CN112532784A - 一种远程控制家用电器方法及系统 - Google Patents

一种远程控制家用电器方法及系统 Download PDF

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何彦霖
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Abstract

本发明实施例提供了一种远程控制家用电器方法，包括以下步骤：S1：树莓派上http服务器接收手机端APP请求；S2：当树莓派上的http服务器接收的APP请求是底层GPIO口调用时，则根据树莓派系统提供的GPIO驱动，调用I2C协议与STM32单片机进行通讯；S3：STM32单片机接收到树莓派GPIO发送的报文，树莓派GPIO发送的报文含有NRF24L01模块的地址；S4：判断NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址是否一致；S5：当NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址一致时，NRF24L01接收端读取报文信息进而控制家用电器；S6：当NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址不一致时，则进行丢弃报文；本发明实施例便于用户远程遥控家用电器设备，进而提高用户使用家用电器的体验。

Description

一种远程控制家用电器方法及系统
技术领域
本发明涉及智能家居技术领域,更具体地说，涉及到一种远程控制家用电器方法及系统。
背景技术
随着互联网科技的不断地发展，越来越多的技术应用在智能家居领域，其中家用电器中的远程遥控涉及到众多技术应用。
目前家用电器大部分还是人工操作，人工操作时间成本高以及用户体验不佳。
本发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种远程控制家用电器方法用来解决家用电器如何进行远程遥控以及用户体验不佳的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种远程控制家用电器方法，包括以下步骤：
S1：树莓派上http服务器接收手机端APP请求；
S2：当树莓派上的http服务器接收的APP请求是底层GPIO口调用时，则根据树莓派系统提供的GPIO驱动，调用I2C协议与STM32单片机进行通讯；
S3：STM32单片机接收到树莓派GPIO发送的报文，树莓派GPIO发送的报文含有NRF24L01模块的地址；
S4：判断NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址是否一致；
S5：当NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址一致时，NRF24L01接收端读取报文信息进而控制家用电器；
S6：当NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址不一致时，则进行丢弃报文。
优选地，树莓派上http服务器接收手机端APP请求之前，所述步骤还包括：
在树莓派上搭建nginx；
申请花生壳域名穿透至设备对应的端口；
手机端的APP请求对应的域名端口，花生壳将手机端的APP请求转发至nginx。
优选地，花生壳将手机端的APP请求转发至nginx之后，所述步骤还包括：
nginx将手机端的APP请求转发至http服务器。
优选地，当树莓派上的http服务器接收的APP请求是底层GPIO口调用时之前，所述步骤还包括：
判断树莓派上的http服务器接收的APP请求是定时任务配置还是底层GPIO口调用。
优选地，判断树莓派上的http服务器接收的APP请求是定时任务配置还是底层GPIO口调用之后，所述步骤还包括：
当树莓派上的http服务器接收的APP请求是定时任务配置时，则将配置信息写入文件系统。
优选地，STM32单片机接收到树莓派GPIO发送的报文之后，所述步骤还包括：
STM32单片机通过SPI协议将报文发送至NRF24L01模块。
优选地，STM32单片机通过SPI协议将报文发送至NRF24L01模块之后，所述步骤还包括：
NRF24L01模块接收报文；
NRF24L01模块将NRF24L01接收端的地址和报文信息进行发送；
NRF24L01接收端接收到报文。
优选地，当NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址一致时，NRF24L01接收端读取报文信息进而控制家用电器，所述步骤包括：
当NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址一致时，则产生STM32单片机中断信号；
通过唤醒STM32单片机之后，STM32单片机通过SPI协议从NRF24L01接收端读取报文信息。
优选地，当NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址不一致时，则进行丢弃报文之后，所述步骤还包括：
STM32单片机收到报文之后，通过控制IO电压输出，再经过三极管或者场效应管放大，从而控制IGBT的栅极，进而控制家用电器的电源。
一种远程控制家用电器系统，所述系统包括：
第一接收单元，用于树莓派上http服务器接收手机端APP请求；
通讯单元，用于当树莓派上的http服务器接收的APP请求是底层GPIO口调用时，则根据树莓派系统提供的GPIO驱动，调用I2C协议与STM32单片机进行通讯；
第二接收单元，用于STM32单片机接收到树莓派GPIO发送的报文，树莓派GPIO发送的报文含有NRF24L01模块的地址；
判断单元，用于判断NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址是否一致；
读取单元，用于当NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址一致时，NRF24L01接收端读取报文信息进而控制家用电器；
丢弃单元，用于当NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址不一致时，则进行丢弃报文。
本发明的有益效果是：树莓派上http服务器接收手机端APP请求；当树莓派上的http服务器接收的APP请求是底层GPIO口调用时，则根据树莓派系统提供的GPIO驱动，调用I2C协议与STM32单片机进行通讯；STM32单片机接收到树莓派GPIO发送的报文，树莓派GPIO发送的报文含有NRF24L01模块的地址；判断NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址是否一致；当NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址一致时，NRF24L01接收端读取报文信息进而控制家用电器；当NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址不一致时，则进行丢弃报文，便于用户远程遥控家用电器设备，进而提高用户使用家用电器的体验。
附图说明
图1是一种远程控制家用电器方法的流程示意图。
图2是一种远程控制家用电器系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：
实施例一：
图1示出了本发明实施例一提供的一种远程控制家用电器方法的实现流程，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
在步骤S101中，树莓派上http服务器接收手机端APP请求；
在本申请实施例中，树莓派上http服务器接收手机端APP请求，用于接收手机web端的请求，然后转发给内部web服务器。
优选地，树莓派上http服务器接收手机端APP请求之前，所述步骤还包括：
在树莓派上搭建nginx；
申请花生壳域名穿透至设备对应的端口；
手机端的APP请求对应的域名端口，花生壳将手机端的APP请求转发至nginx。
进一步优选地，花生壳将手机端的APP请求转发至nginx之后，所述步骤还包括：
nginx将手机端的APP请求转发至http服务器。
在步骤S102中，当树莓派上的http服务器接收的APP请求是底层GPIO口调用时，则根据树莓派系统提供的GPIO驱动，调用I2C协议与STM32单片机进行通讯；
在本申请实施例中，当树莓派上的http服务器接收的APP请求是底层GPIO口调用时，则根据树莓派系统提供的GPIO驱动，调用I2C协议与STM32单片机进行通讯，让app端传输过来的指令传输到单片机。
优选地，当树莓派上的http服务器接收的APP请求是底层GPIO口调用时之前，所述步骤还包括：
判断树莓派上的http服务器接收的APP请求是定时任务配置还是底层GPIO口调用。
进一步优选地，判断树莓派上的http服务器接收的APP请求是定时任务配置还是底层GPIO口调用之后，所述步骤还包括：
当树莓派上的http服务器接收的APP请求是定时任务配置时，则将配置信息写入文件系统。
在步骤S103中，STM32单片机接收到树莓派GPIO发送的报文，树莓派GPIO发送的报文含有NRF24L01模块的地址；
在本申请实施例中，STM32单片机接收到树莓派GPIO发送的报文，树莓派GPIO发送的报文含有NRF24L01模块的地址，树莓派可以不需要包含单片机的地址，地址固化到单片机上，单片机在发送报文时，根据设备ID来取出地址。
优选地，STM32单片机接收到树莓派GPIO发送的报文之后，所述步骤还包括：
STM32单片机通过SPI协议将报文发送至NRF24L01模块。
进一步优选地，STM32单片机通过SPI协议将报文发送至NRF24L01模块之后，所述步骤还包括：
NRF24L01模块接收报文；
NRF24L01模块将NRF24L01接收端的地址和报文信息进行发送；
NRF24L01接收端接收到报文。
在步骤S104中，判断NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址是否一致；
在本申请实施例中，判断NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址是否一致，过滤掉不属于NRF24L01接收端的地址。
在步骤S105中，当NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址一致时，NRF24L01接收端读取报文信息进而控制家用电器；
在本申请实施例中，NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址一致时，NRF24L01接收端读取报文信息进而控制家用电器。
具体地，当NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址一致时，NRF24L01接收端读取报文信息进而控制家用电器，所述步骤包括：
当NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址一致时，则产生STM32单片机中断信号；
通过唤醒STM32单片机之后，STM32单片机通过SPI协议从NRF24L01接收端读取报文信息。
在步骤S106中，当NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址不一致时，则进行丢弃报文。
在本申请实施例中，当NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址不一致时，则进行丢弃报文，不属于NRF24L01接收端的报文直接忽略。
优选地，当NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址不一致时，则进行丢弃报文之后，所述步骤还包括：
STM32单片机收到报文之后，通过控制IO电压输出，再经过三极管或者场效应管放大，从而控制IGBT的栅极，进而控制家用电器的电源。
本领域普通技术人员可以理解实现上述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，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。
实施例二：
图2示出了本发明实施例二提供的一种远程控制家用电器系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
第一接收单元201，用于树莓派上http服务器接收手机端APP请求；
通讯单元202，用于当树莓派上的http服务器接收的APP请求是底层GPIO口调用时，则根据树莓派系统提供的GPIO驱动，调用I2C协议与STM32单片机进行通讯；
第二接收单元203，用于STM32单片机接收到树莓派GPIO发送的报文，树莓派GPIO发送的报文含有NRF24L01模块的地址；
判断单元204，用于判断NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址是否一致；
读取单元205，用于当NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址一致时，NRF24L01接收端读取报文信息进而控制家用电器；
丢弃单元206，用于当NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址不一致时，则进行丢弃报文
在本申请实施例中，树莓派上http服务器接收手机端APP请求；当树莓派上的http服务器接收的APP请求是底层GPIO口调用时，则根据树莓派系统提供的GPIO驱动，调用I2C协议与STM32单片机进行通讯；STM32单片机接收到树莓派GPIO发送的报文，树莓派GPIO发送的报文含有NRF24L01模块的地址；判断NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址是否一致；当NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址一致时，NRF24L01接收端读取报文信息进而控制家用电器；当NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址不一致时，则进行丢弃报文，便于用户远程遥控家用电器设备，进而提高用户使用家用电器的体验；各单元的具体实施方式可参考实施例一的描述，在此不再赘述。
实施例三：
实现方式具体如下：
开发一个APP应用端，APP应用端里面有各种开关，比如打开总电源开关，空调，热水器，紫外灯等等，定期任务配置功能，该APP底层通过http协议调用树莓派的web服务器提供的服务。
在树莓派硬件上搭建nginx，该nginx主要是用于http请求转发功能。然后申请一个花生壳域名穿透，将该域名穿透到设备对应的端口，当外部请求对应的域名端口后，花生壳将请求转发到nginx，然后nginx再将该访问转发到内部的http服务器服务器。
树莓派上的http服务器收到手机端的APP请求后，判断远程的请求是定时任务配置还是底层GPIO口调用，如果是GPIO调用，则通过树莓派系统提供的GPIO驱动，调用I2C协议，然后和STM32单片机通讯；如果只是配置定时器，则将配置信息写入文件系统。
定时器的作用：主要是用于按指定的时间点，定时打开或关闭家用电器或电源；原理是通过调用树莓派的驱动调用GPIO的I2C引脚，和STM32单片机通讯，然后再操作IGBT。
STM32单片机收到树莓派GPIO发送来的报文后(该报文包含NRF24L01接收端的地址以及设备ID以及开关信号)，再通过SPI协议，将报文发送给NRF24L01模块，NRF24L01模块接收到报文后，将地址和报文信息一并发送出去。
接收端的NRF24L01接收到报文后，判断传输过来的地址和在自身是否一致，如果一致，则产生STM32单片机中断信号，通过唤醒STM32单片机后，单片机通过SPI协议从NRF24L01接收端读取报文信息；如果地址不一致，则做丢弃处理。
STM32收到报文后，通过控制IO口的电压输出，然后再经过三极管或者场效应管放大，通过光电耦合，从而控制IGBT的栅极，从而控制用电器的电源。
通过配置每一个接收端的地址，每次手机APP操作的远程遥控的时候，通过不同的地址，去操作不同的家用电器设备。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各实施例的单元及算法步骤，能够以电子硬件或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。
专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同的方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉技术领域的人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或者替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种远程控制家用电器方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：树莓派上http服务器接收手机端APP请求；
S2：当树莓派上的http服务器接收的APP请求是底层GPIO口调用时，则根据树莓派系统提供的GPIO驱动，调用I2C协议与STM32单片机进行通讯；
S3：STM32单片机接收到树莓派GPIO发送的报文，树莓派GPIO发送的报文含有NRF24L01模块的地址；
S4：判断NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址是否一致；
S5：当NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址一致时，NRF24L01接收端读取报文信息进而控制家用电器；
S6：当NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址不一致时，则进行丢弃报文。
2.根据权利要求1所述的一种远程控制家用电器方法，其特征在于，树莓派上http服务器接收手机端APP请求之前，所述步骤还包括：
在树莓派上搭建nginx；
申请花生壳域名穿透至设备对应的端口；
手机端的APP请求对应的域名端口，花生壳将手机端的APP请求转发至nginx。
3.根据权利要求2所述的一种远程控制家用电器方法，其特征在于，花生壳将手机端的APP请求转发至nginx之后，所述步骤还包括：
nginx将手机端的APP请求转发至http服务器。
4.根据权利要求3所述的一种远程控制家用电器方法，其特征在于，当树莓派上的http服务器接收的APP请求是底层GPIO口调用时之前，所述步骤还包括：
判断树莓派上的http服务器接收的APP请求是定时任务配置还是底层GPIO口调用。
5.根据权利要求4所述的一种远程控制家用电器方法，其特征在于，判断树莓派上的http服务器接收的APP请求是定时任务配置还是底层GPIO口调用之后，所述步骤还包括：
当树莓派上的http服务器接收的APP请求是定时任务配置时，则将配置信息写入文件系统。
6.根据权利要求5所述的一种远程控制家用电器方法，其特征在于，STM32单片机接收到树莓派GPIO发送的报文之后，所述步骤还包括：
STM32单片机通过SPI协议将报文发送至NRF24L01模块。
7.根据权利要求6所述的一种远程控制家用电器方法，其特征在于，STM32单片机通过SPI协议将报文发送至NRF24L01模块之后，所述步骤还包括：
NRF24L01模块接收报文；
NRF24L01模块将NRF24L01接收端的地址和报文信息进行发送；
NRF24L01接收端接收到报文。
8.根据权利要求7所述的一种远程控制家用电器方法，其特征在于，当NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址一致时，NRF24L01接收端读取报文信息进而控制家用电器，所述步骤包括：
当NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址一致时，则产生STM32单片机中断信号；
通过唤醒STM32单片机之后，STM32单片机通过SPI协议从NRF24L01接收端读取报文信息。
9.根据权利要求8所述的一种远程控制家用电器方法，其特征在于，当NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址不一致时，则进行丢弃报文之后，所述步骤还包括：
STM32单片机收到报文之后，通过控制IO电压输出，再经过三极管或者场效应管放大，从而控制IGBT的栅极，进而控制家用电器的电源。
10.一种远程控制家用电器系统，其特征在于，所述系统包括：
第一接收单元，用于树莓派上http服务器接收手机端APP请求；
通讯单元，用于当树莓派上的http服务器接收的APP请求是底层GPIO口调用时，则根据树莓派系统提供的GPIO驱动，调用I2C协议与STM32单片机进行通讯；
第二接收单元，用于STM32单片机接收到树莓派GPIO发送的报文，树莓派GPIO发送的报文含有NRF24L01模块的地址；
判断单元，用于判断NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址是否一致；
读取单元，用于当NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址一致时，NRF24L01接收端读取报文信息进而控制家用电器；
丢弃单元，用于当NRF24L01接收端从NRF24L01模块接收的地址与NRF24L01接收端的地址不一致时，则进行丢弃报文。
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