本實用新型涉及一種無線智能電器控制面板,特別涉及物聯網技術在智能家居和智慧酒店等領域的應用，具體給出無線智能電器控制面板的實現方式。

背景技術：

目前在家庭和酒店內，空調和電視之類的電器通常可以通過紅外遙控器來操作和控制，隨著電器的種類和數量越來越多，眾多的遙控器讓控制變得混亂。另外一方面，原本很多需要通過傳統開關面板手動操作的電器，隨著人們對舒適和智能的要求的提高，也越來越需要更加便捷的控制方式。

目前市面上出現一些基于433M的無線觸摸面板，可以對單燈或電器進行控制，但是這些產品抗干擾性比較差，有無線干擾時候控制狀態容易錯誤，同時長天線使得產品設計和組裝比較困難。另外一些基于WiFi的無線觸摸面板，其功耗大輻射大，且控制的電器距離有限，只能在小范圍內使用，穿墻和增加負載數量時很可能控制失效。

針對以上現有技術存在的問題，我們提出本實用新型的智能面板，可以實現輕觸無線可靠控制，且不受穿墻限制可覆蓋每個角落，方便應用在智能家居和智慧酒店系統。

技術實現要素：

無線智能電器控制面板，包括控制底板、觸摸功能板。控制底板包含AC-DC轉換模塊、藍牙模塊、Zigbee模塊、RTC時鐘、溫度傳感器、排針接插件、紐扣電池、蜂鳴器。觸摸功能板包含CYPRESS觸摸芯片、觸摸盤、LED指示燈、OLED顯示屏、排母接插件。通過控制底板和觸摸功能板接插件連接形成完整功能的電器控制面板，實現觸摸方式無線控制電器。

控制底板上的AC-DC轉換模塊采用長方形封裝的電源模塊，并在220V輸入端加接保險絲和壓敏電阻進行保護，輸出端的5V電源連接電容濾波后和DC-DC芯片連接，將輸出電壓進一步轉換為3.3V給各個功能模塊供電。

藍牙模塊和Zigbee模塊采用半孔封裝，并直接貼片焊接在底板上，且Zigbee模塊作為系統的主控模塊，包含SOC處理器的無線收發器。RTC時鐘和紐扣電池組合成為精確時鐘源，并通過I2C總線連接到Zigbee模塊上，由Zigbee模塊內的處理器進行時間信息讀取和控制。溫度傳感器通過1線接口連接到Zigbee模塊的1個GPIO口，由Zigbee模塊讀取溫濕度信息。

觸摸盤是通過印刷電路板工藝印制在PCB板上，其中的4個觸摸盤按照2×2的方式排列在觸摸功能板的底部，用于電器選擇功能，另外2個觸摸盤布局在觸摸功能板左上角和右上角，用于第二控制功能選擇。每個觸摸盤和CYPRESS芯片的一個觸摸功能引腳相連。LED指示燈數量為6個，分布在每個觸摸盤的邊上，和CYPRESS觸摸芯片的LED功能引腳逐一相連。

OLED顯示屏為0.96英寸雙色顯示屏帶I2C接口，布局在觸摸功能板的頂部居中，用于面板控制中的顯示反饋，顯示屏的電源VCC和GND連接到DC-DC芯片輸出的3.3V電源上。

藍牙模塊中UART的TXD引腳通過一個零歐姆電阻和Zigbee模塊中UART的RXD引腳相連，藍牙模塊中UART的RXD引腳通過一個零歐姆電阻和Zigbee模塊中UART的TXD引腳相連，且Zigbee模塊作為主控芯片通過UART接口控制藍牙模塊，當藍牙模塊接收到手機控制命令后通過串口轉發給Zigbee模塊，Zigbee模塊收到網絡數據后通過串口轉發給藍牙模塊并匯報給手機。

RTC時鐘芯片、CYPRESS芯片和OLED顯示屏，均通過同一個I2C總線連接到Zigbee模塊的I2C總線上，由Zigbee模塊作為主控芯片發起通信，其中Zigbee模塊的I2C總線控制器由2個GPIO口模擬I2C時序實現。

控制底板和觸摸功能板連接的方式，是通過在控制底板上焊接2×5引腳的直插排針接插件，觸摸功能板上焊接2×5引腳的貼片排母接插件，將排針插到排母上實現兩塊板信號連接。所述排針接插件包含SCL、SDA、VCC、GND、IRQ、GPIO5-GPIO7信號引腳，排母接插件上的信號引腳排列方式和排針接插件一一對應。對插連接后控制底板上Zigbee模塊的SCL和SDA引腳與觸摸功能板上CYPRESS觸摸芯片SCL和SDA總線引腳相連，再和OLED顯示屏的SCL和SDA對應相連，Zigbee模塊的GPIO口和CYPRESS觸摸芯片的中斷IRQ引腳相連。控制底板上的VCC電源引腳和GND引腳與CYPRESS觸摸芯片的電源和GND引腳相連，同時也和OLED顯示屏的VCC和GND引腳對應相連。

附圖說明

圖1是本實用新型的無線智能電器控制面板的總體框圖。

具體實施方式

下面將結合附圖和具體實施實例對本技術方案進行進一步說明。

圖1為無線智能電器控制面板的總體結構圖，包括控制底板、觸摸功能板。其中的控制底板通過間距為2.0mm的2×5pin排針和觸摸功能板對應的2×5pin排母連接在一起，其中排針通過插件方式焊接在控制底板上，排母通過貼片方式焊接在觸摸功能板上。排針排母接插件的信號線包括I2C總線的SCL、SDA，中斷引腳IRQ，3個GPIO口、以及3.3V電源和GND地線。

控制底板上的無線Zigbee模塊作為主控模塊控制整個系統的其他部件，其核心為TI公司的CC2530芯片，采用間距為1.27mm的半孔封裝并通過貼片方式焊接在底板上。藍牙模塊的核心芯片為TI公司的CC2540，采用間距為1.5mm的半孔封裝并通過貼片方式焊接在底板上。這兩種模塊的天線部分位于底板的邊緣且天線底部底板區域的PCB切空。無線Zigbee模塊和藍牙模塊各自的UART口對應TXD和RXD引腳，通過一個零歐姆電阻交叉連接，即Zigbee模塊的TXD通過零歐姆電阻和藍牙模塊的RXD相連，Zigbee模塊的RXD通過零歐姆電阻和藍牙模塊的TXD相連，用于兩個模塊之間的通信。藍牙模塊通過和手機無線連接，從手機端接收控制命令后通過串口發送到Zigbee模塊。當Zigbee模塊從網絡中收到數據后，通過UART口發送給藍牙模塊并進一步發送到手機。

控制底板上的電源模塊處于底板的中部，輸入端通過標準的銅柱螺栓接220V市電，并通過220V 5A的保險絲和10D471K壓敏電阻進行過壓過流保護，然后連接到AC-DC電源模塊WA3-220SXXA2A的輸入端，電源模塊采用插件方式焊接在底板上，輸出端經過25V 68uf的電容濾波后輸出5V直流電，并通過AMS1117-3.3電源轉換芯片轉換成3.3V輸出供給系統電源。

控制底板上包含一個DS3231的RTC時鐘芯片和一個紐扣電池，給整個系統提供準確的實時時鐘信號。DS3231的SDA、SCL和中斷線和無線Zigbee模塊的P0_7、P1_0和P1_1相連，Zigbee模塊通過I2C方式獲取和存儲時間信息。底板上的DS18B20用于檢測環境的溫度信息，其信號引腳和CC2530的P1_6連接進行通信，將溫度信息發送給無線Zigbee模塊的主控制器。

本方案的觸摸功能板上包含6個觸摸盤，通過印刷電路板工藝印制到PCB底板上，其中4個觸摸盤位于功能板的下部，觸摸盤為橢圓形且長邊直徑為6mm短邊直徑為4mm，用于選擇窗簾、空調、請勿打擾、請即打掃4個按鈕功能。左上角和右上角為直徑5mm的圓觸摸盤，用于對電器進行第二功能控制。頂部居中為0.96英寸的OLED顯示屏，通過I2C接口和無線Zigbee模塊對應的引腳相連。其FPC軟排線穿過觸摸功能板PCB的開槽后焊接在背面PCB板上。