CN205405246U

CN205405246U - 一种基于ZigBee的新型敲击感应器

Info

Publication number: CN205405246U
Application number: CN201620169787.9U
Authority: CN
Inventors: 姚依达; 胡志敏; 马延文; 阮赐朋; 顾蒙
Original assignee: VANE TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: VANE TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2016-03-04
Filing date: 2016-03-04
Publication date: 2016-07-27
Anticipated expiration: 2026-03-04

Abstract

本实用新型公开一种基于ZigBee的新型敲击感应器，其包括壳体，壳体上设有复位式按键，并由上盖板将其盖合；壳体底部设有纽扣电池盒，并由下盖板盖合；壳体内设有主控PCB板；所述主控PCB板上设有ZigBee无线模块、位移传感器、复位式按键、LED指示灯，ZigBee无线模块至少包括ZigBee主控芯片，位移传感器通过SPI总线连接至ZigBee主控芯片，复位式按键和LED指示灯通过GPIO接口连接至ZigBee主控芯片。

Description

一种基于ZigBee的新型敲击感应器

技术领域

本实用新型涉及安防领域的震动感应器，具体涉及一种基于ZigBee的新型敲击感应器。

背景技术

振动传感器是用于检测冲击力或者加速度的传感器，通常使用的是加上应力就会产生电荷的压电器件。目前现有的震动感应器，多用于检测设备的震动状态，从而触发报警，主要用以设备等安防报警，功能较为单一，不具备触发智能联动其他设备的功能。另外，市场上尚未有利用震动感应来开发敲击感应器的设备。

Zigbee是部署无线传感器网络的新技术。它是一种短距离、低速率无线网络技术，是一种介于无线标记技术和BlueTooth之间的技术提案。ZigBee协议是由ZigBee联盟制定的无线通信标准，该联盟成立于2001年8月。2002年下半年，英国Invensys公司、日本三菱电气公司、美国摩托罗拉公司以及荷兰飞利浦半导体公司共同宣布加入ZigBee联盟，研发名为“ZigBee”的下一代无线通信标准，这一事件成为该技术发展过程中的里程碑。ZigBee联盟现有的理事公司包括BMGroup，Ember公司，飞思卡尔半导体，Honeywell，三菱电机，摩托罗拉，飞利浦，三星电子，西门子，及德州仪器。ZigBee联盟的目的是为了在全球统一标准上实现简单可靠、价格低廉、功耗低、无线连接的监测和控制产品进行合作，并于2004年12月发布了第一个正式标准。随着智能家居物联网行业的快速发展，鉴于ZigBee的低成本、低复杂度、低功耗、自组网等特点，ZigBee技术被广泛的用于该领域。

实用新型内容

因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种基于ZigBee的新型敲击感应器，通过ZigBee无线模块实现触发智能联动其他设备，从而解决现有技术之不足，

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是，一种基于ZigBee的新型敲击感应器，包括壳体，壳体上设有复位式按键，并由上盖板将其盖合；壳体底部设有纽扣电池盒，并由下盖板盖合；壳体内设有主控PCB板；所述主控PCB板上设有ZigBee无线模块、位移传感器、复位式按键、LED指示灯，ZigBee无线模块至少包括ZigBee主控芯片，位移传感器通过SPI总线连接至ZigBee主控芯片，复位式按键和LED指示灯通过GPIO接口连接至ZigBee主控芯片。

其中，ZigBee无线模块包括ZigBee主控芯片、信号功率放大器、晶振电路和射频天线，ZigBee主控芯片与晶振电路、信号功率放大器均双向连接，信号功率放大器和射频天线双向连接。优选的，所述ZigBee主控芯片采用型号为CC2530的芯片实现，信号功率放大器采用型号为CC2591的芯片实现。

进一步的，为了方便提示，所述主控PCB板上还设有扬声器，扬声器的输入端接于ZigBee主控芯片的输出端，用于语音提示。

进一步的，为了方便放置，作为一个可行的方案，所述壳体的下盖板的外表面设有3M环形胶，可将其壳体固定粘贴于各个需要的场合。

与现有技术方案相比，本实用新型的基于ZigBee的新型敲击感应器主要有以下优点：

1、通过ZigBee无线模块的无线技术，将敲击感应器的安装变得更加简单，更加节能，更加智能化；

2、可将敲击感应器更加轻松的连接到家庭物联网，用户在任何时间任何地点，只要一个手机（或者其他可与ZigBee无线模块联网的终端设备）即可查看所有敲击感应器的工作状态；

3、可应用于多种场合，通过联动配置，可实现敲击感应器的多功能。例如可以替代门磁，可以替代开关，可以替代震动报警器等等。同时还可通过设置来控制系统内其他设备的状态（例如智能灯，摄像头等）；

4、本实用新型的敲击感应器外观设计精美，结构小巧，可以粘贴于更多需要的地方，具有很好的实用性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的原理框图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

作为一个具体的实施例，参见图1，本实用新型的一种基于ZigBee的新型敲击感应器，包括壳体100，壳体100上设有复位式按键，并由上盖板101将其盖合；壳体100底部设有纽扣电池盒，并由下盖板102盖合。壳体100的下盖板的外表面设有3M环形胶103，可将其壳体100固定粘贴于各个需要的场合。壳体上还可设置表面装饰面板，壳体的形状可有用户定制，本实施例中，参见图1，其为方形壳体。纽扣电池盒放置电池（例如2032纽扣电池）。3M环形胶103可以是方形、圆形或者其他形状，可根据用户需求来定制。

壳体100内设有主控PCB板；参见图2，主控PCB板上设有ZigBee无线模块、位移传感器、复位式按键、LED指示灯和扬声器，ZigBee无线模块包括ZigBee主控芯片、信号功率放大器、晶振电路和射频天线，ZigBee主控芯片与晶振电路、信号功率放大器均双向连接，信号功率放大器和射频天线双向连接。位移传感器通过SPI（串行外设接口）总线连接至ZigBee主控芯片，复位式按键、LED指示灯和扬声器通过GPIO（GeneralPurposeInputOutput，通用输入/输出）接口连接至ZigBee主控芯片。

其中，作为一个优选的方案，ZigBee无线模块中，ZigBee主控芯片采用型号为CC2530的芯片实现，信号功率放大器采用型号为CC2591的芯片实现。

另外，主控PCB板上还设有扬声器，扬声器的输入端接于ZigBee主控芯片的输出端，用于语音提示。

综上，上述多功能敲击多联感应器中，ZigBee无线模块作为整个装置的主控MCU，其用SPI通信方式连接高精度的位移传感器，通过GPIO接口连接复位式按键和LED指示灯。在平静状态下，ZigBee无线模块为低功耗模式，一旦位移传感器检测到位移发生变化，将触发ZigBee无线模块进入工作模式。主控MCU判断计算位移传感器的坐标位置信息，从而准确计算出，当前状态是否为敲击状态，敲击状态每次间隔在1秒内的，认为是一次连续的敲击的动作，将记录敲击的次数。此敲击感应器支持250次以上连续敲击，符合不同环境和场景下的敲击动作，对于敲击次数通过ZigBee网络上报至后台服务器。目前算法精度对于敲击判断的准确率可达99%。

复位式按键具有多个复用功能，同时LED呈现不同指示状态，增强了用户体验。其可采用多个按键实现多个指示状态，也可采用短按、长按来实现多个指示状态，本实施例中，举例如下：

1、按键短按，LED快闪，敲击感应器进入可添加入联网模式，此模式持续60秒。不添加，或者添加失败，则恢复正常工作模式；

2、按键短按，LED闪烁一下，即敲击感应器检查一次固件是否需要更新；

3、按键长按5秒，LED闪烁3次，即敲击感应器恢复出厂设置成功；

4、电池上电时，LED长亮3秒后，进入正常工作状态。

此款ZigBee敲击感应器可运用于各种物联网场景。在一个ZigBee网络中，通常可以添加多个敲击感应器，智能插座，智能灯等其他多种ZigBee产品，在此网络中设备可以互联互通。摄像头为wifi设备，可以直接添加到家庭路由器上。上面所有设备通过添加过程，统一添加到云服务器上，实际使用中，可通过一个终端APP（手机，平板、电脑）来实现一个人机操作界面，进而操作所有设备，同时可以配置相关联动规则，进行智能联动操作。

此新型敲击感应器还可统计计数，使用时，只需要正确添加到ZigBee网络后，即可通过终端APP（手机，平板、电脑）可以实时显示接受敲击感应器的每次敲击震动的次数。

使用时，将敲击感应器粘贴在床头柜等物品上，将智能灯安装于卧室或者厕所等。此时配置该敲击感应器与相应设备联动即可。以下介绍几个该敲击感应器的应用：

场合1：设定敲击感应器次数等于2次，检测灯状态，如果灯为关闭，则开灯，如果灯为打开，则关灯。此时智能灯开关，可以通过双击敲击感应器来随意的控制，具备简单实用又智能的效果。

场合2：设定敲击感应器等于5次，则开启找手机功能，手机播放设定音乐铃声。

此外，还可以对任意上报次数设定联动规则。当然，其运用场景和联动配置并不局限于上述智能灯具以及手机的使用，可根据用户的设想任意配置出不同的联动场景。

本实用新型使用ZigBee技术与敲击感应器完美结合，实现敲击感应器轻松联网，用户可通过远程app可随时查看状态。具备联动配置功能，可以配置成联动条件，触发其他设备动作，成为真正意义上的多功能敲击感应器。同时，具备高识别度的移动检测，双击检测功能。另外，通过粘贴式设计，采用纽扣电池供电，外观设计更加小巧。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种基于ZigBee的新型敲击感应器，其特征在于：包括壳体，壳体上设有复位式按键，并由上盖板将其盖合；壳体底部设有纽扣电池盒，并由下盖板盖合；壳体内设有主控PCB板；所述主控PCB板上设有ZigBee无线模块、位移传感器、复位式按键、LED指示灯，ZigBee无线模块至少包括ZigBee主控芯片，位移传感器通过SPI总线连接至ZigBee主控芯片，复位式按键和LED指示灯通过GPIO接口连接至ZigBee主控芯片。

2.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的新型敲击感应器，其特征在于：ZigBee无线模块包括ZigBee主控芯片、信号功率放大器、晶振电路和射频天线，ZigBee主控芯片与晶振电路、信号功率放大器均双向连接，信号功率放大器和射频天线双向连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于ZigBee的新型敲击感应器，其特征在于：所述ZigBee主控芯片采用型号为CC2530的芯片实现。

4.根据权利要求2所述的一种基于ZigBee的新型敲击感应器，其特征在于：信号功率放大器采用型号为CC2591的芯片实现。

5.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的新型敲击感应器，其特征在于：所述主控PCB板上还设有扬声器，扬声器的输入端接于ZigBee主控芯片的输出端。

6.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的新型敲击感应器，其特征在于：所述壳体的下盖板的外表面设有3M环形胶。