CN102393707A - 基于机顶盒的智能家居控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于机顶盒的智能家居控制系统，包括机顶盒、数据存储器、人机界面、拨号报警模块、传感器模块、无线接收模块、无线发送模块及控制模块，所述人机界面用于用户输入参数或指令并显示用户输入的参数或指令及处理结果，所述数据存储器用于存储参数或指令，所述传感器模块包括至少一传感器，所述传感器模块采集室内实时数据后，通过无线发送模块及无线接收模块传送给机顶盒，所述机顶盒接收信号或用户输入的参数或指令进行处理并发送相应控制信号至控制模块，控制模块与若干家电设备电连接。本发明的基于机顶盒的智能家居控制系统，通过建立家庭控制网络，实现家用电器的远程监视和远程控制、家庭安防控制。

Description

基于机顶盒的智能家居控制系统

技术领域

本发明涉及一种智能家居的控制系统，尤其涉及一种基于机顶盒的智能家居控制系统。

背景技术

智能家居是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、依照人体工程学原理，融合个性需求，将与家居生活有关的各个子系统如安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电、场景联动、地板采暖等有机地结合在一起，通过网络化综合智能控制和管理，实现“以人为本”的全新家居生活体验。

近年来，以美国微软公司及摩托罗拉公司等为首的一批国际知名企业，先后挤身于智能家居的研究与开发中，例如：微软开发的“梦幻之家”、mM公司开发的“家庭主任”、摩托罗拉公司开发的“居所之门”等。目前家庭智能化系统，因其现在主要出现的都是高端高成本的产品，其出现各种档次的智能家居系统，并将其市场化普及，尚需时日。目前我国的智能家居系统还处于从无到有的初级发展阶段，智能家居系统构成形式和手段还没有统一的标准。但是，可用的、接近现实需求的产品不断增加，开发商、集成商正在边探索边积累经验，我国智能家居行业逐渐形成。而我国相关政府机构正抓住机遇，与信息家电生产厂商一起开展着中国智能家庭网络的国际化、标准化制定工作，为中国的智能家居产业的发展提供一个开放的标准化平台，并指明了智能家居研究领域正确的发展道路。现在，国内智能家居领域呈现百家争鸣的局面。如何建立一个高效率、低成本以及与国际标准接轨的智能家居系统已成为当前社会一个热点问题。

信息技术的飞速发展正在并继续催生出众多的智能家居设备，并形成数字家庭网络，这些家居设备一般都是单点对单点的控制实现的，如智能家居设备通过所对应的遥控设备来完成相应的控制处理等，现在接入到数字家庭网络中的智能家居设备越来越多，而这些智能家居设备都有相应的控制管理功能，而接入到网络中的智能家居设备，用户无法实现集中控制和管理等功能，不是很方便用户来操作和使用这些智能家居设备。机顶盒作为一种新兴的嵌入式设备，可以实现网络连接，从而实现对家用设备的远程控制。在机顶盒的主芯片中集成了中央处理器和图形管理器，所以家用设备的控制界面可以十分友好，另外机顶盒可以完成更多的功能，它可以运行以及安装的控制端软件完成诸多任务，例如对家用电器进行计时，在打开一段时间后关闭该设备，也可以通过图形管理器实现2D甚至3D的图形处理，为用户提供直观的家庭立体界面，还可以方便的实现人机交互。现有技术中对家庭网络中的智能家居设备的控制一般还是由遥控设备来完成，或者通过智能家居设备上的控制面板来完成对智能家居设备的控制和管理。随着接入家庭网络中的智能家居设备越来越多，维护和控制这么多的智能家居设备也越来越繁重，而使用繁多的遥控设备来完成对智能家居设备的控制和管理功能已经不能满足用户的需求，用户需要找到所对应的遥控设备也需要投入一定的时间和精力，而用户也不定能够很熟悉了解所对应智能家居设备的性能和操作指令，也不方便用户发出操作指令。

因此，有必要提供一种基于机顶盒的智能家居控制系统来解决需求。

发明内容

本发明的目的提供一种基于机顶盒的智能家居控制系统，通过建立家庭控制网络，实现家用电器的远程监视和远程控制、家庭安防控制。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于机顶盒的智能家居控制系统，包括机顶盒、数据存储器、人机界面、拨号报警模块、传感器模块、无线接收模块、无线发送模块及控制模块，所述人机界面用于用户输入参数或指令并显示用户输入的参数或指令及处理结果，所述数据存储器用于存储参数或指令，所述传感器模块包括至少一传感器，所述传感器模块采集室内实时数据后，通过无线发送模块及无线接收模块传送给机顶盒，所述机顶盒接收信号或用户输入的参数或指令进行处理并发送相应控制信号至控制模块，控制模块与若干家电设备电连接。

较佳地，所述人机界面包括遥控器和数字电视机，所述遥控器供用户输入参数或指令，所述数字电视机用于显示操作过程信息及处理结果。

较佳地，所述传感器模块包括烟雾传感器、红外探测器、可燃气体探测器、门磁感应器及窗磁感应器中的一种或者它们的组合。

较佳地，还包括报警器，所述报警器由所述控制模块驱动，所述报警器为灯或蜂鸣器。

较佳地，还包括消防设备及摄像头，所述机顶盒判断并发送对应驱动信号给控制模块，控制模块驱动消防设备或摄像头对应进行消防动作或进行录像。

较佳地，所述拨号报警模块由模拟座机拨号芯片HT9200A、模拟摘机电路及语音芯片组成。

较佳地，所述无线接收模块采用芯片PT2272，所述无线发送模块采用芯片PT2262。

较佳地，所述数据存储器采用串行存储器CSI93C46。

与现有技术相比，本发明的基于机顶盒的智能家居控制系统，通过建立家庭控制网络，实现家用电器的远程监视和远程控制、家庭安防控制。系统设计合理，能够有效降低系统成本，功能强大，适用面广，实用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例的基于机顶盒的智能家居控制系统的结构框图。

图2是本发明实施例的基于机顶盒的智能家居控制系统的程序控制流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。如上所述，本发明提供了一种基于机顶盒的智能家居控制系统，通过构建家庭控制网络，实现家用电器的远程监视和远程控制、家庭安防控制。

参考图1，本发明提供了一种基于机顶盒的智能家居控制系统，包括机顶盒、数据存储器、人机界面、拨号报警模块、传感器模块、无线接收模块、无线发送模块及控制模块，所述机顶盒内置有中央处理器AT98C52，所述人机界面用于用户输入参数或指令并显示用户输入的参数或指令及处理结果，较佳地，所述人机界面包括遥控器和数字电视机，所述遥控器供用户输入参数或指令，所述数字电视机用于显示操作过程信息及处理结果。所述数据存储器用于存储参数或指令，所述传感器模块包括至少一传感器，所述传感器模块采集室内实时数据后，通过无线发送模块及无线接收模块传送给机顶盒，所述机顶盒接收信号或用户输入的参数或指令进行处理并发送相应控制信号至控制模块，控制模块与若干家电设备电连接。

较佳地，所述传感器模块包括烟雾传感器、红外探测器、可燃气体探测器、门磁感应器及窗磁感应器中的一种或者它们的组合。可以理解地，传感器的种类和数量根据实际需要设置，加入到家庭控制网络中。

较佳地，所述基于机顶盒的智能家居控制系统还包括报警器，所述报警器由所述控制模块驱动，所述报警器为灯或蜂鸣器。可以理解地，所述控制模块可以包括若干分别设置在家电端或与报警器、蜂鸣器相连的控制单元，实现接收信号并对家电火报警器、蜂鸣器进行控制。

较佳地，所述基于机顶盒的智能家居控制系统还包括消防设备及摄像头，所述机顶盒判断并发送对应驱动信号给控制模块，控制模块驱动消防设备或摄像头对应进行消防动作或进行录像。

较佳地，所述数据存储器采用串行存储器CSI93C46。

本发明的基于机顶盒的智能家居控制的传感器主要负责采集各个点的数据，通过收发模块通过无线传输方式与机顶盒实现数据传送，然后由机顶盒集中分析、处理数据，然后做出判断，并给出相应的控制。所述系统中的人机界面主要由遥控器控制，电视机显示，用户通过遥控器输入系统中的某些特定参数(电话号码、时间等)，同时电视机会同步显示用户输入的参数，方便用户操作，然后参数通过机顶盒的中央处理器存放在数据存储器的特定存储单元中。系统运行过程中，机顶盒通过读取数据存储器中的某些命令参数来完成数据处理及控制，同时会将某些处理结果在电视上显示，方便用户了解系统的运行情况。拨号报警模块主要由模拟座机拨号芯HT9200A、模拟摘机电路及语音芯片组成。当室内发生特定情况时候，机顶盒会先驱动摘机电路来模拟电话摘机，然后从存储器中读取预先设定的电话号码并驱动模拟拨号芯片HT9200A实现电话拨号功能，拨通后驱动语音芯片来播放预先已经存在其中的语音，这样用户就会知道发生了一定的情况然后做出相应的行动了。传感器模块(烟雾传感器、红外传感器、门磁等)负责采集室内的某些实时数据，然后将信号通过无线传输模块(PT2262与PT2272)发送给机顶盒。当烟雾传感器探测到烟雾时，然后将信号通过无线传输方式发送给机顶盒，机顶盒通过对信号的判断得知是烟雾传感器发送过来，便会发送驱动信号给控制单元，打开预先设定好的消防设备和摄像头，同时机顶盒会将此次事件以特定的格式存储起来并显示在电视上告知用户。当门磁探测到侵入信号时(不会是用户)，然后将信号通过无线传输方式发送给机顶盒，机顶盒通过对信号的判断得知有类似匪情发送，于是发送信号给拨号报警模块通知用户发生了情况，并触发摄像头开始录像，同时机顶盒会将此次事件以特定的格式存储起来并显示在电视上作为系统运行情况告知用户。

系统中机顶盒的中央处理器与其他各个单元的通讯全部采用无线传输模块PT2262与PT2272来完成，通过分别设定PT2262和PT2272的地址位及数据位使得系统中前端探测器与后端控制单元有特殊的对应关系，即特定的探测器探测到信号时，由控制模块做出反应。所有的PT2262及PT2272的地址位及数据位的编码原则设定如下：

低端传感器组所接的PT2262设定为6个地址位及6个数据位，而且规定所有的低端传感器组所接的PT2262的6位地址位完全相同，假设为LA＝000000，即6个地址位全部接低电平。对于PT2262的数据位，同一个低端传感器组(同一个区域或者同一个房间)中的低端传感器(假设最多只有2个)所接的PT2262的6位数据位中的高5位完全相同，而最低位不同，用0及1互相区分，但是不同的低端传感器组所接PT2262的6位数据位的高5位是不相同的。高端传感器所接的PT2272设定为8个地址位和4个数据位，规定其中的PT2272的8位地址位中的高5位为高端传感器所对应的低端传感器组所接PT2262的6位数据位中的高5位，而高端传感器所接的PT2272的8位数据位剩下的3位可由用户自主设定(假定111)。系统中机顶盒主机上增加一个PT2262及PT2272，其中PT2272的地址设定应该与所有低端传感器组所接的PT2262的地址完全相同，而系统机顶盒主机中的PT2262的地址位应该与高端传感器所接的PT2272的地址位相同，然而这方面可以通过将系统机顶盒主机上的PT2272的6位数据位的高5位接到系统机顶盒主机上的PT2262的8位数据位的高5位(剩下的3位全接高)来完成。所述PT2262、PT2272及数据存储器采用的串行存储器CSI93C46芯片的原理及功能为本领域技术人员所熟知，故此不再阐述。

参考图2，本发明基于机顶盒的智能家居控制系统程序中用户输入处理程序及事件处理程序通过中断完成，系统上电后，先调用初始化程序，包括中断初始化程序、遥控器输入初始化程序及时钟/日历芯片PCF8563初始化程序。一般系统刚刚启动时都需要用户设定系统运行参数，此时用户通过遥控器向机顶盒申请中断，然后用户根据电视上的文字提示输入特定的参数，输入完成后，系统自动进入等待状态，等待事件发生。当有事件发生时，会自动向机顶盒申请中断，然后跳到中断处理程序处理事件，中断程序结尾会自动将此类事件的发生次数加1然后存入存储器中，然后系统再次进入等待状态。当用户需要了解系统运行状况及历史时，用户可以通过遥控器特定的功能键向系统申请，机顶盒会在电视上分别显示系统的时间、发生过的事件数(没有发生为0次)。

在系统运行过程中，如果前端探测器或者传感器探测或者感应到信号时，将信号通过无线方式传送给机顶盒，系统机顶盒主机再驱动相应的控制模块开始工作。而从前端探测到信号之后的过程就是系统处理事件的过程，相应的程序也就是系统的事件处理程序。系统中所有事件处理不通过查询方式，而采用单片机的中断方式完成，相应的事件处理程序在中断服务程序中完成。

本发明的基于机顶盒的智能家居控制系统所具有的有益效果有：

1)系统设计的成本优势，无线传输模块PT2262与PT2272相对于市场上同类模块价格是最低的，同时市场上许多无线传输模块需要有单片机的驱动才能工作，而对于无线传输模块PT2262与PT2272只需要特定的高频电路便能工作。其他器件都是在同类产品中价格相对较低的，一套系统制作下来只需要几十元，而且其中的很大部分是制版的费用，如果是批量生产的话，价格将会更低。

2)系统设计的功能优势，本系统设计在功能方面构成一个最小的、完善的智能家居控制子单元，它拥有控制器主机、设备自动化单元及安全防范单元。在本系统中，控制器主机包括中央处理器、存储器及人机界面单元；设备自动化单元包括部分的传感器单元及控制单元；安全防范单元包括部分的探测器、某些控制机构及拨号报警单元。同时系统的设计有很大的灵活性，无线传输模块PT2262和PT2272的特性可以允许在此系统基础上增加许多额外的传感器，而且理论上数目是可以不受限制的。

与现有技术相比，本发明的基于机顶盒的智能家居控制系统，通过建立家庭控制网络，实现家用电器的远程监视和远程控制、家庭安防控制。

以上对本发明实施例所提供的，进行了详细介绍，本发明应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种基于机顶盒的智能家居控制系统，其特征在于，包括机顶盒、数据存储器、人机界面、拨号报警模块、传感器模块、无线接收模块、无线发送模块及控制模块，所述人机界面用于用户输入参数或指令并显示用户输入的参数或指令及处理结果，所述数据存储器用于存储参数或指令，所述传感器模块包括至少一传感器，所述传感器模块采集室内实时数据后，通过无线发送模块及无线接收模块传送给机顶盒，所述机顶盒接收信号或用户输入的参数或指令进行处理并发送相应控制信号至控制模块，控制模块与若干家电设备电连接。

2.如权利要求1所述的基于机顶盒的智能家居控制系统，其特征在于，所述人机界面包括遥控器和数字电视机，所述遥控器供用户输入参数或指令，所述数字电视机用于显示操作过程信息及处理结果。

3.如权利要求1所述的基于机顶盒的智能家居控制系统，其特征在于，所述传感器模块包括烟雾传感器、红外探测器、可燃气体探测器、门磁感应器及窗磁感应器中的一种或者它们的组合。

4.如权利要求1所述的基于机顶盒的智能家居控制系统，其特征在于，还包括报警器，所述报警器由所述控制模块驱动，所述报警器为灯或蜂鸣器。

5.如权利要求1所述的基于机顶盒的智能家居控制系统，其特征在于，还包括消防设备及摄像头，所述机顶盒判断并发送对应驱动信号给控制模块，控制模块驱动消防设备或摄像头对应进行消防动作或进行录像。

6.如权利要求1所述的基于机顶盒的智能家居控制系统，其特征在于，所述拨号报警模块由模拟座机拨号芯片HT9200A、模拟摘机电路及语音芯片组成。

7.如权利要求1所述的基于机顶盒的智能家居控制系统，其特征在于，所述无线接收模块采用芯片PT2272，所述无线发送模块采用芯片PT2262。

8.如权利要求1所述的基于机顶盒的智能家居控制系统，其特征在于，所述数据存储器采用串行存储器CSI93C46。

Images