CN109240394A - 一种智能家居空气环境自适应调节系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能家居空气环境自适应调节系统及其方法，涉及智能家居领域。本发明包括微处理器、存储器、输入设备、输出设备、计算机上位机和手机APP；微处理器包括运算器和控制器；运算器用于处理输入设备上传的数据信息并生成操作指令发送至控制器；控制器用于接收运算器上传的操作指令输出至输出设备；存储器包括EPROM写入器和RAM写入器；EPROM写入器用于预先存入系统的管理程序；RAM写入器用于根据用户控制要求写入的应用程序。本发明将多种环境监测设备通过ZigBee网络连接微处理器，并在每个线路的输出端安装独立控制的手动开关，微处理器处理数据生成控制指令通过模块解析下发至输出设备，降低了智能家居的成本、方便维护、提高用户体验。

Description

一种智能家居空气环境自适应调节系统及其方法

技术领域

本发明属于智能家居领域，特别是涉及一种智能家居空气环境自适应调节系统及其方法。

背景技术

智能家居是基于物联网技术的一项新兴产业，照明控制技术是智能家居的一个重要研究方向。一般的自适应调节系统由传感器、控制器与用电器等设备组成。智能家居环境自适应调节系统的主要功能是为用户提供方便、智能的家庭居住体验。通常在家用智能家居系统中，美国某公司为商用与家用场合提供了比较先进的解决方案，该公司的“PAC2”环境控制主机是一种智能环境调控装置，通过专用软件进行设置，具有串口通信、以太网连接功能，内建8路继电器，可以与该公司的“CAEN”系列自动化安装箱联网使用，联网后可对各类环境调节设施进行控制。但该设施价格不菲，更适用于商用场合而非普通家用；类似产品在国内尚未得到普及，究其原因，主要是成本太高、维护困难、无法获得良好的用户体验、技术方案难以嵌入家庭装修方案、施工难度大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能家居空气环境自适应调节系统及其方法，将多种环境监测设备通过ZigBee网络连接微处理器，并在每个线路的输出端安装独立控制的手动开关，通过在存储器安装多种应用程序，方便对系统进行更新维护，微处理器处理数据生成控制指令通过模块解析下发至输出设备，解决了现有的智能家居成本高、维护困难、用户体验不佳的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种智能家居空气环境自适应调节系统，包括微处理器、存储器、输入设备、输出设备、计算机上位机和手机APP；

所述微处理器通过串口通信模块与计算机上位机连接；所述微处理器通过无线通讯模块与手机APP连接；所述微处理器分别与输出设备和输出设备之间电性连接；

所述微处理器包括运算器和控制器；所述运算器用于处理输入设备上传的数据信息并生成操作指令发送至控制器；所述控制器用于接收运算器上传的操作指令输出至输出设备；

所述存储器包括EPROM写入器和RAM写入器；所述EPROM写入器用于预先存入系统的管理程序、用户指令解释程序以及系统调用的专用标准程序块；所述RAM写入器用于根据用户控制要求写入的应用程序；

所述计算机上位机用于对系统进行升级调试以及数据展示；所述手机APP用于对系统进行操作以及数据查询。

优选地，所述输入设备通过ZigBee网络与微处理器连接；所述输入设备包括温度传感器、湿度传感器、光强传感器、烟雾传感器和红外传感器；所述输入设备实时采集环境信息并上传至微处理器。

优选地，所述输出设备通过设备驱动模块与微处理器连接；所述输出设备包括照明灯、风扇、空调、加湿器和水阀。

优选地，所述微处理器还包括定时模块和报警模块；所述定时模块用于对系统的工作时间进行设置，所述报警模块用于当输入设备上传的数据超过预先设定值时，系统将发送警报指令至报警模块；所述报警模块为声光报警器。

优选地，温度传感器、湿度传感器、光强传感器、烟雾传感器和红外传感器的输出端均分别与微处理器连接，且每条输出端设置有一手动开关。

本发明为一种实现智能家居空气环境自适应调节系统的方法，包括如下步骤：

步骤S1：用户根据实际需求通过上位机或手机APP将环境自适应调节系统调节成手动或自动模式；

步骤S2：判断系统的是否为自动模式；

若是，则执行步骤S3；

若否，则执行步骤S6；

步骤S3；多种输入设备实时监控家居空气环境，并将数据通过ZigBee网络上传至微处理器；

步骤S4：微处理器将数据与存储器预先录入的正常数据进行比对，并生成对应的操作指令；

步骤S5：操作指令通过设备驱动模块解析，将解析的指令发送至对应的输出设备；

步骤S6；环境自适应调节系统处于休眠状态。

优选地，所述步骤S1中，环境自适应调节系统的多条线路均独立控制成手动或自动模式，且烟雾传感器所属线路只能设置成自动模式。

本发明具有以下有益效果：

本发明将多种环境监测设备通过ZigBee网络连接微处理器，并在每个线路的输出端安装独立控制的手动开关，通过在存储器安装多种应用程序，方便对系统进行更新维护，微处理器处理数据生成控制指令通过模块解析下发至输出设备，降低了智能家居的成本、方便维护、提高用户体验。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明的一种智能家居空气环境自适应调节系统结构框图；

图2为本发明的一种智能家居空气环境自适应调节系统的实现步骤图。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本发明为一种智能家居空气环境自适应调节系统，包括微处理器、存储器、输入设备、输出设备、计算机上位机和手机APP；

微处理器通过串口通信模块与计算机上位机连接，串口通信模块为MAX3232串口通信芯片；微处理器通过无线通讯模块与手机APP连接；微处理器分别与输出设备和输出设备之间电性连接；

微处理器包括运算器和控制器；运算器用于处理输入设备上传的数据信息并生成操作指令发送至控制器；控制器用于接收运算器上传的操作指令输出至输出设备；

存储器包括EPROM写入器和RAM写入器；EPROM写入器用于预先存入系统的管理程序、用户指令解释程序以及系统调用的专用标准程序块；RAM写入器用于根据用户控制要求写入的应用程序；

计算机上位机用于对系统进行升级调试以及数据展示，计算机上位机通过EPROM写入器和RAM写入器分别向存储器内写入系统管理程序和用户应用程序，当进行系统维护或更像时，可以直接通过计算机上位机对存储器进行操作；手机APP用于对系统进行操作以及数据查询，用户通过手机APP注册获取访问权限，注册成功后能够通过无线通信模块访问并下发操作指令至微处理器。

其中，输入设备通过ZigBee网络与微处理器连接；输入设备包括温度传感器、湿度传感器、光强传感器、烟雾传感器和红外传感器；温度传感器用于监测家居环境下的室内温度；湿度传感器用于检测家居环境下的室内湿度；光强传感器用于检测家居环境下的光照强度；红外传感器用于检测家中是否有外来人员进入并及时报警；输入设备实时采集环境信息并上传至微处理器。

其中，输出设备通过设备驱动模块与微处理器连接；输出设备包括照明灯、风扇、空调、加湿器和水阀；照明灯为LED灯组能够根据室内光照强度的大小进行调节；风扇和空调能够根据室内温度进行降温处理；加湿器用于根据湿度传感器上传的空气湿度进行调节。

其中，微处理器还包括定时模块和报警模块；定时模块用于对系统的工作时间进行设置，报警模块用于当输入设备上传的数据超过预先设定值时，系统将发送警报指令至报警模块；报警模块为声光报警器。

其中，温度传感器、湿度传感器、光强传感器、烟雾传感器和红外传感器的输出端均分别与微处理器连接，且每条输出端设置有一手动开关；用户可以根据实际需要对多条传感线路进行关闭，提高用户体验，节能环保。

本发明为一种实现智能家居空气环境自适应调节系统的方法，包括如下步骤：

步骤S1：用户根据实际需求通过上位机或手机APP将环境自适应调节系统调节成手动或自动模式；

步骤S2：判断系统的是否为自动模式；

若是，则执行步骤S3；

若否，则执行步骤S6；

步骤S3；多种输入设备实时监控家居空气环境，并将数据通过ZigBee网络上传至微处理器；

步骤S4：微处理器将数据与存储器预先录入的正常数据进行比对，并生成对应的操作指令；

步骤S5：操作指令通过设备驱动模块解析，将解析的指令发送至对应的输出设备；

步骤S6；环境自适应调节系统处于休眠状态。

其中，步骤S1中，环境自适应调节系统的多条线路均独立控制成手动或自动模式，且烟雾传感器所属线路只能设置成自动模式。

值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种智能家居空气环境自适应调节系统，包括微处理器、存储器、输入设备、输出设备、计算机上位机和手机APP，其特征在于：

所述微处理器通过串口通信模块与计算机上位机连接；所述微处理器通过无线通讯模块与手机APP连接；所述微处理器分别与输出设备和输出设备之间电性连接；

所述微处理器包括运算器和控制器；所述运算器用于处理输入设备上传的数据信息并生成操作指令发送至控制器；所述控制器用于接收运算器上传的操作指令输出至输出设备；

所述存储器包括EPROM写入器和RAM写入器；所述EPROM写入器用于预先存入系统的管理程序、用户指令解释程序以及系统调用的专用标准程序块；所述RAM写入器用于根据用户控制要求写入的应用程序；

所述计算机上位机用于对系统进行升级调试以及数据展示；所述手机APP用于对系统进行操作以及数据查询。

2.根据权利要求1所述的一种智能家居空气环境自适应调节系统，其特征在于，所述输入设备通过ZigBee网络与微处理器连接；所述输入设备包括温度传感器、湿度传感器、光强传感器、烟雾传感器和红外传感器；所述输入设备实时采集环境信息并上传至微处理器。

3.根据权利要求1所述的一种智能家居空气环境自适应调节系统，其特征在于，所述输出设备通过设备驱动模块与微处理器连接；所述输出设备包括照明灯、风扇、空调、加湿器和水阀。

4.根据权利要求1所述的一种智能家居空气环境自适应调节系统，其特征在于，所述微处理器还包括定时模块和报警模块；所述定时模块用于对系统的工作时间进行设置，所述报警模块用于当输入设备上传的数据超过预先设定值时，系统将发送警报指令至报警模块；所述报警模块为声光报警器。

5.根据权利要求2所述的一种智能家居空气环境自适应调节系统及其方法，其特征在于，所述温度传感器、湿度传感器、光强传感器、烟雾传感器和红外传感器的输出端均分别与微处理器连接，且每条输出端设置有一手动开关。

6.如根据权利要求1-5所述的一种智能家居空气环境自适应调节系统的实现方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：用户根据实际需求通过上位机或手机APP将环境自适应调节系统调节成手动或自动模式；

步骤S2：判断系统的是否为自动模式；

若是，则执行步骤S3；

若否，则执行步骤S6；

步骤S3；多种输入设备实时监控家居空气环境，并将数据通过ZigBee网络上传至微处理器；

步骤S4：微处理器将数据与存储器预先录入的正常数据进行比对，并生成对应的操作指令；

步骤S5：操作指令通过设备驱动模块解析，将解析的指令发送至对应的输出设备；

步骤S6；环境自适应调节系统处于休眠状态。

7.根据权利要求6所述的一种智能家居空气环境自适应调节系统的方法，其特征在于，所述步骤S1中，环境自适应调节系统的多条线路均独立控制成手动或自动模式，且烟雾传感器所属线路只能设置成自动模式。