ZigBee智能开关的单火线电源解决方案
[关键词摘要] ZigBee智能开关 智能家居 单火线取电 单火线供电 无线遥控开关 触摸开关 单火线解决方案 单火线电源模块 PI-3V3-B4
一、智能开关简介
智能开关，通常指微功耗单火线遥控开关或触摸开关，是一种新型的电子式墙壁开
关系列产品。它采用单火线取电技术，接线方式简单与普通墙壁开关完全相同，可与普
通墙壁开关兼容、互换（真正实现免布线）；
具有多种电子功能(开关、调光、定时、群控、场景等)，多种操控方式(触摸式、
声光控、无线遥控、人体感应等)，可以满足多种场合、人群的不同需要。 ZigBee智能开关的单火线电源解决方案
它负载兼容性强，可以开关控制包括节能灯在内的各种电工或照明电路负载；可以
满足白炽灯泡、节能灯、荧光灯、卤素灯、LED灯、吊扇（或电扇、排气扇）等的开关、
定时控制工作。它采用微功耗工作方式，开关流畅、谐波极小，符合节能环保的理念。
智能开关控制对象是照明、家电、门窗、防盗等全套电器，控制任务可以任意设
置和改变，可以实现全开、全关、定时程控、场景设置等复杂操作功能，为人们提
供了方便、舒适、时尚、节能的生活方式。
智能开关一般由中央控制系统、信息传感器、终端执行器（开关驱动装置），并采
用信息总线、网络、有线载波、无线电等方式通信相连接而进行工作。
现在主流的控制方式是远程无线控制, 比如RF射频技术(315MHZ, 433MHZ对码开
关)、IR红外技术、WIFI技术、蓝牙技术和ZigBee技术等，ZWAVE智能开关(868MHZ)，
以及ZIGBEE智能开关(2.4G)等, 由于ZigBee技术具有通讯距离长、穿墙能力较强、发ZigBee智能开关的单火线电源解决方案
射功耗较低的特点，比较适合智能家居应用场合，成为智能开关的主流控制方式。
智能开关的技术难点: 由于单火线开关取任意一点电都是要流过灯具的（如下
图），所以当开关的耗电量大于约为220V/50uA左右的时候，当电量达到灯具内部电容
天津市教委关于公布"合泰杯"第九届天津市大学生单片机应用设计竞赛结果的通知
文章属性
• 【制定机关】天津市教育委员会
• 【公布日期】2014.05.27
• 【字 号】津教委办[2014]49号
• 【施行日期】2014.05.27
• 【效力等级】地方规范性文件
• 【时效性】现行有效
• 【主题分类】教育综合规定
正文
天津市教委关于公布"合泰杯"第九届天津市大学生单片机应用设计竞赛结果的通知
（津教委办〔2014〕49号）
各普通高等学校：
为进一步推动高校教学改革的深入发展，创立高校与行业企业联合培养人才的新机制，推动基于项目实践的研究性学习，加强学生创新思维和动手能力训练，我委于2013年11月18日至2014年5月10日举办了"合泰杯"第九届天津市大学生单片机应用设计竞赛，全市共有24所高校的550个代表队报名，2000余名学生参加了竞赛。
经过初赛和决赛两个阶段共评出参赛获奖项目128个，其中一等奖6个、二等奖12个、三等奖110个，另外还有6个高校获得竞赛优秀组织奖，现将获得奖励的学校和代表队名单予以公布（见附件）。
各校要继续积极鼓励教师指导大学生学科竞赛活动，提高参赛水平，通过竞赛带动高校人才培养模式的改革和创新，提高学生的创新意识和能力，保证人才培养质量。 附件：1."合泰杯"第九届天津市大学生单片机应用设计竞赛获奖名单
2."合泰杯"第九届天津市大学生单片机应用设计竞赛优秀组织奖名单
2014年5月27日
附件1
“合泰杯”第九届天津市大学生单片机应用设计竞赛获奖名单
序号 获奖名称 队数 队伍编号 作品名称 学 校 队员姓名 指导
老师
1
一
等
奖
2 14TJ-0015 智能绘图仪 天津工业大学 杜伟强 郭燕玲 XXX民 丁红强 史风栋
2 14TJ-0449 微型无人四轴飞行器 天津工业大学 张志豪 孔祥玥 何家俊
囵四日囫 而 ■■‘ｊ‘ ■
安
蒜缓谶 许嚣案
■安明斯国际（福州）有限公司 傅天生 随着国内人民生活水平一步步的提高。对生活质量的要求也就越 来越高。安明斯智能家居系统正是基于满足人们对家居生活现代化的 要求。全心全意的为住户提供一种温馨、舒适、超值的服务。关心业 主对居家生活的每一种细微的需求。
一、系统简介 安明斯家庭智能控制系统是香港安明斯国际有限公司推出的新一代用于 现代家庭的智能化控制产品。该产品采用多项专利技术，通过先进的总线控 制技术，实现对住宅灯光、电器及安防的无线遥控、电话及网络的远程监控 等多种控制功能，融合了现代家庭追求舒适、安全、节能、高品味的家居生 活理念。 安明斯家庭自动化系统可以向用户提供家电统一管理、照明控制、供电
４９ 维普资讯 控制、室内无线遥控、防盗报警、家居安全保障、温度光照检测与调节、电 话远程控制及ＩＮＴＥＲＮＥＴ远程遥控等功能，将给您的居家生活带来更多安 全、舒适和便利！。 安明斯的家庭自动化产品采用模块化的设计，具有很强的可扩充性，安 明斯的家庭自动化产品是一个整体的解决方案，所有的模块都具有连接家庭 总线的能力，各个子系统之间形成紧密联系；用户在购买ｌ～２个子系统之 后，即可形成智能网络平台，随着安明斯公司一系列新产品的不断推出，用 户将逐步构建起完整的智能家居生活环境。 采用模块化的设计可以适应各种场合的需要，保障用户的利益，并允许 系统的逐步到位。模块之间遵循一定的协议，可以相互通讯和协调。 在初期的家庭自动化系统中，提供以下主要功能： 多种家庭设备的联网和统一管理 各种家庭中的设备在经过简单改造后，可以连接到安明斯网络中，实现 协同工作；例如，在按下“离家”按钮后，该信息被广播到网络中，任何与 “离家”动作有关的设备将做出推理，决定自己下一步的工作状态。用户也 可以对每个设备上的工作逻辑进行自定义。 照明控制系统 照明系统主要由日光灯、吊灯、壁灯、射灯和落地台灯等组成。除日光 灯外，所有其他灯均可作亮度调节，以满足不同的需要。灯光会根据不同的 情景，做出相应的调整，例如，欣赏影片时，自动调暗灯光。只需要轻触一 个按钮便可产生一种预先设定的照明效果，使用非常方便。 任何一个开关不再像以往只能固定控制一盏或一组灯光，您可以指定任 何一个开关的控制对象（任何位置的一盏或多盏灯）。例如，对于卧室床头 的一个开关，您既可以设定它来控制床头灯，或者设定为开闭卧室里所有的 灯光。 综合保安系统 该系统功能包括防盗报警和家居安全两个方面。使用标准的传感器信号 接口，可以驳接市面上大多数的防盗产品（人体移动探测器、煤气泄漏检测 器、门磁开关、声光报警装置等）。系统在接收到触发信号后，能做出相应 的操作。报警信息可以引发所有灯光的闪烁、电话远程告警、警号响起等动 作。 交流供电控制系统 目前大部分的家用电器都通过电源插座获得交流电能的供应。系统可为 所有的电器提供一个有效的控制手段。例如，在入睡时，自动切断不必工作 的电器的电源，避免各种潜在的危险。 室内无线遥控系统 系统配备的红外遥控器可以方便地管理家中所有的联网设备，由于通过 家庭总线信号可以传输到每个控制节点上，所以不论在家里的哪个房间都能 控制。例如，当您在客厅看电视时，您可以通过遥控方便地关掉厨房、走廊、 阳台和房间里不必要的灯光电器，而不用因起身操作而错过关键的剧情。 温度、光照检测与调节
智能家居系统设计与实现
智能家居是指通过互联网技术、智能终端设备与家庭设施的连接、互动，以及人机智能交互的方式，实现家庭设施自动化、智能化管理的一种新型家居方式。随着人们生活需求的变化和技术的不断进步，智能家居系统已经成为人们探索未来生活方式的重要领域，其设计与实现也越来越成为了一项热门的技术研究。
一、设计框架
智能家居系统设计的框架通常包括硬件设备、网络通信、平台软件三个方面。
1、硬件设备。硬件设备包括传感器、执行器、微控制器、信号收发器等。
传感器是智能家居系统最重要的硬件之一，用于感知室内外环境中的数据信息。如温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、PM2.5传感器等。执行器则用于控制家电设备的开关、调节等操作。如智能插座、智能开关。
微控制器是整个硬件系统的核心控制单元，它能够控制程序的执行，实现硬件设备的联动。信号收发器则被用于传递数据信息和控制指令，如蓝牙模块、Wi-Fi模块等。这是智能家居整个系统硬件电路设计的核心。
2、网络通信。智能家居系统的各个硬件设备需要联网进行数据传输和控制命令传递，所以网络通信也成为智能家居设计中的关键。主要的网络通信技术包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、LoRa等。 其中Wi-Fi是目前应用最广泛的一种无线网络通信技术，支持高速数据传输和范围广泛，适合在家庭网络环境中使用。而蓝牙技术则支持设备间点对点无线通信，适合在小范围内建立设备连接。ZigBee技术也支持点对点通信，但在范围上较为局限，适合用于大规模智能家居系统中。LoRa技术则支持远距离数据传输，该技术适合用于开放性环境场景的智能家居系统，如农村和城市的自助点。
3、平台软件。智能家居系统的平台软件是整个系统的大脑，承担了数据的处理、命令的传递、设备的管理和用户的交互等多个任务。智能家居平台软件主要包括以下两个方面。
一方面，平台需要实现聚合各类设备数据，开发数据处理算法，实现设备之间的联动调度。例如家庭管理系统、设备应用软件等，用户能从中查看家庭状态，获取设备状态，进行远程控制等操作。
