CN217240813U - 一种基于双频Wi-Fi技术的低功耗智能门铃系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于双频Wi‑Fi技术的低功耗智能门铃系统，包括Wi‑Fi模块、信号处理模块、PIR模块、按键模块、麦克风模块、扬声器摸块、光强度检测模块、IR‑CUT模块、红外补偿模块、摄像头传感器模块和供电模块。本系统将Wi‑Fi芯片作为主控单元，Wi‑Fi芯片平时处于休眠状态，并控制其他模块处于断电状态，从而降低功耗；Wi‑Fi芯片在被指定条件唤醒后对信号处理模块等进行上电处理，上电后采集图像信息和语音信息，这些信息经过处理后形成视频图像，通过Wi‑Fi模块传送到远端；远端语音信息通过Wi‑Fi在信号处理模块的控制下通过扬声器播放；本智能门铃产品可以最大化降低产品功耗和产品价格。

Description

一种基于双频Wi-Fi技术的低功耗智能门铃系统

技术领域

本实用新型属于无线信号传输技术领域，尤其是涉及一种基于双频Wi-Fi技术的低功耗智能门铃系统。

背景技术

随着科技的进步,以及智能家居产品的快速推进,许多智能安防品类的产品来到了人们的生活当中。智能门铃作为一种智能安防品类的产品深受人们的欢迎。如图15所示，现有的智能Wi-Fi门铃产品，产品功能实现需要Wi-Fi模块配合主处理器单元(也称为主控MCU)及其他传感器单元实现。具体包括：在传统智能门铃产品中电源单元需要给Wi-Fi模块、主控MCU单元、摄像头单元等电路供电，主控MCU单元作为主控单元，平时会处于休眠态，并控制摄像头单元和Wi-Fi模块在不需要时断电或休眠。当主控MCU单元被指定条件唤醒后，给摄像头单元和Wi-Fi模块供电或唤醒并通过摄像头单元进行视频采集和通过Wi-Fi模块将视频信息传送到远端。此类智能门铃产品的设计，需要加入主处理器及其供电电路，产品的生产成本和产品功耗都比较大。因此，本设计提出了一种无主控MCU的高性价比、低功耗的智能Wi-Fi门铃系统。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种基于双频Wi-Fi技术的低功耗智能门铃系统，可以最大化降低产品功耗和产品价格。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种基于双频Wi-Fi技术的低功耗智能门铃系统，包括ACC1340 Wi-Fi芯片模块、信号处理模块、PIR模块、按键模块、麦克风模块、扬声器摸块、光强度检测模块、IR-CUT模块、红外补偿模块、摄像头传感器模块、第一供电模块、第二供电模块和第三供电模块；

所述PIR模块和按键模块的输出端均与所述ACC1340 Wi-Fi芯片模块的输入端电连接，所述ACC1340 Wi-Fi芯片模块与所述信号处理模块电连接，进行双向数据传输，便于进行通讯，所述麦克风模块的输出端与所述信号处理模块的输入端电连接，所述光强度检测模块的输出端与所述信号处理模块的输入端电连接，所述信号处理模块的输出端分别与所述扬声器模块、IR-CUT模块和红外补偿模块的输入端电连接，所述信号处理模块还与摄像头传感器模块电连接；

所述第一供电模块、第二供电模块和第三供电模块均与所述ACC1340Wi-Fi芯片模块电连接，所述第一供电模块为所述ACC1340 Wi-Fi模块、PIR模块和按键模块供电，所述第二供电模块为所述信号处理模块、麦克风模块和扬声器模块供电，所述第三供电模块为所述摄像头传感器模块供电。

进一步的，所述ACC1340 Wi-Fi芯片模块包括Wi-Fi芯片和Latch芯片，所述Wi-Fi芯片在低功耗模式下将其内核工作在低电压模式，其高频时钟总线关闭，其GPIO管脚统一配置为低电平(以防止多余的漏电流)，关闭FLASH功能，从而把其内核部分的功耗降低至最低。所述ACC1340 Wi-Fi芯片模块中的Latch芯片电路可以控制信号处理模块及其周围模块掉电，从而使产品功耗降到最低。该模块配合外部5G PA电路、2.4G SWITCH电路实现5G通讯或2.4G通讯。

进一步的，所述摄像头传感器模块与摄像头中的镜头一体合成，即所述摄像头传感器模块嵌入到镜头内部共同组成摄像头，所述摄像头传感器模块通过镜头采集一定范围内的图像信息，并转换成数字信号传递给信号处理模块，所述IR-CUT模块控制镜头的滤镜。

进一步的，在摄像头内部有IR-CUT双滤光片切换器，白天的光线充分时,红外截止滤光片工作，夜间光线不足时，红外截止/吸收滤光片自动移开，全透光谱滤光片开始工作。所述信号处理模块根据采集到的光强信息控制IR-CUT模块，实现红外截止滤光片和全透光谱滤光片的切换。

进一步的，当有按键按下时，所述按键模块输出高电平到Wi-Fi芯片；所述PIR模块采集门口有无人员信息，当门口有人时，所述PIR模块输出高电平到Wi-Fi芯片。

进一步的，所述信号处理模块将摄像头传感器模块采集到的图像信息处理生成视频信号并传送到所述ACC1340 Wi-Fi芯片模块，所述ACC1340 Wi-Fi芯片模块通过云服务器将数据传送到手机APP进行显示。该信号处理模块主控芯片内部集成麦克风和扬声器驱动功能，为智能门铃系统设计提供了方便。

进一步的，所述麦克风模块拾取外界声音并将外界声音转换成电信号输入到所述信号处理模块，所述信号处理模块对音频信号进行处理并通过ACC1340 Wi-Fi芯片模块和云服务器在手机APP端播放。

进一步的，所述扬声器模块可以播放门铃声，可以播放通过手机、Wi-Fi传送来的房主的语音信息。

进一步的，所述红外补偿模块包括红外灯，可以在可见光线不足时进行补光。

相对于现有技术，本实用新型所述的基于双频Wi-Fi技术的低功耗智能门铃系统具有以下优势：

(1)本系统将Wi-Fi模块中的Wi-Fi芯片作为主控单元，Wi-Fi芯片平时处于休眠状态，并控制第二供电模块使信号处理模块、麦克风模块和扬声器模块处于断电状态，通过控制第三供电模块使摄像头传感器模块处于断电状态，从而降低功耗；Wi-Fi芯片在被指定条件(按键、PIR、远程)唤醒后对信号处理模块等电路进行上电处理，上电后摄像头传感器通过镜头采集图像信息和麦克风模块采集语音信息，图像信息、语音信息经过信号处理模块处理后形成视频图像，通过Wi-Fi模块传送到远端；远端语音信息通过Wi-Fi在信号处理模块的控制下通过扬声器播放；本智能门铃产品可以最大化降低产品功耗和产品价格。

(2)本产品与其他同类型产品比具有更低的功耗、更低的价格；本产品可以用于家用、商铺等场所，可以应用在来人提醒、宾客迎接、防偷防盗提醒等多种场景。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

在附图中：

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型中ACC1340 Wi-Fi芯片模块的电路图；

图3为本实用新型中PIR模块的电路图；

图4为本实用新型中按键模块的电路图；

图5为本实用新型中信号处理模块的电路图；

图6为本实用新型中光强度检测模块的电路图；

图7为本实用新型中IR-CUT模块的电路图；

图8为本实用新型中红外补偿模块的电路图；

图9为本实用新型中摄像头传感器模块的电路图；

图10为本实用新型中麦克风模块的电路图；

图11为本实用新型中扬声器模块的电路图；

图12为本实用新型中第一供电模块的电路图；

图13为本实用新型中第二供电模块的电路图；

图14为本实用新型中第三供电模块的电路图；

图15为现有技术中智能Wi-Fi门铃原理框图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示，一种基于双频Wi-Fi技术的低功耗智能门铃系统，包括ACC1340 Wi-Fi芯片模块、信号处理模块、PIR模块、按键模块、麦克风模块、扬声器摸块、光强度检测模块、IR-CUT模块、红外补偿模块、摄像头传感器模块、第一供电模块、第二供电模块和第三供电模块；所述PIR模块和按键模块的输出端均与所述ACC1340 Wi-Fi芯片模块的输入端电连接，所述ACC1340 Wi-Fi芯片模块与所述信号处理模块电连接，进行双向数据传输，便于进行通讯，所述麦克风模块的输出端与所述信号处理模块的输入端电连接，所述光强度检测模块的输出端与所述信号处理模块的输入端电连接，所述信号处理模块的输出端分别与所述扬声器模块、IR-CUT模块和红外补偿模块的输入端电连接，所述信号处理模块还与摄像头传感器模块电连接；

如图11-13所示，第一供电模块、第二供电模块和第三供电模块均与所述ACC1340Wi-Fi芯片模块电连接，所述第一供电模块为所述ACC1340 Wi-Fi模块、PIR模块和按键模块供电，所述第二供电模块为所述信号处理模块、麦克风模块和扬声器模块供电，所述第三供电模块为所述摄像头传感器模块供电。

如图2所示，所述ACC1340 Wi-Fi芯片模块包括Wi-Fi芯片和Latch芯片，所述Wi-Fi芯片在低功耗模式下将其内核工作在低电压模式，其高频时钟总线关闭，其GPIO管脚统一配置为低电平(以防止多余的漏电流)，关闭FLASH功能，从而把其内核部分的功耗降低至最低。所述ACC1340 Wi-Fi芯片模块中的Latch芯片电路可以控制信号处理模块及其周围模块掉电，从而使产品功耗降到最低。该模块配合外部5G PA电路、2.4G SWITCH电路实现5G通讯或2.4G通讯。

如图9所示，所述摄像头传感器模块与摄像头中的镜头一体合成，即所述摄像头传感器模块嵌入到镜头内部共同组成摄像头，所述摄像头传感器模块通过镜头采集一定范围内的图像信息，并转换成数字信号传递给信号处理模块，所述IR-CUT模块控制镜头的滤镜。在摄像头内部有IR-CUT双滤光片切换器，白天的光线充分时,红外截止滤光片工作，夜间光线不足时，红外截止/吸收滤光片自动移开，全透光谱滤光片开始工作。所述信号处理模块根据采集到的光强信息控制IR-CUT模块，实现红外截止滤光片和全透光谱滤光片的切换。

如图4所示，当有按键按下时，所述按键模块输出高电平到Wi-Fi芯片；所述PIR模块采集门口有无人员信息，当门口有人时，所述PIR模块输出高电平到Wi-Fi芯片。

如图5所示，所述信号处理模块将摄像头传感器模块采集到的图像信息处理生成视频信号并传送到所述ACC1340 Wi-Fi芯片模块，所述ACC1340Wi-Fi芯片模块通过云服务器将数据传送到手机APP进行显示。该信号处理模块主控芯片内部集成麦克风和扬声器驱动功能，为智能门铃系统设计提供了方便。

如图10所示，所述麦克风模块拾取外界声音并将外界声音转换成电信号输入到所述信号处理模块，所述信号处理模块对音频信号进行处理并通过ACC1340 Wi-Fi芯片模块和云服务器在手机APP端播放。

如图11所示，所述扬声器模块可以播放门铃声，可以播放通过手机、Wi-Fi传送来的房主的语音信息。

如图6所示，所述光强度检测模块感知外界光强度信息，将不同的光强信息转化成不同的电压信息，所述信号处理模块采集该电压信息，根据电压信息实现白天夜晚的判断。

如图8所示，所述红外补偿模块包括红外灯，可以在可见光线不足时进行补光。

本实施例工作过程如下：当门铃被按下或者当有人进入PIR红外监测一定范围内，产品按键模块和PIR模块对应电平发生变化，ACC1340 Wi-Fi芯片模块中的Wi-Fi芯片检测到变化后的电平，控制Latch通过第二供电模块给信号处理模块、麦克风模块和扬声器模块供电，通过第三供电模块给摄像头传感器模块供电。通电后信号处理模块控制扬声器播放门铃音。通电后信号处理模块采集光强度检测模块电压信息进行白天夜晚判断，控制IR-CUT模块打开红外截止滤光片或全透光谱滤光片。如果是夜晚，信号处理模块还会控制红外补偿模块打开红外LED，对光线进行补偿。通电后摄像头传感器模块通过镜头采集图像信息。通电后，麦克风模块拾取音频信息。信号处理模块将采集到的信号进行多种算法处理生成视频信号、音频信息，这些信号通过Wi-Fi和服务器传送到远端手机APP。远端可通过手机APP查看门口信息并且与来访者互动。互动结束手机端可以发出信息交换结束指令。Wi-Fi收到该指令通过Latch给信号处理模块、麦克风模块和扬声器模块断电，整个系统进入低功耗模式。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于双频Wi-Fi技术的低功耗智能门铃系统，其特征在于：包括ACC1340 Wi-Fi芯片模块、信号处理模块、PIR模块、按键模块、麦克风模块、扬声器摸块、光强度检测模块、IR-CUT模块、红外补偿模块、摄像头传感器模块、第一供电模块、第二供电模块和第三供电模块；

所述PIR模块和按键模块的输出端均与所述ACC1340 Wi-Fi芯片模块的输入端电连接，所述ACC1340 Wi-Fi芯片模块与所述信号处理模块电连接，进行双向数据传输，所述麦克风模块的输出端与所述信号处理模块的输入端电连接，所述光强度检测模块的输出端与所述信号处理模块的输入端电连接，所述信号处理模块的输出端分别与所述扬声器模块、IR-CUT模块和红外补偿模块的输入端电连接，所述信号处理模块还与摄像头传感器模块电连接；

所述第一供电模块、第二供电模块和第三供电模块均与所述ACC1340 Wi-Fi芯片模块电连接，所述第一供电模块为所述ACC1340 Wi-Fi模块、PIR模块和按键模块供电，所述第二供电模块为所述信号处理模块、麦克风模块和扬声器模块供电，所述第三供电模块为所述摄像头传感器模块供电。

2.根据权利要求1所述的一种基于双频Wi-Fi技术的低功耗智能门铃系统，其特征在于：所述ACC1340 Wi-Fi芯片模块包括Wi-Fi芯片和Latch芯片。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于双频Wi-Fi技术的低功耗智能门铃系统，其特征在于：所述摄像头传感器模块嵌入到镜头内部共同组成摄像头，所述摄像头传感器模块通过镜头采集图像信息，并转换成数字信号传送到所述信号处理模块，所述IR-CUT模块控制镜头的滤镜。

4.根据权利要求3所述的一种基于双频Wi-Fi技术的低功耗智能门铃系统，其特征在于：在摄像头内部设有IR-CUT双滤光片切换器，所述信号处理模块根据采集到的光强信息控制IR-CUT模块，实现红外截止滤光片和全透光谱滤光片的切换。

5.根据权利要求2所述的一种基于双频Wi-Fi技术的低功耗智能门铃系统，其特征在于：当有按键按下时，所述按键模块输出高电平到Wi-Fi芯片；所述PIR模块采集门口有无人员信息，当门口有人时，所述PIR模块输出高电平到Wi-Fi芯片。

6.根据权利要求3所述的一种基于双频Wi-Fi技术的低功耗智能门铃系统，其特征在于：所述信号处理模块将摄像头传感器模块采集到的图像信息处理生成视频信号并传送到所述ACC1340 Wi-Fi芯片模块，所述ACC1340 Wi-Fi芯片模块通过云服务器将数据传送到手机APP端显示。

7.根据权利要求1所述的一种基于双频Wi-Fi技术的低功耗智能门铃系统，其特征在于：所述麦克风模块拾取外界声音并将外界声音转换成电信号输入到所述信号处理模块，所述信号处理模块对音频信号进行处理并通过ACC1340 Wi-Fi芯片模块、云服务器在手机APP端播放。

8.根据权利要求1所述的一种基于双频Wi-Fi技术的低功耗智能门铃系统，其特征在于：所述扬声器模块播放门铃声，或者播放房主的语音信息。

9.根据权利要求1所述的一种基于双频Wi-Fi技术的低功耗智能门铃系统，其特征在于：所述ACC1340 Wi-Fi芯片模块与5G PA电路电连接实现5G通讯，与2.4G SWITCH电路电连接实现2.4G通讯。

10.根据权利要求1所述的一种基于双频Wi-Fi技术的低功耗智能门铃系统，其特征在于：所述红外补偿模块包括红外灯，可进行补光。

Images