CN209327813U - 智能家居系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种智能家居系统，包括：终端、单片机、环境监测模块、电源供给模块、无线传输模块和智能家电；电源供给模块包括市电模块和太阳能发电模块，通过市电模块和/或太阳能发电模块分别为单片机、环境监测模块、无线传输模块和智能家电供电；环境监测模块获取环境参数并将所述环境参数发送至单片机；终端通过无线传输模块与单片机连接，单片机依据所述环境参数控制智能家电正常工作。本申请可以获取新能源并将新能源转换为供用电设备使用，节省家庭用电开支，有利于智能家居系统的推广，并且，不受网络信号强弱影响，不易受到非法入侵，从而提高系统的安全性与稳定性。

Description

智能家居系统

技术领域

本申请涉及智能家居技术领域，尤其是一种智能家居系统。

背景技术

智能家居(英文:smart home,home automation)是以住宅为平台，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，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，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。相关技术中，一般采用基于物联网来实现信息传递和远程控制，对于网络有很高的依赖性，因此，会给智能家居系统带来很高的不安全性和不稳定性。当用户网络和计算机或控制设备受到恶意入侵时，家中的的电器工作状态就会受到干扰，用户的人身安全和个人财产将面临巨大的隐患。

另一方面，智能家居为了实现实时监测，信号传输和自动控制的功能不能避免的产生很大的功率消耗，这也会对家庭用电带来不少的负担。

实用新型内容

为至少在一定程度上克服基于物联网来实现信息传递和远程控制，对于网络有很高的依赖性，因此，会给智能家居系统带来很高的不安全性和不稳定性。当用户网络和计算机或控制设备受到恶意入侵时，家中的的电器工作状态就会受到干扰，用户的人身安全和个人财产将面临巨大的隐患；另一方面，智能家居为了实现实时监测，信号传输和自动控制的功能不能避免的产生很大的功率消耗，这也会对家庭用电带来不少的负担的问题，本申请提供一种智能家居系统，包括：

终端、单片机、环境监测模块、电源供给模块、无线传输模块和智能家电；

所述电源供给模块包括市电模块和太阳能发电模块，通过所述市电模块和/或太阳能发电模块分别为所述单片机、所述环境监测模块、所述无线传输模块和所述智能家电供电；

所述环境监测模块获取环境参数并将所述环境参数发送至所述单片机；

所述终端通过所述无线传输模块与所述单片机连接，所述单片机依据所述环境参数控制所述智能家电正常工作。

进一步的，所述太阳能发电模块包括太阳能电池板、舵机、蓄电池和光强传感器，所述单片机分别与所述舵机和所述光强传感器连接，根据光照强度与角度向所述舵机发送调整信号，所述舵机依据所述调整信号控制所述太阳能电池板的倾角，所述太阳能电池板为所述蓄电池充电。

进一步的，所述太阳能发电模块还包括太阳能充放电控制器，所述太阳能充放电控制器分别与所述太阳能电池板和蓄电池连接，在所述太阳能电池板的电压小于所述蓄电池电压时，断开所述太阳能电池板与所述蓄电池充电电路。

进一步的，所述环境监测模块包括PM2.5传感器、火焰传感器、烟雾传感器、温湿度传感器中的一种或者多种。

进一步的，所述无线传输模块为WiFi无线传输模块。

进一步的，所述系统还包括智能电表，所述智能电表与所述单片机有线连接，或者，所述智能电表通过所述WiFi无线传输模块与所述单片机无线通讯连接。

进一步的，所述智能家电包括空气净化机、空调、加湿器、热水器、排气扇和开关的一种或者多种。

进一步的，所述系统还包括继电器，所述继电器分别与所述智能家电和所述单片机连接，根据所述单片机指令控制所述智能家电开启或关闭。

进一步的，所述系统还包括安防门禁装置，所述安防门禁装置与所述继电器连接，受所述继电器控制防盗门开启或关闭。

进一步的，所述安防门禁装置还与所述单片机连接，所述安防门禁装置包括光学指纹模块、扬声器和摄像头，所述单片机通过所述摄像头采集图像数据，所述单片机预存指纹信息，通过所述光学指纹模块接收开门指纹，在所述开门指纹与所述指纹信息不匹配时控制所述扬声器产生报警信号。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请中电源供给模块包括市电模块和太阳能发电模块，通过市电模块和/或太阳能发电模块分别为单片机、环境监测模块、无线传输模块和智能家电供电，获取新能源并将新能源转换为供用电设备使用，节省家庭用电开支，有利于智能家居系统的推广；终端通过无线传输模块与单片机连接，单片机依据所述环境参数控制智能家电正常工作，无线传输模块不受网络信号强弱影响，并且，不易受到非法入侵，从而提高系统的安全性与稳定性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是本申请一个实施例提供的一种智能家居系统的模块图。

图2是本申请一个实施例提供的一种智能家居系统的局部模块图。

图3是本申请一个实施例提供的一种智能家居系统的局部模块图。

图4是本申请一个实施例提供的一种智能家居系统的局部模块图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

图1是本申请一个实施例提供的一种智能家居系统的模块图。

如图1所示，本实施例的智能家居系统，包括：

终端1、单片机2、环境监测模块3、电源供给模块4、无线传输模块5和智能家电6；

电源供给模块4包括市电模块41和太阳能发电模块42，通过市电模块41和/或太阳能发电模块42分别为单片机2、环境监测模块3、无线传输模块5和智能家电6供电；

环境监测模块3获取环境参数并将所述环境参数发送至单片机2；

终端1通过无线传输模块5与单片机2连接，单片机2依据所述环境参数控制智能家电6正常工作。

单片机2例如为STM32F103ZET6芯片，终端1通过无线传输模块5从单片机2获取环境监测数据，控制智能家电6开启或者关闭以及开启时档位的大小。无线传输模块5不受网络信号强弱影响，并且，不易受到非法入侵，从而提高系统的安全性与稳定性，并且，电源供给模块4包括市电模块41和太阳能发电模块42，可以通过太阳能发电模块42获取新能源并将新能源转换为供用电设备使用，节省家庭用电开支，有利于智能家居系统的推广。

本实施例中，电源供给模块通过市电模块和/或太阳能发电模块分别为单片机、环境监测模块、无线传输模块和智能家电供电，获取新能源并将新能源转换为供用电设备使用，节省家庭用电开支，有利于智能家居系统的推广；终端通过无线传输模块与单片机连接，单片机依据所述环境参数控制智能家电正常工作，无线传输模块不受网络信号强弱影响，并且，不易受到非法入侵，从而提高系统的安全性与稳定性。

图2是本申请另一个实施例提供的一种智能家居系统的局部模块图。

如图2所示，本实施例的智能家居系统，包括：

作为本实用新型可选的一种实现方式，太阳能发电模块包括太阳能电池板21、舵机22、蓄电池23和光强传感器24，单片机2分别与舵机22和光强传感器24连接，根据光照强度与角度向舵机22发送调整信号，舵机22依据所述调整信号控制太阳能电池板21的倾角，太阳能电池板21为蓄电池23充电。

光强传感器24例如为GY-2561光强模块，内部包含TSL2561芯片，单片机2通过PCA9685舵机驱动控制舵机转动，

由于太阳的高度和方位在一天的不同时段会发生变化，若太阳能电池板21角度不便，会使得太阳能的利用率降低，因此，通过舵机及其舵机驱动模块以及光强传感器24获得当前光强数据，根据太阳高度角和方位角不断调整太阳能电池板21的倾角，从而达到最大的发电功率。

作为本实用新型可选的一种实现方式，太阳能发电模块还包括太阳能充放电控制器25，太阳能充放电控制器25分别与太阳能电池板21和蓄电池23连接，在太阳能电池板21的电压小于蓄电池23电压时，断开太阳能电池板21与蓄电池23充电电路。

太阳能充放电控制器25例如为光伏硅能太阳能控制器，光伏硅能太阳能控制器内部包含稳压电路，可以为负载提供稳定电压，例如提供为5v(USB接口)或者12v电压，另外，稳压电路还可以提供太阳能板蓄电池反接保护、防反冲保护和过冲过放保护。

可以理解的是，太阳能充放电控制器25由加法器、减法器、比较器、发射器、接收器实现。

太阳能电池板21接收太阳能发出电量，在太阳光强不足时，蓄电池对电池板进行反充，会对太阳能电池板造成损坏，甚至引发安全事故，因此在太阳能供电模块中加入太阳能充放电控制器25，通过太阳能充放电控制器实现在太阳能电池板21的电压小于蓄电池23电压时，断开太阳能电池板21与蓄电池23充电电路，并控制太阳能电池板21输出额定电压，有效的保护了蓄电池。

由于太阳光线的角度处于处于时时变化的状态，而一直驱动舵机22将会造成额外的功率损耗。因此设定在阴天和雨天时不启动舵机22调整角度，同时在没有阳光和光强很低时不启动舵机，正常阳光照射时规定5min调整一次太阳能电池板21的倾角。光强可以通过安装在太阳能电池板21同平面的光强传感器24得到，单片机2在接收到光强先增后减的时刻，控制舵机22停止转动，从而减小功率消耗，节约电能。

本实施例中，通过使用舵机调整太阳能电池板的倾角，以达到最大的发电功率，并且，通过增加太阳能充放电控制器，通过太阳能充放电控制器实现在太阳能电池板的电压小于蓄电池电压时，断开太阳能电池板与蓄电池23充电电路，并控制太阳能电池板输出额定电压，有效的保护了蓄电池。

图3是本申请另一个实施例提供的一种智能家居系统的局部模块图。

如图3所示，本实施例的智能家居系统，包括：

作为本实用新型可选的一种实现方式，环境监测模块3包括PM2.5传感器、火焰传感器、烟雾传感器、温湿度传感器中的一种或者多种。

PM2.5传感器例如为GP2Y1010AU0F传感器，烟雾传感器例如为MQ-2烟雾传感器，火焰传感器例如为YL-38火焰传感器，温湿度传感器例如为DHT11传感器，通过多种传感器实时采集环境参数，为智能家居控制提供依据。

作为本实用新型可选的一种实现方式，无线传输模块5为WiFi无线传输模块。

WiFi无线传输模块例如利用ESP8266芯片提供WiFi，单片机通过WiFi无线传输模块与终端1进行无线通信，不依赖于因特网，不需要额外增加网络安全保护设施，不受网络入侵困扰，从而提高系统的安全性和稳定性。

作为本实用新型可选的一种实现方式，所述系统还包括智能电表31，智能电表31与单片机2有线连接，或者，智能电表31通过WiFi无线传输模块与单片机2无线通讯连接。

智能电表31可以在每个房间安装一个，可以实时监测各个房间的家电的用电情况，将用电数据发送给单片机2，单片机2将用电数据发送至终端供用户实时查看。

作为本实用新型可选的一种实现方式，智能家电6包括空气净化机、空调、加湿器、热水器、排气扇和开关的一种或者多种。

作为本实用新型可选的一种实现方式，所述系统还包括继电器32，继电器32分别与智能家电6和单片机2连接，根据单片机2指令控制智能家电6开启或关闭。

单片机通过IO口的高低电平变化控制继电器32的开合，从而实现对智能家电6的控制。

单片机2通过AD采样获得传感器的环境参数，在单片机2内部预设环境参数阈值，以烟雾传感器为例，利用烟雾传感器反应甲烷液化石油气的参数，在厨房发生燃气泄漏时，烟雾参数超过烟雾阈值，此时参数数据传递至单片机2，单片机2控制烟雾传感器报警，同时断开电源供给模块电路，防止引发二次灾害，控制开启排气扇进行排气，并且单片机发送报警信息给终端1。

本实施例中，单片机通过环境监测模块采集环境参数，终端通过单片机控制智能家电工作，从而实现智能家居控制。

图4是本申请另一个实施例提供的一种智能家居系统的局部模块图。

如图4所示，本实施例的智能家居系统，还包括：

作为本实用新型可选的一种实现方式，所述系统还包括安防门禁装置7，安防门禁装置7与继电器32连接，受继电器32控制防盗门开启或关闭。

作为本实用新型可选的一种实现方式，安防门禁装置7还与单片机2连接，安防门禁装置7包括光学指纹模块71、扬声器72和摄像头73，单片机2通过摄像头73采集图像数据，单片机2预存指纹信息，通过光学指纹模块71接收开门指纹，在所述开门指纹与所述指纹信息不匹配时控制扬声器72产生报警信号。

本实施例中，通过安防门禁装置提高家庭安全防护，为智能家居控制提供保障。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

需要说明的是，本实用新型不局限于上述最佳实施方式，本领域技术人员在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能家居系统，其特征在于，包括：

终端、单片机、环境监测模块、电源供给模块、无线传输模块和智能家电；

所述电源供给模块包括市电模块和太阳能发电模块，通过所述市电模块和/或太阳能发电模块分别为所述单片机、所述环境监测模块、所述无线传输模块和所述智能家电供电；

所述环境监测模块获取环境参数并将所述环境参数发送至所述单片机；

所述终端通过所述无线传输模块与所述单片机连接，所述单片机依据所述环境参数控制所述智能家电正常工作。

2.根据权利要求1所述的智能家居系统，其特征在于，所述太阳能发电模块包括太阳能电池板、舵机、蓄电池和光强传感器，所述单片机分别与所述舵机和所述光强传感器连接，根据光照强度与角度向所述舵机发送调整信号，所述舵机依据所述调整信号控制所述太阳能电池板的倾角，所述太阳能电池板为所述蓄电池充电。

3.根据权利要求1所述的智能家居系统，其特征在于，所述太阳能发电模块还包括太阳能充放电控制器，所述太阳能充放电控制器分别与所述太阳能电池板和蓄电池连接，在所述太阳能电池板的电压小于所述蓄电池电压时，断开所述太阳能电池板与所述蓄电池充电电路。

4.根据权利要求1所述的智能家居系统，其特征在于，所述环境监测模块包括PM2.5传感器、火焰传感器、烟雾传感器、温湿度传感器中的一种或者多种。

5.根据权利要求1所述的智能家居系统，其特征在于，所述无线传输模块为WiFi无线传输模块。

6.根据权利要求5所述的智能家居系统，其特征在于，还包括智能电表，所述智能电表与所述单片机有线连接，或者，所述智能电表通过所述WiFi无线传输模块与所述单片机无线通讯连接。

7.根据权利要求1所述的智能家居系统，其特征在于，所述智能家电包括空气净化机、空调、加湿器、热水器、排气扇和开关的一种或者多种。

8.根据权利要求7所述的智能家居系统，其特征在于，还包括继电器，所述继电器分别与所述智能家电和所述单片机连接，根据所述单片机指令控制所述智能家电开启或关闭。

9.根据权利要求8所述的智能家居系统，其特征在于，还包括安防门禁装置，所述安防门禁装置与所述继电器连接，受所述继电器控制防盗门开启或关闭。

10.根据权利要求9所述的智能家居系统，其特征在于，所述安防门禁装置还与所述单片机连接，所述安防门禁装置包括光学指纹模块、扬声器和摄像头，所述单片机通过所述摄像头采集图像数据，所述单片机预存指纹信息，通过所述光学指纹模块接收开门指纹，在所述开门指纹与所述指纹信息不匹配时控制所述扬声器产生报警信号。