CN109143924A - 智能家电监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能家电监测系统，包括微控制器、环境监测模块、无线通信模块、家电控制模块、家电设备、移动终端、显示模块和电源模块，移动终端中安装有智能家电监控APP，环境监测模块对家居环境进行监测并将家居环境监测数据传送给微控制器，微控制器判断家居环境监测数据是否满足家居环境参数预设值，通过无线通信模块向家电控制模块发送控制指令，家电控制模块控制对应的家电设备运作；电源模块包括电源输入端、第一电阻、第一三极管、第二三极管、第一稳压二极管、直流电源、第三三极管、第四三极管、第二电位器、第三电阻、第一电容、第二电容和电源输出端。本发明电路结构较为简单、成本较低、电路的安全性和可靠性较高。

Description

智能家电监测系统

技术领域

本发明涉及智能家电领域，特别涉及一种智能家电监测系统。

背景技术

随着科技水平的高速发展，人们的需求越来越多样化，不再局限于传统的生活方式上，随之智能时代到来。智能时代到来，意味着智能家电的出现。越来越多的智能家电出现在人们日常生活中。智能家电也被称为软家电，是提供人们生活质量的精灵家电。它实现了拟人智能，通过传感器及芯片来捕抓和处理信息，最大的特色在于智能家电可以根据自身习惯进行个性化设置，满足不用家庭、不同人的生活需求。传统家电监测系统中的供电部分使用的元器件较多，电路结构复杂，由于使用的元器件较多，造成硬件成本较高。另外，由于传统家电监测系统的供电部分缺少相应的电路保护功能，例如：不能防止干扰信号，造成电路的安全性和可靠性较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路结构较为简单、成本较低、电路的安全性和可靠性较高的智能家电监测系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种智能家电监测系统，包括微控制器、环境监测模块、无线通信模块、家电控制模块、家电设备、移动终端、显示模块和电源模块，所述移动终端中安装有智能家电监控APP，所述环境监测模块对家居环境进行监测并将家居环境监测数据传送给所述微控制器，所述微控制器判断所述家居环境监测数据是否满足家居环境参数预设值，当某一家居环境监测数据不满足所述家居环境参数预设值时，通过所述无线通信模块向所述家电控制模块发送控制指令，所述家电控制模块根据所述控制指令控制对应的所述家电设备运作，所述移动终端通过所述无线通信模块访问所述微控制器获得所述家居环境监测数据，并将控制请求通过所述无线通信模块发送给所述微控制器，所述微控制器根据所述控制请求通过所述无线通信模块向所述家电控制模块发送相应的控制指令，所述显示模块与所述微控制器连接、用于显示所述家居环境监测数据，所述电源模块与所述微控制器连接、用于供电；

所述电源模块包括电源输入端、第一电阻、第一三极管、第二三极管、第一稳压二极管、直流电源、第三三极管、第四三极管、第二电位器、第三电阻、第一电容、第二电容和电源输出端，所述第一电阻的一端与所述电源输入端连接，所述第一电阻的另一端与所述第二三极管的基极连接，所述第二三极管的集电极与所述第一电阻的一端连接，所述第二三极管的发射极分别与所述第一三极管的集电极、第二电容的一端和第三三极管的基极连接，所述第三三极管的集电极与所述第一电阻的一端连接，所述第三三极管的发射极分别与所述第四三极管的基极和第三电阻的一端连接，所述第二电容的另一端与所述第四三极管的集电极连接，所述第一三极管的发射极与所述第一稳压二极管的阴极连接，所述第一稳压二极管的阳极分别与所述直流电源、第二电位器的一个固定端、第一电容的一端和电源输出端连接，所述第一三极管的基极与所述第二电位器的滑动端连接，所述第二电位器的另一个固定端分别与所述第四三极管的发射极、第三电阻的另一端和第一电容的另一端连接，所述第二电容的电容值为220pF。

在本发明所述的智能家电监测系统中，所述电源模块还包括第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第一稳压二极管的阳极连接，所述第四电阻的另一端与所述电源输出端连接，所述第四电阻的阻值为45kΩ。

在本发明所述的智能家电监测系统中，所述电源模块还包括第二二极管，所述第二二极管的阴极与所述第一三极管的基极连接，所述第二二极管的阳极与所述第二电位器的滑动端连接，所述第二二极管的型号为S-301T。

在本发明所述的智能家电监测系统中，所述电源模块还包括第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第二三极管的集电极连接，所述第五电阻的另一端与所述第一电阻的另一端连接，所述第五电阻的阻值为32kΩ。

在本发明所述的智能家电监测系统中，所述第一三极管、第二三极管、第三三极管和第四三极管均为NPN型三极管。

在本发明所述的智能家电监测系统中，所述无线通信模块为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块。

在本发明所述的智能家电监测系统中，所述环境监测模块至少包括温度传感器、湿度传感器、光照强度检测仪和二氧化碳传感器。

实施本发明的智能家电监测系统，具有以下有益效果：由于设有微控制器、环境监测模块、无线通信模块、家电控制模块、家电设备、移动终端、显示模块和电源模块，移动终端中安装有智能家电监控APP，通过智能家电监控APP与微控制器进行通信，可以增加使用的方便性，电源模块包括电源输入端、第一电阻、第一三极管、第二三极管、第一稳压二极管、直流电源、第三三极管、第四三极管、第二电位器、第三电阻、第一电容、第二电容和电源输出端，该电源模块相对于传统家电监测系统的供电部分，其使用的元器件较少，由于节省了一些元器件，这样就可以降低硬件成本，另外，第二电容用于防止第一三极管、第二三极管、第三三极管和第四三极管之间的干扰，因此电路结构较为简单、成本较低、电路的安全性和可靠性较高。

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他的附图。

图1为本发明智能家电监测系统一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中电源模块的电路原理图。

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做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。

在本发明智能家电监测系统实施例中，该智能家电监测系统的结构示意图如图1所示。图1中，该智能家电监测系统包括微控制器1、环境监测模块2、无线通信模块3、家电控制模块4、家电设备5、移动终端6、显示模块7和电源模块8，其中，移动终端6中安装有智能家电监控APP，该智能家电监控APP与传统智能家电控制软件不同，其具有自己全新的软件架构，用于实现智能家电监测。

本实施例中，环境监测模块2对家居环境进行监测，并将家居环境监测数据传送给微控制器1，微控制器1判断家居环境监测数据是否满足家居环境参数预设值，当某一家居环境监测数据不满足家居环境参数预设值时，通过无线通信模块3向家电控制模块4发送控制指令，家电控制模块4根据控制指令控制对应的家电设备5运作，移动终端6通过无线通信模块3访问微控制器1获得家居环境监测数据，并将控制请求通过无线通信模块3发送给微控制器1，微控制器1根据控制请求，通过无线通信模块3向家电控制模块4发送相应的控制指令，显示模块7与微控制器1连接、用于显示家居环境监测数据，电源模块8与微控制器1连接、用于供电。

本实施例中，环境监测模块2至少包括温度传感器、湿度传感器、光照强度检测仪和二氧化碳传感器(图中未示出)。家电设备5可以是空调、加湿器、灯光设备等。本实施例中，当温湿度小于预设的最低温湿度时，家电控制模块4控制空调和加湿器开启，当光照强度小于预设的最低光照强度时，控制灯光设备开启。本发明能实时获取家居环境监测数据，智能化控制或者远程控制家电设备5的运作，具有高度的信息化和智能化，操作简便。

本实施例中，无线通信模块3为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块等。通过设置多种无线通信方式，不仅可以增加无线通信方式的灵活性，还能满足不同用户和不同场合的需求。尤其是采用LoRa模块时，其通信距离较远，且通信性能较为稳定，适用于对通信质量要求较高的场合。

图2为本实施例中电源模块的电路原理图，图2中，该电源模块8包括电源输入端Vin、第一电阻R1、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第一稳压二极管D1、直流电源VCC、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第二电位器RP2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2和电源输出端Vo，其中，第一电阻R1的一端与电源输入端Vin连接，第一电阻R1的另一端与第二三极管Q2的基极连接，第二三极管Q2的集电极与第一电阻R1的一端连接，第二三极管Q2的发射极分别与第一三极管的Q1集电极、第二电容C2的一端和第三三极管Q3的基极连接，第三三极管Q3的集电极与第一电阻R1的一端连接，第三三极管Q3的发射极分别与第四三极管Q4的基极和第三电阻R3的一端连接，第二电容C2的另一端与第四三极管Q4的集电极连接，第一三极管Q1的发射极与第一稳压二极管D1的阴极连接，第一稳压二极管D1的阳极分别与直流电源VCC、第二电位器RP2的一个固定端、第一电容C1的一端和电源输出端Vo连接，第一三极管的Q1基极与第二电位器RP2的滑动端连接，第二电位器RP2的另一个固定端分别与第四三极管Q4的发射极、第三电阻R3的另一端和第一电容C1的另一端连接。

该电源模块8相对于传统家电监测系统的供电部分，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，由于节省了一些元器件，这样就可以降低硬件成本。第二电容C2为耦合电容，用于防止第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3和第四三极管Q4之间的干扰，因此电路的安全性和可靠性较高。值得一提的是，本实施例中，第二电容C2的电容值为220pF，当然，在实际应用中，第二电容C2的电容值可以根据具体情况进行相应调整。

本实施例中，第三三极管Q3和第四三极管Q4构成基本稳压电路，使得第一三极管Q1的集电极电压稳定，减少输入电压变动的影响。输入电压变动不会影响第一三极管Q1的发射极电压，从而保证电压的稳定输出。

本实施例中，第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3和第四三极管Q4均为NPN型三极管。当然，在实际应用中，第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3和第四三极管Q4也可以均采用PNP型三极管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

本实施例中，该电源模块8还包括第四电阻R4，第四电阻R4的一端与第一稳压二极管D1的阳极连接，第四电阻R4的另一端与电源输出端Vo连接。第四电阻R4为限流电阻，用于进行限流保护，以进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第四电阻R4的阻值为45kΩ，当然，在实际应用中，第四电阻R4的阻值可以根据具体情况进行相应调整。

本实施例中，该电源模块8还包括第二二极管D2，第二二极管D2的阴极与第一三极管Q1的基极连接，第二二极管D2的阳极与第二电位器RP2的滑动端连接。第二二极管D2为限流二极管，用于对第一三极管Q1的基极电流进行限流保护，以更进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第二二极管D2的型号为S-301T，当然，在实际应用中，第二二极管D2也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

本实施例中，该电源模块8还包括第五电阻R5，第五电阻R5的一端与第二三极管Q2的集电极连接，第五电阻R5的另一端与第一电阻R1的另一端连接。第五电阻R5为限流电阻，用于对第二三极管Q2的集电极电流进行限流保护，以进一步增强限流效果。值得一提的是，本实施例中，第五电阻R5的阻值为32kΩ，当然，在实际应用中，第五电阻R5的阻值可以根据具体情况进行相应调整。

总之，本实施例中，由于通过智能家电监控APP与微控制器1进行通信，可以增加使用的方便性。该电源模块8相对于传统家电监测系统的供电部分，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，由于节省了一些元器件，这样就可以降低硬件成本。该电源模块8中设有耦合电容，因此电路的安全性和可靠性较高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智能家电监测系统，其特征在于，包括微控制器、环境监测模块、无线通信模块、家电控制模块、家电设备、移动终端、显示模块和电源模块，所述移动终端中安装有智能家电监控APP，所述环境监测模块对家居环境进行监测并将家居环境监测数据传送给所述微控制器，所述微控制器判断所述家居环境监测数据是否满足家居环境参数预设值，当某一家居环境监测数据不满足所述家居环境参数预设值时，通过所述无线通信模块向所述家电控制模块发送控制指令，所述家电控制模块根据所述控制指令控制对应的所述家电设备运作，所述移动终端通过所述无线通信模块访问所述微控制器获得所述家居环境监测数据，并将控制请求通过所述无线通信模块发送给所述微控制器，所述微控制器根据所述控制请求通过所述无线通信模块向所述家电控制模块发送相应的控制指令，所述显示模块与所述微控制器连接、用于显示所述家居环境监测数据，所述电源模块与所述微控制器连接、用于供电；

所述电源模块包括电源输入端、第一电阻、第一三极管、第二三极管、第一稳压二极管、直流电源、第三三极管、第四三极管、第二电位器、第三电阻、第一电容、第二电容和电源输出端，所述第一电阻的一端与所述电源输入端连接，所述第一电阻的另一端与所述第二三极管的基极连接，所述第二三极管的集电极与所述第一电阻的一端连接，所述第二三极管的发射极分别与所述第一三极管的集电极、第二电容的一端和第三三极管的基极连接，所述第三三极管的集电极与所述第一电阻的一端连接，所述第三三极管的发射极分别与所述第四三极管的基极和第三电阻的一端连接，所述第二电容的另一端与所述第四三极管的集电极连接，所述第一三极管的发射极与所述第一稳压二极管的阴极连接，所述第一稳压二极管的阳极分别与所述直流电源、第二电位器的一个固定端、第一电容的一端和电源输出端连接，所述第一三极管的基极与所述第二电位器的滑动端连接，所述第二电位器的另一个固定端分别与所述第四三极管的发射极、第三电阻的另一端和第一电容的另一端连接，所述第二电容的电容值为220pF。

2.根据权利要求1所述的智能家电监测系统，其特征在于，所述电源模块还包括第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第一稳压二极管的阳极连接，所述第四电阻的另一端与所述电源输出端连接，所述第四电阻的阻值为45kΩ。

3.根据权利要求2所述的智能家电监测系统，其特征在于，所述电源模块还包括第二二极管，所述第二二极管的阴极与所述第一三极管的基极连接，所述第二二极管的阳极与所述第二电位器的滑动端连接，所述第二二极管的型号为S-301T。

4.根据权利要求3所述的智能家电监测系统，其特征在于，所述电源模块还包括第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第二三极管的集电极连接，所述第五电阻的另一端与所述第一电阻的另一端连接，所述第五电阻的阻值为32kΩ。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的智能家电监测系统，其特征在于，所述第一三极管、第二三极管、第三三极管和第四三极管均为NPN型三极管。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的智能家电监测系统，其特征在于，所述无线通信模块为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块。

7.根据权利要求1至4任意一项所述的智能家电监测系统，其特征在于，所述环境监测模块至少包括温度传感器、湿度传感器、光照强度检测仪和二氧化碳传感器。