CN209179663U - 一种基于wifi的窗户控制系统 - Google Patents

Abstract

一种基于WIFI的窗户控制系统，其包括的智能手机或平板电脑通过WIFI网络通信与窗户控制系统装置连接，其还包括无线路由器，窗户控制系统装置还包括WIFI传感节点一、WIFI传感节点二，WIFI传感节点一、WIFI传感节点二分别通过WIFI网络通信连接WIFI主节点，WIFI主节点通过WIFI网络通信与手机或平板电脑连接，WIFI主节点通过WIFI网络通信与WIFI控制节点连接，WIFI传感节点一包括可燃气体传感器和单片机U1，WIFI传感节点二包括雨滴传感器模块、光线传感器模块和单片机U2，WIFI主节点包括单片机U3，WIFI控制节点包括单片机U4。

Description

一种基于WIFI的窗户控制系统

技术领域

本实用新型涉及智能家居系统技术领域，具体为一种基于WIFI的窗户控制系统。

背景技术

窗户每户人家都有，传统的窗户需要人员主动靠近才能实现打开或闭合操作，早上外出上班时打开窗户通风，晚上睡觉时关窗防止噪音。但是如果早上把窗户打开了，到了中午外面突然下起了大雨，这时雨水就会流进屋内造成家电损坏、地板损坏等。现在每家都使用燃气烧饭，一旦发生燃气泄漏，后果不堪设想，这时就需要第一时间打开窗户进行通风并向主人报警；如果早上走的急忘记开窗了，那么窗户一整天就关闭着，室内浑浊的空气就没办法更换。因此，发明一种可实现对窗户进行智能化操作的系统就成为我们亟待解决的问题。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种基于WIFI的窗户控制系统，其结构设计简单合理，通过手机或平板电脑即可对窗户进行开关操作，操作快捷方便，并且还可根据外界环境的变化实时控制窗户的自动开关动作，智能化程度高，具有较好的推广使用价值。

一种基于WIFI的窗户控制系统，其包括智能手机或平板电脑，所述智能手机或平板电脑通过WIFI网络通信与窗户控制系统装置连接，所述窗户控制系统装置包括用于收发WIFI网络通信的无线路由器，其特征在于，所述窗户控制系统装置还包括WIFI传感节点一、WIFI传感节点二，所述WIFI传感节点一、WIFI传感节点二分别通过所述WIFI网络通信连接WIFI主节点，所述WIFI主节点通过所述WIFI网络通信与所述手机或平板电脑连接，所述WIFI主节点通过所述WIFI网络通信与WIFI控制节点连接，所述WIFI传感节点一包括可燃气体传感器和单片机U1，所述WIFI传感节点二包括雨滴传感器模块、光线传感器模块和单片机U2，所述WIFI主节点包括单片机U3，所述WIFI控制节点包括单片机U4，所述可燃气体传感器的输出端与单片机U1的输入端电性连接，所述单片机U1的输出端通过所述WIFI网络通信与所述单片机U3的输入端连接，所述单片机U3的输出端通过所述WIFI网络通信与所述单片机U4的输入端连接，所述单片机U4的输出端通过继电器模块与窗户上的电机控制系统装置电性连接，并且所述单片机U4的输出端电性连接有按键开关。

其进一步特征在于，所述WIFI控制节点至少为3个；

所述单片机U3还分别连接LCD接口模块、温湿度传感器接口模块；

所述单片机U1的GPIO10管脚连接所述可燃气体传感器的2管脚，所述可燃气体传感器的3管脚接地，所述可燃气体传感器的4管脚连接5V电压源；

所述单片机U2的GPIO2管脚分别连接所述光线传感器模块的电阻R11、R12一端、电容C10一端，所述电阻R11的另一端连接3.3V电压源，所述电阻R12、电容C10另一端接地；所述单片机U2的GPIO11管脚连接所述雨滴传感器模块的2管脚，所述雨滴传感器模块的3管脚接地，4管脚连接3V电压源；

所述单片机U4的GPIO12管脚分别连接电阻R21一端、按钮K1一端，所述电阻R21的另一端连接3.3V电压源，所述按钮K1的另一端接地，所述单片机U4的GPIO13管脚分别连接电阻R22一端、按钮K2一端，所述电阻R22的另一端连接3.3V电压源，所述按钮K2的另一端接地，所述单片机U4的GPIO14管脚连接继电器模块中的电阻R23的一端，所述电阻R23的另一端连接三极管Q21的基极，所述三极管Q21的集电极分别连接二极管D21的阳极、继电器KM1的一端，所述继电器KM1的另一端与所述二极管D21的阴极连接后连接5V电压源，所述继电器KM1的发射极接地；

所述单片机U3的GPIO15管脚、GPIO16管脚、GPIO17管脚分别连接LCD接口模块的8、9、10管脚，所述LCD接口模块的11管脚连接复位键RST，所述LCD接口模块的12管脚连接所述单片机U3的GPIO6管脚，所述LCD接口模块的5、7管脚连接后连接3.3V电压源，所述单片机U3的GPIO3管脚分别连接电阻R3一端、所述温湿度传感器接口模块的2管脚，所述电阻R3的另一端与所述温湿度传感器接口模块的1管脚连接后连接3.3V电压源，所述温湿度传感器接口模块的4管脚接地；

所述LCD接口模块为12864型的液晶LCD显示器的接口；

所述单片机U1、U2、U3、U4的型号均为CC3200；

所述继电器KM1为RELAY继电器，其型号为SRS-05VDC-SL-C；

所述手机或平板电脑运行android系统或者iOS系统，其内部安装有与所述WIFI主节点通过WIFI网络通信连接的窗户控制软件模块。

采用本实用新型的上述结构，通过手机或平板电脑发送控制命令到窗户控制系统装置中，可以远程打开和关闭所有窗户，操作方便快捷。窗户控制系统装置传感节点二上的光照传感器模块实时检测环境光线强度，并将数据发送到WIFI主节点，由WIFI主节点发送命令给WIFI控制节点，从而实现所有窗户白天自动开窗，晚上自动关窗。雨滴传感器模块一旦检测到雨水信息时，将数据发送到WIFI主节点，由WIFI主节点发送指令给所有控制节点来关闭窗户。窗户控制系统装置上的可燃气体传感器模块一旦检测到燃气泄漏信息，将数据发送到WIFI主节点，WIFI主节点就会通过发送指令给所有WIFI控制节点，打开所有窗户进行通风。从而实现了根据传感器信息自动进行窗户的开关操作，且本装置通过设置WIFI传感节点一、WIFI传感节点二、WIFI主节点和WIFI控制节点，且各WIFI节点之间采用WIFI网络通信代替电线连接，传输更加方便快捷，大大提高了窗户控制的智能化程度，同时大大减轻了操作者开关窗户的负担。同时也可以通过每个WIFI控制节点上的按键开关打开或者关闭窗户，具有较好的实用性。

附图说明

图1为本实用新型的窗户控制系统装置组成框图；

图2为本实用新型的WIFI传感节点一3的电路连接关系原理图；

图3为本实用新型的WIFI传感节点二4的电路连接关系原理图；

图4为本实用新型的WIFI主节点5的电路连接关系原理图；

图5为本实用新型的WIFI控制节点6电路连接关系原理图。

具体实施方式

如图1所示，一种基于WIFI的窗户控制系统，其包括智能手机或平板电脑1，智能手机或平板电脑1通过WIFI网络通信2与窗户控制系统装置连接，窗户控制系统装置包括用于收发WIFI网络通信的无线路由器，窗户控制系统装置还包括WIFI传感节点一3、WIFI传感节点二4，WIFI传感节点一3、WIFI传感节点二4分别通过WIFI网络通信2连接WIFI主节点5，WIFI主节点5通过WIFI网络通信2与手机或平板电脑1连接，WIFI主节点5通过WIFI网络通信2与WIFI控制节点6连接，WIFI控制节点6至少为3个；

如图2所示，WIFI传感节点一3包括可燃气体传感器31和单片机U1，可燃气体传感器31的输出端与单片机U1的输入端电性连接，单片机U1的GPIO10管脚连接可燃气体传感器31的2管脚，可燃气体传感器31的3管脚接地，可燃气体传感器31的4管脚连接5V电压源；

如图3所示，WIFI传感节点二4包括雨滴传感器模块41、光线传感器模块42和单片机U2，单片机U2的GPIO2管脚分别连接光线传感器模块42的电阻R11、R12一端、电容C10一端，电阻R11的另一端连接3.3V电压源，电阻R12、电容C10另一端接地；单片机U2的GPIO11管脚连接雨滴传感器模块41的2管脚，雨滴传感器模块41的3管脚接地，4管脚连接3V电压源；

如图4所示，WIFI主节点5包括单片机U3，单片机U1的输出端通过WIFI网络通信2与单片机U3的输入端连接，单片机U3还分别连接LCD接口模块51、温湿度传感器接口模块52，LCD接口模块51为12864型的液晶LCD显示器的接口，单片机U3的GPIO15管脚、GPIO16管脚、GPIO17管脚分别连接LCD接口模块51的8、9、10管脚，LCD接口模块51的11管脚连接复位键RST，LCD接口模块51的12管脚连接单片机U3的GPIO6管脚，LCD接口模块51的5、7管脚连接后连接3.3V电压源，单片机U3的GPIO3管脚分别连接电阻R3一端、温湿度传感器接口模块52的2管脚，电阻R3的另一端与温湿度传感器接口模块52的1管脚连接后连接3.3V电压源，温湿度传感器接口模块52的4管脚接地；

如图5所示，WIFI控制节点6包括单片机U4，单片机U3的输出端通过WIFI网络通信2与单片机U4的输入端连接，单片机U4的输出端通过继电器模块61与窗户上的电机控制系统装置62电性连接，并且单片机U4的输出端电性连接有按键开关63，单片机U4的GPIO12管脚分别连接电阻R21一端、按钮K1一端，电阻R21的另一端连接3.3V电压源，按钮K1的另一端接地，单片机U4的GPIO13管脚分别连接电阻R22一端、按钮K2一端，电阻R22的另一端连接3.3V电压源，按钮K2的另一端接地，单片机U4的GPIO14管脚连接继电器模块61中的电阻R23的一端，电阻R23的另一端连接三极管Q21的基极，三极管Q21的集电极分别连接二极管D21的阳极、继电器KM1的一端，继电器KM1的另一端与二极管D21的阴极连接后连接5V电压源，继电器KM1的发射极接地；

单片机U1、U2、U3、U4的型号均为CC3200，该型号的单片机内封装有无线网络传输功能；继电器KM1为RELAY继电器，其型号为SRS-05VDC-SL-C；手机或平板电脑1运行android系统或者iOS系统，其内部安装有与WIFI主节点5通过WIFI网络通信2连接的窗户控制软件模块11。

其具体工作原理如下所述：将本实用新型应用于智能家居控制系统中的窗户自动化控制，WIFI主节点5放在客厅或者卧室，WIFI传感节点一3放置于厨房间，WIFI传感节点二4放在室外，WIFI控制节点6根据需要放置于自动控制的窗户旁边，其中窗户为3根信号控制的电动可开闭的窗户。系统上电后，窗户控制系统装置连接上无线路由器。手机或平板电脑1打开无线局域网功能连接到无线路由器。手机或平板电脑1内的窗户控制软件模块11可以显示窗户控制系统中各个传感器的数据，操作者可以通过窗户控制软件模块11控制指定的窗户打开或者关闭。

WIFI传感节点一3置于厨房间，可燃气体传感器31实时检测空气中可燃气体的浓度，一旦浓度超过设定的阈值，可燃气体传感器31的TTL电平输出信号线上的由高电平跳变为低电平，单片机U1设置为循环检测引脚上的电平信号，将电平状态信息定期5S循环发送给WIFI主节点5。WIFI主节点5接收到WIFI传感节点一3中的单片机U1的发送状态信息后进行判断，一旦检测到数据由1变为0时，表示厨房里发生的燃气泄漏，立即通过广播方式发送命令给所有的WIFI控制节点6打开窗户进行通风。并通过WIFI主节点5将燃气泄漏的信息发送到指定的手机或平板电脑1上，通知主人及时处理。设置可燃气体传感器31数据的优先级最高，一旦发生燃气泄漏保证能打开所有窗户。

WIFI传感节点二4置于室外，光线传感器模块42实时检测环境中光线的强度，并将数据定时5S循环发送到WIFI主节点5，WIFI主节点5根据设定的阈值分析判断，白天光线强的时候发送指令到WIFI控制节点6打开所有窗户，晚上光线弱的时候发送指令到WIFI控制节点6关闭所有窗户。雨滴传感器模块41实时检测雨水信息，一旦检测到雨水时，雨滴传感器模块41的TTL电平输出信号线上的由高电平跳变为低电平，单片机U2设置为循环检测引脚上的电平信号，将电平状态信息定期5S循环发送给WIFI主节点5。WIFI主节点5接收到雨水状态信息后进行判断，一旦检测到有雨时立即通过广播方式发送命令给所有WIFI控制节点6，WIFI控制节点6中的单片机U4控制继电器模块61及窗户上的电机控制系统装置62，电机控制系统装置62控制窗户关闭。

WIFI控制节点6包含至少3个节点，每个电动窗户边上放置一个，电动窗户的电机控制系统装置62的电机信号线接到WIFI控制节点6上与继电器模块61连接，由继电器模块61的常开常闭状态来控制电机控制系统装置62工作，从而可以控制窗户的打开和关闭。WIFI控制节点6接收WIFI主节点5发送过来的控制命令，根据命令打开或者关闭窗户。WIFI控制节点6自带2个按键，设定为打开和关闭功能，可以按这两个按键手动打开和关闭窗户。单片机U4将窗户打开和关闭的状态反馈给WIFI主节点5。

WIFI主节点5模块置于客厅或者卧室，该节点负责接收WIFI传感节点一3或WIFI传感节点二4发送过来的光照、燃气、雨水状态信息。WIFI主节点5上自带温湿度传感器接口模块52实时采集环境中的温湿度信息。温湿度传感器接口模块52的型号为DHT11，LCD接口模块51连接的液晶屏上显示所有传感器采集的数据，包括光照、燃气、雨水、温度、湿度信息。也显示所有窗户的开关状态信息。WIFI主节点5将液晶屏上显示的所有信息定时5秒通过网络发送给手机，打开手机或平板电脑1内的窗户控制软件模块11就能够看到和液晶屏上一样的画面。手机或平板电脑1内的窗户控制软件模块11上控制窗户开关的命令由WIFI网络通信2发送到WIFI主节点5，WIFI主节点5接收到命令后进行分析判断，再将控制指令发送到对应的WIFI控制节点6上执行。应用该系统后，窗户的开关操作简单方便，大大减轻了操作者开关窗户的负担。

Claims (9)

1.一种基于WIFI的窗户控制系统，其包括智能手机或平板电脑，所述智能手机或平板电脑通过WIFI网络通信与窗户控制系统装置连接，所述窗户控制系统装置包括用于收发WIFI网络通信的无线路由器，其特征在于，所述窗户控制系统装置还包括WIFI传感节点一、WIFI传感节点二，所述WIFI传感节点一、WIFI传感节点二分别通过所述WIFI网络通信连接WIFI主节点，所述WIFI主节点通过所述WIFI网络通信与所述手机或平板电脑连接，所述WIFI主节点通过所述WIFI网络通信与WIFI控制节点连接，所述WIFI传感节点一包括可燃气体传感器和单片机U1，所述WIFI传感节点二包括雨滴传感器模块、光线传感器模块和单片机U2，所述WIFI主节点包括单片机U3，所述WIFI控制节点包括单片机U4，所述可燃气体传感器的输出端与单片机U1的输入端电性连接，所述单片机U1通过所述WIFI网络通信与所述单片机U3连接，所述单片机U3通过所述WIFI网络通信与所述单片机U4连接，所述单片机U4的输出端通过继电器模块与窗户上的电机控制系统装置电性连接，并且所述单片机U4的输出端电性连接有按键开关。

2.根据权利要求1所述的一种基于WIFI的窗户控制系统，其特征在于，所述单片机U1、U2、U3、U4的型号均为CC3200。

3.根据权利要求1所述的一种基于WIFI的窗户控制系统，其特征在于，所述WIFI控制节点至少为3个。

4.根据权利要求1所述的一种基于WIFI的窗户控制系统，其特征在于，所述单片机U3还分别连接LCD接口模块、温湿度传感器接口模块。

5.根据权利要求1所述的一种基于WIFI的窗户控制系统，其特征在于，所述单片机U1的GPIO10管脚连接所述可燃气体传感器的2管脚，所述可燃气体传感器的3管脚接地，所述可燃气体传感器的4管脚连接5V电压源。

6.根据权利要求1所述的一种基于WIFI的窗户控制系统，其特征在于，所述单片机U2的GPIO2管脚分别连接所述光线传感器模块的电阻R11、R12一端、电容C10一端，所述电阻R11的另一端连接3.3V电压源，所述电阻R12、电容C10另一端接地；所述单片机U2的GPIO11管脚连接所述雨滴传感器模块的2管脚，所述雨滴传感器模块的3管脚接地，4管脚连接3V电压源。

7.根据权利要求1所述的一种基于WIFI的窗户控制系统，其特征在于，所述单片机U4的GPIO12管脚分别连接电阻R21一端、按钮K1一端，所述电阻R21的另一端连接3.3V电压源，所述按钮K1的另一端接地，所述单片机U4的GPIO13管脚分别连接电阻R22一端、按钮K2一端，所述电阻R22的另一端连接3.3V电压源，所述按钮K2的另一端接地，所述单片机U4的GPIO14管脚连接继电器模块中的电阻R23的一端，所述电阻R23的另一端连接三极管Q21的基极，所述三极管Q21的集电极分别连接二极管D21的阳极、继电器KM1的一端，所述继电器KM1的另一端与所述二极管D21的阴极连接后连接5V电压源，所述继电器KM1的发射极接地。

8.根据权利要求4所述的一种基于WIFI的窗户控制系统，其特征在于，所述单片机U3的GPIO15管脚、GPIO16管脚、GPIO17管脚分别连接LCD接口模块的8、9、10管脚，所述LCD接口模块的11管脚连接复位键RST，所述LCD接口模块的12管脚连接所述单片机U3的GPIO6管脚，所述LCD接口模块的5、7管脚连接后连接3.3V电压源，所述单片机U3的GPIO3管脚分别连接电阻R3一端、所述温湿度传感器接口模块的2管脚，所述电阻R3的另一端与所述温湿度传感器接口模块的1管脚连接后连接3.3V电压源，所述温湿度传感器接口模块的4管脚接地。

9.根据权利要求8所述的一种基于WIFI的窗户控制系统，其特征在于，所述LCD接口模块为12864型的液晶LCD显示器的接口。