CN216086753U - 一种智能液晶屏面板控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及智能家居领域，具体涉及一种智能液晶屏面板控制系统，包括智能液晶屏面板、空气消毒模块、空气质量检测模块、温湿度检测模块、光照度模块、灯光控制模块、人体感应模块，本系统无线通讯以Zi gBee为主，还集成了用于和云平台、手机APP通信的Wi‑Fi模块，同时可以使用液晶触摸屏进行各模块的工作状态确认和指示。该技术方案解决传统机械开关安装使用不便捷、功能有限的技术问题，同时相比传统机械开关更为环保。

Description

一种智能液晶屏面板控制系统

技术领域

本实用新型涉及智能家居领域，具体涉及一种智能液晶屏面板控制系统。

背景技术

在日常家居方面，对于灯具等家居电器的控制，我们一直使用传统机械式开关控制强电的通断实现。传统机械式开关，需要人走动到开关附近手工操作，往往只能实现开关、有限的挡位调节等简陋功能。在使用者感受到灯光太亮、灯光不足、空气浑浊等不适环境时，也没法通过仅操作传统机械式开关实现细致的调节以达到正好舒适的室内环境。总而言之，使用传统机械式开关存在不便捷、功能有限的问题。而且传统机械式开关需要在房屋内大量布线，对于铜、铝等原料的消耗较大，生产电线、PVC管的过程也会有大量碳排放，增加了环保的压力。

实用新型内容

鉴于背景技术的不足，本实用新型提供了一种智能液晶屏面板控制系统，能够解决传统机械开关安装使用不便捷、功能有限的技术问题。

为解决以上技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：一种智能液晶屏面板控制系统，包括智能液晶屏面板、功能模块，功能模块包括ZigBee模块，智能液晶屏面板包括液晶触摸屏、第一ZigBee模块、Wi-Fi模块，智能液晶屏面板与功能模块通过ZigBee模块无线通信，第一ZigBee模块与液晶触摸屏、Wi-Fi模块连接，Wi-Fi模块用于把工作信息传至云平台或接收手机APP对智能液晶面板的信息读取、指令，液晶触摸屏用于显示功能模块的工作状态信息或用于手动输入指令。

功能模块还包括选自包括如下的模块中的一个或多个的至少一个模块：空气消毒模块、空气质量检测模块、温湿度检测模块、光照度模块、灯光控制模块、人体感应模块。

空气消毒模块用于检测空气中的粉尘，进行滤过、净化、杀菌对空气进行消毒，空气消毒模块包括空气消毒机、PM2.5传感器、第二ZigBee无线模块、PWM信号发生电路、通断控制电路，PM2.5传感器、通断控制电路、PWM信号发生电路、空气消毒机与第二ZigBee无线模块连接，通断控制电路、PWM信号发生电路与空气消毒机连接，PM2.5传感器通过第二ZigBee无线模块向智能液晶屏面板反馈粉尘浓度信息，在粉尘浓度超标时，第二ZigBee无线模块指示打开通断控制电路向空气消毒机供电并通过控制PWM信号发送电路来控制空气消毒机的消毒强度，空气消毒机同时将工作状态信息反馈给第二ZigBee无线模块；

空气质量检测模块用于检测氨气、硫化物、苯系蒸气，空气质量检测模块包括气体传感器、第三ZigBee无线模块，气体传感器与第三ZigBee无线模块连接，气体传感器将对人体有害气体的检测结果通过第三ZigBee无线模块反馈给智能液晶屏面板；

温湿度检测模块用于测量温度和湿度，温湿度检测模块包括温湿度传感器、第四ZigBee无线模块，温湿度传感器与第四ZigBee无线模块连接，温湿度传感器将检测区域的温湿度结果通过第四ZigBee无线模块反馈给智能液晶屏面板；

光照度模块用于检测光照的亮度，光照度模块包括环境光传感器、第五ZigBee无线模块，环境光传感器与第五ZigBee无线模块连接，环境光传感器将光亮度的检测结果通过第五ZigBee无线模块反馈给智能液晶屏面板，智能液晶屏面板根据光亮度检测结果向灯光控制模块发送调低或调高灯亮度指令；

灯光控制模块用于可以调节灯光的亮度，以及开关控制，灯光控制模块包括PWM驱动信号电路、第六ZigBee无线模块，PWM驱动信号电路与第六ZigBee无线模块连接，智能液晶屏面板对第六ZigBee无线模块发送指令，第六ZigBee无线模块通过控制PWM驱动信号电路发送不同的PWM信号来控制灯亮度或者开关状态。

人体感应模块用于人不在室内时，自动关闭灯具，人体感应模块包括第七ZigBee无线模块，红外线感应器，红外线感应器与第七ZigBee无线模块连接，红外线感应器根据感应范围内是否有人，向第七ZigBee模块发送不同信号，第七ZigBee模块再向智能液晶屏面板发送无线信号，智能液晶屏面板根据信号控制灯光控制模块控制灯保持打开状态或关闭。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.该一种智能液晶屏面板控制系统，通过液晶触摸屏、手机APP操作就可以实现空气质量、温湿度、光照度监控，同时还具备空气消毒、灯亮度调节、灯自动关闭功能，相比现有技术的传统机械式开关，无需在室内四处走动控制家电，而且功能也大大丰富，尤其是提供了可以完全自动调节亮度、自动开关的照明控制方案，使得灯具的使用更为省电节能，总而言之，解决了传统机械开关安装使用不便捷、功能有限的技术问题。

2.该一种智能液晶屏面板控制系统，通过ZigBee无线通信就可以减少室内电器家居的布线，减少布线所需的电线和PVC管的使用，就减少了铜、铝等金属原料的需求，减少了生产线材过程中的碳排放，相比现有技术的传统机械式开关更为环保。

附图说明

本实用新型有如下附图：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的智能液晶屏面板控制系统的第一ZigBee模块的电路图；

图3为本实用新型的智能液晶屏面板控制系统的供电电路的电路图；

图4为本实用新型的智能液晶屏面板控制系统的液晶触摸屏的电路图；

图5为本实用新型的智能液晶屏面板控制系统的Wi-Fi模块的电路图；

图6为本实用新型的空气消毒模块的第二ZigBee模块的电路图；

图7为本实用新型的空气消毒模块的PWM信号发生电路的电路图；

图8为本实用新型的空气消毒模块的通断控制电路的电路图；

图9为本实用新型的空气消毒模块的PM2.5传感器的电路图；

图10为本实用新型的空气消毒模块的空气消毒机电路图；

图11为本实用新型的空气质量检测模块的第三ZigBee模块的电路图；

图12为本实用新型的空气质量检测模块的气体传感器的电路图；

图13为本实用新型的温湿度检测模块的第四ZigBee模块的电路图；

图14为本实用新型的温湿度检测模块的温湿度传感器的电路图；

图15为本实用新型的光照度模块的第五ZigBee模块的电路图；

图16为本实用新型的光照度模块的环境光传感器的电路图；

图17为本实用新型的灯光控制模块的第六ZigBee模块的电路图；

图18为本实用新型的灯光控制模块的PWM驱动信号电路的电路图；

图19为本实用新型的人体感应模块的第七ZigBee模块的电路图；

图20为本实用新型的人体感应模块的红外线感应器的电路图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

如图1-20所示，本实施方案中：一种智能液晶屏面板控制系统，包括智能液晶屏面板以及功能模块。

功能模块包括空气消毒模块、空气质量检测模块、温湿度检测模块、光照度模块、灯光控制模块、人体感应模块。

空气消毒模块：检测空气中的粉尘，进行滤过、净化、杀菌对空气进行消毒；

空气质量检测模块：检测氨气、硫化物、苯系蒸气；

温湿度检测模块：测量温度和湿度；

光照度模块：检测光照的亮度；

灯光控制模块：可以调节灯光的亮度，以及开关控制；

人体感应模块：人不在室内时，自动关闭灯具。

功能模块都带有ZigBee模块。

智能液晶屏面板与功能模块通过ZigBee模块无线通信。

智能液晶屏面板包括液晶触摸屏、第一ZigBee模块、Wi-Fi模块、供电电路，第一ZigBee模块与液晶触摸屏、Wi-Fi模块连接。

本实施例中，第一ZigBee模块主控芯片CC2530的13、14脚与液晶触摸屏的5、6脚连接，第一ZigBee模块主控芯片CC2530的16、15脚与Wi-Fi模块ESP-12F的1、2脚连接。

Wi-Fi模块用于把工作信息传至云平台或接收手机APP对智能液晶面板的信息读取、指令。

供电电路用于将家用电电压转为液晶触摸屏、第一ZigBee模块、Wi-Fi模块的工作电压并向液晶触摸屏、第一ZigBee模块、Wi-Fi模块供电。

本实施例中，供电电路将家用电电压220V通过AC-DC电源模块转化为5V，再通过LM1117-3.3转化为3.3V。5V电压端向液晶触摸屏供电，3.3V电压端向第一ZigBee模块、Wi-Fi模块供电。

液晶触摸屏用于显示功能模块的工作状态信息或用于手动输入指令。

如图6-10所示，空气消毒模块包括空气消毒机、PM2.5传感器、第二ZigBee模块、PWM信号发生电路、通断控制电路，PM2.5传感器、通断控制电路、PWM信号发生电路、空气消毒机与第二ZigBee模块连接，通断控制电路、PWM信号发生电路与空气消毒机连接，PM2.5传感器通过第二ZigBee模块向智能液晶屏面板反馈粉尘浓度信息，在粉尘浓度超标时，第二ZigBee模块指示打开通断控制电路向空气消毒机供电并通过控制PWM信号发送电路来控制空气消毒机的消毒强度，空气消毒机同时将工作状态信息反馈给第二ZigBee模块。

在本实施例中，PM2.5传感器的6脚与第二模块的主控芯片CC2530的37脚连接，第二ZigBee模块主控芯片CC2530的5脚与通断控制电路的电阻R19连接，第二ZigBee模块主控芯片CC2530的13脚与PWM信号发生电路的LM393的3脚连接，PWM信号发生电路的LM393的1脚与空气消毒机5脚连接，空气消毒机的4脚与第二ZigBee模块主控芯片CC2530的19脚连接。

如图11-12所示，空气质量检测模块包括气体传感器、第三ZigBee模块，气体传感器与第三ZigBee模块连接，气体传感器将对人体有害气体的检测结果通过第三ZigBee模块反馈给智能液晶屏面板。

本实施例中，气体传感器MQ-135的3脚与第三ZigBee模块的主控芯片CC2530的13脚连接。

如图13-14所示，温湿度检测模块包括温湿度传感器、第四ZigBee模块，温湿度传感器与第四ZigBee模块连接，温湿度传感器将检测区域的温湿度结果通过第四ZigBee模块反馈给智能液晶屏面板。

本实施例中，温湿度传感器AM2302的2脚与第四ZigBee模块的主控芯片CC2530的13脚连接。

如图15-16所示，光照度模块包括环境光传感器、第五ZigBee模块，环境光传感器与第五ZigBee模块连接，环境光传感器将光亮度的检测结果通过第五ZigBee模块反馈给智能液晶屏面板，智能液晶屏面板根据光亮度检测结果向灯光控制模块发送调低或调高灯亮度指令。

在本实施例中，环境光传感器BH1750的3脚与第五ZigBee模块的主控芯片CC2530的13脚连接。

如图17-18所示，灯光控制模块包括PWM驱动信号电路、第六ZigBee模块，PWM驱动信号电路与第六ZigBee模块连接，智能液晶屏面板对第六ZigBee模块发送指令，第六ZigBee模块通过控制PWM驱动信号电路发送不同的PWM信号来控制灯亮度或者开关状态；

在本实施例中，第六ZigBee模块的主控芯片CC2530的13脚与PWM驱动信号电路的电阻R2连接。

如图19-20所示，人体感应模块用于人不在室内时，自动关闭灯具，人体感应模块包括第七ZigBee无线模块，红外线感应器，红外线感应器与第七ZigBee无线模块连接，红外线感应器根据感应范围内是否有人，向第七ZigBee模块发送不同信号，第七ZigBee模块再向智能液晶屏面板发送无线信号，智能液晶屏面板根据信号控制灯光控制模块控制灯保持打开状态或关闭；

在本实施例中，红外线传感器YF-37的3脚与第七ZigBee模块的主控芯片CC2530的19脚连接。

本实用新型的工作原理及使用流程：

该一种智能液晶屏面板控制系统，智能液晶屏面板的第一ZigBee模块通过ZigBee无线通信接收所有模块的工作信息及指令，通过第一ZigBee模块的13、14脚收发串口信息到液晶触摸屏的5、6脚，液晶触摸屏上显示所有模块工作的信息以及指令。操作连接了Wi-Fi的手机上的APP或者直接在液晶触摸屏操作即可改变所有模块的工作状态。

各模块功能及其原理如下：

空气消毒：PM2.5传感器检测到室内空气中的粉尘浓度超标时，PM2.5传感器的6脚发送信号给第二ZigBee模块主控芯片CC2530的37脚。PM2.5传感器通过第二ZigBee模块向智能液晶屏控制面板通信，使得液晶触摸屏显示PM2.5浓度，同时第二ZigBee模块的5脚控制通断控制电路向空气消毒机供电，13脚向PWM信号发生电路的LM393的3脚发送PWM_OUT信号，PWM信号发生电路的LM393的1脚向空气消毒机的5脚发出信号以控制空气消毒机的消毒强度，空气消毒机的4脚反馈工作信息信号给第二ZigBee模块的主控芯片CC2530的19脚。

空气质量检测：空气质量检测模块MQ-135检测到氨气、硫化物、苯系蒸气这些对人体有害气体时，通过空气质量检测模块MQ-135的3脚发送信号给第三ZigBee模块主控芯片CC2530的13脚。第三ZigBee模块向第一ZigBee模块通信，将检测结果发送至智能液晶屏面板并在液晶触摸屏上显示。

温湿度检测：温湿度传感器AM2302检测室内的温湿度，温湿度传感器AM2302的2脚发送温湿度信息给第四ZigBee模块的主控芯片CC2530的13脚，第四ZigBee模块将温湿度信息发送给智能液晶屏面板，液晶触摸屏显示室内温湿度。

光照度检测：环境光传感器BH1750检测室内光的亮度，环境光传感器BH1750的3脚发送亮度信息给第五ZigBee模块的主控芯片CC2530的13脚，第五ZigBee模块将亮度信息发送给智能液晶屏面板。

灯光亮度控制：灯光过亮或过暗时，智能液晶屏面板通过第一ZigBee模块向第六ZigBee模块通信，第六ZigBee模块收到信号后，第六ZigBee模块的主控芯片的13脚发送PWM信号给PWM驱动信号电路，PWM驱动信号电路将PWM信号输出给灯电源驱动模块，通过改变PWM信号的占空比来改变灯亮度，当停止PWM信号输出时，灯会关闭。

人体感应模块：当人体在红外线感应器YF-37的感应范围内活动时，红外线传感器YF-37的3脚输出低电平信号发送至第七ZigBee模块的主控芯片CC2530的19脚，使第七ZigBee模块发送对应信息给智能液晶屏面板，智能液晶屏面板控制灯光控制模块使灯保持打开状态；当人体不在红外线感应器YF-37的感应范围内活动时，红外线传感器YF-37连续检测一定时间后无法检测到人体，红外线传感器YF-37的3脚输出高电平信号发送至第七ZigBee模块的主控芯片CC2530的19脚，使第七ZigBee模块发送对应信息给智能液晶屏面板，智能液晶屏面板控制灯光控制模块使灯关闭，以此节能。

上述依据本实用新型为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (2)

1.一种智能液晶屏面板控制系统，其特征在于：包括智能液晶屏面板、功能模块，所述功能模块包括ZigBee模块，所述智能液晶屏面板与所述功能模块通过所述ZigBee模块无线通信，所述智能液晶屏面板包括液晶触摸屏、第一ZigBee模块、Wi-Fi模块，所述第一ZigBee模块与所述液晶触摸屏、所述Wi-Fi模块连接，所述Wi-Fi模块用于把工作信息传至云平台或接收手机APP对所述智能液晶面板控制系统的信息读取、指令，所述液晶触摸屏用于显示所述功能模块的工作状态信息或用于手动输入指令。

2.根据权利要求1所述的一种智能液晶屏面板控制系统，其特征在于：所述功能模块还包括选自包括如下的模块中的一个或多个的至少一个模块：空气消毒模块、空气质量检测模块、温湿度检测模块、光照度模块、灯光控制模块、人体感应模块；

空气消毒模块：检测空气中的粉尘，进行滤过、净化、杀菌对空气进行消毒；

空气质量检测模块：检测氨气、硫化物、苯系蒸气；

温湿度检测模块：测量温度和湿度；

光照度模块：检测光照的亮度；

灯光控制模块：可以调节灯光的亮度，以及开关控制；

人体感应模块：人不在室内时，自动关闭灯具。

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