一种基于物联网的远程智能家居系统的制作方法

本发明涉及智能家居技术领域，具体涉及一种基于物联网的远程智能家居系统。

背景技术：

智能家居是以住宅为平台，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。智能家居是在互联网影响之下物联化的体现。智能家居通过物联网技术将家中的各种设备连接到一起，提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，提供全方位的信息交互功能，甚至为各种能源费用节约资金。智能家居的概念起源很早，但一直未有具体的建筑案例出现，直到1984年美国联合科技公司将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康涅狄格州哈特佛市的cityplacebuilding时，才出现了首栋的“智能型建筑”，从此揭开了全世界争相建造智能家居派的序幕。智能家居作为一个新生产业，处于一个导入期与成长期的临界点，市场消费观念还未形成，但随着智能家居市场推广普及的进一步落实，培育起消费者的使用习惯，智能家居市场的消费潜力必然是巨大的，产业前景光明。正因为如此，国内优秀的智能家居生产企业愈来愈重视对行业市场的研究，特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究，一大批国内优秀的智能家居品牌迅速崛起，逐渐成为智能家居产业中的翘楚，智能家居至今在中国已经历了近12年的发展，从人们最初的梦想，到今天真实的走进我们的生活，经历了一个艰难的过程。在专利号为cn201610287158的专利文件中，公开了一种智能家居系统，所述系统包括：信息获取装置、智能家居网关、终端设备以及智能家居设备，其中：所述信息获取装置，与所述智能家居设备耦接，适于扫描并获取所述智能家居设备的信息，并将所述智能家居设备的信息发送至所述智能家居网关；所述智能家居网关，与所述信息获取装置及所述终端设备耦接，适于将所述智能家居设备的信息发送至已关联的所述终端设备。采用上述方案可以简化智能家居系统的信息交互流程。

上述专利文件的智能家居设备信息发送至云端服务器，云端服务器根据收到的智能家居设备的信息及终端设备的用户信息，生成组网参数以及向终端推送用于控制智能家居设备的应用软件，简化了用户获取应用软件的流程，进一步的简化了智能家居组网的操作流程。但是对于如何提供一种安全性能高，系统传输更便捷，实现远程控制的基于物联网的远程智能家居系统缺少技术性解决方案。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于物联网的远程智能家居系统，用于解决如何提供一种安全性能高，系统传输更便捷，实现远程控制的基于物联网的远程智能家居系统的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种基于物联网的远程智能家居系统，包括家电控制电路，所述家电控制电路用于控制家用电器，其特征在于：包括传感器部分、红外线报警部分、射频识别部分、无线开关部分和zigbee模块；所述传感器部分包括温度传感器、烟雾传感器、氧浓度传感器和光度传感器，所述传感器部分用于检测室内环境，所述传感器部分与中央处理相连，所述射频识别部分用于门禁或开关控制，所述无线开关部分可实现所有家电的无线控制，所述无线开关部分与所述家电控制电路相连，所述zigbee模块用作局域网，实现智能家居系统的内部无线数据传输，所述红外线报警部分连接中央处理，可用作家居的日常报警使用，检测是否有异常闯入，所述中央处理通过光纤通信与远程控制端相连。

优选的，所述传感器部分整个通信过程单片机作为主机，传感器作为从机，它们采用点对点主从式工控网络的半双工异步传输模式，主机和从机之间用轮询的方式来进行通信，只有主机才能启动通信，没有接到主机请求，从机不能主动发送信息，主机向从机发送任务报文，从机接收到主机的任务命令后返回响应报文并执行相应操作，除了发送响应报文外，从机只能处于接收状态，主机的每一次查询都是以一个报文的数据传送给从机。

优选的，所述红外线报警部分包括红外脉冲发射器和红外接收、解码器及报警音响电路，并将发射头和接收头装配在一个金属基座上，发射器是由具有4个2输入的与非门cd4011组成的多谐振荡器，其振荡频率取决于w1、c1，振荡信号经bg驱动后发出红外光脉冲信号，红外接收、解码器包括红外光一电转换头、放大器、译码器及功率开关控制的音响报警电路等，红外接收管du须与发射管配对，当du接收到因人体阻挡而反射回的红外光脉冲信号后，进行光电转换，并经阻容耦合放大器bg1、bg2、bg3后加至ic2译码器。

优选的，所述红外线报警部分译码器ic2采用锁相环音频译码集成电路lm567，它要求输入信号不小于25mv，当调节w2使其调谐中心频率与发射的高频频率步调一致时，lm567的输出端⑧脚将产生一低电平跃变信号，lm567的中心频率为f0＝1/1.1rw2c1，ic2的低跳变电平使bg4截止，电压经电容c7、r9、d1充电后使功率开关ic3导通，音响电路接通，并立即响起变音调的报警声，此后c7的放电作用使音响发出约定10秒钟的报警声。

优选的，所述射频识别部分设有有发射功率放大器、低噪声接收放大器、压控振荡器、混频器、中频放大器和使能控制逻辑电路，在接收模式中，rf输入信号被lna放大，经由mixer变换，这个被变换的信号在送入解调器之前被两级中频放大并滤波，经解调器解调，解调后的数字信号在dataout端输出，在发射模式中，vco的输出信号是直接送入到pa，modin端输入的数字信号被频移键控后馈送到功率放大器输出。

优选的，所述无线开关部分的无线发射系统电路主要采用pt2262芯片来完成，电路pt2262对按键信号进行编码，可以控制4个通道，pt2262的1～8脚是编码地址端，每个地址端可以设定“高电平”、“低电平”、“悬空”三种状态，10～13脚是编码的数据输入端d3～d0，在每个数据端连接了一个按键，用以控制不同的设备，当按下按键后，按键将12v的电压加到对应的数据端，同时数据端信息通过晶振将信号并发射出去，pt2262将会根据地址码的设定和输入的数据进行编码，从17脚输出编码脉冲，无线通信受编码脉冲控制，当17脚脉冲为“l”时，v1组成的振荡器工作，产生315mhz的高频信号并发射出去；当17脚输出脉冲为“0”时，vl组成的振荡器停止工作。

优选的，所述无线开关部分的无线接收系统电路主要由接收模块、继电器电路和负载电路组成，pt2272的1～8脚是解码地址端，每个地址端可以设定“高电平”、“低电平”、“悬空”三种状态，该解码地址的设定与pt2272的地址编码相对应，当射频模块接收到由发射电路发出的信号后，pt2272进行地址码比较核对，若地址码核对正确，则发射模块te脚发出的信号经接射频模块由din脚进入pt2272，同时数据经pt2272的数据输出脚d0～d3进入单片机；反之pt2272的数据输出脚则无任何动作，当信号进入单片机后，单片机对其进行分析并作出相应的控制，如果接收到的第一路信号为高电平，单片机控制的数码显示管会显示“11”，同时单片机向继电器电路发出高电平，继电器吸合，负载电路工作；当第二次接收到高电平，通过单片机将对应的端口电平置零；当第三次接收到高电平时再次置1，如此循环；当数码管的显示为“11”时，此时单片机向继电器电路发出低电平，继电器断开，负载停止工作。

优选的，所述zigbee模块在串口发送的情况下，max3232的t1in管脚为ttl电平输入管脚，与cc2530的p0_3管脚相连，t1out管脚为相应的rs-232电平输出管脚，与九孔的母串口的2管脚相连，在串口接收的情况下，max3232的r1in管脚为rs-232电平输入管脚，与母串口的3管脚相连，r1out管脚为相应的ttl电平输出管脚，与cc2530的p0_2管脚相连。

(三)有益效果

本发明传感器部分包括温度传感器、烟雾传感器、氧浓度传感器和光度传感器，所述传感器部分用于检测室内环境，所述传感器部分与中央处理相连，所述射频识别部分用于门禁或开关控制，所述无线开关部分可实现所有家电的无线控制，所述无线开关部分与所述家电控制电路相连，所述zigbee模块用作局域网，实现智能家居系统的内部无线数据传输，所述红外线报警部分连接中央处理，可用作家居的日常报警使用，检测是否有异常闯入。本发明安全性能高，系统传输更便捷，实现远程控制具有很强的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的传感器部分的工作原理框图；

图2是本发明的红外线报警部分的电路原理图；

图3是本发明的无线开关部分的电路原理图；

图4是本发明的zigbee模块串口连接电路图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种基于物联网的远程智能家居系统，包括家电控制电路，家电控制电路用于控制家用电器，其特征在于：包括传感器部分、红外线报警部分、射频识别部分、无线开关部分和zigbee模块；传感器部分包括温度传感器、烟雾传感器、氧浓度传感器和光度传感器，传感器部分用于检测室内环境，传感器部分与中央处理相连，射频识别部分用于门禁或开关控制，无线开关部分可实现所有家电的无线控制，无线开关部分与家电控制电路相连，zigbee模块用作局域网，实现智能家居系统的内部无线数据传输，红外线报警部分连接中央处理，可用作家居的日常报警使用，检测是否有异常闯入，中央处理通过光纤通信与远程控制端相连。

如图1所示的传感器部分整个通信过程单片机作为主机，传感器作为从机，它们采用点对点主从式工控网络的半双工异步传输模式，主机和从机之间用轮询的方式来进行通信，只有主机才能启动通信，没有接到主机请求，从机不能主动发送信息，主机向从机发送任务报文，从机接收到主机的任务命令后返回响应报文并执行相应操作，除了发送响应报文外，从机只能处于接收状态，主机的每一次查询都是以一个报文的数据传送给从机。

如图2所示的红外线报警部分包括红外脉冲发射器和红外接收、解码器及报警音响电路，并将发射头和接收头装配在一个金属基座上，发射器是由具有4个2输入的与非门cd4011组成的多谐振荡器，其振荡频率取决于w1、c1，振荡信号经bg驱动后发出红外光脉冲信号，红外接收、解码器包括红外光一电转换头、放大器、译码器及功率开关控制的音响报警电路等，红外接收管du须与发射管配对，当du接收到因人体阻挡而反射回的红外光脉冲信号后，进行光电转换，并经阻容耦合放大器bg1、bg2、bg3后加至ic2译码器。

红外线报警部分译码器ic2采用锁相环音频译码集成电路lm567，它要求输入信号不小于25mv，当调节w2使其调谐中心频率与发射的高频频率步调一致时，lm567的输出端⑧脚将产生一低电平跃变信号，lm567的中心频率为f0＝1/1.1rw2c1，ic2的低跳变电平使bg4截止，电压经电容c7、r9、d1充电后使功率开关ic3导通，音响电路接通，并立即响起变音调的报警声，此后c7的放电作用使音响发出约定10秒钟的报警声。

射频识别部分设有有发射功率放大器、低噪声接收放大器、压控振荡器、混频器、中频放大器和使能控制逻辑电路，在接收模式中，rf输入信号被lna放大，经由mixer变换，这个被变换的信号在送入解调器之前被两级中频放大并滤波，经解调器解调，解调后的数字信号在dataout端输出，在发射模式中，vco的输出信号是直接送入到pa，modin端输入的数字信号被频移键控后馈送到功率放大器输出。

如图3所示的无线开关部分的无线发射系统电路主要采用pt2262芯片来完成，电路pt2262对按键信号进行编码，可以控制4个通道，pt2262的1～8脚是编码地址端，每个地址端可以设定“高电平”、“低电平”、“悬空”三种状态，10～13脚是编码的数据输入端d3～d0，在每个数据端连接了一个按键，用以控制不同的设备，当按下按键后，按键将12v的电压加到对应的数据端，同时数据端信息通过晶振将信号并发射出去，pt2262将会根据地址码的设定和输入的数据进行编码，从17脚输出编码脉冲，无线通信受编码脉冲控制，当17脚脉冲为“l”时，v1组成的振荡器工作，产生315mhz的高频信号并发射出去；当17脚输出脉冲为“0”时，vl组成的振荡器停止工作。

无线开关部分的无线接收系统电路主要由接收模块、继电器电路和负载电路组成，pt2272的1～8脚是解码地址端，每个地址端可以设定“高电平”、“低电平”、“悬空”三种状态，该解码地址的设定与pt2272的地址编码相对应，当射频模块接收到由发射电路发出的信号后，pt2272进行地址码比较核对，若地址码核对正确，则发射模块te脚发出的信号经接射频模块由din脚进入pt2272，同时数据经pt2272的数据输出脚d0～d3进入单片机；反之pt2272的数据输出脚则无任何动作，当信号进入单片机后，单片机对其进行分析并作出相应的控制，如果接收到的第一路信号为高电平，单片机控制的数码显示管会显示“11”，同时单片机向继电器电路发出高电平，继电器吸合，负载电路工作；当第二次接收到高电平，通过单片机将对应的端口电平置零；当第三次接收到高电平时再次置1，如此循环；当数码管的显示为“11”时，此时单片机向继电器电路发出低电平，继电器断开，负载停止工作。

如图4所示的zigbee模块在串口发送的情况下，max3232的t1in管脚为ttl电平输入管脚，与cc2530的p0_3管脚相连，t1out管脚为相应的rs-232电平输出管脚，与九孔的母串口的2管脚相连，在串口接收的情况下，max3232的r1in管脚为rs-232电平输入管脚，与母串口的3管脚相连，r1out管脚为相应的ttl电平输出管脚，与cc2530的p0_2管脚相连。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。