[发明专利]基于Lora技术的无线开关控制器

说明书

本发明提供一种基于Lora的开关控制器，包括无线射频单元、MCU单元、开关量检测单元、开关量控制单元、模拟量检测单元、模数转换单元、复位电路、指示灯单元、天线单元、电源单元、低电检测电路。MCU单元用于处理各方传递过来的各种信息；无线射频单元为无线信号传输单元，用于接收无线数据或向外发送MCU电路传递的数据；开关量检测单元为外接继电器开关量的输入单元；模拟量检测单元为外接传感器的模拟量输入单元；模数转换单元用于模拟量信息转换为数字量信息；低电检测电路用于在电源电压低于设置阈值时生成中断信号，用户可根据中断信号进行处理。该设备具备结构简单、低功耗、传输距离远、传输稳定、组网快捷、即插即用等优点。

技术领域

本发明属于无线信号传输技术领域，具体涉及一种基于Lora技术的开关控制器。

背景技术

传统继电器控制系统想要进行一个控制行为，需要用导线将各种指令输入设备(控制开关、控制按钮、传感器等)与若干中间继电器、时间继电器、计数继电器等组成的具有一定逻辑的控制电路相连接，然后通过输出设备(接触网、电磁阀等执行元件)去控制被控对象关闭或运行，在这种控制系统中，控制要求的传递必须通过控制电路的硬接线来完成。因此，虽然其结构简单易懂，在工业控制领域中被长期广泛使用，但因其维护难度大、成本高、功能单一、接线复杂、通用性和灵活性差，已愈来愈不能满足现代社会中复杂多变的控制要求，也不适应现代社会智能化，易用性的普遍需求。

长期以来，想要提高无线射频通信距离最常用的方法就是提高发射功率，但这样就会带来更高的能耗。SemTech公司在2013年推出的LoRa射频技术，采用了扩频调制技术，可以在同等的功耗下取得更远的通信距离。本产品即是基于Lora射频技术所发明的一种低功耗，远距离的无线开关控制设备。传统模式下，弱电控制系统施工，需要在建筑内布施大量的数据传输导线，施工难度、成本高，且后期维护难度大，耗费人力物力，比如一些高档写字楼、高档酒店、商场、机场等，对装修的要求非常高，很多建筑设计对电路的铺设都有很大的限制，而且一旦需要对线路进行维护或者修改规划，都需要承担很大的维护成本。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种基于Lora技术的无线开关控制器，通过该产品可对现存的弱电控制系统进行改进，以无线的方式来实现对各终端设备的检测和控制。具体而言，本发明提供了以下技术方案：

一种基于LoRa技术的无线开关控制器，其包括无线射频单元、MCU电路、开关量检测单元、模拟量检测单元、开关量控制单元、模数转换单元、复位电路、指示灯单元、天线单元。所述MCU电路与开关量检测单元、开关量控制单元、数模转换单元、复位芯片单元、天线单元、指示灯单元相连，用于处理各单元传递过来的数据；所述无线射频单元与MCU电路、天线单元相连，用于无线数据传递；所述开关量检测单元、开关量控制单元与外接继电器相连，用于检测、控制继电器；所述模拟量检测单元与外接传感器相连，用于检测外接传感器信息。

优选地，所述无线射频单元，包括发送机单元、寄存器单元、接收机单元， Lora调制解调器单元，FSK/OOK调制解调器单元，其中发送机单元用于无线发送MCU电路处理完成的数据；寄存器单元包含113个寄存器，用于暂存不同的数据或代码；接收机单元用于接收无线数据，两种调制解调器分别用于不同模式下的数据调制解调。

优选地，无线射频单元采用Lora调制解调单元，该单元采用线性调频扩频调制技术和前向纠错技术，这种技术既可以扩大无线通讯链路的覆盖范围，又增强了链路的稳定性。通过调整扩频因子和纠错率这两种变量，从而在带宽占用、数据速率、链路预算改善以及抗干扰性之间达到更好的平衡。

优选地，所述Lora调制解调器单元、FSK/OOK调制解调器单元，所述lora 调制解调器单元用于调制所述接收器接收到的数据，或是调制所述MCU电路传递来的数据；所述FSK/OOK调制解调器单元包括FSK解调器和OOK解调器，用于不同频率的载波来传送数字信号。