基于安卓APP的Wi-Fi智能家居供电管理系统及其控制方法
【专利摘要】一种基于安卓APP的Wi?Fi智能家居供电管理系统及其控制方法，属于智能家居技术领域，其特征是通过APP控制分离式插座，实现智能家居的供电管理。控制方法是：(1)设计APP界面，设定初值，执行（2）；(2)控制APP界面上的插座，设定t，手机Wi?Fi发送关键字节和t，执行(3)；(3)是否很远，是，执行（4），否，执行（5）；（4）Wi?Fi接收路由器发送的信号，确定输出，执行(6)；（5）Wi?Fi接收手机发送的信号，确定输出，执行(6)；(6) 输出是否为低电平，是，执行（7），否，执行（8）；(7) 继电器导通，执行(9)；(8) 继电器关断，执行(9)；(9) t是否结束，是，输出反向，执行（10），否，等待t结束，执行（10）；(10)是否有新命令，是，返回（3），否，执行(11)；(11)系统停止。
【专利说明】
基于安卓APP的W1-F i智能家居供电管理系统及其控制方法
技术领域
[0001]本发明属于智能家居技术领域，具体涉及一种智能家居供电管理系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]目前，智能家居的开发和利用日益得到全社会的关注，智能家电替换传统家电是大势所趋。然而大规模的替换不仅造成传统家电大量的浪费，而且也会增加很多家庭的负担。传统家电是直接与插座连接，家电的开关通过手动或遥控器控制，数量众多的家电造成遥控器数量的众多；另外，利用遥控器控制家电的开关并没有使家电完全断电，造成了电能的浪费;此外，传统开关的手动闭合和断开也造成了生活的不便。
【发明内容】
[0003]本发明目的是在拥有安卓APP(手机客户端)系统的智能手机上开发一种智能家居供电系统(以下简称“系统”)及其控制方法，以实现智能家居的自动化供电管理。
[0004]本发明是这样实现的，如图1所示，其特征是包括有拥有W1-Fi功能的基于安卓系统的智能手机1、单片机最小系统2、搭载在单片机最小系统2上的W1-Fi接收模块3、第一、第二、……第η搭载驱动的继电器4、4'(1)、……4'(η)、传统供电插座5、第一、第二、……第η分离式插座6、6'(1)、……、6'(η)、用电设备7，智能手机I发送第一控制信号8经智能手机I所在地的第一无线路由器9和第一连接网线10，由智能手机I所在地的第一服务器11所接收，智能手机I所在地的第一服务器11将第一控制信号8通过互联网12由家庭所在地的第二服务器11'接收，家庭所在地的第二服务器11'经第二连接网线10'和家庭所在地的第二无线路由器9'发送第二控制信号8'，搭载在单片机最小系统2上的W1-Fi接收模块3接收第二控制信号8'，单片机最小系统2的输出端口通过第一、第二、……第η输入导线13、13/(1)、……、13/ω分别与第一、第二、……第η搭载驱动的继电器4、4'⑴、……4'w连接，第一、第二、……第η搭载驱动的继电器4、4/(1)、……4Κη)分别通过第一、第二、……第η输出导线14、14'⑴、……14'ω与第一、第二、……第η分离式插座6、6'⑴、……、6/ω连接，用电设备7可插在第一、第二、……第η分离式插座6、6'(1)、……、6'ω任何一个上，第一、第二、……第η搭载驱动的继电器4、4/(1)、……Κη)通过连接导线15与传统供电插座5相连，如果距离近，智能手机I所发送的第三控制信号8''可直接由搭载在单片机最小系统2上的W1-Fi接收模块3所接收。
[0005]本发明所述基于安卓APP的W1-Fi智能家居供电管理系统的控制方法，是如图3所示，其特征在于实施步骤如下:
步骤一、根据分离式插座的数目设计安卓APP上开发的智能家居供电管理系统控制界面;设定家庭所在地的网络地址;设定每个分离式插座导通和关断的可识别关键字节，并存储到存储单元M中，设定单片机最小系统输出端口的引脚分别与哪个搭载驱动的继电器连接，执行步骤二； 步骤二、根据实际需要控制安卓APP上开发的智能家居供电管理系统控制界面上的全部或某个分离式插座，确定设定工作时长t，智能手机W1-Fi模块发送可识别关键字节和工作时长t，执行步骤三；
步骤三、判断距离是否很远，是，执行步骤四，否，执行步骤五；
步骤四、搭载在单片机最小系统上的W1-Fi接收模块接收家庭所在地的无线路由器发送的控制信号，根据所接收到的可识别关键字节，查找存储单元M，确定输出端口的输出是低电平或高电平，执行步骤六；
步骤五、搭载在单片机最小系统上的W1-Fi接收模块接收智能手机发送的控制信号，根据所接收到的可识别关键字节，查找存储单元M，确定输出端口的输出是低电平或高电平，执行步骤六；
步骤六、判断单片机最小系统所确定的输出端口的输出是否为低电平，是，执行步骤七，否，执行步骤八；
步骤七、所确定的搭载驱动的继电器导通，即分离式插座导通，并供电给所连接的用电设备，执行步骤九；
步骤八、所确定的搭载驱动的继电器关断，即分离式插座关断，并停止供电给所连接的用电设备，执行步骤九；
步骤九、根据工作时长t，判断工作时长是否结束，是，所确定的输出端口输出高低电平反向，执行步骤十，否，等待工作时长结束，执行步骤十；
步骤十、判断是否有新的控制命令，是，返回步骤三，否，执行步骤十一；
步骤十一、系统停止；
本发明与现有技术相比，具有以下优点和积极效果:I与现有技术比较，采用了手机客户端，方便了日常生活;2由于可以使传统用电设备完全断电，可以减少电能的浪费;3结构简单、控制方便、成本低廉、性价比高。随着智能手机的普及，利用安卓APP开发智能家居供电管理系统，控制智能分离式插座的供电和断电，不仅可以使得传统家电发挥出最大效用，减少浪费，而且可以减少遥控器数量，降低电能浪费，提高生活便利性;最后，可以远距离控制家中家电设备的电源，减少因疏忽造成的损失。因此，研究基于安卓APP的W1-Fi智能家居供电管理系统是十分必要的。
【附图说明】
[0006]图1为本发明系统示意图；
图2为本发明继电器与传统供电插座连接示意图图3为本发明控制方法流程图；
图中:I一拥有W1-Fi功能的基于安卓系统的智能手机，2—单片机最小系统，3—搭载在单片机最小系统2上的W1-Fi接收模块，4、4'(1)、……4'ω—第一、第二、……第η搭载驱动的继电器，5—传统供电插座、6 W⑴、......W (η)一第一、第二、......第η分离式插座，7—用电设备，8、8 W—第一、第二、第三控制信号，9W —第一、第二无线路由器，10、W —第一、第二连接网线，11、11'一第一、第二服务器，12—互联网，13、13'⑴、……、13/ω—第一、第二、……第η输入导线，14、14'⑴、……、14/ω—第一、第二、……第η输出导线、15—连接导线，16—火线，17—零线。
【具体实施方式】
[0007]现以选定硬件型号分别为STC89C52RC单片机芯片，ESP-01 W1-Fi模块，SRD-05VDC-SL-C继电器，以及拥有W1-Fi功能的基于安卓系统的智能手机I台。
[0008]以第二分离式式插座6/(1)导通供电2分钟为例，控制方法步骤为(I)分离式插座数目为2，设定家庭所在地的网络地址192:168:101:1,设定第一分离式插座6导通关键字节为A，关断关键字节a，第二分离式插座6'⑴导通关键字节为B，关断关键字节b，将关键字节存储到W1-Fi接收模块的存储单元M中，单片机最小系统输出端口P2.0和P2.1分别连接第一、第二、……第η搭载驱动的继电器4和4/(1)，执行步骤(2); (2)根据实际需要控制安卓APP上开发的智能家居供电管理系统控制界面上的第二个离式插座6 Κ1)导通，确定设定工作时长为2分钟，智能手机W1-Fi模块发送可识别关键字节B和工作时长2分钟，执行步骤(3) ; (3)判定距离很近，执行(5) ; (5)W1-Fi接收模块接收智能手机发送的控制信号，根据所接收到的可识别关键字节为B，查找存储单元M，确定输出端口 P2.1输出低电平，执行步骤(6) ; (6)判断单片机最小系统输出端口的输出为低电平，执行步骤(7); (7)所确定的第二分离式插座6'⑴导通，执行步骤(9);(9)根据工作时长2分钟，判断工作时长没有结束，等待工作时长结束，执行步骤(10); (10)无新的控制命令，执行步骤(11); (11)系统停止。
[0009]由此，可见本发明通过手机客户端的使用，提高了日常生活的便利性，可以减少电能的浪费，具有结构简单、控制方便、成本低廉、性价比高等优点。
【主权项】
1.一种基于安卓APP的W1-Fi智能家居供电管理系统，其特征是在包括有拥有W1-Fi功能的基于安卓系统的智能手机(I)、单片机最小系统(2)、搭载在单片机最小系统(2)上的W1-Fi接收模块(3)、第一、第二、……第η搭载驱动的继电器(4、4'(1)、……4'ω)、传统供电插座(5)、第一、第二、……第η分离式插座(6、6'⑴、……、6/ω)、用电设备(7)，智能手机(I)发送第一控制信号(8)经智能手机(I)所在地的第一无线路由器(9)和第一连接网线(10)，由智能手机(I)所在地的第一服务器(11)所接收，智能手机(I)所在地的第一服务器(11)将控制信号(8)通过互联网(12)由家庭所在地的第二服务器(11 D所接收，家庭所在地的第二服务器(ii υ经第二连接网线(?ου和家庭所在地的第二无线路由器(V )发送第二控制信号(80，搭载在单片机最小系统(2)上的W1-Fi接收模块(3)接收第二控制信号(8')，单片机最小系统(2)的输出端口通过第一、第二、……第η输入导线(13、13 '⑴、……、13/ω)分别与第一、第二、……第η搭载驱动的继电器(4、4'⑴、……4'ω)连接，第一、第二、……第η搭载驱动的继电器(4、4κυ、……4Κη))分别通过输出导线(14、14κυ、……14Κη))与第一、第二、……第η分离式插座(6、6'⑴、……、6/ω)连接，用电设备(7)可插在第一、第二、……第η分离式插座(6、6Κ1)、……、6Κη))任何一个上，第一、第二、……第η搭载驱动的继电器(4、4,(1)、……4/(η))通过连接导线(15)与传统供电插座(5)相连，如果距离近，智能手机(I)所发送的第三控制信号(8'')可直接由搭载在单片机最小系统(2)上的W1-Fi接收模块(3)所接收。2.如权利要求1所述基于安卓APP的W1-Fi智能家居供电管理系统的控制方法，其特征在于实施步骤如下: 步骤一、根据分离式插座的数目设计安卓APP上开发的智能家居供电管理系统控制界面;设定家庭所在地的网络地址;设定每个分离式插座导通和关断的可识别关键字节，并存储到存储单元M中，设定单片机最小系统输出端口的引脚分别与哪个搭载驱动的继电器连接，执行步骤二； 步骤二、根据实际需要控制安卓APP上开发的智能家居供电管理系统控制界面上的全部或某个分离式插座，确定设定工作时长t，智能手机W1-Fi模块发送可识别关键字节和工作时长t，执行步骤三； 步骤三、判断距离是否很远，是，执行步骤四，否，执行步骤五； 步骤四、搭载在单片机最小系统上的W1-Fi接收模块接收家庭所在地的无线路由器发送的控制信号，根据所接收到的可识别关键字节，查找存储单元M，确定输出端口的输出是低电平或高电平，执行步骤六； 步骤五、搭载在单片机最小系统上的W1-Fi接收模块接收智能手机发送的控制信号，根据所接收到的可识别关键字节，查找存储单元M，确定输出端口的输出是低电平或高电平，执行步骤六； 步骤六、判断单片机最小系统所确定的输出端口的输出是否为低电平，是，执行步骤七，否，执行步骤八； 步骤七、所确定的搭载驱动的继电器导通，即分离式插座导通，并供电给所连接的用电设备，执行步骤九； 步骤八、所确定的搭载驱动的继电器关断，即分离式插座关断，并停止供电给所连接的用电设备，执行步骤九； 步骤九、根据工作时长t，判断工作时长是否结束，是，所确定的输出端口输出高低电平反向，执行步骤十，否，等待工作时长结束，执行步骤十； 步骤十、判断是否有新的控制命令，是，返回步骤三，否，执行步骤十一； 步骤十一、系统停止。
【文档编号】G05B15/02GK105988372SQ201610560213
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年7月17日
【发明人】蔡江辉, 刘立群, 刘春霞, 杨天慧
【申请人】太原科技大学