CN104821075A - 一种家用住宅网络智能控制系统 - Google Patents

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丁尧
袁杰
何志忠
孙龙洲
殷业瑜
陆一歌
张亚楠
徐月叶
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Abstract

本发明公开了一种家用住宅网络智能控制系统，包括片上控制模块、继电控制模块、二次遥控模块、二次设备驱动的动作模块和电源管理模块，电源管理模块分别连接上述控制模块、继电控制模块、二次遥控模块和二次设备驱动的动作模块，所述片上控制模块分别与继电控制模块、二次遥控模块和二次设备驱动的动作模块相连接。本发明采用AP+微控制器模块，实现了网络中继、网络通信、通断控制、二次遥控控制、二次驱动控制等功能，具有很高的集成性。电气部分采用强弱电隔离，提高安全性，采用针插连接方式，将控制板和驱动板分离，提高设备的扩展性和可维护性。外观体积上符合目前家装常见的118型暗盒尺寸，方便安装。

Description

一种家用住宅网络智能控制系统
技术领域
本发明公开了一种家用住宅网络智能控制系统，涉及家用住宅网络智能系统技术领域。
背景技术
由于现在生活节奏加快，网络、自控技术和智能手机的普及，使得网络化智能家居的应用具有一定的支持基础。现有的智能家居设备多为在插座等取电口和用电设备直接增加一个带网络接入功能的智能通断设备来实现网络控制，虽安装方便但功能单一且不美观，由于没有采用电气隔离保护措施，安全性和可靠性上也存在一定的不足。现有技术中缺少一种以单个房间为使用单元，采用带有AP功能的嵌入式系统，来整体的实现对房间内电气的网络智能控制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种家用住宅网络智能控制系统，完成wifi信号中继增强、对灯等用电设备通断控制、对空调电视等可遥控电器实现可网络遥控、通过对二次设备控制来实现对窗户、窗帘等家具的控制。用户可以通过手机连接到家中的网络，通过发送相关指令来实现对家中联网的设备进行远程控制。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种家用住宅网络智能控制系统，包括片上控制模块、继电控制模块、二次遥控模块、二次设备驱动的动作模块和电源管理模块，其中，所述电源管理模块分别连接上述控制模块、继电控制模块、二次遥控模块和二次设备驱动的动作模块，所述片上控制模块分别与继电控制模块、二次遥控模块和二次设备驱动的动作模块相连接；
    所述片上控制模块包括一个wifi通信模块和一个最小片上系统，所述wifi通信模块，用以实现对家中无线网络信号的增强，所述最小片上系统接收来自用户的控制命令，通过对命令的解析实现对指定设备的控制；
所述继电控制模块控制需要通断控制的电器设备，对所控制的电器设备进行ID编码，接收有系统控制芯片发出的指令；
所述二次遥控模块通过对遥控指令进行编码，模拟遥控器的按键指令，实现对家用电器的遥控操作；
所述带二次设备驱动的动作模块对二次设备进行驱动控制。
作为本发明的进一步优选方案，所述片上控制模块、继电控制模块、二次遥控模块和二次设备驱动的动作模块均通过贴片技术，集中设置于一块PCB板材上。
作为本发明的进一步优选方案，所述电源管理模块单独采用了一个版块，所述版块与PCB板材通过针插连接。
作为本发明的进一步优选方案，所述系统设置于暗盒内，所述暗盒的型号为86型或者118型。
作为本发明的进一步优选方案，所述wifi通信模块为AP模块RT5350。
作为本发明的进一步优选方案，所述最小片上系统由wifi通信模块和单片机组成，其中，所述单片机的型号为STM32。
作为本发明的进一步优选方案，所述电源管理模块包括交直流转换模块和配电模组。
作为本发明的进一步优选方案，所述系统的网络智能控制方法步骤包括：
801、系统为待控制的家用电器设定一个遥控输出模块，并指定其ID；
802、通过编码的方式模拟按键指令；
803、将按键指令后通过红外数据传输发送到待控制的家用电器上，实现对其的控制。
作为本发明的进一步优选方案，所述步骤802中，通过4位二级制编码实现模拟的按键指令。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本发明主要采用AP+微控制器模块，实现了网络中继、网络通信、通断控制、二次遥控控制、二次驱动控制等功能，具有很高的集成性。电气部分采用强弱电隔离，提高安全性，采用针插连接方式，将控制板和驱动板分离，提高设备的扩展性和可维护性。外观体积上符合目前家装常见的118型暗盒尺寸，方便安装。
附图说明
图1是本发明的系统原理示意框图。
图2是控制板工作原理示意图。
图3是继电控制模块原理示意图。
图4是遥控设备二次遥控示意图。
图5是二次设备驱动。
图6是母板工作原理示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
本发明中系统的组成包括：1、带有AP功能的片上控制模块；2、带光耦隔离的继电控制模块；3、带编码功能的二次遥控模块；4、带二次设备驱动的动作模块；5、为上述模块提供弱电的电源管理模块，具体如图1所示。
1、所述带有AP功能的片上控制模块包括一个带AP中继功能的wifi通信模块和一个最小片上系统（例如RT5350+STM32），主要实现对家中无线网络信号的增强，也实现该片上控制与外界的通信功能。最小片上系统接收来自用户的控制命令，通过对命令的解析实现对指定设备的控制。同时，采用AP功能模块，也方便以后对系统 功能的扩展以及其他设备的接入提供便利。该模块功能如图2所示。
2、所述带光耦隔离的继电控制模块主要是控制如照明灯等仅需要通断控制的电器设备，对所控制的电器设备进行ID编码，接收有系统控制芯片发出的指令，来实现对指定ID设备所对应的继电器发送指令，来实现对外围电器通断控制。该模块功能如图3所示。
3、所述带编码功能的二次遥控模块主要是通过对遥控指令进行编码，模拟遥控器的按键指令，实现对电视或者空调的遥控操作。其工作原理为：每个系统为电视或者空调设定一个遥控输出模块，指定ID，通过编码的方式模拟按键指令，后通过红外发送到电视或者空调上，来实现对其的控制。以空调为例，包括“开关、模式、风速、温度加、温度减、辅热、换气、显示”等不超过16个控制指令，因此通过4位二级制编码即可实现模拟的按键指令。该模块功能如图4所示。
4、所述带二次设备驱动的动作模块主要是通过对如步进电机等二次设备进行驱动控制，进而实现对如窗户、窗帘的开合进行控制，也可以通过添加其他二次设备，对特定的家具或者其他设备进行控制，如可升降病床等。该模块将驱动封装，通过指令调用不同的驱动，实现对二次设备的驱动作用示。该模块功能如图5所示。
5、所述电源管理模块主要有两个功能，一是给系统供电5VDC，二是对家用220VAC配电。
上述1、2、3、4四个部分通过贴片技术，全部集中在一块PCB板上，提高了系统的集中性和稳定性，第5部分采用一个版块（母板），主要实现电气操作控制，两块板子通过针插连接，方便系统的后期扩展升级维护。该模块功能如图6所示。
系统的安装一遍采用暗盒形式安装，考虑到兼容性，系统体积要符合目前市面上常用的标准，如86型暗盒或者118型暗盒，综合成本，选取118型暗盒作为配套，即外形尺寸不超过187mm*61mm*50mm。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。 

Claims (9)

1.一种家用住宅网络智能控制系统，其特征在于：包括片上控制模块、继电控制模块、二次遥控模块、二次设备驱动的动作模块和电源管理模块，其中，所述电源管理模块分别连接上述控制模块、继电控制模块、二次遥控模块和二次设备驱动的动作模块，所述片上控制模块分别与继电控制模块、二次遥控模块和二次设备驱动的动作模块相连接；
    所述片上控制模块包括一个wifi通信模块和一个最小片上系统，所述wifi通信模块，用以实现对家中无线网络信号的增强，所述最小片上系统接收来自用户的控制命令，通过对命令的解析实现对指定设备的控制；
所述继电控制模块控制需要通断控制的电器设备，对所控制的电器设备进行ID编码，接收有系统控制芯片发出的指令；
所述二次遥控模块通过对遥控指令进行编码，模拟遥控器的按键指令，实现对家用电器的遥控操作；
所述带二次设备驱动的动作模块对二次设备进行驱动控制。
2.如权利要求1所述的一种家用住宅网络智能控制系统，其特征在于：所述片上控制模块、继电控制模块、二次遥控模块和二次设备驱动的动作模块均通过贴片技术，集中设置于一块PCB板材上。
3.如权利要求2所述的一种家用住宅网络智能控制系统，其特征在于：所述电源管理模块单独采用了一个版块，所述版块与PCB板材通过针插连接。
4.如权利要求1所述的一种家用住宅网络智能控制系统，其特征在于：所述系统设置于暗盒内，所述暗盒的型号为86型或者118型。
5.如权利要求1所述的一种家用住宅网络智能控制系统，其特征在于：所述wifi通信模块为AP模块RT5350。
6.如权利要求1所述的一种家用住宅网络智能控制系统，其特征在于：所述最小片上系统由wifi通信模块和单片机组成，其中，所述单片机的型号为STM32。
7.如权利要求1所述的一种家用住宅网络智能控制系统，其特征在于：所述电源管理模块包括交直流转换模块和配电模组。
8.如权利要求1所述的一种家用住宅网络智能控制系统，其特征在于，所述系统的网络智能控制方法步骤包括：
801、系统为待控制的家用电器设定一个遥控输出模块，并指定其ID；
802、通过编码的方式模拟按键指令；
803、将按键指令后通过红外数据传输发送到待控制的家用电器上，实现对其的控制。
9.如权利要求8所述的一种家用住宅网络智能控制系统，其特征在于：所述步骤802中，通过4位二级制编码实现模拟的按键指令。
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