CN204086894U - 基于以太网及ZigBee的远程智能控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于以太网及ZigBee的远程智能控制装置，该装置主要由服务器端控制模块、ZigBee通信模块和终端设备控制模块组成。装置引入并实现了一种新的设计方案，即以STM32F103ZET6单片机作为服务器端的核心处理器，选用ENC28J60作为通讯网卡，搭载轻型协议栈LWIP实现嵌入式以太网远程数据传输；监控界面数据以二进制形式存放于STM32F103ZET6单片机内部FLASH中，远程客户端在网页浏览器中以HTTP方式实现命令请求，并完成相应监控操作；终端设备控制模块运用ZigBee无线传感网络组成一个中小范围的无线局域网，实现对局域范围内电器设备的无线控制，与互联网真正组成一个高效能、低成本的远程控制系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于以太网及ZigBee的远程智能控制装置，它适用于通过互联网对远程电器设备进行实时监测与控制等领域。
背景技术
进入21世纪以来，随着无线通信技术、无线传感网技术和互联网技术等高科技技术的日益成熟，市场上高科技智能产品随处可见，但大部分还是近距离控制，随着生活质量要求越来越高，人们对各种电子产品的控制不再满足于近距离，而是希望能远程控制，例如，智能家居中的智能家电、安防设备等希望能远程与户主交互通信，还有一些环境恶劣，不能人工现场操作的场合，就更需要智能远程控制。远程控制的关键技术在于如何解决现场设备的网络接入问题，目前市场上的智能远程控制产品大部分以定制控制终端和通信协议为主，服务器完全依赖于PC机，功能虽完备，但安装使用不便，通用性差。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：目前市场上的智能远程控制产品大部分以定制控制终端和通信协议为主，服务器完全依赖于PC机，功能虽完备，但安装使用不便，通用性差。我们的作品解决了在嵌入式系统中实现网络功能的问题，服务器可以脱离PC机呈独立运行状态，简化了智能家居远程监控的使用环节，消减了硬件成本，使之进入普通百姓家庭成为可能。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：基于以太网及ZigBee的远程智能控制装置主要由服务器端控制模块、ZigBee通信模块和终端设备控制模块组成。装置引入并实现了一种新的设计方案，即以STM32F103ZET6单片机作为服务器端的核心处理器，选用ENC28J60作为通讯网卡，搭载轻型协议栈LWIP实现嵌入式以太网远程数据传输；监控界面数据以二进制形式存放于STM32F103ZET6单片机内部FLASH中，远程客户端在网页浏览器中以HTTP方式实现命令请求，并完成相应监控操作；终端设备控制模块运用ZigBee无线传感网络组成一个中小范围的无线局域网，实现对局域范围内电器设备的无线控制，与互联网真正组成一个高效能、低成本的远程控制系统。
进一步的，为实现服务器端处理控制功能，所述的服务器端控制模块选用STM32F103ZET6为主控芯片，以JTAG方式进行在线下载与仿真调试，人机交互器件选用TFT触摸屏，选用云台摄像头进行实时监控，并将海量数据存储于SD卡，IP层到数据链路层的通信选用ENC28J60网卡芯片，以RJ-45网线连接到互联网，由传感器模块感知服务器端所处的环境状况，所述的传感器模块主要包括烟雾传感器、温湿度传感器和光敏传感器感，烟雾传感器选用MQ-2型气敏元件，温湿度传感器选用DHT11芯片，光敏传感器模块选用CDS光敏电阻器。
进一步的，为了实现局域网内的无线传输，所述的ZigBee通信模块选用MC13211为主控芯片，选用65344-21作为RF前端芯片，通过ZigBee网络编址算法及路由协议，使得一定局域范围内分散的电器设备构成一个自适应动态拓扑的无线传感网络，组网方式灵活，便于移植。
进一步的，为了实现对终端设备的控制，所述的终端设备控制模块选用STC89C52RC为主控芯片，实现ZigBee模块与STC89C52RC单片机的交互，通过继电器模块实现STC89C52RC单片机与终端设备的交互，所述的继电器选用型号为SONGLE SRD-5VDC-SL-C的电磁继电器。
本实用新型主要技术创新点是：
1）为了使WEB服务器完全脱离PC机，提高产品使用的便捷性和灵活性，本文将嵌入式网络技术引入到智能家居远程监控领域，提出了将LwIP协议栈添加到STM32F103ZET6微处理器的Flash中，从而实现网络通信的功能中；
2）提出了适用于局域无线控制的ZigBee网络编址算法及路由协议，使得一定局域范围内分散的电器设备构成一个自适应动态拓扑的无线传感网络，组网方式灵活，便于移植。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：
图1是本实用新型的基于以太网及ZigBee的远程智能控制装置优选实施例的系统框图；
图2是本实用新型的基于以太网及ZigBee的远程智能控制装置--服务器端控制模块优选实施例的硬件结构示意图；
图3是本实用新型的基于以太网及ZigBee的远程智能控制装置—终端设备控制模块优选实施例的硬件结构示意图；
图4是本实用新型的基于以太网及ZigBee的远程智能控制装置-ZigBee通信模块优选实施例的硬件结构示意图。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
图1是基于以太网及ZigBee的远程智能控制装置的服务器端控制模块、ZigBee通信模块和终端设备控制模块三部分的功能关系图。
图2是服务器端控制模块硬件结构示意图，主控芯片选用STM32F103ZET6，在线下载与仿真调试选用JTAG方式，人机交互器件选用TFT触摸屏，现场实时监控选用云台摄像头，海量数据存储选用SD卡，以太网通信选用ENC28J60网卡芯片，与互联网连接选用变压RJ-45网口，由传感器模块感知服务器端所处的环境状况，烟雾传感器选用MQ-2型气敏元件，温湿度传感器选用DHT11芯片，光敏传感器模块选用CDS光敏电阻器，这些传感器与STM32F103ZET6芯片AD通道相连，然后将实时的数据值传输到客户端浏览器上，并且实时更新。
图3是终端设备控制模块硬件结构示意图，所述的终端设备控制模块主控芯片选用STC89C52RC，实现与ZigBee模块的交互通信，通过继电器模块实现STC89C52RC单片机与终端设备的控制，所述的继电器选用型号为SONGLE SRD-5VDC-SL-C的电磁继电器。
图4是ZigBee通信模块硬件结构示意图，主控芯片选用MC13211，RF前端芯片选用65344-21，通过编写ZigBee网络编址算法及路由协议，使得一定局域范围内分散的电器设备构成一个自适应动态拓扑的无线传感网络，组网方式灵活，便于移植；ZigBee通信模块主要是实现服务器端控制模块与各个终端设备控制模块之间的无线通信，相关功能元件和天线集成在一块电路板上，电路板两边各留有18脚的插针，相应的在服务器端控制模块上留有一个两排除18针插座，在各个终端设备控制模块也留有一个两排除18针插座，以方便ZigBee通信模块在其上的灵活插拔。
以上说明书中描述的只是基于以太网及ZigBee的远程智能控制装置的具体实施方式，各种举例说明不对基于以太网及ZigBee的远程智能控制装置的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离实用新型的实质和范围。
Claims (4)
1.一种基于以太网及ZigBee的远程智能控制装置，其特征是：装置主要由服务器端控制模块、ZigBee通信模块和终端设备控制模块组成；装置引入并实现了一种新的设计方案，即以STM32F103ZET6作为服务器端的核心处理器，选用ENC28J60作为通讯网卡，搭载轻型协议栈LWIP实现嵌入式以太网远程数据传输；监控界面数据以二进制形式存放于STM32F103ZET6单片机内部FLASH中，远程客户端在网页浏览器中以HTTP方式实现命令请求，并完成相应监控操作；终端设备控制模块运用ZigBee无线传感网络组成一个中小范围的无线局域网，实现对局域范围内电器设备的无线控制，与互联网组成一个远程控制系统。
2.如权利要求1所述的基于以太网及ZigBee的远程智能控制装置，其特征是：所述的服务器端控制模块选用STM32F103ZET6为主控芯片，以JTAG方式进行在线下载与仿真调试，人机交互器件选用TFT触摸屏，选用云台摄像头进行实时监控，并将图像数据存储于SD卡，IP层到数据链路层的通信选用ENC28J60网卡芯片，以RJ-45网线连接到互联网，由传感器模块感知服务器端所处的环境状况，所述的传感器模块主要包括烟雾传感器、温湿度传感器和光敏传感器感，烟雾传感器选用MQ-2型气敏元件，温湿度传感器选用DHT11芯片，光敏传感器模块选用CDS光敏电阻器。
3.如权利要求1所述的基于以太网及ZigBee的远程智能控制装置，其特征是： ZigBee通信模块选用MC13211为主控芯片，选用65344-21作为RF前端芯片，在一定局域范围内自动组建无线局域传感网。
4.如权利要求1所述的基于以太网及ZigBee的远程智能控制装置，其特征是：终端设备控制模块选用STC89C52RC为主控芯片，实现ZigBee模块与STC89C52RC单片机的交互，通过继电器模块实现STC89C52RC单片机与终端设备的交互，所述的继电器选用型号为SONGLE SRD-5VDC-SL-C的电磁继电器。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109753023A (zh) * | 2017-11-01 | 2019-05-14 | 丹阳百斯特智能系统有限公司 | 一种智能楼宇监控方法 |
| CN112057212A (zh) * | 2020-08-03 | 2020-12-11 | 桂林电子科技大学 | 基于深度学习的假肢系统 |
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2014
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