CN203520120U - 一种基于gsm、嵌入式技术的智能插排系统 - Google Patents
一种基于gsm、嵌入式技术的智能插排系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种基于GSM、嵌入式技术的智能插排系统，其特征在于包括主插排和子插排，其中，主插排和子插排分别包括继电器控制模块、主控芯片和Zigbee路由器；所述主插排还包括Zigbee协调器和GSM模块；所述子插排还包括传感器。本实用新型运用物联网嵌入式技术，基于GSM、嵌入式技术的墙壁网关插排很好的解决居家电器控制系统有线传输布线繁琐、易老化等问题，它可实现接收手机远程控制，监控用电安全信息及时推送至远程终端，自动感知周围环境变化及时开启空调，给人以最适宜的居住环境，此插座还有遇火灾自动报警的功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及领域，特别是涉及一种基于GSM、嵌入式技术的智能插排系统。
背景技术
插排作为各种电器与电网的连接部件，同时作为物联网基础设置的一部分，其承担的任务将变得越来越重大，然而现今插排的由于其功能的单一性，很难满足发展的要求，针对普通壁式插排功能单一性的缺陷，现有普通壁式插座只能提供供电功能，即使进行改进后，也只能提供断点保护这一基础功能。同时，近年来提出了一些智能插座的设计方案，但这些方案局限于电视机或电脑的应用，其主控系统却非常庞大，且实际运用中存在成本昂贵、布线困难、抗干扰能差、操作复杂等问题，很难应用到实际生活中。
由此可见，目前使用的插排在结构、使用上存在明显的不足和缺陷，亟待进一步改进，因此，如何创设一种基于GSM、嵌入式技术的智能插排系统，实属当前重要的研发课题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种基于GSM、嵌入式技术的智能插排系统，使其具有无线传输、结构简单、体积小、可连续工作时间长、性能稳定、低成本、低功耗的优点统，实现远程控制、自动火灾报警、自动监控环境，从而克服现有技术的不足。
为解决上述技术问题，本实用新型一种基于GSM、嵌入式技术的智能插排系统，包括主插排和子插排，其中，主插排和子插排分别包括继电器模块、主控芯片和Zigbee路由器；
所述主插排还包括Zigbee协调器和GSM模块；
所述子插排还包括传感器；
所述主插排通过Zigbee路由器和Zigbee协调器与所述子插排通信连接；
所述主控芯片与所述继电器模块控制连接；
所述主插排通过GSM模块与远程终端通信连接。
进一步的，所述智能插排系统还包括电源模块，所述电源模块给主控芯片、传感器和继电器模块供电。
所述传感器采用烟雾传感器、天然气传感器、一氧化碳传感器、温度传感器或湿度传感器；
所述传感器采集的数据通过Zigbee路由器与主插排通信连接。
所述主控芯片采用LPC1115。
所述继电器模块采用SRD-05VDC-SL-C继电器模块。
所述GSM模块采用SIM300模块。
所述Zigbee路由器或Zigbee协调器采用QAZ2000Zigbee无线传输模块。
所述GSM模块与远程终端的用户手机通信连接。
采用以上设计后，本实用新型与现有技术比较有以下有益效果：
本实用新型运用物联网嵌入式技术，基于GSM、嵌入式技术的墙壁网关插排很好的解决居家电器控制系统有线传输布线繁琐、易老化等问题，它集成GSM模块(SIM300)、Zigbee(QAZ2000)及网卡可将主控器设计成芯 片级大小，直接嵌入到插座的内部即可，无需对插座进行过多的升级改造，且成本较低，在功能上却实现了突破，可实现接收手机远程控制，监控用电安全信息及时推送至远程终端，自动感知周围环境变化及时开启空调等电器，给人以最适宜的居住环境，此插座还有遇火灾自动报警的功能。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
图1是本实用新型基于GSM、嵌入式技术的智能插排系统组成示意图。
图2是本实用新型继电器模块电路原理图。
图3是本实用新型QAZ2000Zigbee无线传输模块电路电路原理图。
图4是本实用新型QAZB310底板的电路原理图。
图5是本实用新型的MQ-2的电路原理图。
图6是本实用新型的电源模块的12V转5V电源电路原理图。
图7是本实用新型的5.0V转3.3V电源电路原理图。
具体实施方式
请参阅图1所示，本实用新型一种基于GSM、嵌入式技术的智能插排系统，包括主插排和子插排，其中，主插排包括继电器模块、主控芯片、Zigbee路由器、Zi gbee协调器和GSM模块；子插排包括继电器模块、主控芯片、Zigbee路由器和传感器。
主插排还包括Zigbee协调器和GSM模块，所述子插排还包括传感器，主插排通过Zigbee路由器和Zigbee协调器与所述子插排通信连接，主控芯片与所述继电器模块控制连接，主插排通过GSM模块与远程终端通信连接。
其中，主控芯片采用了恩智浦公司生产的LPC1115，LPC1115处理器拥有42个GPI0引脚以及其他丰富的外设，作为触摸屏使用了24个引脚之外，还利用其他GPIO引脚进行开发，提高芯片的利用率。LPC1115以Cortex-MO为核心处理器，属于32位微控制器，主要面向8、16位微控制器的应用，具有高性能、低功耗、简单指令集和统一编址寻址等优点，相对于市场上存在的8／16位架构来说，它有效地降低了代码长度。不仅能执行基本的控制任务，而且能进行复杂的运算。执行效率的提高直接转换为能耗的降低。
请参阅图2所示，继电器模块采用SRD-05VDC-SL-C继电器模块进行电压转换。
请参阅图5所示，传感器模块是实现插排对家电控制的核心部件。本插排可通过各种传感器，如烟雾传感器、C0传感器、温度传感器、湿度传感器等来检测家电在运行过程中发生的变化，从而实现对家具无人运行的监控。本实用新型采用了烟雾传感器和C0传感器。
烟雾传感器采用MQ-2烟雾传感器模块，MQ-2传感器模块对环境液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、烟雾等较敏感。模块在无上述气体影响或者气体浓度未超过设定阈值时，数字接口D0口输出高电平，模拟接口A0电压基本为0v左右，当气体影响超过设定阈值时，模块数字接口D0输出低电平，模拟接口A0输出的电压会随着气体的影响慢慢增大；数字量输出D0可以与单片机直接相连，通过单片机来检测高低电平，由此来检测环境气体；模拟量输出AO可以和本地A／D模块相连，通过A／D转换，可以获得环境气体浓度精准的数值。
C0传感器采用MQ-7一氧化碳传感器模块，MQ-7气体传感器所使用的气敏材料，是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。采用高低温循环检测方式低温(1.5V加热)检测一氧化碳，传感器的电导率随空气中一氧化碳气体浓度增加而增大，高温(5.0V加热)清洗低温时吸附的杂散气体。使用简单的电路即可将电导率的变化，转换为与该气体浓度相对应的输出 信号。MQ-7气体传感器对一氧化碳的灵敏度高，这种传感器可检测多种含一氧化碳的气体，是一款适合多种应用的低成本传感器。
GSM模块采用的是SIM300模块，SIM300是一款三频段GSM／GPRS模块，可在全球范围内的EGSM900MHz、DCS1800MHz、PCS1900MHz三种频率下工作，能够提供GPRS多信道类型多达10个，并且支持CS-1、CS-2、CS-3和CS-4四种GPRS编码方案。SIM300结构小巧，外形尺寸仅40mm×33mm×2.85mm，可满足对产品尺寸的要求，模块与移动应用设备通过一个60引脚的板板连接器相连，它提供了除了RF天线接口的其他所有模块与开发板的硬件接口。
请参阅图3、图4所示，Zigbee传输模块采用的是QAZ2000Zigbee无线传输模块来实现串口向Zigbee的无线透明数据传输。支持数据传输率高达115kbit／S，可以实现多点对多点的快速组网，配合QAZB310底板使用以实现串口向Zigbee模块的转换。该Zigbee系统具有自动组网、数据透明传输、安全性高、灵活性强等优点，适合Zigbee多节点系统的要求。
请参阅图6、图7所示，电源模块采用的是8节5号电池作为电源提供12V的电压，通过AMS1117-3.3和AMS1117-5.0芯片转换后分别提供3.3V和5.0V的电压，给系统和各芯片供电。整个系统的供电对象包括核心处理器、各个芯片、TFT触摸屏、传感器和继电器模块，所需要提供的电压有12V、5.0V、3.3V三个不同的电压等级。
本实用新型立足于我国现阶段物联网家居智能控制系统整体水平较为落后的现状，融合自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体，研究设计了智能家居插排系统。该设计是基于LPC1115的嵌入式平台的监控系统，以其体积小、可连续工作时间长、性能稳定等特点成为短距离、低成本、低功耗、网络化控制系统的主流方向，提高了现代居家生活智能化和无线化水平，解决了居家电器控制系统有线传输布线繁琐、易老化等问题，采用Zigbee无线传感器网络系统构建智能居家电器插排控制系 统，系统的设计为智能居家控制系统产品化奠定了基础，不仅对居家设施及设备起到很好的监控作用，还可以促进居家智能化水平的提高。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。
Claims (8)
1.一种基于GSM、嵌入式技术的智能插排系统，其特征在于包括主插排和子插排，其中，主插排和子插排分别包括继电器模块、主控芯片和Zigbee路由器；
所述主插排还包括Zigbee协调器和GSM模块；
所述子插排还包括传感器；
所述主插排通过Zigbee路由器和Zigbee协调器与所述子插排通信连接；
所述主控芯片与所述继电器模块控制连接；
所述主插排通过GSM模块与远程终端通信连接。
2.根据权利要求1所述的基于GSM、嵌入式技术的智能插排系统，其特征在于：所述智能插排系统还包括电源模块，所述电源模块给主控芯片、传感器和继电器模块供电。
3.根据权利要求1所述的基于GSM、嵌入式技术的智能插排系统，其特征在于：所述传感器采用烟雾传感器、天然气传感器、一氧化碳传感器、温度传感器或湿度传感器；
所述传感器采集的数据通过Zigbee路由器与主插排通信连接。
4.根据权利要求1所述的基于GSM、嵌入式技术的智能插排系统，其特征在于：所述主控芯片采用LPC1115。
5.根据权利要求1所述的基于GSM、嵌入式技术的智能插排系统，其特征在于：所述继电器模块采用SRD-05VDC-SL-C电器模块。
6.根据权利要求1所述的基于GSM、嵌入式技术的智能插排系统，其特征在于：所述GSM模块采用SIM300模块。
7.根据权利要求1所述的基于GSM、嵌入式技术的智能插排系统，其特征在于：所述Zigbee路由器和所述Zigbee协调器均采用QAZ2000Zigbee无线传输模块。
8.根据权利要求1所述的基于GSM、嵌入式技术的智能插排系统，其特征在于：
所述GSM模块与远程终端的用户手机通信连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN107566461A (zh) * | 2017-08-17 | 2018-01-09 | 深圳市优品壹电子有限公司 | 设备控制方法及装置 |
| CN108667723A (zh) * | 2017-03-29 | 2018-10-16 | 无锡新思联信息技术有限公司 | 一种基于WiFi的86型物联网网关及物联网组网系统 |
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2013
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