CN204808035U - 一种红外智能家居控制系统 - Google Patents

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叶小岭
程恩路
李�权
张卫国
王皖东
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Abstract

本实用新型公开了一种红外智能家居控制系统，包括红外发射模块、红外接收模块、控制器、温湿度传感器、人体红外感应传感器、声音传感器、光敏传感器、土壤湿度传感器、风扇驱动电路、照明驱动电路和水泵驱动电路；红外发射模块、红外接收模块之间通过红外信号通信，红外接收模块与控制器连接，控制器还分别连接温湿度传感器、人体红外感应传感器、声音传感器、光敏传感器、土壤湿度传感器、风扇驱动电路、照明驱动电路以及水泵驱动电路。本实用新型从用户的角度出发，将各家电设备的遥控器性能集于一体，使用户对家电设备的使用更方便快捷。

Description

一种红外智能家居控制系统
技术领域
本实用新型涉及一种红外智能家居控制系统，特别是涉及一种基于STM32的红外智能家居控制系统，属于智能控制技术领域。
背景技术
智能家居是指以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。
当今社会随着人们生活水平的提高，人们对生活质量的要求越来越高，家用电器产品逐渐进入千家万户。面对众多的家电设备，其智能化、集成化和人性化控制就显得尤为重要。目前，家电设备在控制方面还存在很大的不足和发展空间。首先，市面上大部分家电设备的控制都是依赖于出厂配置的专用遥控器，如电视、空调、DVD等都有自己专用的红外遥控器，随着人们生活水平的提高，家用设备的增多，过多的遥控器也给用户带来了不便。其次，家电设备的控制未能与应用广泛的智能手机紧密结合起来。与此同时，对家电设备的实时监测和控制也存在很多缺陷。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种红外智能家居控制系统，从用户的角度出发，将各家电设备的遥控器性能集于一体，使用户对家电设备的使用更方便快捷。
本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种红外智能家居控制系统，包括红外发射模块、红外接收模块、控制器、温湿度传感器、人体红外感应传感器、声音传感器、光敏传感器、土壤湿度传感器、风扇驱动电路、照明驱动电路和水泵驱动电路；所述红外发射模块、红外接收模块之间通过红外信号通信，红外接收模块与控制器连接，控制器还分别连接温湿度传感器、人体红外感应传感器、声音传感器、光敏传感器、土壤湿度传感器、风扇驱动电路、照明驱动电路以及水泵驱动电路。
进一步的，该控制系统还包括显示器，所述显示器与控制器连接。
优选的，所述控制器的型号为STM32F103V。
优选的，所述温湿度传感器的型号为DHT11。
优选的，所述人体红外感应传感器的型号为HC-SR501。
本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1、本实用新型红外智能家居控制系统，将不同家电设备的遥控器的控制集成于一体，解决了遥控器过多给用户带来的使用不方便的问题。
2、本实用新型红外智能家居控制系统，每个功能模块均有手动调节模式和智能模式，用户可以自行选择和设定。手动模式下，用户可以根据自身需要通过手机进行人为干预的操作和控制；智能模式下，系统可以通过各种不同的传感器自动感应和检测如人体红外信号、空气温湿度、盆景土壤水分、光线亮暗、声音等参数实现自动对风扇速度、盆景供水、照明的自动控制。
3、本实用新型红外智能家居控制系统，智能模式下，能自动判断和进行相应的操作，减少了人为控制的时间，风扇能在检测到室内无人时，自动不工作，减少了热损耗，降低了成本和功耗。
4、本实用新型红外智能家居控制系统，系统所有功能模块的工作状态和参数通过串口发送至显示器显示，供用户实时监测和控制。这种方式特别适合于对多种家用设备的状态进行实时监测，具有很强的实用性，更加人性化，也是智能家居发展的一种趋势。
附图说明
图1是本实用新型红外智能家居控制系统的整体架构图。
图2是本实用新型控制系统中风扇控制原理框图。
图3是本实用新型控制系统中盆景供水原理框图。
图4是本实用新型控制系统中照明控制原理框图。
图5是本实用新型红外智能家居控制系统的工作流程图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
如图1所示，为本实用新型红外智能家居控制系统的结构图，包括电源模块、红外发射模块、红外接收模块、控制器STM32F103V、传感器阵列（包括温湿度传感器、人体红外感应传感器、声音传感器、光敏传感器和土壤湿度传感器）、各驱动电路（风扇驱动电路、电机驱动电路、照明驱动电路）、通讯接口和显示器。该系统三大功能模块（风扇控制模块、盆景供水模块和照明控制模块）相互独立，互不干扰，每个功能模块具有两种工作模式：手动调节模式和智能模式，各模块工作状态的数据通过串口发送至显示器进行实时显示，便于用户监测和控制。这里的红外发射模块由智能手机、红外发射插头和手机APP组成，该系统所有功能的控制和切换都是通过控制手机APP上不同的数字按键使与之连接的发射头发射不同的红外信号，红外接收模块接收到相应的红外信号交给控制器进行分析处理驱动不同的模块。
如图2所示，为控制系统中风扇控制原理框图，电源模块为各模块供电，DHT11温湿度传感器和HC-SR501人体红外感应传感器分别接入控制器，两个传感器将检测到的数据传送给控制器STM32F103V，控制器进行处理采用PWM方式输出不同信号经风扇驱动电路驱动风扇工作。在手动调节模式下，用户可以通过手机APP控制风扇的启动、风速变换和停止，此模式下温湿度传感器和人体红外感应传感器不工作。当切换到智能模式下时，系统通过人体红外传感器在检测到人体感应器有信号的前提下，通过读取DHT11温湿度传感器的信息给定相应的风扇电机的转速信息。
如图3所示，为控制系统中盆景供水原理框图，电源模块为各模块供电，土壤湿度传感器接入控制器，土壤湿度传感器模块将检测到的土壤湿度数据传送给控制器STM32F103V，控制器进行处理判断控制水泵是否进行供水。在手动调节模式下，用户可以通过手机APP控制水泵的启动和停止，此模式下土壤湿度传感器不工作。当切换到智能模式下时，系统通过土壤湿度传感器检测到土壤湿度后送给控制器控制水泵的启动与停止。
如图4所示，为控制系统中照明控制原理框图，电源模块为各模块供电，声音传感器和光敏传感器分别接入控制器，两个传感器将采集到的外界信息送给控制器STM32F103V进行分析处理后通过照明灯驱动电路控制照明灯的打开、亮度调节和关闭。照明模块同样有两种工作模式：手动调节模式和智能模式，手动调节模式下，用户可以通过手机APP上的相应数字按键进行开关、亮度调节。智能模式下，系统自动检测声音和光线信号，当光亮信号较弱且检测到声音信号时，照明灯发光，延时一段时间后（可自行设定）自动熄灭。
此系统的各模块的控制均通过手机APP和插在手机耳机接口上的红外发射头发射红外信号，红外接收模块接收到信号后传送给控制器。各模块均配备两种工作模式，在手动调节模式下，对应模块的传感器不工作，完全由用户通过手机APP控制。智能模式下对应模块的传感器正常工作并将感应到的外界信号传送给控制器，控制器发出低电平或高电平信号控制继电器的断开或吸合，从而控制家电设备主电路的断开或导通。显示器与控制器通过串口相连接，系统所有模块的工作状态和工作方式均通过串口发送至显示器进行实时的显示，便于用户的监测和控制。
如图5所示，为本实用新型的工作流程图，该控制系统的控制信号为红外信号。红外发射头通过手机上的接口连接到手机上，红外接收模块接收到红外码后传送给控制器进行分析处理。手机APP上不同的数字键对应的是不同的红外码，控制器通过判断不同的红外码发出相关命令执行相应操作，从而实现了对不同模式和不同模块的控制。
对风扇控制模块，系统通电后，该模块默认处于智能模式下，温湿度传感器自动检测当前的温湿度数据传送给控制器，当人体红外感应传感器检测到有人时，控制器根据温湿度数值大小通过PWM调整占空比给定风扇电机转速并通过风扇驱动电路驱动电机工作，当人体红外感应传感器检测不到人体红外信号时，风扇停止工作。
对盆景供水模块，系统通电后，该模块默认处于智能模式下，土壤湿度传感器模块自动检测盆景土壤湿度，将湿度数据传送给控制器进行分析处理后控制水泵电机，当土壤湿度较低时，控制器发出信号驱动继电器使其吸合，电机工作，水泵供水。同理，当水泵供水一段时间后，土壤湿度变大，水泵自动停止供水。
对照明控制模块，系统通电后，该模块默认处于智能模式下，当光敏传感器检测到光线较暗且当声音传感器检测到有声音信号时，控制器发出信号驱动继电器吸合，照明灯开始工作，工作一段时间后自动熄灭（时间可以根据需要设定）。
系统所有模块的工作状态和工作方式都通过串口发送至显示器。控制器每隔1秒刷新一次各模块的实时数据，将数据发送至显示器进行实时显示，便于用户的监测和控制。
以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。

Claims (5)

1.一种红外智能家居控制系统，其特征在于：包括红外发射模块、红外接收模块、控制器、温湿度传感器、人体红外感应传感器、声音传感器、光敏传感器、土壤湿度传感器、风扇驱动电路、照明驱动电路和水泵驱动电路；所述红外发射模块、红外接收模块之间通过红外信号通信，红外接收模块与控制器连接，控制器还分别连接温湿度传感器、人体红外感应传感器、声音传感器、光敏传感器、土壤湿度传感器、风扇驱动电路、照明驱动电路以及水泵驱动电路。
2.如权利要求1所述红外智能家居控制系统，其特征在于：该控制系统还包括显示器，所述显示器与控制器连接。
3.如权利要求1或2所述红外智能家居控制系统，其特征在于：所述控制器的型号为STM32F103V。
4.如权利要求1或2所述红外智能家居控制系统，其特征在于：所述温湿度传感器的型号为DHT11。
5.如权利要求1或2所述红外智能家居控制系统，其特征在于：所述人体红外感应传感器的型号为HC-SR501。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105446151A (zh) * 2015-12-10 2016-03-30 陈银奇 一种智能家居控制系统
CN105527851A (zh) * 2015-12-14 2016-04-27 南京信息工程大学 一种基于stm32的红外智能家居控制系统
CN105911872A (zh) * 2016-05-17 2016-08-31 安徽泰然信息技术工程有限公司 一种家庭智能生活管理系统
CN106950845A (zh) * 2017-04-14 2017-07-14 合肥市群智科技有限公司 一种物联网智能家居服务系统

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