[发明专利]一种用于智能家居的 USB 桥接器、USB 控制系统和方法

摘要

本发明公开了一种用于智能家居的USB桥接器、USB控制系统和方法，其中USB桥接器与上位机连接用作智能家居的控制主机，智能家居采用Z_Wave网络通信，USB桥接器包括Z_Wave通信单元、电源管理单元、第一USB接口单元、存储单元以及低电压检测单元；USB桥接器的Z_Wave通信单元包括型号为SD3402的Z_Wave芯片U2，Z_Wave通信单元用于将控制主机并入Z_Wave网络；第一USB接口单元用于为Z_Wave通信单元与上位机之间提供通信接口。本发明成本低、兼容性好、应用灵活便捷。

主权项

1.一种用于智能家居的USB控制系统，其特征在于：包括用于智能家居的USB桥接器，还包括灯光控制器、上位机和信号放大器；所述上位机包括第二USB接口单元、信号处理单元以及上位机应用界面；所述灯光控制器包括Z_Wave通信单元，与若干个灯具连接；所述智能家居采用Z_Wave网络通信，所述USB桥接器包括Z_Wave通信单元、电源管理单元、第一USB接口单元、存储单元以及低电压检测单元；所述USB桥接器的Z_Wave通信单元包括型号为SD3402的Z_Wave芯片U2，所述Z_Wave通信单元用于将所述控制主机并入所述Z_Wave网络；所述第一USB接口单元用于为所述Z_Wave通信单元与上位机之间提供通信接口，所述电源管理单元用于根据所述第一USB接口单元所接入的输入电源，为所述第一USB接口单元、存储单元、Z_Wave通信单元以及低电压检测单元输出稳定的工作电压，所述低电压检测单元用于检测所述电源管理单元的输出电压值是否正常，所述存储单元用于所述Z_Wave通信单元的数据存储；所述第一USB接口单元包括USB插头J1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、稳压二极管D1、稳压二极管D2、电容C1、电容C2；所述USB插头J1的第4管脚、第5管脚、第6管脚均接地，第1管脚接入VBUS电源；第2管脚与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与稳压二极管D1的阴极端连接，并作为USB接口单元的数据信号端DM传输信号，而稳压二极管D1的阳极接数字地；第3管脚与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与稳压二极管D2的阴极端连接，并作为USB接口单元的数据信号端DP传输信号，而稳压二极管D2的阳极接数字地；所述USB插头J1接入的VBUS电源还经并联的电容C1和电容C2接数字地后，输出稳定的VBUS电源；所述上位机的上位机应用界面用于为所述USB控制系统提供人机交互界面，并将输入的控制信号发送给所述信号处理单元；所述上位机的信号处理单元用于处理接收到的控制信号，并将处理得到的控制信号经过所述第二USB接口发送给所述USB桥接器；所述USB桥接器用于通过所述第一USB接口单元，接收所述上位机的第二USB接口发送的控制信号，并传送给Z_Wave通信单元，而Z_Wave通信单元将接收到的控制信号进行数据格式处理，并通过所述Z_Wave网络发送给所述灯光控制器的Z_Wave通信单元；所述灯光控制器的Z_Wave通信单元用于接收并解析控制信号，并控制所述灯具的开关或亮度调节；所述信号放大器设于USB桥接器与灯光控制器之间，用于放大USB桥接器与灯光控制器之间的传输信号；所述信号放大器包括电源模块、z‑wave信号处理模块、信号放大模块、闪存模块和数据输入模块；所述z‑wave信号处理模块分别与数据输入模块、信号放大模块连接，z‑wave信号处理模块接收数据输入模块的信号，经识别处理后输出到信号放大模块，信号放大模块进行放大并经过天线发送，所述电源模块分别与z‑wave信号处理模块、信号放大模块、数据输入模块连接，用以供电；所述闪存模块与z‑wave信号处理模块连接，用以缓存z‑wave信号处理模块数据。