CN108572561B - 一种智能家居中央控制主机及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能家居中央控制主机及其安装方法。该智能家居中央控制主机，包括：主机件，用于供用户进行操作，以及在进行逻辑运算后向控制器输出控制指令；控制器，用于依据所述主机件的控制指令对家居设备进行控制，其主板接口连接至所述主机件的控制接口，其设备接口分别连接至各个家居设备；入墙底壳，用于装配所述主机件和控制器，其正面开口处装配所述主机件后与所述主机件一起形成一容置腔，所述容置腔内装配所述控制器。该智能家居中央控制主机内集成了智能家居的整个本地中央控制系统，简化了安装步骤且优化了布线，能够方便对家居设备的线缆进行接线、整理和维护。

Description

一种智能家居中央控制主机及其安装方法

技术领域

本发明涉及智能家居领域，尤其涉及一种智能家居中央控制主机及其安装方法。

背景技术

在目前的智能家居控制系统中，控制方式主要有两种：一种是云端集中控制的方式，所有用户的家居设备都通过互联网连接至厂商的云端服务器，用户发出的所有控制指令都必须先发送到云端服务器，再由云端服务器发送到对应的家居设备上进行控制；另一种是本地中央控制的方式，每个用户的家居设备经由开关执行器、网关和中央控制器依次连接至本地的控制主机，用户通过操作控制主机形成的控制指令，先发送到中央控制器，中央控制器再将控制指令经由网关发送到对应家居设备的开关执行器上进行控制。

对于前一种控制方式，用户的所有数据都传递到了厂商的云端服务器中，用户的隐私及其容易泄露而被非法利用，而且一旦断网，用户将无法对家里的家居设备进行控制；对于后一种控制方式，系统设备过多，在安装、调试和布线时会带来诸多不便和限制。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明提供了一种智能家居中央控制主机，其内集成了智能家居的整个本地中央控制系统，简化了安装步骤且优化了布线，能够方便对家居设备的线缆进行接线、整理和维护。

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种智能家居中央控制主机，包括：

主机件，用于供用户进行操作，以及在进行逻辑运算后向控制器输出控制指令；

控制器，用于依据所述主机件的控制指令对家居设备进行控制，其主板接口连接至所述主机件的控制接口，其设备接口分别连接至各个家居设备；

入墙底壳，用于装配所述主机件和控制器，其正面开口处装配所述主机件后与所述主机件一起形成一容置腔，所述容置腔内装配所述控制器。

进一步地，还包括：

微调支架，用于调节所述主机件与入墙底壳之间的相对角度，装配在所述入墙底壳内，其朝向所述主机件的一面与所述主机件安装固定，其朝向所述入墙底壳的一面与所述入墙底壳安装固定。

进一步地，所述微调支架上设有与所述入墙底壳安装固定的多个第一螺丝孔，所述第一螺丝孔上上具有用于调整所述微调支架与入墙底壳之间相对角度的冗余空间。

进一步地，所述控制器上设置有与家居设备和所述主机件进行连接的多个连接接口。

进一步地，所述主机件包括：

触摸显示屏模块，用于进行显示和触摸操作；

主机主板，用于搭载主处理器模块以进行逻辑运算，其控制接口与所述控制器的主板接口连接后，将所述主处理器模块连接至所述控制器；

主机中框，用于将所述主机件装配在所述入墙底壳的正面开口处，其正面装配所述触摸显示屏模块，背面装配在所述入墙底壳的正面开口处。

进一步地，所述主机主板上搭载有主处理器模块、存储器模块和电源模块，所述存储器模块和电源模块的输出端连接至所述主处理器模块的输入端；所述主机主板的控制接口与控制器的主板接口连接后，将所述电源模块连接至所述控制器，以使所述电源模块从所述控制器获取电能后向所述主处理器模块进行供电。

进一步地，所述主机件还包括接近和环境光传感模块、麦克风模块和应急按键模块中的至少一种；所述接近和环境光传感模块和应急按键模块的输出端连接至所述主机主板，以连接至所述主处理器模块的输入端；所述麦克风模块的输出端连接至所述主机主板，以连接至所述主机主板上搭载的麦克风DSP模块的输入端，所述麦克风DSP模块的输出端连接至所述主处理器模块的输入端。

进一步地，所述主机主板上还搭载有Zigbee模块和蓝牙模块中的至少一种，所述Zigbee模块和蓝牙模块的输出端分别连接至所述主处理器模块的输入端。

一种上述的智能家居中央控制主机的安装方法，包括：

步骤1：将入墙底壳嵌入到墙壁上预留的安装槽内；

步骤2：将连接家居设备的线缆穿过所述入墙底壳上的线缆孔后，连接至控制器上对应的连接接口；

步骤3：将控制器安装固定在入墙底壳内；

步骤4：将主机件安装在入墙底壳的正面开口处。

进一步地，在步骤3之后，步骤4之前，还包括：将微调支架安装在入墙底壳内，并调节微调支架与入墙底壳之间的相对角度；并在步骤4中，将主机件安装在微调支架上。

本发明具有如下有益效果：该智能家居中央控制主机内集成了智能家居的整个本地中央控制系统，将逻辑运算功能和设备控制功能分开，由所述主机件进行逻辑运算，由所述控制器进行设备控制，在使用时，用户的所有家居设备通过线缆统一连接至所述控制器的连接接口上，然后所述控制器的输入端再连接至所述主机件的控制接口，以进行数据交换来接收用户在所述主机件上操作形成的控制指令，简化了安装步骤且优化了布线，能够方便对家居设备的线缆进行接线、整理和维护，而且所述控制器中的协处理器模块可独立支撑控制层的工作，即使所述主机件坏了无法进行逻辑运算，所述控制器也能够维持对家居设备的基本控制。

附图说明

图1为本发明提供的智能家居中央控制主机的分解图；

图2为图1所示的智能家居中央控制主机的入墙底壳的示意图；

图3为图1所示的智能家居中央控制主机的控制器的示意图；

图4为图1所示的智能家居中央控制主机的微调支架的示意图；

图5为图1所示的智能家居中央控制主机的主机中框的示意图；

图6为图1所示的智能家居中央控制主机的主机主板的架构示意图；

图7为图1所示的智能家居中央控制主机的触摸显示屏模块的正面示意图；

图8为图1所示的智能家居中央控制主机的触摸显示屏模块的背面示意图；

图9为图1所示的智能家居中央控制主机安装完成后的效果图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。

实施例一

如图1和9所示，一种智能家居中央控制主机，包括：

主机件，用于供用户进行操作，以及在进行逻辑运算后向控制器102输出控制指令；

控制器102，用于依据所述主机件的控制指令对家居设备进行控制，其主板接口301连接至所述主机件的控制接口，设备接口分别连接至各个家居设备；

入墙底壳101，用于装配所述主机件和控制器102，其正面开口处装配所述主机件后与所述主机件一起形成一容置腔，所述容置腔内装配所述控制器102。

该智能家居中央控制主机内集成了智能家居的整个本地中央控制系统，将逻辑运算功能和设备控制功能分开，由所述主机件进行逻辑运算，由所述控制器102进行设备控制，在使用时，用户的所有家居设备通过线缆904统一连接至所述控制器102的设备接口上，然后所述控制器102的主板接口301再连接至所述主机件的控制接口，以进行数据交换来接收用户在所述主机件上操作形成的控制指令，简化了安装步骤且优化了布线，能够方便对家居设备的线缆904进行接线、整理和维护，而且所述控制器102中的协处理器模块可独立支撑控制层的工作，即使所述主机件坏了无法进行逻辑运算，所述控制器102也能够维持对家居设备的基本控制。

所述主机件的控制接口通过传输线连接至所述控制器102的主板接口301。

如图2所示，所述入墙底壳101为具有开口的箱形结构，在安装时需要嵌入到墙壁上预留的安装槽内，其底面上设置有多个第一支撑柱201，所述第一支撑柱201带有螺母孔，用于通过螺丝安装固定所述控制器102；其相对的两侧面上开设有多个线缆孔203，以供所述控制器102和家居设备之间连接用的线缆904进行布线，所述线缆孔203也嵌入到墙壁内，并与所述入墙底壳101的底面保持一定高度，以使所述线缆孔203在入墙后可以对准墙壁线槽内的线缆904。

所述入墙底壳101嵌入到墙壁内之后，若位置不正的话，会导致所述主机件也位置不正，影响到整体美观。因此优选地，该智能家居中央控制主机还包括装配在所述入墙底壳101内的一微调支架103，用于调节所述主机件与入墙底壳101之间的相对角度，位于所述控制器102和主机件之间，如图4所示，其朝向所述主机件的一面设有第一扣合结构，以与所述主机件上对应的第二扣合结构通过扣合安装固定，其朝向所述入墙底壳101的一面设有多个第一螺丝孔402，以与所述入墙底壳101底面上对应的具有螺母孔的多个第二支撑柱202通过螺丝安装固定。

所述微调支架103的第一螺丝孔402上具有一定的冗余空间，安装人员可以通过调整所述微调支架103与入墙底壳101之间的相对角度来纠正所述主机件的位置。

本实施例中，所述微调支架103的四个角上各开设有一个第一螺丝孔402，以分别安装在所述入墙底壳101对应的四个第二支撑柱202上，其一侧的两个第一螺丝孔402上的冗余空间沿X方向延伸形成长轴沿X方向的椭圆孔，另一侧的两个第一螺丝孔402上的冗余空间沿Y方向延伸形成长轴沿Y方向的椭圆孔，X方向和Y方向相垂直，这样所述微调支架103和入墙底壳101之间的相对角度就可以在XY平面上作调整。

所述微调支架103上还设置有移动把手404和第一过线孔403，所述移动把手404的数量为两个，位于所述微调支架103的两侧上，以方便安装人员在安装时进行握持；所述第一过线孔403用于供所述控制器102和主机件之间连接的传输线通过。另外，所述微调支架103对应于所述入墙底壳101的线缆孔203的位置上还设有避空槽401，以避开所述控制器102和家居设备之间连接用的线缆904。

如图3所示，所述控制器102上设置有与家居设备和所述主机件进行连接的多个连接接口。所述连接接口包括强电区接口和弱点区接口两种，本实施例中，所述强电区接口包括但不限于有：用于连接家庭电网的强电输入接口308（包括火线接口、零线接口和地线接口）、用于连接照明灯等强电控制设备的强电继电器接口等309；所述弱点区接口包括但不限于有：用于连接自动窗帘等弱电控制设备的弱电继电器接口305、用于连接空调、冰箱、电视等485通讯设备的485总线接口307、用于连接温度传感器、光线传感器等传感器的数字输入接口304、用于连接扬声器的扬声器接口306、用于连接可视对讲机的可视对讲机接口302、用于连接网络设备的以太网接口303以及用于连接所述主机件的主板接口301等。

在上述连接接口中，除了所述强电输入接口308、主板接口301和以太网接口303之外，强电继电器接口309、弱点继电器接口305、485总线接口307、数字输入接口304、扬声器接口306、可视对讲机接口302等均为与对应家居设备连接的设备接口。所述强电区接口采用螺丝固定端子进行接线，考虑到常规布线需要，家庭电网一般从下方引线，所以所述强电输出接口308向下，而灯光一般从上方引线，所以所述强电继电器接口309向上，同时，为了在接线时防止螺丝拧松掉落，在螺丝上可以使用塑料垫片卡柱，即使螺丝完全拧松也不会掉落。

另外，所述弱点区接口中的数字输入接口304、弱点继电器接口305、扬声器接口306、485通信接口307均采用无螺丝无端子进行接线，只需将线缆904的线头在完成剥线后直接插入到对应的接口处即可。

优选地，所述控制器102的外部采用工程塑料外壳包裹进行保护，且外壳上开设有多处散热孔30A以进行散热。

所述主机件包括：

触摸显示模块105，用于进行显示和触摸操作；

主机主板，用于搭载主处理器模块以进行逻辑运算，其控制接口与所述控制器102的主板接口301连接后，将所述主处理器模块连接至所述控制器102；

主机中框104，用于将所述主机件装配在所述入墙底壳101的正面开口处，其正面装配所述触摸显示模块105，背面装配在所述入墙底壳101的正面开口处。

所述主机件与控制器102的主板接口301连接的控制接口设置在所述主机主板上。

如图7和8所示，所述触摸显示模块105包括10.1英寸触摸显示屏701、保护盖板和外框支架，所述触摸显示屏701设置在所述外框支架内，所述保护盖板设置在所述触摸显示屏701和外框支架的正面上。所述保护盖板优选为非金属电镀的镜面玻璃盖板，其显示区对应于所述触摸显示屏701，非显示区对应于所述外框支架，在所述触摸显示屏701熄灭时，其呈现出无边框的全面屏镜面效果，同时不影响所述主机主板的无线信号传输。所述外框支架上设置有多个第三支撑柱805和多个第四支撑柱806，所述第三支撑柱805和第四支撑柱806均带有螺母孔，分别用于通过螺丝安装固定所述主机主板和主机中框104。

所述主机主板装配在所述触摸显示模块105的外框支架背面上，所述触摸显示屏701上的FPC弯折后SMT在所述主机主板的对应焊盘上，以连接至所述主处理器模块。

如图5所示，所述主机中框104采用航空铝合金的一体成型结构，以保证结构强度，其容纳所述触摸显示模块105的下沉槽504在对应于所述第四支撑柱806的位置上设置有多个第二螺丝孔503。所述下沉槽504在对应于所述主机主板的位置上设有避让槽501，以避开凸出的主机主板。所述避让槽501内设有与所述第一过线孔403对应的第二过线孔502，用于供所述控制器102和主机主板之间连接的传输线通过。所述主机中框104四边的外露边框505作为外观件，低于所述保护盖板约2mm，使得所述触摸显示屏701形成悬浮效果。

如图6所示，所述主机主板上搭载有主处理器模块、存储器模块、Zigbee模块、麦克风DSP模块、蓝牙模块和电源模块，所述存储器模块、Zigbee模块、麦克风DSP模块、蓝牙模块和电源模块的输出端分别连接至所述主处理器模块的输入端；所述主机主板的控制接口与所述控制器102的主板接口301连接后，将所述电源模块连接至所述控制器102，以使所述电源模块从所述控制器102获取电能后向所述主处理器模块进行供电。

所述主机件还包括两个接近和环境光传感模块704，设置在所述触摸显示模块105的背面上，分别位于所述触摸显示屏701的下方两侧位置801上，其感应面朝向所述保护盖板。所述接近和环境光传感模块704的输出接口通过传输线连接至所述主机主板上对应的输入接口，以连接所述主处理器模块。

所述接近和环境光传感模块704包括接近传感器和环境光传感器，所述环境光传感器用于感测环境光线的强度，以自动调节所述触摸显示屏701的亮度，所述接近传感器用于感测用户的接近距离，以自动唤醒所述触摸显示屏701。

所述主机件还包括由四个麦克风组成的麦克风阵列702和小麦克风705，设置在所述触摸显示模块105的背面上，其中，所述麦克风阵列702位于所述触摸显示屏701的下方中间位置802，所述小麦克风705位于所述触摸显示屏701的左侧上方位置804。所述麦克风阵列702和小麦克风705的输出接口均通过传输线连接至所述主机主板上对应的输入接口，以连接所述麦克风DSP模块进行DSP处理。所述麦克风DSP模块为麦克风DSP电路或麦克风DSP芯片。

所述主机件还包括应急按键模块703，设置在所述触摸显示模块105的背面上，位于所述触摸显示屏701的下方左侧位置803。所述应急按键模块703包括重启键、切换键和选择键三个应急按键，当该智能家居中央控制主机出现故障或所述触摸显示屏701无法使用时，用户可以通过所述重启键来重启所述主机件、通过所述切换键来切换选择需要控制的家居设备和通过选择键来打开或关闭选中的家居设备。所述隐藏按键模块703的输出接口通过传输线连接至所述主机主板上对应的输入接口，以连接所述主处理器模块。

实施例二

一种实施例一中所述的智能家居中央控制主机的安装方法，包括：

步骤1：将入墙底壳101嵌入到墙壁上预留的安装槽内；

该步骤1中，所述入墙底壳101嵌入到安装槽内后，其线缆孔203对准墙壁线槽。

步骤2：将连接家居设备的线缆904穿过所述入墙底壳101上的线缆孔203后，连接至控制器102上对应的连接接口；

在该步骤2中，所述线缆904在接入对应的连接接口之前，需要先对其线头进行剥线，以露出里面的线芯，某些线缆904可能还需要在线头上安装相应通讯标准的接头。

步骤3：将控制器102安装固定在入墙底壳101内；

在该步骤3之后，步骤4之前，还包括：将微调支架103安装在入墙底壳101内，并调节微调支架103与入墙底壳101之间的相对角度。

在调节所述微调支架103与入墙底壳101之间的相对角度时，先将所述微调支架103与入墙底壳101之间固定的螺丝拧一半，然后握持所述微调支架103两侧上的移动把手404来调节相对角度，调节完相对角度之后，再将所述微调支架103与入墙底壳101之间固定的螺丝拧紧。

步骤4：将主机件安装在入墙底壳101的正面开口处。

在该步骤4中，若所述入墙底壳101内安装有微调支架103的话，则将主机件安装在微调支架103上。

其中，组成所述主机件的触摸显示模块105、主机主板和主机中框104等部件在出厂时就已经安装在一起形成整体结构。

在安装完成后，就可以将线缆904埋入到墙壁线槽内。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能家居中央控制主机，其特征在于，包括：

主机件，用于供用户进行操作，以及在进行逻辑运算后向控制器输出控制指令；

控制器，用于依据所述主机件的控制指令对家居设备进行控制，其主板接口连接至所述主机件的控制接口，其设备接口分别连接至各个家居设备；

入墙底壳，用于装配所述主机件和控制器，其正面开口处装配所述主机件后与所述主机件一起形成一容置腔，所述容置腔内装配所述控制器；

微调支架，用于调节所述主机件与入墙底壳之间的相对角度，装配在所述入墙底壳内，其朝向所述主机件的一面与所述主机件安装固定，其朝向所述入墙底壳的一面与所述入墙底壳安装固定；

其中，所述微调支架上设有与所述入墙底壳安装固定的多个第一螺丝孔，所述第一螺丝孔上具有用于调整所述微调支架与入墙底壳之间相对角度的冗余空间；

所述控制器具有协处理器模块，用于在所述主机件损坏时令控制器维持对各个家居设备的基本控制。

2.根据权利要求1所述的智能家居中央控制主机，其特征在于，所述控制器上设置有与家居设备和所述主机件进行连接的多个连接接口。

3.根据权利要求1所述的智能家居中央控制主机，其特征在于，所述主机件包括：

触摸显示屏模块，用于进行显示和触摸操作；

主机主板，用于搭载主处理器模块以进行逻辑运算，其控制接口与所述控制器的主板接口连接后，将所述主处理器模块连接至所述控制器；

主机中框，用于将所述主机件装配在所述入墙底壳的正面开口处，其正面装配所述触摸显示屏模块，背面装配在所述入墙底壳的正面开口处。

4.根据权利要求3所述的智能家居中央控制主机，其特征在于，所述主机主板上搭载有主处理器模块、存储器模块和电源模块，所述存储器模块和电源模块的输出端连接至所述主处理器模块的输入端；所述主机主板的控制接口与所述控制器的主板接口连接后，将所述电源模块连接至所述控制器，以使所述电源模块从所述控制器获取电能后向所述主处理器模块进行供电。

5.根据权利要求3或4所述的智能家居中央控制主机，其特征在于，所述主机件还包括接近和环境光传感模块、麦克风模块和应急按键模块中的至少一种；所述接近和环境光传感模块和应急按键模块的输出端连接至所述主机主板，以连接至所述主处理器模块的输入端；所述麦克风模块的输出端连接至所述主机主板，以连接至所述主机主板上搭载的麦克风DSP模块的输入端，所述麦克风DSP模块的输出端连接至所述主处理器模块的输入端。

6.根据权利要求3或4所述的智能家居中央控制主机，其特征在于，所述主机主板上还搭载有Zigbee模块和蓝牙模块中的至少一种，所述Zigbee模块和蓝牙模块的输出端分别连接至所述主处理器模块的输入端。

7.一种权利要求1-6中任一所述的智能家居中央控制主机的安装方法，其特征在于，包括：

步骤1：将入墙底壳嵌入到墙壁上预留的安装槽内；

步骤2：将连接家居设备的线缆穿过所述入墙底壳上的线缆孔后，连接至控制器上对应的连接接口；

步骤3：将控制器安装固定在入墙底壳内；

步骤4：将主机件安装在入墙底壳的正面开口处。

8.根据权利要求7所述的智能家居中央控制主机的安装方法，其特征在于，在步骤3之后，步骤4之前，还包括：将微调支架安装在入墙底壳内，并调节微调支架与入墙底壳之间的相对角度；并在步骤4中，将主机件安装在微调支架上。

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