随着短距离无线通讯技术的发展，以及家庭自动化的逐渐兴起。通过遥控器控制家具已经成为可能。
目前家用遥控器采用方式有：无线电电波方式，红外线方式，声控方式，激光方式等等。总的来说，可以划分为三种方式：声、光、电。在这几种方式当中，声控方式最简单，其次是红外线方式，且其二者的成本较低。但是红外方式与声控方式在功能和性能上都远远低于无线方式。红外遥控器要求方向性，使用中不能有阻碍，尤其是墙壁，遥控距离一般不超过七米。而无线式遥感就不存在上述缺点，而且遥感距离可做到几十米至几千米。因此至少目前声控和红外产品还不太理想，若此类产品短期内在技术上得不到完善，将逐渐被淘汰。
例如，您半夜起床时，您还能清醒的拿着遥控器对准墙壁上的红外接收窗口开灯吗？至少您会对此类遥控器兴趣大减。无线编码技术就可以克服上述的不足，在家里的任何角落，您只需按一下需要控制的灯所对应的按键，就可控制卧室、大厅、门厅、、、的任何一盏灯。所以从遥控形式说，无线遥感控制墙壁开关是发展的必然趋势。
因此，设计一种简单易行，抗干扰能力强，成本低以及功耗低的遥控器显得尤为重要。
近几年来，随着Z-wave无线电技术的迅猛兴起，Z-wave技术为家用和状态控制应用，包括远程家庭监控，节约能源，暖通空调和家庭娱乐，即为具有智能化的家居环境提供了很大的可能性。
Z-wave是一种新兴的基于射频(RF)的短距离无线通信技术标准。具有简单易行，成本低，低功耗，高可靠性，模块体积小，具有很好的抗干扰能力，且具有通用性和升级性等特点。Z-wave用灵活的网络拓扑网状通信体系结构，非常适用用于家庭应用环境。有力的推动着低速率无线个人区域网的发展。
实用新型内容
本实用新型提供的一种触屏滑盖式Z-ware遥控器，由Zensys公司生产的Z-wave芯片ZW0201作为系统的主要处理器，ZW0201内置的集成射频收发器RF Transceiver可以和应用电路不受阻碍的天衣无缝的链接，提供节点之间的可靠的数据传输，可以完成帧校对，帧确认以及流量控制等，其体积小，价格低，物尽其用，片上静态随机存取存储器SRAM，Static Random Access Memory和特殊功能寄存器SFR，提供了静态和动态临时存放运行状态信息，并作相应的控制，ZW0201芯片提供了诸如SPI，UART，MGT，ADC等接口用于连接不同的传感器，支持主从模式的SPI和UART接口用于连接数字型接口的传感器，8/12位的ADC用于连接模拟接口的传感器，ZW0201芯片还提供了多个8/16位的定时器，System Clock，Timer0/1，General Purpose Timer，看门狗Watchdog；RF Transceiver用于产生发射和接收遥控信号，具有较多的I/O端口，端口能够接受外围的中断输入。
无线部分用Z-wave芯片ZW0201，ZW0201是短距离，低功耗900MHz ISM频段射频收发器，ZW0201特别针对电池供电产品而优化，适合低功率和低电压应用，可以在较低的成本下满足更高性能要求，在传输时电流损耗为23mA，在接收模式下为21mA，而在睡眠模式下为2.5uA。完全符合本设计的要求，通过安装不同的软件可以支持形状网络和网状网络，完全适应低级别的点对点通信到高级别的复杂网络。
电源模块：两节七号电池，多普勒感应模块：表面声波触屏式，在手指与其触屏按键距离1～20cm时就可以感应到，直至按键结束。ZW0201控制面板：由ZW0201芯片控制。
ZW0201单芯片结构：(1)32k bytes flash memory Z-wave SW API andApplication，32k位的用于用户应用软件的闪存与SW应用编程接口；(2)SRAM，Static Random Access Memory：静态随机存取存储器；(3)UART，用于接入外围设备的端口；(4)Triac Ctrl，三端控制器；(5)Power Mgt，能量的网络连接端口；(6)Interrupt Ctrl，中断控制器；(7)SPI Ctrl，串行外设备接口；(8)System Clock，系统时钟；(9)Timer 0/1；General PurposeTimer；Watch dog，定时器；(10)POR1 Brown-out，报警器；(10)8/12Bit ADC，8或12位模拟数字转换器；(11)8051w，CPU8051微处理器；(12)WUT，上电重置电路次电压检测器；(13)SFP，特殊功能寄存器的总称；(14)RF Transceiver，集成射频收发器；(15)Modem，调制解调器；(16)I/O interfacesI/O，外接口。

图1遥控器的外观造型效果图
图2遥控器、开关、插座工作示意图
图3该设计支持的星状网络
图4遥控器内部硬件框图
图5遥控器内部控制方式图
图6遥控器的电路图
图7遥控器执行一次任务的流程图

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做详细描述。
一应用介绍
随着短距离无线通讯技术的发展，以及家庭自动化的逐渐兴起。通过遥控器控制家具已经成为可能。
目前家用遥控器采用方式有：无线电电波方式，红外线方式，声控方式，激光方式等等。总的来说，可以划分为三种方式：声、光、电。在这几种方式当中，声控方式最简单，其次是红外线方式，且其二者的成本较低。但是红外方式与声控方式在功能和性能上都远远低于无线方式。红外遥控器要求方向性，使用中不能有阻碍，尤其是墙壁，遥控距离一般不超过七米。而无线式遥感就不存在上述缺点，而且遥感距离可做到几十米至几千米。因此至少目前声控和红外产品还不太理想，若此类产品短期内在技术上得不到完善，将逐渐被淘汰。
例如，您半夜起床时，您还能清醒的拿着遥控器对准墙壁上的红外接收窗口开灯吗？至少您会对此类遥控器兴趣大减。无线编码技术就可以克服上述的不足，在家里的任何角落，您只需按一下需要控制的灯所对应的按键，就可控制卧室、大厅、门厅、、、的任何一盏灯。所以从遥控形式说，无线遥感控制墙壁开关是发展的必然趋势。
因此，设计一种简单易行，抗干扰能力强，成本低以及功耗低的遥控器显得尤为重要。
近几年来，随着Z-wave无线电技术的迅猛兴起，Z-wave技术为家用和状态控制应用，包括远程家庭监控，节约能源，暖通空调和家庭娱乐，即为具有智能化的家居环境提供了很大的可能性。
Z-wave是一种新兴的基于射频(RF)的短距离无线通信技术标准。具有简单易行，成本低，低功耗，高可靠性，模块体积小，具有很好的抗干扰能力，且具有通用性和升级性等特点。Z-wave用灵活的网络拓扑网状通信体系结构，非常适用用于家庭应用环境。有力的推动着低速率无线个人区域网的发展。
本文就是针对触屏滑盖式Z-wave模拟遥控器工作原理做个通用性的介绍。
二设计思路
遥控器的设计需要考虑以下几方面：
(1)成本：若想推广该产品，成本是不得不考虑的问题，成本的高低直接影响该技术是否能普及。低成本也成为衡量该产品是否成功的重要因素。
(2)操作性：操作直接，简单易行。
(3)稳定性：在任何条件下都要保证系统控制的稳定性。
(4)低功耗：采用电池供电，因此对功耗的要求很高。
(5)可扩展性：在它的通用性方面是否还会得到进一步的完善与发展。
考虑到上述技术要求，在选取系器件的过程中，低成本，低功耗，集成度高成为硬件选择的重要依据。
1·无线方面
而由Zensys公司提出的Z-wave技术采用了轻权协议和压缩帧格式来实现低功耗，同时也采用了自适应发射功率模式，在通信连接(Connection)状态下采用了休眠模。应Z-wave技术制造的ZW0201芯片是特别针对电池供电产品的优化，适合低功率和低电压应用。在传输时电流损耗为23mA，在接收模式下为21mA，而在睡眠模式下为2.5uA。一般Z-wave设备仅靠两节7号电池就可以维持长达10年以上的寿命。这满足了本设计的低功耗的要求。
Z-wave使用的是免授权通信频带，采用双向回答式的传送机制、压缩帧格式随机式的逆演算法来减少干扰和失真，同时每个Z-wave网络都有其自身的独特的网络标识符，这样可以防止由于临近网络而引起的控制问题或干扰。Z-WAVE所使用的900MHz ISM频带，其上的设备相对较少，故干扰也相对较少。Z-wave的该项特点满足了本设计的高稳定性的要求。
由于Z-wave协议简单，所以Z-wave所占的存储空间十分小，由于Z-wave协议站结构紧凑，使Z-wave的响应时间以及功耗都非常低，运行特快。这满足了本设计的操作简单的需求。
它可以使用多种网络拓扑结构，如星形网络，树形网络，网状网络以及自动路由和动态组网的方式可满足对高可靠无线数据传输的需要。利用CPU微处理器的性能，还可以设计多种监测和报警等附加功能。这符合了该设计的可拓展性的要求。但在本产品的设计中，我们使用它控制家庭中所有灯具的开关。
总而言之，Z-wave本身的特点填补了低成本，低功耗，低速率无线通信市场的空白。所以在无线技术方面，我们选择应Z-wave技术出世的ZW0201芯片。
2·触屏感应模块
对于触摸屏，市面上现存的有红外式，电阻式，电容式和表面声波式。
电阻触摸屏的主要部分是一块多层的复合电阻薄膜。它的最大特点是不怕油污，灰尘和水。电阻触摸屏的共同缺点是因为复合电阻薄膜的外层采用塑胶材料，不知道的人太用力或利器触摸可能划伤整个触摸屏而导致报废。
红外触摸屏是以光束阻断技术为基本原理，不需要在原来的显示屏表面覆盖任何的材料。特点是价格低廉，安装简便。缺点是：(1)发光二极管寿命比较短，直接影响了触摸屏的寿命；(2)由于依靠感应红外线运作，外界光线变化会影响其准确性；(3)不防水，不妨污物，甚至细小的外来物体也会导致误差，影响性能。
电容屏在原理上把人体当成电容器元件的一个电极来使用，是利用人体的电流感应来工作的。电容式触摸屏是众多触摸屏中可靠，最精确的一种，也是价钱最昂贵的一种。缺点是反光严重，最大的缺点是漂移。
表面声波触摸屏是众多触摸屏中较可靠，较精确的一种且价格适中，是现时市场上很畅销的产品。它具有低辐射、不耀眼、不怕震、抗干扰性强等特点；抗刮伤性良好；不受湿度、温度等环境影响；寿命长透光率高，能保持清晰透亮的图像质量；没有漂移，只需安装时一次校正；有第三轴(即压力轴)影响。灰尘，油污对其影响较大。
考虑到上述技术的要求和特点，在“触摸模块”上，我们决定采用价格适中，性能良好的表面声波触摸屏。而多普勒感应模块完全符合以上要求，所以我们选择多普勒感应模块。鉴于其受灰尘，油污影响较大的缺点，我们将该款遥控器设计成触屏滑盖式，以保持其良好的性能。滑盖式还可以提升该产品的外形的美观。
三创新设计点
(1)本产品突破传统，放弃采用原有声控、红外等技术。而是结合时下最流行的家庭自动化、短距离无线通讯技术——Z-wave。与传统技术相比，Z-wave具有成本低、可操作性好、稳定、低功耗、可扩展等优点。
(2)传统遥控器多是按键式，本产品采用触屏式。且给人耳目一新之感，相信会吸引很多追求时尚、创新的消费者。
(3)采用滑盖式，外形小巧，携带方便，使用时，下滑盖加长其长度使之与普通遥控器长度相差无几，使用方便。还可以避免在无意中启动遥控器；防止灰尘和油污对遥控器的影响，以保正其良好的工作性能。
(4)绿色环保，节能，超低功耗。睡眠状态下电流降至2.5uA，当完成命令后迅速进入休眠状态，实现真正的节能环保。是超低功耗的遥控器。
(5)实用性强，虽然其功能单一，即控制家庭所有灯具的开关，但是与其他设计复杂，功能繁多的产品相比较，更适合广大百姓的家居使用。
四产品介绍
本产品将Z-wave技术应用于遥控器，从而使此遥控器于传统的遥控器相比，具有成本低，操作性好，超低功耗等优越性。这大大促进了此产品的推广。此外，采用比较新颖的触屏滑盖式，外观精美小巧，方便携带与使用。这进一步吸引了广大用户。
该遥控器长5.5cm(滑盖向下滑开时长度可达10cm)，宽3cm，屏上有两排规格大小统一的触摸按键，左端的一排是开灯键，右边的一排是关灯键；在这两排按键上方各有一个LED状态指示灯，开灯键对应的是绿灯，关灯键对应的是红灯，每按下开灯键时绿灯就会亮，相反红灯就会亮；在指示灯上方有一颗硕大的按键即为启动键。每完成一次运行时，遥控器就会自动返回低功耗模式，达到节能的目的。
下图为该款遥控器的外观造型效果图：
图1遥控器的外观造型效果图
在使用时，您只需将遥控器外面的滑盖向下一推，启动开始键，触摸您要控制的灯具对应的开、关按键即可，这样您就完成了一次灯具的开或关。之后，遥控器进入待机状态。若您完成了您要执行的工作时，只需把滑盖复位(复位意味着遥控器关闭)，也可避免在无意中启动遥控器。
Z-wave遥控器所控制的灯具应配置Z-wave开关或Z-wave插座。使用该遥控器，这样您就不必亲自走到开关前关掉灯具，按一下灯具对应的按键即可完成灯具的开关。Z-wave插座一般是针对于台灯而言的，您可以走到自己的床前在讲写字台上的台灯从插座处将电源断掉，关闭台灯。
下图为遥控器、开关、插座工作的示意图：
图2遥控器、开关、插座工作示意图
遥控器接受到人为产生的信号时就会对开关或插座发出开或关的指令，开关接受到指令后3秒内完成开或关的运作。当插座接收到指令后，3秒内自动切断电源，我们就不必走到插座前将电源线拔掉。
该种遥控器所控制的开关和插座的安装非常简单，用户自己看电路图即可安装。为其普及提供了有力的条件。
该产品正常工作时只需两节七号电池(普通的只需1元/节，充电电池需要12/节)来提电能，多普勒感应模块(16元/块)来实现触屏按键，ZW0201芯片(400元/块)，遥控器的价格大概在450元，Z-wave开关/插座(80元/个)，一套设备(一个开关、一个遥控器、一个插座)总价为600元左右。
五系统结构及硬件框图
为满足上述的技术要求，我们选用由Zensys公司生产的Z-wave芯片(ZW0201)作为系统的主要处理器。ZW0201是Zensys公司最新推向市场的一种超低功耗的单芯片系列。其创新的设计，兼顾了芯片对功能和性能的要求，并针对各种实际应用需求将多种数字或模拟电路和微处理器集成在一个芯片上，以提供“单芯片”的解决方案。
ZW0201内置的集成射频收发器(RF Transceiver)可以和应用电路不受阻碍的天衣无缝的链接，提供节点之间的可靠的数据传输。可以完成帧校对，帧确认以及流量控制等。其体积小，价格低，物尽其用。
片上静态随机存取存储器(SRAM，Static Random AccessMemory)和特殊功能寄存器(SFR)，提供了静态和动态临时存放运行状态信息，并作相应的控制。
丰富的传感器接口。ZW0201芯片系列提供了诸如SPI，UART，MGT，ADC等接口用于连接不同的传感器。支持主从模式的SPI和UART接口用于连接数字型接口的传感器，8/12位的ADC用于连接模拟接口的传感器。
其他丰富的外围接口。ZW0201芯片还提供了多个8/16位的定时器，System Clock，Timer0/1，General Purpose Timer，看门狗(Watch dog)；RFTransceiver用于产生发射和接收遥控信号。具有较多的I/O端口，端口能够接受外围的中断输入。
无线部分我们采用Zensys提供的Z-wave芯片ZW0201。ZW0201是短距离，低功耗900MHz ISM频段射频收发器。ZW0201特别针对电池供电产品而优化，适合低功率和低电压应用，可以在较低的成本下满足更高性能要求。在传输时电流损耗为23mA，在接收模式下为21mA，而在睡眠模式下为2.5uA。完全符合本设计的要求。通过安装不同的软件可以支持形状网络和网状网络，完全适应低级别的点对点通信到高级别的复杂网络。
图3该设计支持的星状网络
图4遥控器内部硬件框图
电源模块：两节七号电池。多普勒感应模块：表面声波触屏式，在手指与其触屏按键距离1～20cm时就可以感应到，直至按键结束。ZW0201控制面板：由ZW0201芯片控制。
ZW0201 Single Chip(ZW0201单芯片)结构：
(1)32k bytes flash memory Z-wave SW API and Application(32k位的用于用户应用软件的闪存与SW应用编程接口)
(2)SRAM(Static Random Access Memory：静态随机存取存储器)
(3)UART(用于接入外围设备的端口)
(4)Triac Ctrl(三端控制器)
(5)Power Mgt(能量的网络连接端口)
(6)Interrupt Ctrl(中断控制器)
(7)SPI Ctrl(串行外设备接口)
(8)System Clock(系统时钟)
(9)Timer 0/1；General Purpose Timer；Watch dog(定时器)
(10)POR1 Brown-out(报警器)
(10)8/12 Bit ADC(8或12位模拟数字转换器)
(11)8051wCPU(8051微处理器)
(12)WUT(上电重置电路次电压检测器)
(13)SFP(特殊功能寄存器的总称)
(14)RF Transceiver(集成射频收发器)
(15)Modem(调制解调器)
(16)I/O interfaces(I/O外接口)
图5遥控器内部控制方式图
图6遥控器的电路图
六软件流程框图
整个系统的流程从初始化开始，当节点被唤醒时加入网络，加入网络成功时，产生并发射信号，等待接收到确认信息。同时返回并进入低功耗的休眠状态，等待下一次命令。
图7遥控器执行一次任务的流程图
系统启动后立刻进入初始化，初始化时间为2秒，开启后可直接按控制键。
七方案特点分析
(1)集成度高：ZW0201芯片上置有集成RF收发器、8051微处理器、、、、、、将多个功能模块集于Index finger大小的芯片上；按键过程也只在多普勒感应模块上就可完成。
(2)低成本：电源只需两节七号电池，多普勒感应模块(16元/块)，ZW0201芯片(400元左右/块，集成Z-Wave技术的产品成本比普通的芯片增加不大，相信随着市场需求的扩大，各个供应商纷纷推出自己的Z-WAVE芯片和模块，Z-WAVE产品的价格还会进一步下降)。
(3)低功耗：Z-WAVE采用轻权协议和压缩帧格式实现低功耗。除此之外，Zensys采用了自适应发射功率模式，在通信连接(Connection)状态下采用了休眠模式，一般Z-WAVE设备仅靠两节7号电池就可以维持长达10年以上的寿命；ZW0201芯片特别针对电池供电产品而优化，适合低功率和低电压应用，可以在较低的成本下满足更高性能要求。在传输时电流损耗为23mA，在接收模式下为21mA，而在睡眠模式下为2.5uA。
(4)易操作：用户只需一个手持遥控器，就能控制室内外所有安装灯具，操作该遥控装置对方向和距离的要求不像红外等装置那么苛刻。
(5)高可靠性，高稳定性：具体体现在抗干扰能力强。
(6)Z-wave的工作频段为908·42MHz(美国)～868·42MHz(欧洲)，采用FSK调制方式，数据传输速率为9·6kbp/s，信号的有效覆盖范围在室内达30m～100m，适合于窄带应用场合。随着通信距离的增加，设备复杂度的增大，功耗及系统成本的提高，相对于现存的各种无线通信技术，Z-wave技术将是成本最低，功耗最少的技术。有力的推动着低速率无限个人区域网的发展。
八应用市场前景
目前市场上广泛使用的遥控器大多是声控、红外遥控器。这些遥控器有很多不足之处：造价较高、稳定性不高、抗干扰性差、红外遥控器还严格要求方向性，用户使用起来比较麻烦。
然而，在这个科学技术飞速发展，各种无线技术广泛兴起，用户对实现绿色环保家庭自动化的想法日趋强烈的时期。Z-wave触屏滑盖式遥控器的出现恰恰满足了用户的需求。首先，从价格方面考虑。由于本设计采用Z-wave技术，产品成本低，有利于推广使用。其次，在提倡绿色节能的新时代，环保节能是不得不考虑的问题。此遥控器在完成命令时自动进入休眠状态(低功耗模式)，进一步节省了能源，实现了真正意义上的低功耗。
相信随着科学技术的不断发展，在灯具方面，通过遥控器不仅能控制灯具的开关，还可以调整灯光的强弱、创建个性化的灯光场景，Z-waved灯具遥控器也能尽其所用。
Z-wave遥控器和传感器网络结合在一起使用，通过在家电和家居中部署基于Z-wave的传感器节点(如Z-wave开关，Z-wave插座等)来控制这些节点。若使它们与Internet连接，用户就可以采用远程监控系统实现对家电的远程控制。例如在回家之前半小时打开空调，这样回家就可以直接享受适合的室温，也可以遥控电饭煲、微波炉、电冰箱、电话机、电视机、录像机、电脑等家电，按照自己的意愿完成相应的煮饭、烧菜、查收电话留言、选择录制电视和电台节目以及下载网上资料到电脑中等操作，也可以通过图像传感设备随时监控家庭安全情况。
这将成为Z-wave的下一个突破点。
九总结
该遥控器应用了Z-wave技术，且一反常规的采用了触屏滑盖式，其精美小巧的外形足以调足广大用户的胃口。与现有的比比皆是的多功能遥控器相比，其简单的操作，更容易让普通百姓所接受。最主要的是，其低廉的价格与高质量的服务形成鲜明的对比，为其进军市场起了很大的推动作用。
时下，“自动化家具”频频映入我们的眼帘，在理论上“自动化家具”是可以实现的，但是它的普及却迟迟未能实现，其根本原因就是由于它的价格太贵(功能虽多，但设计复杂，造价高)，不能走进广大百姓的家庭。给人一种距离感，让人们望而生怯。而该设计所制造出的遥控器却可以让普通家庭接受，虽然它功能单一，但实用性强，性价比高。
家庭自动化的普及可以由各单项技术开始，也许该设计就是“家庭自动化”迈向广大百姓家庭的第一步。
以上内容是结合具体的优选技术方案对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。