智能家居管理系统的制作方法

文档序号:15735687发布日期:2018-10-23 21:26阅读:185来源:国知局

本发明涉及智能家居领域,特别涉及一种智能家居管理系统。



背景技术:

智能家居是以住宅为平台,通过物联网技术将家中的各种设备连接到一起,实现智能化的一种生态系统。它具有智能灯光控制、智能电器控制、安防监控系统、智能背景音乐、智能视频共享、可视对讲系统和家庭影院系统等功能。智能家居利用综合布线技术、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。传统智能家居系统通过红外遥控的方式进行控制,因此传统智能家居系统的控制方式比较单一,不能满足用户多样化的需求。另外,传统智能家居系统的供电部分使用的元器件较多,电路布线复杂,电路结构复杂,硬件成本较高。由于传统智能家居系统的供电部分缺少相应的电路保护功能,例如:不具有限流保护功能,造成电路的安全性和可靠性较差。



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,提供一种控制方式能满足多样化的需求、电路的结构较为简单、成本较低、电路的安全性和可靠性较高的智能家居管理系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种智能家居管理系统,包括微控制器、室内环境检测模块、入侵检测摄像头、存储器、继电开关、移动终端、无线通信模块和电源模块,所述移动终端中安装有智能家居管理APP,所述室内环境检测模块与所述微控制器连接、用于检测室内环境数据,所述入侵检测摄像头分别与所述微控制器和存储器连接,所述存储器还与所述微控制器连接,所述移动终端通过所述无线通信模块与所述微控制器连接,所述电源模块与所述微控制器连接、用于供电;

所述电源模块包括第一电容、第二电容、第一电阻、运算放大器、第二电阻、第三电阻、第一三极管、第三电容、第四电阻、第二三极管、第一二极管、第二稳压二极管、第三二极管、第三三极管、三端稳压器、第五电阻、第四电容、第五电容和电压输出端,所述第一电容的正极连接220V交流电的一端,所述第一电容的负极分别与所述第二电容的正极和第一电阻的一端连接,所述第二电容的负极分别与所述220V交流电的另一端和第一三极管的基极连接,所述第一三极管的集电极接地,所述第一电阻的另一端与所述运算放大器的反相输入端连接,所述运算放大器的同相输入端通过所述第二电阻与其输出端连接,所述第一三极管的发射极通过所述第三电阻与所述运算放大器的输出端连接;

所述运算放大器的输出端还分别与所述第三电容的正极、第四电阻的一端和第一二极管的阳极连接,所述第一三极管的发射极还分别与所述第三电容的负极和第二三极管的发射极连接,所述第四电阻的另一端分别与所述第二三极管的集电极和第三三极管的基极连接,所述第一二极管的阴极分别与所述第三三极管的发射极和三端稳压器的输入端连接,所述第二三极管的基极与所述第三二极管的阳极连接,所述第三二极管的阴极分别与所述第三三极管的集电极、第五电阻的一端和第四电容的负极连接,所述第五电阻的另一端与所述三端稳压器的接地端连接,所述第四电容的正极分别与所述三端稳压器的输出端和第二稳压二极管的阳极连接,所述第二稳压二极管的阴极分别与所述第五电容的正极和电压输出端连接,所述第五电容的负极与所述第二三极管的发射极连接,所述第三二极管的型号为L-2733。

在本发明所述的智能家居管理系统中,所述电源模块还包括第六电容,所述第六电容的一端与所述第二三极管的集电极连接,所述第六电容的另一端与所述第三三极管的基极连接,所述第六电容的电容值为360pF。

在本发明所述的智能家居管理系统中,所述电源模块还包括第六电阻,所述第六电阻的一端与所述第四电阻的一端连接,所述第六电阻的另一端与所述第一二极管的阳极连接,所述第六电阻的阻值为36kΩ。

在本发明所述的智能家居管理系统中,所述电源模块还包括第四二极管,所述第四二极管的阳极与所述第一三极管的发射极连接,所述第四二极管的阴极与所述第三电容的负极连接,所述第四二极管的型号为S-272T。

在本发明所述的智能家居管理系统中,所述第一三极管、第二三极管和第三三极管均为NPN型三极管。

在本发明所述的智能家居管理系统中,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。

在本发明所述的智能家居管理系统中,所述环境检测模块包括烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器和燃气传感器。

实施本发明的智能家居管理系统,具有以下有益效果:由于设有微控制器、室内环境检测模块、入侵检测摄像头、存储器、继电开关、移动终端、无线通信模块和电源模块,移动终端中安装有智能家居管理APP,智能家居管理APP下发的控制指令可以通过无线通信模块发送给微控制器,无线通信模块可以是任意种类的无线通信方式,这样可以增加无线通信方式的灵活性和多样性,电源模块包括第一电容、第二电容、第一电阻、运算放大器、第二电阻、第三电阻、第一三极管、第三电容、第四电阻、第二三极管、第一二极管、第二稳压二极管、第三二极管、第三三极管、三端稳压器、第五电阻、第四电容、第五电容和电压输出端,该电源模块相对于传统智能家居系统的供电部分,其使用的元器件较少,由于节省了一些元器件,这样可以降低硬件成本,另外,第三二极管用于进行限流保护,因此控制方式能满足多样化的需求、电路的结构较为简单、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为本发明智能家居管理系统一个实施例中的结构示意图;

图2为所述实施例中电源模块的电路原理图。

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。

在本发明智能家居管理系统实施例中,该智能家居管理系统的结构示意图如图1所示。图1中,该智能家居管理系统包括微控制器1、室内环境检测模块2、入侵检测摄像头3、存储器4、继电开关5、移动终端6、无线通信模块7和电源模块8,其中,该移动终端6中安装有智能家居管理APP,移动终端6可以是智能手机、平板电脑或PDA等。该智能家居管理APP与传统智能家居管理软件不同,其有自己全新的软件架构。室内环境检测模块2与微控制器1连接、用于检测室内环境数据,入侵检测摄像头3分别与微控制器1和存储器4连接,存储器4还与微控制器1连接,移动终端6通过无线通信模块7与微控制器1连接,电源模块8与微控制器1连接、用于供电。

具体而言,继电开关5设置于家用电器的电源线中,用于控制家用电器的开启或关闭,如热水器等。智能家居管理APP可以将下发的控制指令通过无线通信模块7传送给微控制器1,微控制器1根据控制指令的内容,控制相应的家用电器进行开启、关闭或调节家用电器的一些参数。

本实施例中,无线通信模块7可以是蓝牙模块、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,不仅可以增加无线通信方式的灵活性,还能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。无线通信模块7可以是任意种类的无线通信方式,这样可以增加无线通信方式的灵活性和多样性,因此控制方式能满足多样化的需求。

本实施例中,环境检测模块2包括烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器和燃气传感器(图中未示出)。烟雾传感器用于检测室内烟雾的浓度,温度传感器用于检测室内的温度,湿度传感器用于检测室内的湿度,燃气传感器用于检测室内的燃气是否泄漏。

图2为本实施例中电源模块的电路原理图,图2中,该电源模块8包括第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、运算放大器A、第二电阻R2、第三电阻R3、第一三极管Q1、第三电容C3、第四电阻R4、第二三极管Q2、第一二极管D1、第二稳压二极管D2、第三二极管D3、第三三极管Q3、三端稳压器U1、第五电阻R5、第四电容C4、第五电容C5和电压输出端Vo,其中,第一电容C1的正极连接220V交流电的一端,第一电容C1的负极分别与第二电容C2的正极和第一电阻R1的一端连接,第二电容C2的负极分别与220V交流电的另一端和第一三极管Q1的基极连接,第一三极管Q1的集电极接地,第一电阻R1的另一端与运算放大器A的反相输入端连接,运算放大器A的同相输入端通过第二电阻R2与其输出端连接,第一三极管Q1的发射极通过第三电阻R3与运算放大器A的输出端连接。

运算放大器A的输出端还分别与第三电容C3的正极、第四电阻R4的一端和第一二极管D1的阳极连接,第一三极管Q1的发射极还分别与第三电容C3的负极和第二三极管Q2的发射极连接,第四电阻R4的另一端分别与第二三极管Q2的集电极和第三三极管Q3的基极连接,第一二极管D1的阴极分别与第三三极管Q3的发射极和三端稳压器U1的输入端连接,第二三极管Q2的基极与第三二极管D3的阳极连接,第三二极管D3的阴极分别与第三三极管Q3的集电极、第五电阻R5的一端和第四电容C4的负极连接,第五电阻R5的另一端与三端稳压器U1的接地端连接,第四电容C4的正极分别与三端稳压器U1的输出端和第二稳压二极管D2的阳极连接,第二稳压二极管D2的阴极分别与第五电容C5的正极和电压输出端Vo连接,第五电容C5的负极与第二三极管Q2的发射极连接。

该电源模块8相对于传统智能家居系统的供电部分,其使用的元器件较少,电路结构较为简单,由于节省了一些元器件,这样可以降低硬件成本。第三二极管D3为限流二极管,用于进行限流保护,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,第三二极管D3的型号为L-2733,当然,在实际应用中,第三二极管D3也可以选择其他型号具有类似功能的二极管。本实施例中,三端稳压器U1的型号为7809,当然,在实际应用中,三端稳压器U1也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

该电源模块8还能对220V交流电进行降压整流处理,以便于为家用电器提供合适的工作电源。使用时,第一电容C1的正极和第二电容C2的负极组成整个电源模块8的输入端并外接220V交流电,第五电容C5的正极与负极侧组成整个电源模块8的输出端并外接家用电器。该电源模块8可对输入的外部电流进行处理,从该电源模块8具有恒定的工作电流,避免其在工作的过程中产生电磁干扰信号,可以极大地提高该电源模块8的稳定性。

本实施例中,第二三极管Q2、第三三极管Q3、第一二极管D1和第四电阻R4组成降压整流主电路,用于对220V交流电进行降压整流处理,第三电容C3作为输入滤波电容,第五电容C5作为输出滤波电容。三端稳压器U1与第五电阻R5、第四电容C4以及第二稳压二极管D2组成一个简易的稳压器,从而能对降压整流后的电源进行稳压处理,其稳压效果相比较使用一个稳压二极管的方式要好很多,从而能确保为家用电器提供更加稳定的电源。

值得一提的是,本实施例中,第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三三极管Q3均为NPN型三极管。当然,在实际应用中,第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三三极管Q3也可以均为PNP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,该电源模块8还包括第六电容C6,第六电容C6的一端与第二三极管Q2的集电极连接,第六电容C6的另一端与第三三极管Q3的基极连接。第六电容C6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,第六电容C6的电容值为360pF,当然,在实际应用中,第六电容C6的电容值可以根据具体情况进行相应调整。

本实施例中,该电源模块8还包括第六电阻R6,第六电阻R6的一端与第四电阻R4的一端连接,第六电阻R6的另一端与第一二极管D1的阳极连接。第六电阻R6为限流二极管,用于进行限流保护,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,第六电阻R6的阻值为36kΩ,当然,在实际应用中,第六电阻R6的阻值可以根据具体情况进行相应调整。

本实施例中,该电源模块8还包括,第四二极管D4的阳极与第一三极管Q1的发射极连接,第四二极管D4第四二极管D4的阴极与第三电容C3的负极连接。第四二极管D4为限流二极管,用于进行限流保护,以进一步增强限流效果。值得一提的是,本实施例中,第四二极管D4的型号为S-272T,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。

总之,本实施例中,移动终端6中安装有智能家居管理APP,智能家居管理APP下发的控制指令可以通过无线通信模块7发送给微控制器1,无线通信模块7可以是任意种类的无线通信方式,这样可以增加无线通信方式的灵活性和多样性,因此控制方式能满足多样化的需求。该电源模块8相对于传统智能家居系统的供电部分,其使用的元器件较少,电路结构较为简单,由于节省了一些元器件,这样可以降低硬件成本。该电源模块8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。

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