CN204536756U - 一种基于灯光控制的室内环境监控系统 - Google Patents

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吴岳忠
汪涛
张潇云
周训志
余贵军
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Abstract

本实用新型公开了一种基于灯光控制的室内环境监控系统，包括CC2530芯片、温度传感器、湿度传感器、煤气检测传感器、灯和驱动电路，所述温度传感器、湿度传感器、煤气检测传感器分别与CC2530芯片电连接，所述温度传感器、湿度传感器、煤气检测传感器分别用于检测室内环境中的温度值、湿度值、煤气值，并将检测到值传递到所述CC2530芯片中保存，所述灯通过驱动电路与CC2530芯片相连接，所述CC2530芯片根据接收到的数值来控制灯的亮度。本实用新型各类终端节点、路由中继节点和中心协调器节点组成一个分布式无线传感网络，实现对家居环境的监测和控制。

Description

一种基于灯光控制的室内环境监控系统
技术领域
本实用新型属于物联网技术领域，特别是涉及一种基于灯光控制的室内环境监控系统。
背景技术
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，通过各类终端节点，按约定的协议，将客观世界的物品和互联网相连接，通过信息交换实现智能化的监视和管理。物联网是为了实现智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用。
在信息技术高速发展的时代，人们生活伴随着信息网络技术产生了巨大的变化，并对居住环境产生巨大影响。人们希望能通过互联网去管理家庭环境，这样人们就可以从繁忙的家居生活中解脱出来。室内环境监控系统的目标就是使人们的家庭生活更安全，舒适，节能和便利，这也是住宅发展的必然趋势。
室内环境监控系统早期主要是面对单个的电器，没有形成网络。后来有了简单的网络，但目的比较单一，主要是针对某一单独的功能，比如单一的自动抄表功能。
实用新型内容
为了解决现有的室内环境监控系统主要是面对单个的电器，本实用新型提供一种基于灯光控制的室内环境监控系统。
本实用新型采用的技术方案是：一种基于灯光控制的室内环境监控系统，包括CC2530芯片、温度传感器、湿度传感器、煤气检测传感器、灯和驱动电路，所述温度传感器、湿度传感器、煤气检测传感器分别与CC2530芯片电连接，所述温度传感器、湿度传感器、煤气检测传感器分别用于检测室内环境中的温度值、湿度值、煤气值，并将检测到的数值传递到所述CC2530芯片中保存，所述灯通过驱动电路与CC2530芯片相连接，所述CC2530芯片根据接收到的数值来控制灯的亮度；
还包括一底座，所述CC2530芯片设置在所述底座上，所述底座包括第一玻璃层、第一透明导电层、电致变色层、第二透明导电层、第二玻璃层，所述电致变色层设置在所述第一透明导电层和第二透明导电层之间，所述第一透明导电层的外部设置有第一玻璃层，所述第二透明导电层的外部设置有第二玻璃层，所述CC2530芯片与所述第一透明导电层和第二透明导电层相连接，用于向透明导电层施加电压。
优选地，所述驱动电路包括继电器。
优选地，所述温度传感器为热敏电阻式传感器。
优选地，所述湿度传感器为铁化合物传感器。
优选地，所述底座还包括碳纤维层，所述第一玻璃层的外部设有碳纤维层，所述碳纤维层的外部设置有纳米涂层。
本实用新型的优点和有益效果在于：本系统中运用Zigbee2007无线通信协议，同时采用德州仪器公司的CC2530芯片实现数据传输，各类终端节点、路由中继节点和中心协调器节点组成一个分布式无线传感网络，实现对家居环境的监测和控制。CC2530芯片是用于2.4-GHz IEEE 802.15.4、ZigBee和RF4CE应用的一个真正的片上系统(SoC)解决方案。它能够以非常低的总的材料成本建立强大的网络节点。CC2530结合了领先的RF收发器的优良性能，业界标准的增强型8051CPU，系统内可编程闪存，8-KB RAM和许多其它强大的功能。网络中路由节点传感器采集家居环境中温度、湿度等监测信息发送至协调器的中央管理平台，方便用户随时查看家庭各个环境指标。并且能够实现对家电设备的控制管理。
而且，本实用新型的系统还包括一底座，底座中设有电致变色层，通过CC2530芯片向透明导电层施加电压，达到电致变色材料在外加电场作用下发生电化学氧化还原反应，得失电子，使材料的颜色发生变化，能够根据接收到的数值来反映颜色，达到警示的效果。
附图说明
图1为本实用新型一种实施例的监控系统的结构示意图；
图2为本实用新型的CC2530芯片的电路图；
图3为本实用新型的底座的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
如图1所示，为本实用新型一种实施例的监控系统的结构示意图，一种基于温度控制的室内环境监控系统，包括CC2530芯片、温度传感器、湿度传感器、煤气检测传感器、灯和驱动电路，所述温度传感器、湿度传感器、煤气检测传感器分别与CC2530芯片电连接，所述温度传感器、湿度传感器、煤气检测传感器分别用于检测室内环境中的温度值、湿度值、煤气值，并将检测到值传递到所述CC2530芯片中并保存，所述灯通过驱动电路与CC2530芯片相连接，所述CC2530芯片根据接收到的数值来控制灯的亮度。本实用新型采集家居环境中温度、湿度等监测信息发送至协调器的中央管理平台，方便用户随时查看家庭各个环境指标。并且能够实现对家电设备的控制管理。
本实用新型的驱动电路包括继电器，CC2530芯片通过继电器来控制灯的亮度，实现了自动控制，可以选用电磁、温度、时间、光电继电器。
本实用新型的温度传感器为热敏电阻式传感器。优选地，所述湿度传感器为铁化合物传感器。所述灯为LED灯。
如图2所示，本实用新型的CC2530芯片是一个真正的片上系统(SoC)解决方案,它主要应用于IEEE 802.15.4、Zigbee和RF4CE等方面。它能够建立强大的网络节点而不需要很高的材料成本。CC2530芯片拥有业界标准的增强型8051CPU和领先的RF收发器的优良性能，系统内可编程闪存，8-KB RAM和许多其他强大的功能。CC2530有四种不同的闪存版，CC2530F32/64/128/256，分别具有32/64/128/256KB的闪存。CC2530具有不同的运行模式，运行模式之间的转换时间短进一步确保了低能源消耗，使得它尤其适应超低功耗要求的系统。芯片引脚如图2所示，该芯片的模块可以分为三类：CPU和内存相关模块；外设、时钟和电源管理相关模块；无线电模块。
本实用新型的温度传感器为热敏电阻式传感器，热敏电阻式是一种新型的半导体测温元件，从温度系数上分可以分为负温度系数热敏电阻(NTC)和正温度系数热敏电阻(PTC)两大类。本系统的温度数据采集采用NTC，当温度升高时，电阻值与温度之间呈严格的负指数关系。其具有离散性小，测量准确度高的特点，非常适合作为温度检测。
本实用新型的湿度传感器是利用了三氧化二铁，四氧化三铁等金属氧化物的细粉吸湿后导电特性增加，电阻下降的特性。而且由于这类传感器吸附或释放水分子的速度非常快。使得此类湿度传感器的灵敏性较其他的传感器有明显的提升，本系统便是采用此类传感器作为室内湿度信息的采集。
本实用新型的灯控设备的目的是为了合理的管理家庭中的照明，节约电力资源。本系统中通过CC2530终端节点控制继电器模块实现灯光的控制。
本系统中运用协调器节点，路由节点及终端节点组成一个分布式无线传感网络。网络中路由及终端节点传感器采集家居环境中温度、湿度、煤气泄漏等监测信息，并发送至协调器的中央管理平台，室内环境监控系统有以下几点功能：
(1)远程环境监测：本系统利用传感器配合CC2530芯片自带的A/D转换功能，实现对家居环境中温湿度的数据采样，同时将数据存储在CC2530所有的存储器中。用户通过客户端可以自由的查看家庭状况，实时的了解家居空气状况。
(2)远程电器控制：用户可以利用互联网远程访问系统网站并发送相关命令控制家电的运行状态，从而实现对家电的远程控制。
(3)家庭安全防范：当家居环境中出现危险情况，比如煤气泄漏等，系统能快速的向主人发送报警信号，使安全隐患能够得到及时的消除。
图3为本实用新型的底座的结构示意图，本实用新型的底座用于承载CC2530芯片，所述CC2530芯片设置在所述底座上，所述底座包括第一玻璃层1、第一透明导电层2、电致变色层3、第二透明导电层4、第二玻璃层5，所述电致变色层3设置在所述第一透明导电层2和第二透明导电层4之间，所述第一透明导电层2的外部设置有第一玻璃层1，所述第二透明导电层4的外部设置有第二玻璃层5，所述CC2530芯片与所述第一透明导电层和第二透明导电层相连接，用于向透明导电层施加电压。电致变色材料在外加电场作用下发生电化学氧化还原反应，得失电子，使材料的颜色发生变化。优选地，所述电致变色层分为多个区域，所述CC2530芯片与各个区域对应的透明导电层相连接，用于控制各个区域的电致变色层变色。本实用新型的电致变色层采用聚噻吩类及其衍生物或者紫罗精类。
优选地，所述底座还包括碳纤维层，所述第一玻璃层的的外部设有碳纤维层，所述碳纤维层的外部设置有纳米涂层。更优地，底座上设有天线。
以上所述仅是本实用新型的优先实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (1)

1.一种基于灯光控制的室内环境监控系统，其特征在于：包括CC2530芯片、温度传感器、湿度传感器、煤气检测传感器、灯和驱动电路，所述温度传感器、湿度传感器、煤气检测传感器分别与CC2530芯片电连接，所述温度传感器、湿度传感器、煤气检测传感器分别用于检测室内环境中的温度值、湿度值、煤气值，并将检测到的数值传递到所述CC2530芯片中保存，所述灯通过驱动电路与CC2530芯片相连接，所述CC2530芯片根据接收到的数值来控制灯的亮度；
还包括一底座，所述CC2530芯片设置在所述底座上，所述底座包括第一玻璃层、第一透明导电层、电致变色层、第二透明导电层、第二玻璃层，所述电致变色层设置在所述第一透明导电层和第二透明导电层之间，所述第一透明导电层的外部设置有第一玻璃层，所述第二透明导电层的外部设置有第二玻璃层，所述CC2530芯片与所述第一透明导电层和第二透明导电层相连接，用于向透明导电层施加电压，所述底座还包括碳纤维层，所述第一玻璃层的的外部设有碳纤维层，所述碳纤维层的外部设置有纳米涂层。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105183046A (zh) * 2015-08-12 2015-12-23 安庆市光明禽业有限责任公司 一种远程控制的家禽养殖装置
CN105284663A (zh) * 2015-08-12 2016-02-03 安庆市光明禽业有限责任公司 一种家禽的室内环境监控系统

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