本實(shí)用新型涉及繼電器控制領(lǐng)域，特別是一種分布式無(wú)線繼電器組控制裝置。

背景技術(shù)：

目前的繼電器控制多采用有線的方式，部署安裝不便，升級(jí)改造困難，尤其是如果需要用到多個(gè)繼電器或者繼電器組的話，在安裝布線和維護(hù)上更是要花費(fèi)巨大的成本。本實(shí)用新型針對(duì)目前的繼電器控制設(shè)計(jì)了一種分布式無(wú)線組網(wǎng)方式的繼電器組控制裝置。該裝置分成主控制裝置和子控制裝置兩種，主裝置和子裝置都通過CPLD芯片和繼電器組相連接，主裝置和子裝置之間的通信方式采用無(wú)線自組網(wǎng)式，主裝置將控制命令通過無(wú)線的方式傳送給子裝置，就可以遠(yuǎn)程遙控子裝置繼電器組的開關(guān)狀態(tài)，無(wú)須布線。本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的裝置可以被應(yīng)用到智能物流柜、超市寄存柜、智能圖書館、自動(dòng)販賣機(jī)、智能取藥機(jī)等多種場(chǎng)合。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種分布式無(wú)線繼電器組控制裝置，采用無(wú)線方式進(jìn)行布設(shè)，無(wú)須布線。

本實(shí)用新型采用以下方案實(shí)現(xiàn)：一種分布式無(wú)線繼電器組控制裝置，包括一主控制裝置以及與其通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相連的N個(gè)子控制裝置，所述主控制裝置和子控制裝置均包括一主控MCU模塊以及與其相連的一CPLD模塊、一穩(wěn)壓電源及復(fù)位模塊、一電平轉(zhuǎn)換模塊以及一無(wú)線傳輸模塊，所述CPLD模塊與一繼電器組模塊相連。

進(jìn)一步地，所述主控MCU模塊包括型號(hào)為Stm32系列的控制芯片，所述Stm32系列的控制芯片為Stm32f103zet6芯片。

進(jìn)一步地，所述CPLD模塊包括型號(hào)為Epm240系列的CPLD芯片，所述Epm240系列的CPLD芯片為EPM240T100C5N芯片。

進(jìn)一步地，所述繼電器組模塊通過一繼電器驅(qū)動(dòng)電路與所述CPLD模塊相連，所述CPLD模塊的輸出信號(hào)經(jīng)由所述繼電器驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行電流放大，從而驅(qū)動(dòng)繼電器組模塊中的繼電器組進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作。

進(jìn)一步地，所述無(wú)線傳輸模塊采用NRF905芯片。

進(jìn)一步地，所述無(wú)線傳輸模塊的前端還設(shè)置有一功率放大器，用以增強(qiáng)信號(hào)傳輸功能。

進(jìn)一步地，所述電平轉(zhuǎn)換模塊采用AMS1117、RT9011-MGP芯片，用以輸出1.8V、2.8V、3.3V輸出電壓。

進(jìn)一步地，所述N個(gè)子控制裝置的數(shù)量范圍1個(gè)至256個(gè)，N為自然數(shù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的控制裝置分成主控制裝置和子控制裝置兩種，主裝置和子裝置都通過CPLD芯片和繼電器組相連接，主裝置和子裝置之間的通信方式采用無(wú)線自組網(wǎng)式，主裝置將控制命令通過無(wú)線的方式傳送給子裝置，就可以遠(yuǎn)程遙控子裝置繼電器組的開關(guān)狀態(tài)，無(wú)須布線。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的主裝置和子裝置原理結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本實(shí)用新型的程序流程框圖。

圖3為本實(shí)用新型的MCU模塊原理圖。

圖4為本實(shí)用新型的CPLD模塊原理圖。

圖5為本實(shí)用新型的穩(wěn)壓電源及復(fù)位模塊原理圖。

圖6為本實(shí)用新型的電平轉(zhuǎn)換模塊原理圖。

圖7為本實(shí)用新型的無(wú)線傳輸模塊電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。

本實(shí)用新型提供的一種分布式無(wú)線繼電器組控制裝置，包括一主控制裝置以及與其通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相連的N個(gè)子控制裝置，所述主控制裝置和子控制裝置均包括一主控MCU模塊以及與其相連的一CPLD模塊、一穩(wěn)壓電源及復(fù)位模塊、一電平轉(zhuǎn)換模塊以及一無(wú)線傳輸模塊，所述CPLD模塊與一繼電器組模塊相連。

所述主控MCU模塊包括型號(hào)為Stm32系列的控制芯片，所述Stm32系列的控制芯片為Stm32f103zet6芯片。

所述CPLD模塊包括型號(hào)為Epm240系列的CPLD芯片，所述Epm240系列的CPLD芯片為EPM240T100C5N芯片。

所述繼電器組模塊通過一繼電器驅(qū)動(dòng)電路與所述CPLD模塊相連，所述CPLD模塊的輸出信號(hào)經(jīng)由所述繼電器驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行電流放大，從而驅(qū)動(dòng)繼電器組模塊中的繼電器組進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作。

所述無(wú)線傳輸模塊采用NRF905芯片。

所述無(wú)線傳輸模塊的前端還設(shè)置有一功率放大器，用以增強(qiáng)信號(hào)傳輸功能。

所述電平轉(zhuǎn)換模塊采用AMS1117、RT9011-MGP芯片，用以輸出1.8V、2.8V、3.3V輸出電壓。

所述N個(gè)子控制裝置的數(shù)量范圍1個(gè)至256個(gè)，N為自然數(shù)。

以下為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。

如附圖1所示，本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)原理框圖基本來說包括以下幾個(gè)部分：包括一個(gè)主控制裝置以及多個(gè)子控制裝置，主控制裝置和子控制裝置在硬件電路構(gòu)成上都相同，包括主控MCU模塊、CPLD模塊、繼電器組模塊、無(wú)線傳輸模塊等。主控制裝置只有1個(gè)，子控制裝置有多個(gè)，至多可以有256個(gè)，并可以自動(dòng)增減，主控制裝置與子控制裝置通過無(wú)線自組網(wǎng)的方式進(jìn)行連接。

如附圖2所示，本實(shí)用新型的基本流程是上電后，待主裝置和子裝置初始化完畢后，其中主裝置不需要特征碼，每一個(gè)子裝置則有一個(gè)特征碼，特征碼在整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中是唯一的。主裝置根據(jù)用戶需求，首先判斷要打開/關(guān)閉的繼電器是在主裝置還是子裝置當(dāng)中，如果是在主裝置當(dāng)中，就直接執(zhí)行動(dòng)作，如果是在子裝置當(dāng)中，則發(fā)送該子裝置的特征碼；子裝置收到特征碼后，與本地特征碼進(jìn)行比較，如果不相符，則保持靜默，如果相符，則發(fā)送應(yīng)答信號(hào)。主裝置收到應(yīng)答信號(hào)后，再發(fā)送具體的控制命令，子裝置收到控制命令后即執(zhí)行相應(yīng)的打開/關(guān)閉的動(dòng)作，如此完成一次操作。

如附圖3所示，本實(shí)用新型的MCU模塊采用ARM芯片Stm32f103zet6。該芯片是基于ARM Cortem M3內(nèi)核的適用于工控行業(yè)的芯片。該芯片接口數(shù)量眾多，外圍電路簡(jiǎn)單，性能優(yōu)越，造價(jià)合理，因而很適用于本裝置當(dāng)中。該芯片的外圍電路僅包括一個(gè)時(shí)鐘復(fù)位信號(hào)，一個(gè)高速時(shí)鐘電路和一個(gè)低速時(shí)鐘電路。高速時(shí)鐘電路為ARM芯片提供內(nèi)核用基本的時(shí)鐘，而低速時(shí)鐘電路為ARM芯片提供外設(shè)及休眠用的時(shí)鐘信號(hào)。

如附圖4所示，本實(shí)用新型采用的CPLD模塊以EPM240T100C5N為主芯片。該芯片內(nèi)部?jī)?nèi)置串口通信單元，串口通信單元獲取ARM主芯片發(fā)送過來的數(shù)據(jù)指令，然后根據(jù)指令，CPLD芯片讀取相應(yīng)的門磁電路或者紅外檢測(cè)電路，并將結(jié)果通過內(nèi)置串口通信單元回傳給ARM芯片，并最終在安卓系統(tǒng)當(dāng)中顯示。

如附圖5所示，本實(shí)用新型采用的穩(wěn)壓電源及復(fù)位模塊是以電阻、電容等基本原件為核心，遵循RC濾波器規(guī)則而設(shè)計(jì)的高性能電路。電路中同時(shí)并聯(lián)多個(gè)不同阻抗值的電容，能夠有效過濾各種高頻低頻干擾，從而達(dá)到給整個(gè)裝置進(jìn)行穩(wěn)定供電和提供上電復(fù)位電平的目的。該電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，成本低廉，性能穩(wěn)定，非常適用于本設(shè)計(jì)。

如附圖6所示，本實(shí)用新型采用的電平轉(zhuǎn)換模塊以AMS1117、RT9011-MGP等電源轉(zhuǎn)換芯片為核心，使整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生包括1.8V、2.8V、3.3V等各種穩(wěn)定的電壓信號(hào)，使得整個(gè)系統(tǒng)能夠節(jié)能并有效率地工作。

如附圖7所示，本實(shí)用新型采用的無(wú)線傳輸模塊以NRF905芯片為核心構(gòu)成，NRF905能夠工作在315M/433M等無(wú)線頻段。由于2.4G頻段已經(jīng)存在Wifi，藍(lán)牙等無(wú)線信號(hào)，頻段較擁擠而 315M頻段則速率較慢，因此本設(shè)計(jì)選擇433M無(wú)線頻段。NRF905在433M頻段具有16個(gè)頻道，本設(shè)計(jì)在初始化時(shí)，將主裝置和子裝置的頻段都調(diào)至同一頻道即可。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型的涵蓋范圍。