CN202837981U - 一种智能家居监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种智能家居监控系统包括：主控部分和从控部分，其中主控部分包括：ZigBee无线通信主模块、主控端微控制器、Tiny6410核心板、显示器、全球移动通讯系统通信模块、娱乐扩展功能模块以及互联网功能处理模块，所述ZigBee无线通信主模块与微控制器相连，Tiny6410核心板分别与微控制器、显示器、全球移动通讯系统通信模块、娱乐扩展功能模块以及互联网功能处理模块相连；从控部分包括多个嵌入在被监控对象之内的ZigBee监控电路，所述ZigBee监控电路具体包括：ZigBee无线通信子模块、从控端微控制器及检测模块，所述检测模块与从控端微控制器相连，从控制端微控制器与ZigBee无线通信子模块相连。该系统主控部分功能区分明确，传输信息稳定，功耗低，硬件成本低廉，安装方便。

Description

一种智能家居监控系统

技术领域

本实用新型涉及家居监控技术领域，更具体的说，本实用新型涉及一种智能家居监控系统。

背景技术

随着科技的发展和生活质量的提高，人们对住宅的追求，除了安全性及舒适度外，越来越注重它的智能化、网络化。美国率先提出智能家居((SmartHome)的概念，将无线通信技术、传感器技术、电子技术、计算机技术及自动控制技术等进行综合应用，组成一个具有家庭安防、可视对讲、家居控制、远程监视等功能的综合服务和管理系统。

传统的智能家居系统往往采用有线方式进行设置连接，这种方式往往布线复杂、不易维护、系统不稳定还会影响室内美观等。目前，国内外主流的智能家居系统大多采用无线通信技术，较好的解决了上述缺点。

而在无线通信技术基础上发展而来的无线传感器网络(WSN)技术更是一枝独秀，发展迅速。无线传感器网络技术在传统无线通信技术的基础上，综合了嵌入式技术、网络技术、传感器技术等，组成了具有数据采集、精确定位、远程监控等功能强大的网络。例如中国专利申请号为200710039151.8，名称为《基于电话和Zigbee技术的智能家居控制系统》的文献公开了一种智能家居控制系统，包括家庭控制中心和若干个基于Zigbee技术的无线通信控制模块，该方案中将Zigbee无线通信模块内置于家庭控制中心和每个控制模块，通过这些ZigBee无线通信模块，数据或指令在控制中心和控制模块之间传送，但其具有传输距离有限的局限性；另外，家庭控制中心与电话网络相连，通过家庭内部电话或远程电话实现整个系统的控制，而使用电话也存在信号不稳定、资费高等缺点。

另外，中国专利申请号201020104269.1，名称为《一种基于ZigBee技术的智能家居系统》的文献公开了一种智能家居系统设计，包括多个家用设备、家居控制中心、中继控制器等，该方案中控制中心与中继控制器通信转换为ZigBee控制命令，手持控制器通过人机交互发送Zigbee控制命令或直接发送红外控制命令，但其具有拓展监控设备模块有限的局限性，未涉及家庭娱乐功能的拓展，另外主控端过多协议转换耗时、处理速度变慢、容易引起不稳定等因素。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种智能家居监控系统，该系统主控端功能区分明确，传输信息稳定，功耗低，硬件成本低廉，安装方便。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种智能家居监控系统，其包括：主控部分和从控部分，其中主控部分包括：

ZigBee无线通信主模块、主控端微控制器、Tiny6410核心板、显示器、全球移动通讯系统通信模块、娱乐扩展功能模块以及互联网功能处理模块，所述ZigBee无线通信主模块与微控制器相连，Tiny6410核心板分别与微控制器、显示器、全球移动通讯系统通信模块、娱乐扩展功能模块以及互联网功能处理模块相连；

从控部分包括多个ZigBee监控电路，所述ZigBee监控电路具体包括：

ZigBee无线通信子模块、从控端微控制器及检测模块，所述检测模块与从控端微控制器相连，从控制端微控制器与ZigBee无线通信子模块相连。

其中，ZigBee无线通信主模块和ZigBee无线通信子模块均采用MRF24J40模块。

其中，所述检测模块可包括：红外检测模块、温度检测模块、湿度检测模块、气体检测模块。

其中，所述主控端微控制器和从控端微控制器均可采用PIC18f4620微控制器。

其中，所述显示器可为7寸液晶显示器。

其中，所述娱乐扩展功能模块可包括MP3、MP4模块等。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

首先，本实用新型基于ZigBee技术通信，ZigBee无线通信模块可采用microchip公司生产的MRF24J40模块，功耗低、传输距离远、运行稳定；

其次，本实用新型的主控制部分可采用性能强大的基于ARM内核的Tiny6410：功能强大、内存大、系统运行流畅、功能强大（可增加更多的娱乐功能、游戏功能、影视功能），拓展了家庭娱乐功能模块。主控制端人机交互采用7寸LCD触摸屏：视觉更加广、更加清晰、使用更加方便；

再次，本实用新型的主控部分功能区分明确：GSM通信模块主要用于报警，互联网Internet模块用于远程监控。

再次，本实用新型的从控部分可以方便的拓展监控模块，应用范围广泛，而且安装方便，成本低、网络容量大。

附图说明

图1是本实用新型一种智能家居监控系统进行监控的具体实施例结构示意图。

具体实施方式

本实用新型基于ZigBee网络的无线智能家居监控系统，其包括：主控部分和从控部分，下面分别说明。

主控部分：

本实用新型的主控部分包括：ZigBee无线通信主模块、主控端微控制器、Tiny6410核心板、显示器、全球移动通讯系统（GSM，Global System of Mobilecommunication）通信模块、娱乐扩展功能模块以及互联网功能处理模块，所述ZigBee无线通信主模块与微控制器相连，Tiny6410核心板分别与微控制器、显示器、全球移动通讯系统通信模块、娱乐扩展功能模块以及互联网功能处理模块相连；

具体实现时，ZigBee无线通信主模块可采用microchip公司生产的MRF24J40模块，可使ZigBee无线通信功耗低、传输距离远，而且运行稳定，当然实际设计时，也可采用其他类似性能的模块，这里不再赘述；

另外，本实施例中所述主控端微控制器采用PIC18f4620微控制器，PIC18F4620微控制器具有丰富的片上存储功能，具有64KB Flash和3968字节RAM的存储空间；而且该微控制器具有多种省电模式供选择。除了具有丰富的片上存储功能和多种省电模式以外，18F4620微控制器还具有13个10位A/D转换器、多个I/O数据线。可以很容易用软件对其进行编程和仿真，这些接口同时还可以用作与传感单元的接口。

另外，本实施例中采用Tiny6410核心板，该Tiny6410核心板中央处理器CPU允许速度快、功能强大，娱乐扩展功能模块6可扩展很多的娱乐功能，例如MP3、MP4.等，可使本实用新型系统具有丰富的家庭娱乐功能。

另外，本实施例中显示器可采用7寸电阻触摸屏7，以便于操控。

从控部分

本实用新型的从控部分包括多个ZigBee监控电路，接收主控ZigBee节点模块发送的驱动信号，或者接收被控设备或环境的触发信号，被控设备可以为为红外报警器、温度传感器、湿度传感器、烟感报警器等，具体实现时，所述ZigBee监控电路可包括：

ZigBee无线通信子模块、从控端微控制器及检测模块，所述检测模块与从控端微控制器相连，从控制端微控制器与ZigBee无线通信子模块相连，ZigBee监控电路或其中的检测模块可嵌入在家居设备、报警传感器或家用电器之内进行传感或检测，需要说明的，检测模块根据具体的需求或者应用来扩展，例如，本实施例中检测模块可包括：红外检测模块、温度检测模块、湿度检测模块、气体检测模块，红外检测模块、温度检测模块、湿度检测模块、气体检测模块均可分别与从控端微控制器和ZigBee无线通信子模块相应组成一个ZigBee监控电路，实际应用中，本实用新型的从控部分还可以扩展其他的检测模块，这里不再赘述。

另外，与主控部分相同的，本实用新型从控部分的ZigBee无线通信子模块8可采用MRF24J40模块，从控端微控制器可采用PIC 18f4620微控制器。

本实用新型中Web服务器构建在ARM内核的Tiny6410硬件平台上，支持TCP/IP协议，可以与外部网络进行通信。用户可以通过Internet远程访问嵌入式Web服务器(即主控制界面)，也可以通过电阻触摸屏进行访问，从而实时对家庭环境信息进行查询和监控，当家里有遇到什么危险或者是突发情况的时候，还可通过GSM通信模块发送短信通知给用户，而ZigBee无监控电路的主要功能便是实现家居系统内部网信息采集网络的建立和反馈控制。

下面结合图1以具体的监控过程进一步说明本实用新型的工作原理。

监控实例一

当有人身上带着危险物品进入家中的时候，基于红外检测的ZigBee监控电路1中红外检测模块开始工作，采集数据并通过PIC18f4620芯片发送到ZigBee无线通信子模块，并作为异常情况通知到主控部分的嵌入式Web服务器。同时启动通信模块，通过GSM通信模块5发送报警信息到指定的手机用户，用户也可以通过IE浏览器访问嵌入式Web服务器及时了解家中的情况。

监控实例二

通过基于温度检测的ZigBee监控电路2负责监视室内温度，具体实现时，用户通过点击主控制板上的相应的功能按钮产生发送控制命令字，经过以太网卡解析命令后，反馈给主控部分嵌入式平台上的Web服务器，嵌入式Web服务器通过串口与ZigBee无线通信主模块通信，进而传送给从控部分，由从控部分的ZigBee无线通信子模块发送命令给终端子节点，实现对室内温度的实时监视。

监控实例三

同样，通过基于湿度检测的ZigBee监控电路3也可以方便、快捷的了解家中环境的湿度。用户通过远程的浏览器访问与嵌入式Web服务器相连的ZigBee网络中的基于湿度检测的ZigBee监控电路3，实时获取数据。

监控实例四

同样，通过基于烟雾、气体检测的ZigBee监控电路4可以实现对家中一氧化碳气体浓度的检测，该电路中传感器检测到的信号经过处理后由ZigBee无线通信子模块反馈给主控部分，当检测值超过标准上限值时，基于烟雾、气体检测的ZigBee监控电路4可迅速启动排气扇装置，并通过GSM通信模块5网络发送气体异常信息到用户手机。

综上，上述实施例中基于ZigBee技术通信，ZigBee无线通信模块可采用microchip公司生产的MRF24J40模块，功耗低、传输距离远、运行稳定；

其次，本实用新型的主控制部分可采用性能强大的基于ARM内核的Tiny6410：功能强大、内存大、系统运行流畅、功能强大（可增加更多的娱乐功能、游戏功能、影视功能），拓展了家庭娱乐功能模块。主控制端人机交互采用7寸LCD触摸屏：视觉更加广、更加清晰、使用更加方便；

再次，本实用新型的主控制部分功能区分明确：GSM通信模块主要用于报警，互联网Internet模块用于远程监控。

再次，本实用新型的子控制部分可以方便的拓展监控模块，应用范围广泛，而且安装方便，成本低、网络容量大。

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

Claims (6)

1.一种智能家居监控系统，其特征在于，包括：主控部分和从控部分，其中主控部分包括：

ZigBee无线通信主模块、主控端微控制器、Tiny6410核心板、显示器、全球移动通讯系统通信模块、娱乐扩展功能模块以及互联网功能处理模块，所述ZigBee无线通信主模块与微控制器相连，Tiny6410核心板分别与微控制器、显示器、全球移动通讯系统通信模块、娱乐扩展功能模块以及互联网功能处理模块相连；

从控部分包括多个ZigBee监控电路，所述ZigBee监控电路具体包括：

ZigBee无线通信子模块、从控端微控制器及检测模块，所述检测模块与从控端微控制器相连，从控制端微控制器与ZigBee无线通信子模块相连。

2.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于，ZigBee无线通信主模块和ZigBee无线通信子模块均采用MRF24J40模块。

3.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于，所述检测模块包括：红外检测模块、温度检测模块、湿度检测模块、气体检测模块。

4.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于，所述主控端微控制器和从控端微控制器均采用PIC18f4620微控制器。

5.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于，所述显示器为7寸电阻触摸屏。

6.根据权利要求1所述的监控系统，其特征在于，所述娱乐扩展功能模块包括MP3、MP4模块。

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