CN105467947A - 多功能环境监测与电器控制设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能的设备，完成了家居环境监测与电器控制。本发明可通过监测到的数据对电器进行控制，比如电视剧、空调、音响、窗帘等。同时还可以与手机通过蓝牙或WIFI连接，实时监测家中的煤气泄漏、火灾、非法闯入等紧急情况，如家中出现的紧急情况，手机客户端会自动提示警报并与其联系。监测家居的环境以实现将安全隐患时刻掌握，最大程度的杜绝安全事故的发生。
Description
技术领域
本发明实现家居环境监测，并可通过监测到的数据对电器进行控制，同时还可通过手机客户端实时监测家中出现的紧急情况，涉及到传感器采集、语音识别、网络通信，属于技术领域。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高，生活品质也在不断提高，天然气、电烤炉、空调、电视机及各种红外设备已进入家庭。然而，各种电器及新能源产品进入家庭的同时也带来了一定的操作烦琐及安全隐患。
发明内容
本发明的目的是为了解决以上所述的缺陷，提供一种电器操作简单、又能监测家居的环境以实现将安全隐患时刻掌握，最大程度的杜绝安全事故的发生。
本发明采用如下所述的技术实现：
一种基于嵌入式系统实现环境监测与电器控制的设备，其特征在于：
1、所述的设备采用Contex-M3内核的微处理器作为主处理芯片，采用FreeRtos(401)作为设备的操作系统，管理设备上的各种传感器、通信模块、语音识别、MP3语音提示及红外输出电路。实现了环境数据实时通知到用户手机终端；实现了火灾紧急事件、煤气泄漏紧急事件、家中有非法闯入事件第一时间通知到用户手机终端；实现了用户通过手机远程控制家中的红外遥控电器；实现了用户通过手机远程控制家中的ZIGBEE设备；实现了通过设定好的参数使各种环境数据联动家中的电器控制；实现了本地通过语音的方式控制家中的电器。
2、所述的设备包含一氧化碳传感器(102)、煤气传感器(101)、温湿度传感器(103)、光照度传感器(104)、PM2.5传感器扩展接口(105)、人体红外感应传感器(106)、烟雾传感器(107)、红外线输出电路(108)。
3、所述的设备包含WIFI模块(202)、蓝牙模块(203)、ZIGBEE模块(201)、MP3播放芯片(301)、语音识别模块(302)、存储芯片(303)。
以上所述特征中的FreeRtos操作系统(401)为开源的操作系统，管理设备上所有硬件。
以上所述特征中的微处理器具有低耗的特性，可实现设备使用电池供电。
以上所述特征中的一氧化碳传感器(102)用于采集环境中的一氧化碳浓度。
以上所述特征中的煤气传感器(101)用于监测环境中挥发出的天然气浓度。
以上所述特征中的温湿度传感器(103)监测环境的温湿度用于对电器的控制或反馈至用户手机进行显示。
以上所述特征中的光照度传感器(104)监测环境亮度用于对电动窗帘的控制及灯光的控制。
以上所述特征中的烟雾传感器(107)用于监测烟雾报警。
以上所述特征中的红外输出电路(108)用于控制红外遥控电器设备。
以上所述特征中的WIFI模块(202)用于将监测数据传输至服务器并转发至用户手机通知。
以上所述特征的蓝牙模块(203)用于与智能手表、带蓝牙功能的手机、蓝牙耳机进行连接。
以上所述特征的ZIGBEE模块(201)用于接入具有ZIGBEE功能的智能家居网络实现监测数据与电器的关联操作。
以上所述特征的MP3播放芯片(301)用于输出提示音。
以上所述特征的语音识别模块(302)用于识别用户的语音指令实现对电器的控制。
以上所述特征的存储芯片(303)用于存储用户的设置参数、红外编码库等信息。
附图说明：
图一是多功能环境监测与电器控制设备硬件及软件功能结构图。
实线箭头连接的为硬件部分与微处理器的关系。箭头方向表明各硬件部分与微处理器的通信连接关系，单向箭头表示单向通信关系，双向箭头表示双向通信关系。
虚线框内为多功能环境监测与电器控制设备的软件功能组成，其虚线框通过一条虚线指向微处理器表示该部分在微处理器中运行。
Claims (4)
1.多功能环境监测与电器控制设备，其硬件结构特征在于：采用低功耗微处理芯片作为主处理芯片；加入各种传感器，包括煤气传感器(101)、一氧化碳传感器(102)、温湿度传感器(103)、光照度传感器(104)、烟雾传感器(107)并留有PM2.5传感器接口(105)、人体红外感应传感器(106)；加入了红外输出电路(108)、RTC电路；加入了语音识别电路(302)、语音播放电路(301)、MIC、扬声器；加入了WIFI模块(202)、蓝牙模块(203)、ZIGBEE模块(201)、USB电路(204)。
2.多功能环境监测与电器控制设备，其功能结构特征在于：使用操作系统(401)运行管理各传感器采集数据、实现对电器控制；使用语音指令控制电器；使用环境监测数据关联电器控制；使用语音形式提示设备安装位置的火灾报警信息、煤气泄漏报警信息、非法闯入报警信息、一氧化碳浓度超标报警信息；通过软件自定义语音指令；通过ZIGBEE模块传输扩展电器控制指令；通过WIFI远程升级程序；通过WIFI传输报警信息、电器动作状态、环境信息；通过WIFI设置设备各种参数、通过USB设置设备各种参数；通过远程下载红外线编码库。
3.多功能环境监测与电器控制设备，其软件结构特征在于：采用FreeRtos操作系统(401)管理各任务。
4.其中传感器任务(402)负责对以上硬件结构特征所述的各种传感器进行采集；其中语音识别任务(403)负责对语音识别的结果转换成对各种电器的控制；其中MP3播放任务(404)负责对各种提示及报警信息的声音输出处理；其中ZIGBEE通信任务(405)负责将语音识别指令、远程控制指令转换成ZIGBEE指令格式传输至另外的带ZIGBEE功能的智能硬件；其中WIFI通信任务(406)负责传输报警信息至用户手机端、传输设置信息至用户手机端、传输环境信息至用户手机端、接收用户手机端的控制指令并实现其动作；其中蓝牙通信任务(407)负责接收带蓝牙功能手机、蓝牙智能手表、蓝牙耳机的控制指令、语音指令，发送蓝牙指令给带蓝牙功能的智能电器、设备，实现其控制；红外线产生任务(408)负责各种红外线电器设备的红外编码输出；存储管理任务(409)负责对语音指令的存储、系统参数的存储、报警参数的存储、MP3文件的存储；USB通信任务(410)负责计算机与多功能环境监测与电器控制设备的设置任务、MP3文件下载任务、语音指令的下载任务、红外编码的下载任务。
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| CN201510154868.1A CN105467947A (zh) | 2015-04-03 | 2015-04-03 | 多功能环境监测与电器控制设备 |
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| CN201510154868.1A Pending CN105467947A (zh) | 2015-04-03 | 2015-04-03 | 多功能环境监测与电器控制设备 |
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|---|---|
| CN (1) | CN105467947A (zh) |
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