CN102880158A

CN102880158A - 一种远程无线智能家居控制系统

Info

Publication number: CN102880158A
Application number: CN2012104042019A
Authority: CN
Inventors: 郑一力; 李胜; 王永泽; 聂建斌; 周玉婷; 刘旭东
Original assignee: Beijing Forestry University
Current assignee: Beijing Forestry University
Priority date: 2012-10-23
Filing date: 2012-10-23
Publication date: 2013-01-16

Abstract

一种远程无线智能家居控制系统，包括STM32单片机、GPRS通信单元、LCD触摸显示屏、温湿度传感器、一氧化碳传感器、污染检测气体传感器、无线遥控发送模块、电源、六个信号灯、三个功能键。LCD触摸显示屏安装于远程无线智能家居控制系统的中央，LCD触摸显示屏的两边分布六个信号灯，三个功能键位于远程无线智能家居控制系统的最右侧；该远程无线智能家居控制系统不仅方便用户查看温湿度、一氧化碳浓度和室内环境质量的实时信息，而且能够通过LCD触摸显示屏触摸控制多种电器的工作，实现多种电器智能自动运行。该远程无线智能家居控制系统还有包括一氧化碳等污染气体的安全预警、手机远程控制等功能，满足人们对环境舒适性以及家电安全智能化的要求。

Description

一种远程无线智能家居控制系统

技术领域

本发明涉及一种远程无线智能家居控制系统，属于智能家居技术领域。

背景技术

目前室内电器部分有独立的遥控装置控制运行，部分控制装置在电器上。室内电器的遥控装置较多，不易统一管理。现有电器多数只能在室内进行控制，缺少随时随地远距离遥控的功能，例如电暖器、加湿器不能在人们到达居室前提前工作。现有电器智能化不足，不能根据室内的环境自动开关，调节室内的生活环境，例如加湿器和电暖气需要借助人工方式进行开关，一旦打开电源开关，加湿器和电暖气就一直工作，除非人为地去关闭电源，加湿器和电暖气才停止工作，因此容易造成湿度和温度达到期望值或者室内无人活动时，加湿器和电暖气仍然工作，造成电力资源浪费。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种远程无线智能家居控制系统。该远程无线智能家居控制系统能够遥控室内所有电器，能够接收手机信号从而控制室内多个电器。该远程无线智能家居控制系统能实时监测室内环境，并通过室内环境监测值智能控制室内多个电器工作。

本发明实例采用的技术方案：

一种远程无线智能家居控制系统，包括STM32单片机、GPRS通信单元、LCD触摸显示屏、温湿度传感器、一氧化碳传感器、污染检测气体传感器、无线遥控发送模块、电源、六个信号灯、三个功能键。GPRS通信单元用以实现手机远程查询和控制多种家用电器的工作状态。LCD触摸显示屏一方面显示室内温湿度数据、环境质量数据，另一方面在其多个控制界面中，可通过触摸方式，进行多种家用电器的启停及换挡等操作，如电暖器、加湿器、台灯、插排等。温湿度传感器用于感应环境温湿度信息，在LCD触摸显示屏上与时间数据实时更新。一氧化碳传感器和污染检测气体传感器用于检测室内环境质量。无线遥控发送模块经过编码与n个接收终端配合用于控制多种家用电器。该远程无线智能家居控制系统提供双电源供电，内置5V电池，外设适配器。

本发明可接入四种家用电器，包括电暖器、加湿器、台灯、插排。在此基础上简述本发明实例的工作原理是：

1、一氧化碳传感器感应环境一氧化碳的浓度，并将采集到的数据传输给STM32单片机，STM32单片机与设定的报警值进行比较，若超出可控范围，STM32单片机通过GPRS通信单元给目标手机号(家主手机)发送报警信息，如“家中客厅内一氧化碳浓度高，请尽快处理”。用于危险报警，保护家中人员安全。

2、温湿度传感器感应环境的温湿度信息，并将采集到的温湿度数据传输给STM32单片机。一方面在LCD触摸显示屏的主页面上与时间表数据进行实时同步更新；另一方面若系统处于自动模式，如果当前温度值小于所设定的期望温度值下限，则STM32单片机向无线遥控发送模块输出启动电暖器信号；如果当前温度值大于所设定的期望温度值上限，则STM32单片机向无线遥控发送模块输出关闭电暖器信号。如果当前湿度值小于所设定的期望湿度值下限，则STM32单片机向无线遥控发送模块输出启动加湿器信号；如果当前湿度值大于所设定的期望湿度值上限，则STM32单片机向无线遥控发送模块输出关闭加湿器信号。

3、一氧化碳传感器和污染检测气体传感器感应室内环境空气质量信息，并将采集到的数据传送给STM32单片机，经过数据转换，一方面在LCD触摸彩色显示屏主页面上显示室内环境状况，另一方面与设定的报警值进行比较，若超出设定范围，即发出警鸣声。

4、无线遥控发送模块接收STM32单片机的控制指令，并向电暖器、加湿器、台灯、插排发出无线控制指令。

5、GPRS通信单元可以和手机进行通信，其功能包括：用户在不在家的情况下通过手机给智能控制中心的GPRS通信单元发送指令，GPRS通信单元再根据接收到的指令传输给STM32单片机相应的信号端，进而控制室内电器的工作状态，如提前打开热水器。当室内的一氧化碳传感器所检测到的数据经过STM32单片机处理超出安全可控范围时，GPRS通信单元将给用户发送报警信息。

6、LCD触摸显示屏包括显示和触屏控制两项功能。显示内容：包括主页面、副页面和电暖气控制页面，主页面显示有室内温湿度、室内环境质量状况以及实时时钟，副页面包括对各项受控电器的控制界面的进入按钮，控制页面包括对各项室内电器工作状态的具体操作按钮。触屏控制包括主页面、副页面和控制页面间的转换、对多种家用电器开关控制和工作状态改变。

本发明的有益效果在于：

LCD彩色液晶可显示室内的温湿度、环境质量、实时时间表，数据直观，方便用户查看；手动触屏输入的控制方式，便捷灵敏，便于用户操作；自动控制模式下，电暖器与加湿器可自动启停，调节室温及湿度，具有智能性能高和节电等优势；用户离家在外可远程控制家中电器及感知家中状况，实用性好。

图说明

图1为远程无线智能家居控制系统的结构示意图；

图2为远程无线智能家居控制系统的硬件结构示意图；

图3为远程无线智能家居控制系统的主页面示意图；

图4为远程无线智能家居控制系统的副页面示意图；

图5为远程无线智能家居控制系统的电暖器控制页面示意图；

图6为远程无线智能家居控制系统的控制流程图。

具体实施方式

下面结合图以具体实例对本发明作进一步说明。

参照图1，远程无线智能家居控制系统安装在控制盒11中，1、2、3、4、5、6为六个信号灯，其中1为电暖器工作指示灯，2为台灯工作指示灯，3为加湿器工作指示灯，4为排插工作指示灯，5为GPRS信号指示灯，6为电源指示灯，7为LCD触摸显示屏，8、9、10为三个功能键，8为系统复位键，9为GPRS信号搜索键，10为电源总开关键。

开电时，拨动电源总开关键10，电源指示灯6点亮，LCD触摸显示屏7进入主页面。长按GPRS信号搜索键9，至GPRS信号指示灯5闪烁，表明GPRS通信单元已完成搜索信号。至此，系统初始化即己完成。

参照图2，远程无线智能家居控制系统包括STM32单片机、GPRS通信单元、LCD触摸显示屏、温湿度传感器、一氧化碳传感器、污染检测气体传感器、无线遥控发送模块、电源、六个信号灯、三个功能键。

参照图3，在主页面中，右侧3区域显示有：时间、温度、湿度及室内环境质量。触动图标1，系统将进入副页面，即对各个电器的控制页面。触动图标2，系统将进入自动运行模式，即温湿度传感器将检测到的温湿度数据发送给STM32单片机，STM32单片机进行数据处理后，一方面将温湿度数据显示在LCD触摸显示屏7上，另一方面温湿度数据将与预设定的期望值进行比较，控制电暖器和加湿器自动启停，调节室内温湿度。

参照图4，在副页面中，触动图标1，系统将返回主页面。图标2、图标3、图标4、图标5为控制图标：触动图标2，进入电暖器控制界面(图5)；触动图标3、图标4依次控制加湿器和台灯的启停；触动图标5，将控制插排的供电开关。

参照图5，在电暖气控制页面中，触动图标5，系统将返回副页面。图标1、图标2、图标3、图标4为电暖气的具体功能控制图标：触动图标1，电暖器将开启并处于档位一，再触动此键，将为档位二供热，电暖器共三个档位，均由此图标循环控制；触动图标2，电暖气将实现90度的转动，实现扇面供热；触动图标3，电暖气将实现定时功能，可实现0.5h至7.5h，多个定时时间段；触动图标4，将关闭电暖器。

参照图6，远程无线智能家居控制系统的控制流程如下：

系统上电以后，初始化，进入主页面。

自动温湿控制：系统上电初始化后，触动自控图标后，读取到的温湿度数据，与设定的温湿度期望值进行比较，如果当前温湿度值小于所设定的期望温度值下限，则STM32单片机向无线遥控发送模块输出启动电暖器和加湿器信号；如果当前温湿度值大于所设定的期望温湿度值上限，则STM32单片机向无线遥控发送模块输出关闭电暖器和加湿器信号。

煤气安全报警：系统上电初始化后，读取一氧化碳浓度数据，与安全阈值进行比较，如果超过安全阈值，STM32单片机发出控制指令，GPRS通信单元接收指令，给目标手机号发送报警信息，并进行循环检测。如果一氧化碳浓度未超过安全阈值，GPRS通信单元将不会产生动作。

空气质量提示：系统上电初始化后，读取污染检测气体传感器返回数据，与安全阈值进行比较。如果超过安全阈值，STM32单片机发出控制指令，驱动蜂鸣器响30秒。如果未超过安全阈值，蜂鸣器将不会动作。

远程GPRS通信单元控制家用电器：系统上电初始化后，查询GPRS通信单元是否接收到手机短信控制指令。如果接收到，GPRS通信单元读取短信内容，STM32单片机输出相应电器控制命令，控制各种家用电器的开关和工作，依此循环检测。如果未接收到短信控制指令，相应家用电器将不会动作。

触屏控制家电：系统上电初始化后，检测LCD触摸显示屏是否有手动触摸控制电器操作指令。如果有，STM32单片机发出控制指令，相应家用电器进行相应的动作，依此循环检测。如果LCD触屏显示屏没有手动触摸操作，相应家用电器将不会动作。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种远程无线智能家居控制系统，其特征在于，包括STM32单片机、GPRS通信单元、LCD触摸显示屏、温湿度传感器、一氧化碳传感器、污染检测气体传感器、无线遥控发送模块、电源、六个信号灯、三个功能键；

所述LCD触摸显示屏安装在无线智能家居控制系统的中央，显示环境的温度、湿度、室内一氧化碳浓度的数据，并实现手动触摸输入控制数据；

所述温湿度传感器可采集温度和湿度值并传输给STM32单片机，STM32单片机将获得的值与所设定的温度和湿度期望值比较，实现电暖器和加湿器的自动启停；

所述一氧化碳传感器和污染检测气体传感器能够检测室内一氧化碳浓度及其他污染性气体传输给STM32单片机，STM32单片机将获得的值与所设定的空气质量期望值比较，实现室内的空气质量安全报警；

所述GPRS通信单元实现手机远程查询多种家用电器工作状态、手机远程查询当前环境信息和控制室内电器开关的功能；

所述六个信号灯分布在LCD触摸显示屏两边，三个功能键位于远程无线智能家居控制系统的最右侧。

2.根据权利要求1所述的一种远程无线智能家居控制系统，STM32单片机将获得的温度值与所设定的期望值进行比较；如果当前温度值小于所设定的期望温度值下限，则STM32单片机向无线遥控发送模块输出启动电暖器信号；如果当前温度值大于所设定的期望温度值上限，则STM32单片机向无线遥控发送模块输出关闭电暖器信号。

3.根据权利要求1所述的一种远程无线智能家居控制系统，STM32单片机将获得的湿度值与所设定的期望值进行比较；如果当前湿度值小于所设定的期望湿度值下限，则STM32单片机向无线遥控发送模块输出启动加湿器信号；如果当前湿度值大于所设定的期望湿度值上限，则STM32单片机向无线遥控发送模块输出关闭加湿器信号。

4.根据权利要求1所述的一种远程无线智能家居控制系统，可以用接收手机短信的形式，接收远程人工控制指令，控制电暖器、加湿器、台灯、插排的开关和改变工作状态。