多功能智能家居系统的制作方法

本发明涉及智能家居领域，特别涉及一种多功能智能家居系统。

背景技术：

智能家居是以住宅或小区为平台，兼备智能建筑、网络通信、智能家电、灯具自动化，集系统、结构、服务和管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。智能家居由于其安全、方便、高效、快捷及智能化等特点在21世纪将成为现代社会和家庭的新时尚。智能家居控制系统用于对家居环境中的多个应用类别的电气设备和装置进行智能控制。现有的智能家居控制系统中的电路部分结构复杂，硬件成本较高。另外，由于传统的智能家居控制系统中的电路部分缺少相应的电路保护功能，造成电路的安全性和可靠性不高。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路结构较为简单、成本较低、电路的安全性和可靠性较高的多功能智能家居系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种多功能智能家居系统，包括移动终端、无线通信模块、微处理器、控制电路、电源电路、过流保护电路和智能家用电器，所述移动终端中安装有智能家居app，所述移动终端通过所述无线通信模块与所述微处理器连接，所述微处理器通过所述控制电路与所述智能家用电器连接，所述电源电路与所述微处理器连接，所述过流保护电路与所述电源电路连接；

所述控制电路包括热释电传感器、第一电容、第一光敏电阻、第二电阻、第二电容、第三电阻、第四电阻、第三电容、语音芯片、第五电阻、第六电阻、第一二极管、第二二极管、单刀双掷开关、第七电阻、负载、双向可控硅、第一开关和第二开关，所述热释电传感器的电源引脚分别与所述第一光敏电阻的一端、语音芯片的第九引脚、语音芯片的第十一引脚、语音芯片的第八引脚、第二二极管的阳极和第七电阻的一端连接，所述热释电传感器的输出引脚分别与所述第一电容的一端和语音芯片的第十四引脚连接，所述热释电传感器的接地引脚、第一电容的另一端和第一光敏电阻的另一端均接地，所述语音芯片的第十引脚通过所述第二电阻接地，所述语音芯片的第十二引脚与所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端和语音芯片的第十三引脚均与所述第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端分别与所述第四电阻的一端和语音芯片的第十六引脚连接，所述第四电阻的另一端分别与所述第三电容的一端和语音芯片的第十五引脚连接，所述第三电容的另一端接地；

所述语音芯片的第七引脚接地，所述语音芯片的第六引脚与所述第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端和语音芯片的第五引脚均与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极接地，所述语音芯片的第四引脚接地，所述语音芯片的第三引脚与所述第六电阻的一端连接，所述第六电阻的另一端接地，所述语音芯片的第二引脚与所述双向可控硅的控制极连接，所述语音芯片的第一引脚与所述单刀双掷开关的动端连接，所述第二二极管的阴极与所述单刀双掷开关的第一不动端连接，所述单刀双掷开关的第二不动端接地，所述第七电阻的另一端分别与所述第一开关的一端和负载的一端连接，所述负载的另一端分别与所述双向可控硅的第二端子和第二开关的一端连接，所述双向可控硅的第一端子和第二开关的另一端均接地，所述第一开关的另一端连接220v交流电，所述220v交流电的另一端接地，所述第一二极管的型号为s-102t，所述第二二极管的型号为s-452t。

在本发明所述的多功能智能家居系统中，所述控制电路还包括第八电阻，所述第八电阻的一端与所述语音芯片的第十一引脚连接，所述第八电阻的另一端与所述语音芯片的第八引脚连接，所述第八电阻的阻值为66kω。

在本发明所述的多功能智能家居系统中，所述电源电路包括电源输入端、第四电容、第三二极管、第九电阻、第五电容、第六电容、第二三极管、第三三极管、第一可变电感、第十电阻和第一电压输出端，所述电源输入端分别与所述第四电容的一端、第九电阻的一端和第二三极管的集电极连接，所述第四电容的另一端分别与所述第三二极管的阳极和第三三极管的集电极连接，所述第三二极管的阴极与所述第一电压输出端的一端连接，所述第九电阻的另一端分别与所述第五电容的一端和第二三极管的基极连接，所述第五电容的另一端分别与所述第六电容的一端和第一可变电感的一个固定端连接，所述第六电容的另一端与所述第三三极管的基极连接，所述第二三极管的发射极分别与所述第三三极管的发射极和第一可变电感的滑动端连接，所述第一可变电感的另一个固定端通过所述第十电阻与所述第一电压输出端的另一端连接，所述第三二极管的型号为s-202t，所述第七电容的电容值为360pf。

在本发明所述的多功能智能家居系统中，所述电源电路还包括第十一电阻，所述第十一电阻的一端与所述第三三极管的集电极连接，所述第十一电阻的另一端与所述第四电容的另一端连接，所述第十一电阻的阻值为55kω。

在本发明所述的多功能智能家居系统中，所述第二三极管为npn型三极管，所述第三三极管为pnp型三极管。

在本发明所述的多功能智能家居系统中，所述过流保护电路包括第一差分放大器、第二差分放大器、直流电源、第二电压输出端、第四mos管、第五mos管、第四二极管、第八电容、第六mos管、第十二电阻和第十三电阻，所述第一差分放大器的同相输入端作为参考电压输入端，所述第一差分放大器的反相输入端分别与所述第六mos管的源极和第十二电阻的一端连接，所述第十二电阻的另一端接地，所述第一差分放大器的输出端与所述第四mos管的栅极连接，所述第四mos管的源极分别与所述第五mos管的源极、直流电源、第四二极管的阴极、第二差分放大器的反相输入端、第十三电阻的一端和第二电压输出端连接，所述第四mos管的漏极分别与所述第五mos管的栅极和第四二极管的阳极连接，所述第五mos管的漏极分别与所述第八电容的一端和第二差分放大器的同相输入端连接，所述第八电容的另一端与所述第六mos管的漏极连接，所述第六mos管的栅极与所述第二差分放大器的输出端连接，所述第十三电阻的另一端接地，所述第四二极管的型号为s-183t，所述第八电容的电容值为430pf。

在本发明所述的多功能智能家居系统中，所述过流保护电路还包括第十四电阻，所述第十四电阻的一端与所述第一差分放大器的反相输入端连接，所述第十四电阻的另一端与所述第六mos管的源极连接，所述第十四电阻的阻值为64kω。

在本发明所述的多功能智能家居系统中，所述第四mos管和第五mos管均为p沟道mos管，所述第六mos管为n沟道mos管。

在本发明所述的多功能智能家居系统中，所述无线通信模块为蓝牙模块、wifi模块、gsm模块、gprs模块、cdma模块、cdma2000模块、wcdma模块、td-scdma模块、zigbee模块或lora模块。

实施本发明的多功能智能家居系统，具有以下有益效果：由于设有移动终端、无线通信模块、微处理器、控制电路、电源电路、过流保护电路和智能家用电器，控制电路包括热释电传感器、第一电容、第一光敏电阻、第二电阻、第二电容、第三电阻、第四电阻、第三电容、语音芯片、第五电阻、第六电阻、第一二极管、第二二极管、单刀双掷开关、第七电阻、负载、双向可控硅、第一开关和第二开关，该控制电路相对于传统的智能家居控制系统中的电路部分，其使用的元器件较少，这样可以降低硬件成本，另外，第一二极管和第二二极管均用于进行限流保护，因此电路结构较为简单、成本较低、电路的安全性和可靠性较高。

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为本发明多功能智能家居系统一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中控制电路的电路原理图；

图3为所述实施例中电源电路的电路原理图；

图4为所述实施例中过流保护电路的电路原理图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

在本发明多功能智能家居系统实施例中，该多功能智能家居系统的结构示意图如图1所示。图1中，该多功能智能家居系统包括移动终端1、无线通信模块2、微处理器3、控制电路4、电源电路5、过流保护电路6和智能家用电器7，其中，移动终端1中安装有智能家居app，该智能家居app用于实现智能家用电器7的控制，智能家用电器7可以是智能电视、智能洗衣机、定位导航规划式扫地机器人、智能空调或智能冰箱等等，移动终端1通过无线通信模块2与微处理器3连接，移动终端1可以是智能手机或平板电脑等。

微处理器3通过控制电路4与智能家用电器7连接，智能家用电器7通过控制电路4进行控制，微处理器3中保存有智能家用电器7的数据信息，通过微处理器3可以对数据信息进行命名、更新、替换、移动和备份。移动终端1通过智能家居app发送控制信号，该控制信号通过无线通信模块2发送到微处理器3，微处理器3通过对该控制信号进行分析，解析出被控制的对象以及相应的控制动作，通过控制电路4控制相应的智能家用电器7执行相应的操作，微处理器3还将智能家用电器7的当前状态通过无线通信模块2反馈给智能家居app进行显示。

值得一提的是，本实施例中，无线通信模块2为蓝牙模块、wifi模块、gsm模块、gprs模块、cdma模块、cdma2000模块、wcdma模块、td-scdma模块、zigbee模块或lora模块等。通过设置多种无线通信方式，可以增加通信的灵活性，满足不同用户和不同场合的需求。尤其是采用lora模块时，其通信距离较远，且通信性能较为稳定，适用于对通信质量要求较高的场合。

本实施例中，电源电路5与微处理器3连接，用于提供供电电压。过流保护电路6与电源电路5连接，用于进行限流保护。

图2为所述实施例中控制电路的电路原理图，图2中，该控制电路4包括热释电传感器q1、第一电容c1、第一光敏电阻r1、第二电阻r2、第二电容c2、第三电阻r3、第四电阻r4、第三电容c3、语音芯片u1、第五电阻r5、第六电阻r6、第一二极管d1、第二二极管d2、单刀双掷开关s、第七电阻r7、负载rl、双向可控硅vs、第一开关k1和第二开关k2，其中，热释电传感器q1的电源引脚d分别与第一光敏电阻r1的一端、语音芯片u1的第九引脚、语音芯片u1的第十一引脚、语音芯片u1的第八引脚、第二二极管d2的阳极和第七电阻r7的一端连接，热释电传感器q1的输出引脚分别与第一电容c1的一端和语音芯片u1的第十四引脚连接，热释电传感器q1的接地引脚、第一电容c1的另一端和第一光敏电阻r1的另一端均接地，语音芯片u1的第十引脚通过第二电阻r2接地，语音芯片u1的第十二引脚与第三电阻r3的一端连接，第三电阻r3的另一端和语音芯片u1的第十三引脚均与第二电容c2的一端连接，第二电容c2的另一端分别与第四电阻r4的一端和语音芯片u1的第十六引脚连接，第四电阻r4的另一端分别与第三电容c3的一端和语音芯片u1的第十五引脚连接，第三电容c3的另一端接地。

语音芯片u1的第七引脚接地，语音芯片u1的第六引脚与第五电阻r5的一端连接，第五电阻r5的另一端和语音芯片u1的第五引脚均与第一二极管d1的阳极连接，第一二极管d1的阴极接地，语音芯片u1的第四引脚接地，语音芯片u1的第三引脚与第六电阻r6的一端连接，第六电阻r6的另一端接地，语音芯片u1的第二引脚与双向可控硅vs的控制极连接，语音芯片u1的第一引脚与单刀双掷开关s的动端连接，第二二极管d2的阴极与单刀双掷开关s的第一不动端连接，单刀双掷开关s的第二不动端接地，第七电阻r7的另一端分别与第一开关k1的一端和负载rl的一端连接，负载rl的另一端分别与双向可控硅vs的第二端子和第二开关k2的一端连接，双向可控硅vs的第一端子和第二开关k2的另一端均接地，第一开关k1的另一端连接220v交流电，220v交流电的另一端接地。

该控制电路4相对于传统的智能家居控制系统中的电路部分，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，这样可以降低硬件成本。另外，第一二极管d1为限流二极管，用于对语音芯片u1的第五引脚和第六引脚所在的支路进行限流保护；第二二极管d2为限流二极管，用于对单刀双掷开关s所在的支路进行限流保护，因此电路的安全性和可靠性较高。值得一提的是，本实施例中，第一二极管d1的型号为s-102t，第二二极管d2的型号为s-452t，当然，在实际应用中，第一二极管d1和第二二极管d2均可以采用其他型号具有类似功能的二极管。本实施例中，语音芯片u1的型号为ot0001，当然，在实际应用中，语音芯片u1也可以采用其他型号具有类似功能的芯片。

工作时，打开第一开关k1，人体信号经热释电传感器q1感应放大，然后由第二电容c2耦合，再经由语音芯片u1处理后，检出有效触发信号，输出信号使双向可控硅vs导通，负载rl接通工作。第一光敏电阻r1用来检测环境光照度，当作为照明控制时，若环境较明亮，第一光敏电阻r1的电阻值会降低，使语音芯片u1的第九引脚的输入保持为低电平，从而封锁触发信号，单刀双掷开关s是工作方式选择开关，当单刀双掷开关s与第一不动端连通时，语音芯片u1处于可重复触发工作方式；当单刀双掷开关s与第二不动端连通时，语音芯片u1则处于不可重复触发工作方式。第二开关k2可单独控制电路，同时闭合第一开关k1和第二开关k2，则负载rl一直处于导通状态。

本实施例中，该控制电路4还包括第八电阻r8，第八电阻r8的一端与语音芯片u12的第十一引脚连接，第八电阻r8的另一端与语音芯片u1的第八引脚连接。第八电阻r8为限流电阻，用于对语音芯片u1的第八引脚和第九引脚之间的支路进行限流保护，以进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第八电阻r8的阻值为66kω，当然，在实际应用中，第八电阻r8的阻值可以根据具体情况进行相应调整。

图3为本实施例中电源电路的电路原理图，图3中，该电源电路5包括电源输入端vin、第四电容c4、第三二极管d3、第九电阻r9、第五电容c5、第六电容c6、第二三极管q2、第三三极管q3、第一可变电感l1、第十电阻r10和第一电压输出端vo1，其中，电源输入端vin分别与第四电容c4的一端、第九电阻r9的一端和第二三极管q2的集电极连接，第四电容c4的另一端分别与第三二极管d3的阳极和第三三极管q3的集电极连接，第三二极管d3的阴极与第一电压输出端vo1的一端连接，第九电阻r9的另一端分别与第五电容c51的一端和第二三极管q2的基极连接，第五电容c5的另一端分别与第六电容c6的一端和第一可变电感l1的一个固定端连接，第六电容c6的另一端与第三三极管q3的基极连接，第二三极管q2的发射极分别与第三三极管q3的发射极和第一可变电感l1的滑动端连接，第一可变电感l1的另一个固定端通过第十电阻r10与第一电压输出端vo1的另一端连接。

该电源电路5相对于传统的供电电路，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，这样可以进一步降低硬件成本。第三二极管d3为限流二极管，用于进行限流保护，第七电容c7为耦合电容，用于防止第二三极管q2与第三三极管q3之间的干扰，以更进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第三二极管d3的型号为s-202t，第七电容c7的电容值为360pf，当然，在实际应用中，第三二极管d3也可以采用其他型号具有类似功能的二极管，第七电容c7的电容值也可以根据具体情况进行相应调整。

初始状态下，第二三极管q2截止，第三三极管q3导通，电流从电源输入端vin流入，经过第九电阻r9后向第五电容c5和第六电容c6充电，第一电压输出端vo1输出低电平，当第五电容c5和第六电容c6充电达到一定程度后，第二三极管q2导通，第三三极管q3截止，电流经过第二三极管q2从第一可变电感l1的滑动端流入，第一电压输出端vo1输出高电平，利用第五电容c5、第六电容c6以及第一可变电感l1的充放电特性，最终在第一电压输出端vo1输出交流电源，通过调整第一可变电感l1的滑动端的位置，可以实现该电源电路5输出的交流电源频率在70～100khz之间变化。

值得一提的是，本实施例中，第二三极管q2为npn型三极管，第三三极管q3为pnp型三极管。当然，在实际应用中，第二三极管q2也可以采用pnp型三极管，第三三极管q3也可以采用npn型三极管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

本实施例中，该电源电路5还包括第十一电阻r11，第十一电阻r11的一端与第三三极管q3的集电极连接，第十一电阻r11的另一端与第四电容c4的另一端连接。第十一电阻r11为限流电阻，用于对第三三极管q3的集电极电流进行限流保护，以使得电路的安全性和可靠性进一步得到提高。值得一提的是，本实施例中，第十一电阻r11的阻值为55kω，当然，在实际应用中，第十一电阻r11的阻值可以根据具体情况进行相应调整。

图4为本实施例中过流保护电路的电路原理图，图4中，该过流保护电路6包括第一差分放大器a1、第二差分放大器a2、直流电源vcc、第二电压输出端vo2、第四mos管q4、第五mos管q5、第四二极管d4、第八电容c8、第六mos管q6、第十二电阻r12和第十三电阻r13，其中，第一差分放大器a1的同相输入端作为参考电压输入端vref，第一差分放大器a1的反相输入端分别与第六mos管q6的源极和第十二电阻r12的一端连接，第十二电阻r12的另一端接地，第一差分放大器a1的输出端与第四mos管q4的栅极连接，第四mos管q4的源极分别与第五mos管q5的源极、直流电源vcc、第四二极管d4的阴极、第二差分放大器a2的反相输入端、第十三电阻r13的一端和第二电压输出端vo2连接，第四mos管q4的漏极分别与第五mos管的栅极和第四二极管的阳极连接，第五mos管的漏极分别与第八电容c8的一端和第二差分放大器a2的同相输入端连接，第八电容c8的另一端与第六mos管q6的漏极连接，第六mos管q6的栅极与第二差分放大器a2的输出端连接，第十三电阻r13的另一端接地。

该过流保护电路6相对于传统的保护电路，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，这样可以更进一步降低硬件成本。第四二极管d4为限流二极管，用于对第五mos管q5的栅极电流进行限流保护；第八电容c8为耦合电容，用于防止第五mos管q5与第六mos管q6之间的干扰，以使得电路的安全性和可靠性得到更进一步提高。值得一提的是，本实施例中，第四二极管d4的型号为s-183t，第八电容c8的电容值为430pf，当然，在实际应用中，第四二极管d4也可以采用其他型号具有类似功能的二极管，第八电容c8的电容值可以根据具体情况进行相应调整。

值得一提的是，本实施例中，第四mos管q4和第五mos管q5均为p沟道mos管，第六mos管q6为n沟道mos管。当然，在实际应用中，第四mos管q4和第五mos管q5也可以均采用n沟道mos管，第六mos管q6也可以采用p沟道mos管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

本实施例中，该过流保护电路6还包括第十四电阻r14，第十四电阻r14的一端与第一差分放大器a1的反相输入端连接，第十四电阻r14的另一端与第六mos管q6的源极连接。第十四电阻r14为限流电阻，用于对第一差分放大器a1的反相输入端所在的支路进行限流保护，以进一步增强限流效果。值得一提的是，本实施例中，第十四电阻r14的阻值为64kω，当然，在实际应用中，第十四电阻r14的阻值可以根据具体情况进行相应调整。

总之，本实施例中，该控制电路4相对于传统的智能家居控制系统中的电路部分，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，这样可以降低硬件成本。另外，该控制电路4中设有限流二极管，因此电路的安全性和可靠性较高。

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