和zigbee程序下载调试电路;
所述的zigbee协调器模块电路包括zigbee芯片,13个滤波电容,4个负载电容,4个耦合
电容,2个限流电阻,1个上拉电阻,1个偏置电阻,2个发光二极管,2个晶振,2个滤波电感,1个耦合电感,1个天线接口,1个复位按键,zigbee芯片IC1的型号为CC2530F256;
C2、C28、C29、C30、C31、C32、C33、C34电容的一端全部接L1电感的一端,另一端全部接地,L1电感的另一端接3.3V电源,R1、R2电阻的一端接L1电感的一端,另一端接D1、D2发光二极管的阳极,D1、D2的另一端接IC1的第9、11脚;IC1的第1、2、3、4、41脚全部接地,第10、39、
21、24、27、28、29、31脚接L1电感的一端,C54、C55、C56、C57、C58、C46、C47、L4、L5、E1组成天线电路,R30、C48、RESET1按键组成zigbee芯片的复位电路,R31为芯片提供偏置电流,Y3、C53、C49组成32MHz晶振电路,Y2、C50、C51组成32.768KHz晶振电路,IC1的第16、17脚接U3的第69、68脚,通过串口与U3通信;
所述的zigbee程序下载调试电路由J1插件、一个上拉电阻组成;
J1插件外接CC-Dbugger仿真器,J1的第1脚接地,第2脚接3.3V电源,第3脚接R32电阻的
一端和IC1的第34脚,R32电阻的另一端接3.3V电源,J1的第4、5、6、7、8、10脚接IC1的第35、
6、5、20、38、37脚;
所诉的zigbee主控电路包括zigbee终端电路、5V转3.3V电源模块、zigbee拨码开关电
路;
所述的zigbee终端电路包括zigbee芯片,13个滤波电容,4个负载电容,4个耦合电容,2
个限流电阻,1个上拉电阻,1个偏置电阻,2个发光二极管,2个晶振,2个滤波电感,1个耦合电感,1个天线接口,1个复位按键,zigbee芯片IC1的型号为CC2530F256;
C62、C63、C64、C65、C66、C67、C68、C69电容的一端全部接L3电感的一端,另一端全部接地,L3电感的另一端接3.3V电源,R50电阻的一端接L3电感的一端,另一端接D5发光二极管的阳极,D5的另一端接IC2的第8脚;IC1的第1、2、3、4、41脚全部接地,第10、39、21、24、27、
28、29、31脚接L3电感的一端,C70、C71、C72、C73、C74、C75、C76、L6、L7、E2组成天线电路,R52、C80、RESET2按键组成zigbee芯片的复位电路,R53为芯片提供偏置电流,Y5、C82、C77组成32MHz晶振电路,Y4、C78、C79组成32.768KHz晶振电路;J4为zigbee程序下载调试接口,J4的第1脚接地,第2脚接3.3V电源,第3脚接R51电阻的一端和IC2的第34脚,R51电阻的另一端接3.3V电源,J4的第4、5、6、7、8、10脚接IC2的第35、6、5、20、38、37脚;
所述的5V转3.3V电源模块包括稳压芯片、一个自锁开关、一个电源插座和两个滤波电
容;稳压芯片U8的型号为AMS1117-3.3;
稳压芯片U8的第1脚与第60滤波电容C60的一端、第61滤波电容C61的一端连接并接地,
稳压芯片U2的第2脚与第61滤波电容C61的另一端接3.3V电源,稳压芯片U2的第3脚与第60
滤波电容C60的另一端接5V电源,自锁开关S3的第2脚与接插件的第1脚连接,自锁开关S1的第3脚接5V电源,电源插座J3的第2脚接地;
所述的zigbee拨码开关电路包括一个8位的拨码开关,8个上拉电阻;
R36、R40、R42、R43、R45、R47、R48、R49上拉电阻的一端与DIP-8的第1、2、3、4、5、6、7、8脚接IC2的第19、18、17、16、15、14、13、12脚,8个上拉电阻的另一端全部接3.3V电源,DIP-8拨码开关的第9、10、11、12、13、14、15、16脚全部接地;
所述的红外发射电路包括一个NPN三极管,两个限流电阻,一个红外发光二极管;
R46电阻的一端接IC2的P1_0引脚,另一端接NPN三极管的基极,D4发光二极管的阳极接
R33的一端,阴极接NPN三极管的集电极,NPN三极管的发射极接地,R33电阻的另一端接5V电源;
所述的红外接收电路包括一个VS1838B红外接收管,一个上拉电阻,一个滤波电容;
红外接收管U1的1脚接IC2的P1_1引脚,2脚接地,3脚接5V电源,2、3脚之间跨接一个C59
滤波电容,R37电阻的一端接红外接收管U1的1脚,另一端接3.3V电源;
所述的温湿度采集电路包括一个DHT11温湿度传感器,一个上拉电阻;
温湿度传感器的1脚接5V电源,2脚接IC2的P2_0引脚,3脚空悬,4脚接地,R39上拉电阻
一端接U5的2脚,另一端接3.3V电源。
说明书

技术领域

[0001] 本实用新型属于电子通信领域,具体涉及一种基于ZigBee-NB以太网双网关的红外学习型空调遥控系统。

背景技术

[0002] 普通家庭中多采用红外遥控器控制房间内单个空调,而在网吧等室内空间大的环境中,一般有多个空调分布在不同区域,且空调品牌型号混杂,网吧的空调控制是网吧管理中的一个痛点。人离开后空调没有及时关闭,或者不合理的温度调控,都会带来电量浪费的问题。此外,由于用户上机位置不固定,当用户集中在某一片区域的时候,网吧空调没有必要全开,而通过人工开关这些区域的空调,反应不够及时,对于温度的调控也存在迟滞性的问题,从而造成电量浪费以及影响用户体验。

发明内容

[0003] 为了克服网吧中空调管理欠缺造成电量浪费等问题,本实用新型设计了一种基于 ZigBee组网的空调控制系统,可以根据环境温度、区域内的人数(区域内电脑IP在线数量)、时间等数据多维度控制空调的开关状态、模式、温度,实现空调自动开关、自动调节的效果,同时可以通过web网站或手机app远程管理控制。此外,本设计通过红外学习可灵活匹配各
种品牌型号的空调,解决各大空调厂商红外编码制定不兼容的问题。
[0004] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:采用ZigBee星型组网方式,每个 ZigBee空调控制节点上连接红外发射电路和红外接收电路,红外接收电路接收空调遥
控红外电磁波,经过解调和放大,输出红外基带脉冲信号给ZigBee进行处理,将识别的红外脉冲编码宽度存储下来。当ZigBee节点接收到ZigBee协调器下发的空调控制码时,提取对
应的指令信息,调制到生成的38kHz载波上,再通过红外发射电路完成红外信号的发射。每个ZigBee节点连接8位拨码开关电路,读取拨码开关值作为设备号,ZigBee节点加网后,将设备号和短地址发送到协调器,协调器将接收的各节点设备信息存储下来,以实现单播。
ZigBee节点连接温湿度采集电路,将网吧各区域的温湿度信息上传到协调器。ZigBee 协调器通过串口与STM32F103VCT6主控芯片连接,主控芯片通过串口与NB模组通信,通过SPI与
以太网MAC控制器W5500通信,实现有线或无线方式上网。中间件对网吧电脑ip 进行扫描,判断哪些区域电脑正在使用,同时对上发的各区域温度信息进行分析,或者接收用户网站
下发的控制指令,提取数据库中存储的空调各模式对应的控制码下发到ZigBee 网关设备,再下发到ZigBee空调控制节点,实现空调的远程控制或自动控制。
[0005] 有益的效果:本实用新型的有益效果是,在实现远程控制空调的同时,能根据网吧区域人数,环境温湿度等信息对网吧空调实现智能化管理,从而减少网吧电量消耗。

实施方案

[0026] 下面结合附图对本实用新型更进一步的详细说明。
[0027] 如图1所示,一种基于ZigBee-NB以太网双网关的红外学习型空调遥控系统,主要由 zigbee网关和zigbee控制终端两部分组成,zigbee网关部分包括一个主控CPU,NB通信
电路,以太网通信电路以及zigbee协调器,zigbee协调器采用cc2530芯片,以太网电路采用W5500芯片,NB通信电路采用BC95 NB模组;zigbee控制终端包括zigbee主控电路,红外接收电路,红外发射电路,温湿度采集电路。
[0028] 所述的主控CPU包括单片机CPU模块电路、单片机CPU晶振电路、单片机CPU和NB 模组的复位电路、单片机CPU的SWD接口电路、单片机CPU拨码开关电路、5V转3.3V电源模块;其中单片机型号为STM32F103VCT6;
[0029] 如图2(a)所示,所述的单片机CPU模块电路包括单片机U3、六个滤波电容、三个发光二极管和三个限流电阻。单片机U3的第10、19、20、27、37、49、74、94、99脚全部接地,单片机U3的第6、11、21、22、28、50、75、100脚全部接3.3V电源,第四十一滤波电容一端接单片机U3的11脚,另一端接地,第四十滤波电容一端接单片机U3的22 脚,另一端接地,第三十九滤波电容一端接单片机U3的28脚,另一端接地,第三十八滤波电容一端接单片机U3的50脚,另一端接地,第三十七滤波电容一端接单片机U3的75 脚,另一端接地,第三十六滤波电容一端接单片机U3的100脚,另一端接地;限流电阻 R0、R3、R5的一端接3.3V电源,另一端接DR、DB、DG发光二极管的阳极,DR、DB、DG 发光二极管的阴极分别接单片机U3的3、2、1脚。
[0030] 如图2(b)所示,所述的单片机U3晶振电路包括一个8MHz的第一晶振Y1、一个电阻 R14和2个负载电容。第一晶振Y1的一端与单片机U3的第12脚、第十七负载电容C17的一端、第十四电阻R14的一端连接,第一晶振Y1的另一端与单片机U3的第13脚、第二十二负载电容C22的一端、第十四电阻R14的另一端连接,第十七负载电容C17的另一端与第二十二负载电容C22的另一端接地。
[0031] 如图2(c)所示,所述的单片机U3和NB模组复位电路包括一个电阻、一个滤波电容和一个按键。第九上拉电阻R9的一端接3.3V电源,第九上拉电阻R9的另一端与单片机U3 的第14脚、NB模组的第15引脚、第十二滤波电容C12的一端、按键S2的一端连接,第十二滤波电容C12的另一端和按键RESET的另一端接地。
[0032] 如图2(d)所示,所述的单片机U3的SWD接口电路包括一根3.3V电源线,一根地线,两根数据线。接插件SWIM的第1脚接3.3V电源,接插件SWIM的第4脚接地,接插件SWIM 的第2脚与单片机U3的第76脚连接,接插件SWIM的第3脚与单片机U3的第72脚连接。
[0033] 所述的NB通信电路包括NB通信模块电路、NB电源稳压电路、SIM卡电路、USIM卡 ESD防护电路;
[0034] 如图3(a)所示,所述的NB通信模块电路包括BC95 NB模组U7,一个电阻和两个电容组成的PI型阻抗匹配电路,一个IPEX天线接口。NB模组U7的第2、43、47、48、51、 52、54、59、
60、61、62、63、64、65、66、71、72、73、74、81、82、83、92、93、94 脚全部接地,NB模组U7的第1、
3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、16、17、 18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、31、32、
33、34、35、36、37、49、50、 55、56、57、58、67、68、69、70、75、76、77、78、79、80、84、85、86、87、
88、89、 90、91脚全部悬空;U7的第45、46脚接3.3V电源,U7的第29、30脚接U3的47、48脚,通过串口与U3单片机通信。R13电阻的一端接U7的第53脚,另一端接IPEX天线接口的 3脚,C1电容的一端与R13电阻的一端、IPEX的3脚连接,C3电容的一端与R13电阻的另一端、U7的第
53脚连接,C1、C3电容的另一端接地,IPEX接口的1、2脚接地。
[0035] 如图3(b)所示,所述的NB电源稳压电路由一个稳压二极管、四个滤波电容组成,稳压管D3的一端与3.3V连接,另一端接地,C26、C27、C35、C42电容的一端全部接3.3V,另一端全部接地。
[0036] 如图3(c)所示,所述的USIM卡电路包括一个SIM卡座U9,4个滤波电容、3个限流电阻。滤波电容C43、C44、C45的一端接U9的第6、3、2脚,另一端全部接地,滤波电容C25跨接在U9的第1、4脚之间。U9的第1脚接U7的第38脚,R35电阻一端接U9的第2脚,另一端接U7的第39脚,R38电阻一端接U9的第3脚,另一端接U7的第41脚, U9的第4脚接U7的第42脚,R41电阻一端接U9的第6脚,另一端接U7的第40脚。
[0037] 如图3(d)所示,所述的USIM卡ESD防护电路由SMF05CTC芯片U10组成,U10的第1 脚接U9的第1脚,U10的第2脚接地,U10的第4、5、6脚分别接U9的第6、3、2脚。
[0038] 如图4所示,所述的以太网通信电路包括网卡芯片、网络变压器HR911105A、一个25MHz 晶振、两个负载电容、十二个滤波电容和八个限流电阻,八个上拉电阻,两个滤波电阻,两个耦合电容,一个耦合电感;网卡芯片型号为W5500,网络变压器型号为HR911105A。 
25MHz晶振的一端与网卡芯片U4的第30脚连接,25MHz晶振的另一端与网卡芯片U4的第 31
脚连接,25MHz晶振的一端与第十三负载电容C13的一端连接,25MHz晶振的另一端与第十四负载电容C14的一端连接,第十三负载电容C13的另一端与第十四负载电容C14的另一端接
地,第十八滤波电容C18的一端与网卡芯片U4的第22脚连接,第十八滤波电容C18的另一端
接地,第十九滤波电容C19的一端与网卡芯片U4的第20脚连接,第十九滤波电容C19的另一
端接地,第十五滤波电容C15的一端接3.3V电源,第十五滤波电容C15 的另一端接地,第十六滤波电容C16的一端接3.3V电源,第十六滤波电容C16的另一端接地,第六滤波电容C6的
一端接3.3V电源,第六滤波电容C6的另一端接地,第七滤波电容C7的一端接3.3V电源,第七滤波电容C7的另一端接地,第八滤波电容C8的一端接 3.3V电源,第八滤波电容C8的另一端接地,第九滤波电容C9的一端接3.3V电源,第九滤波电容C9的另一端接地,第十滤波电容
C10的一端接3.3V电源,第十滤波电容C10的另一端接地,第十一滤波电容C11的一端接3.3V电源,第十一滤波电容C11的另一端接地,第二十一滤波电容C21一端接网络变压器JP的3
脚,另一端接网卡芯片U4的6脚,第二十四滤波电容C24的一端接网络变压器JP的6脚,另一端接网卡芯片U4的5脚,网络变压器JP的第1脚与网卡芯片U4的第2脚连接,网络变压器JP的第2脚与网卡芯片 U4的第1脚连接,网络变压器JP的第3脚与网卡芯片U4的第6脚连接,网络变压器JP 的第9、12脚接3.3V电源,网络变压器JP的第6脚与网卡芯片U4的第5脚连接,网络变压器JP的第7、8脚悬空,第十二上拉电阻R12的一端与网络变压器JP的第1脚连接,第十二上拉电阻R12的另一端接3.3V电源,第十一上拉电阻R11的一端与网络变压器JP 的第2脚连
接,第十一上拉电阻R11的另一端接3.3V电源,第六上拉电阻R6一端接网卡芯片U4的37脚,另一端接3.3V电源,第七上拉电阻R7一端接网卡芯片U4的36脚,另一端接3.3V电源,第八上拉电阻R8一端接网卡芯片U4的32脚,另一端接3.3V电源,第二十六上拉电阻R26的一端接网卡芯片U4的45脚,另一端接3.3V电源,第二十七上拉电阻R27的一端接网卡芯片U4的44脚,另一端接3.3V电源,第二十八上拉电阻R28 的一端接网卡芯片U4的43脚,另一端接3.3V电
源,网络变压器JP的第10脚与网卡芯片U4的第27脚连接,网络变压器JP的第11脚与网卡芯
片U4的第25脚连接,第十九滤波电阻R19的一端与网卡芯片U4的第1脚连接,第十九滤波电
阻R19的另一端通过电容 C23的一端后接地,第二十二滤波电阻R22的一端与网卡芯片U4的
第5脚连接,第二十二滤波电阻R22的另一端通过第二十三耦合电容C23的一端后接地,网卡芯片U4的第3、9、 14、16、19、29、48脚接地,网卡芯片U4的第32、33、34、35、36、37脚依次与单片机 U3的第45、15、16、17、14、46连接,网卡芯片U4的第4、8、11、15、17、21接3.3V 电源,网卡芯片U4的第7、12、13、18、24、46、47脚悬空。第十六限流电阻R16的一端接网络芯片U4的23脚,第十六限流电阻R16的另一端接地,第十八限流电阻R18的一端接网络芯片U4的38脚,第十八限流电阻R18的另一端接地,第二十限流电阻R20的一端接网络芯片U4的39脚,第二十
限流电阻R20的另一端接地,第二十一限流电阻R21的一端接网络芯片U4的40脚,第二十一
限流电阻R21的另一端接地,第二十三限流电阻R23 的一端接网络芯片U4的41脚,第二十三限流电阻R23的另一端接地,第二十四限流电阻 R24的一端接网络芯片U4的42脚,第二十四限流电阻R24的另一端接地,第十七限流电阻R17一端接网络变压器JP的10脚,另一端接网
卡芯片U4的27脚,第二十五限流电阻 R25一端接网络变压器JP的11脚,另一端接网卡芯片
U4的25脚,第二十耦合电容C20 一端接网络变压器JP的4脚,另一端接GND,第二耦合电感L2一端接网络变压器JP的4 脚,另一端接3.3V电源。
[0039] 如图5所示,所述的5V转3.3V电源模块包括稳压芯片、一个自锁开关、一个电源插座和两个滤波电容;稳压芯片U2的型号为AMS1117-3.3。稳压芯片U2的第1脚与第四滤波电
容C4的一端、第五滤波电容C5的一端连接并接地,稳压芯片U2的第2脚与第五滤波电容C5的另一端接3.3V电源,稳压芯片U2的第3脚与第四滤波电容C4的另一端接5V 电源,自锁开关
S1的第2脚与接插件的第1脚连接,自锁开关S1的第3脚接5V电源,电源插座J3的第2脚接地。
[0040] 如图6所示,所述的单片机CPU的拨码开关电路包括一个8位的拨码开关,8个上拉电阻。R8_1、R8_2、R8_3、R8_4、R8_5、R8_6、R8_7、R8_8上拉电阻的一端与DIP-8的第 1、2、3、
4、5、6、7、8脚接U3的第81、82、83、84、85、86、87、88脚,8个上拉电阻的另一端全部接3.3V电源,DIP-8拨码开关的第9、10、11、12、13、14、15、16脚全部接地。
[0041] 所述的zigbee协调器包括zigbee协调器模块电路和zigbee程序下载调试电路。
[0042] 如图7所示,所述的zigbee协调器模块电路包括zigbee芯片,13个滤波电容,4个负载电容,4个耦合电容,2个限流电阻,1个上拉电阻,1个偏置电阻,2个发光二极管, 2个晶振,2个滤波电感,1个耦合电感,1个天线接口,1个复位按键,zigbee芯片IC1 的型号为CC2530F256。C2、C28、C29、C30、C31、C32、C33、C34电容的一端全部接L1 电感的一端,另一端全部接地,L1电感的另一端接3.3V电源,R1、R2电阻的一端接L1 电感的一端,另一端接D1、D2发光二极管的阳极,D1、D2的另一端接IC1的第9、11脚。 IC1的第1、2、3、4、41脚全部接地,第10、39、21、24、27、28、29、31脚接L1电感的一端,C54、C55、C56、C57、C58、C46、C47、L4、L5、E1组成天线电路,R30、C48、RESET1按键组成zigbee芯片的复位电路,R31为芯片提供偏置电流,Y3、C53、C49组成 32MHz晶振电路,Y2、C50、C51组成32.768KHz晶振电路,IC1的第16、17脚接U3的第 69、68脚,通过串口与U3通信。
[0043] 如图8所示,所述的zigbee程序下载调试电路由J1插件、一个上拉电阻组成,J1插件外接CC-Dbugger仿真器,J1的第1脚接地,第2脚接3.3V电源,第3脚接R32电阻的一端和
IC1的第34脚,R32电阻的另一端接3.3V电源,J1的第4、5、6、7、8、10脚接 IC1的第35、6、5、
20、38、37脚。
[0044] 所述的zigbee主控电路包括zigbee终端电路、5V转3.3V电源模块、zigbee拨码开关电路。
[0045] 如图9所示,所述的空调控制节点zigbee终端电路包括zigbee芯片,13个滤波电容, 4个负载电容,4个耦合电容,2个限流电阻,1个上拉电阻,1个偏置电阻,2个发光二极管,2个晶振,2个滤波电感,1个耦合电感,1个天线接口,1个复位按键,zigbee芯片IC1的型号为CC2530F256。C62、C63、C64、C65、C66、C67、C68、C69电容的一端全部接L3电感的一端,另一端全部接地,L3电感的另一端接3.3V电源,R50电阻的一端接 L3电感的一端,另一端接D5发光二极管的阳极,D5的另一端接IC2的第8脚。IC1的第 1、2、3、4、41脚全部接地,第10、39、
21、24、27、28、29、31脚接L3电感的一端, C70、C71、C72、C73、C74、C75、C76、L6、L7、E2组成天线电路,R52、C80、RESET2按键组成zigbee芯片的复位电路,R53为芯片提供偏置电流,Y5、C82、C77组成32MHz晶振电路,Y4、C78、C79组成32.768KHz晶振电路。J4为zigbee程序下载调试接口,J4的第1脚接地,第2脚接3.3V电源,第3脚接R51电阻的一端和IC2的第34脚,R51电阻的另一端接3.3V电源,J4的第4、5、6、7、8、10脚接IC2的第35、6、5、20、38、37 脚。
[0046] 如图10所示,所述的空调控制节点红外发射电路包括一个NPN三极管,两个限流电阻,一个红外发光二极管,R46电阻的一端接IC2的P1_0引脚,另一端接NPN三极管的基极,D4发光二极管的阳极接R33的一端,阴极接NPN三极管的集电极,NPN三极管的发射极接地,R33电阻的另一端接5V电源。
[0047] 如图11所示,所述的空调控制节点红外接收电路包括一个VS1838B红外接收管,一个上拉电阻,一个滤波电容,U1的1脚接IC2的P1_1引脚,2脚接地,3脚接5V电源,2、 3脚之间跨接一个C59滤波电容,R37电阻的一端接U1的1脚,另一端接3.3V电源。
[0048] 如图12所示,所述的空调控制节点温湿度采集电路包括一个DHT11温湿度传感器,一个上拉电阻,温湿度传感器的1脚接5V电源,2脚接IC2的P2_0引脚,3脚空悬,4脚接地,R39上拉电阻一端接U5的2脚,另一端接3.3V电源。
[0049] 如图13所示,所述的5V转3.3V电源模块包括稳压芯片、一个自锁开关、一个电源插座和两个滤波电容;稳压芯片U8的型号为AMS1117-3.3。稳压芯片U8的第1脚与第60 滤波电容C60的一端、第61滤波电容C61的一端连接并接地,稳压芯片U2的第2脚与第 61滤波电容C61的另一端接3.3V电源,稳压芯片U2的第3脚与第60滤波电容C60的另一端接5V电源,自锁开关S3的第2脚与接插件的第1脚连接,自锁开关S1的第3脚接 5V电源,电源插座J3的第2脚接地。
[0050] 如图14所示,所述的空调控制节点zigbee拨码开关电路包括一个8位的拨码开关, 8个上拉电阻。R36、R40、R42、R43、R45、R47、R48、R49上拉电阻的一端与DIP-8的第 1、2、3、4、
5、6、7、8脚接IC2的第19、18、17、16、15、14、13、12脚,8个上拉电阻的另一端全部接3.3V电源,DIP-8拨码开关的第9、10、11、12、13、14、15、16脚全部接地。
[0051] 本实用新型CPU通过NB无线通信或以太网有线通信接收云端下发的控制指令,解析并通过串口发送给zigbee协调器,协调器再通过无线发送给zigbee终端,zigbee终端接
收后调取相应的红外编码脉冲宽度指令,以38kHz载波加载到红外发射电路,完成空调的控制。红外接收电路输出红外基带脉冲信号给zigbee进行处理,将识别的红外脉冲编码宽度
存储下来。zigbee终端通过温湿度采集电路采集环境温湿度上发给协调器,协调器再通过
网关上发到云端,温湿度数据同时作为各zigbee终端的心跳包,用于判断终端设备是否离
线。

附图说明

[0006] 图1为本实用新型的电路结构图;
[0007] 图2(a)为本实用新型的网关部分单片机CPU模块电路原理图;
[0008] 图2(b)为本实用新型的网关部分单片机CPU晶振电路原理图;
[0009] 图2(c)为本实用新型的网关部分单片机CPU和NB模组的复位电路;
[0010] 图2(d)为本实用新型的网关部分单片机CPU的SWD接口电路原理图;
[0011] 图3(a)为本实用新型的网关部分NB通信模块电路原理图;
[0012] 图3(b)为本实用新型的网关部分NB电源稳压电路原理图;
[0013] 图3(c)为本实用新型的网关部分USIM卡电路原理图;
[0014] 图3(d)为本实用新型的网关部分USIM卡ESD防护电路原理图;
[0015] 图4为本实用新型的网关部分以太网通信模块电路原理图;
[0016] 图5为本实用新型的5V转3.3V电源模块电路原理图;
[0017] 图6为本实用新型的网关部分单片机CPU的拨码开关电路原理图;
[0018] 图7为本实用新型的网关部分zigbee协调器模块电路原理图;
[0019] 图8为本实用新型的zigbee芯片程序下载调试模块电路原理图;
[0020] 图9为本实用新型的空调控制节点zigbee终端电路原理图;
[0021] 图10为本实用新型的空调控制节点红外发射电路原理图;
[0022] 图11为本实用新型的空调控制节点红外接收电路原理图;
[0023] 图12为本实用新型的空调控制节点温湿度采集电路原理图;
[0024] 图13为本实用新型的空调控制节点5V转3.3V电源模块电路原理图;
[0025] 图14为本实用新型的空调控制节点zigbee拨码开关电路原理图;
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