一种家庭网关的制作方法

文档序号:11322328
一种家庭网关的制造方法与工艺

本实用新型涉及家电远程一种家庭网关。



背景技术:

家电远程控制系统使人们可异地控制家庭内部设备,拓展了人们的生活空间,为人们管理家庭设备提供了方便的手段。但由于很多普通家电却不具备智能控制所需的条件,为了实现对普通家电的智能控制,需要设计一个中间设备--家庭网关,以红外遥控的方式实现普通家电的远程控制。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种用于实现家电远程控制的家庭网关。

为实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:

一种家庭网关,用于家电的远程控制,包括:

中央处理器;

WiFi模块,与中央处理器相连,用于实现处理器与手机的通讯;

遥控自学习模块,与中央处理器相连,用于识别并原样接收各家电的遥控器发出的红外脉冲码;

存储模块,与中央处理器相连,用于存储系统文件及遥控各家电的红外脉冲码;

Zigbee模块,与中央处理器相连,作为家电远程控制的主节点,将由存储模块调用出的红外脉冲码发送给控制各家电的分节点,各分节点经红外发射器发出对应的红外脉冲码,实现家电的控制;

人机交互模块,与中央处理器相连,用以输入需要被识别的遥控器及其按键的备注信息;

以及为各模块供电的电源模块。

进一步地,所述中央处理器采用S3C2440A处理器。

进一步地,所述WiFi模块为HF-A11X型嵌入式模块,中央处理器的3个GPIO口分别控制其WIFI状态指示(nLink)、模块启动状态指示(nReady)以及模组复位(nRST)。

进一步地,遥控自学习模块为TL538型红外一体化接收头,其将接收到的红外脉冲码发送到中央处理器的GDF2引脚进行采集。

进一步地,所述存储模块包括SDRAM存储器及Flash存储器

进一步地,所述Zigbee模块采用CC2430型单片机。

进一步地,所述人机交互模块为LCD触摸屏。

采用上述技术方案后,本实用新型与背景技术相比,具有如下优点:

1、在不改装原有家电的情况下使用中间网关实现原有家电的远程控制,设备投入小、兼容性高。

2、通过优选网关的各部件,实现了网关的低功耗及高性价比,使产品容易普及。其中,S3C2440A提供一组完整的系统外围设备,从而大大减少了整个系统的成本,省去了为系统配置额外器件的开销;HF-A11x是基于Uart接口的符合WIFI无线网络标准的嵌入式模块,其内置无线网络协议IEEE802.11协议栈以及TCP/IP协议栈,能够实现用户串口或TTL电平数据到无线网络之间的转换、兼容性及可靠性高;Zigbee模块采用CC2430型单片机构建,具有超低功耗、高灵敏度、出众的抗噪声及抗干扰能力,并且包括的许多强大的外设资源。

附图说明

图1为家庭网关结构框图;

图2为处理器S3C2440A与HF-A11x的电路连接示意图;

图3为红外脉冲码接收电路原理图;

图4为红外脉冲码的接收和存储的流程图;

图5为Zigbee模块硬件原理图;

图6为红外指令的接收及发送的程序流程图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

实施例

如图1所示,一种家庭网关,用于家电的远程控制,包括:中央处理器、分别与中央处理器相连的WiFi模块、遥控自学习模块、存储模块、Zigbee模块、人机交互模块以及为各模块供电的电源模块。

其中,中央处理器采用S3C2440A处理器,S3C2440A处理器集成了LCD控制器、USBHost、NAND控制器、BUS控制器、中断控制、功率控制、存储控制、UART、SPI和GPIO等丰富的系统外围设备,从而大大减少了整个系统的成本,省去了为系统配置额外器件的开销,实现了低功耗与高性价比。WIFI模块采用第三代嵌入式Uart-WIFI模块产品HF-A11x,Uart-WIFI是基于Uart接口的符合WIFI无线网络标准的嵌入式模块,内置无线网络协议IEEE802.11协议栈以及TCP/IP协议栈,支持的频率范围(2.412~2.484GHz),能够实现用户串口或TTL电平数据到无线网络之间的转换。

如图2所示的是处理器S3C2440A与HF-A11x相连的电路图,处理器S3C2440A的串口直接与HF-A11x的串口相连以进行通信。S3C2440A的3个GPIO口分别控制其WIFI状态指示(nLink)、模块启动状态指示(nReady)以及模组复位(nRST),S3C2440A外部接口电源3.3V为WiFi模块供电。

家庭中的家电普遍采用红外遥控设备,要控制家电就要知道所对应的红外遥控码。遥控器红外脉冲码一般由引导码、地址码、数据码、数据码反码和结果码组成。由于各个公司生产的红外编/解码芯片采用的编/解码方式和脉宽周期不同,导致了市场上的各类遥控器的功能互不兼容。为了能拥有各种遥控器的遥控功能,首先必须要正确地原样接收并存储遥控器的红外脉冲码,遥控自学习模块用于识别并原样接收各家电的遥控器发出的红外脉冲码。

为实现红外脉冲码的识别,遥控自学习模块需要包括红外接收二极管(光敏二极管)、前置放大电路、滤波器、检波解调电路等处理电路。本实施例采用将红外接收二极管、前置放大电路以及解调电路等集成在同一芯片上的TL538型红外一体化接收头作为遥控自学习模块。它具有宽电压适应、功耗低、成本低、高接收灵敏度以及优良的抗干扰特性,是通用接收红外信号并解调的元件,不需要任何外接元件,就可以完成从红外线接收到输出TTL电平的数字信号。

如图3所示,红外一体化接收头将接收到的红外脉冲码解调成合适电平的数字脉冲基带信号,直接送到S3C2440A的GDF2引脚进行采集。GDF2是个复用端口,要把它设置为外部中断功能,中断设置模式为双沿中断,实现红外脉冲码的接收。如图4所示的是实现红外脉冲码的接收和存储的程序流程图,采用定时器对信号高低电平计时的方法来采集数据,TL538在无红外信号时一直处于高电平,当红外信号到来时,有一个下降沿,触发外部中断,系统启动内部定时器,当再次触发外部中断时,读取计数器的值,然后依次读取计数器的值。由于一条红外指令的长度不会超过220ms,如果采集到编码信号的长度大于220ms,就认为编码采集已经结束,触发定时器溢出中断,关闭定时器,计算计时器每两个计数的差值(红外脉冲码的脉宽值),这样红外脉冲码就被原封不动的全部记忆。存储模块由SDRAM存储器及Flash存储器组成,Flash存储器断电后信息不会丢失,用于存储系统文件及所采集的红外脉冲码,SDRAM存储器不具备断电保持数据的能力,但其存储速度远高于Flash存储器,用作程序的运行空间、数据与堆栈区。

Zigbee模块作为一种新兴的无线通信技术,其低速率、低成本、低功耗、自配置和灵活的网络结构,非常适合于家庭内部组网。本实用新型以Zigbee模块作为家庭内部网的主节点,实现分节点地址的分配。本实施例中Zigbee模块采用CC2430型单片机,如图5所示的是Zigbee模块硬件原理图,如图6所示的是实现红外指令的接收及发送的程序流程图。

触屏LCD作为人机交互模块与中央处理器相连,为了存储时能将遥控器及对应按键与其红外指令对应,在遥控器自学习模块的前台界面要输入房间、电器以及按键的名称,因此触屏LCD设计有键盘以进行备注信息的输入。用户在界面输入房间及电器名称后对着红外一体化接收头按下遥控器的对应按键接收红外指令,按确认后,将房间、电器、按键信息以及所对应的遥控器红外指令存入存储模块中。电源模块与所述中央处理器相连,经其外部接口电源为各模块供电。

工作时,家庭网关通过WiFi模块接收到手机发来的控制指令,先进行身份验证(手机号码验证),通过之后将指令内容提取出来作为查询条件,调取存储器中所对应的遥控器红外指令,发送至Zigbee模块。Zigbee模块将中央处理器发出的红外遥控指令发给对应的分节点,分节点经红外射频器发出对应的红外脉冲码,实现家电的控制。

以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

再多了解一些
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1