一种多场景融合的智能家居系统的制作方法

本实用新型涉及智能家居技术领域，尤其是涉及一种多场景融合的智能家居系统。

背景技术：

随着物联网的不断发展，智能家居也逐渐成熟，各大公司、企业也逐渐形成了自己特色的智能家居平台，拥有自己的智能产品、服务。

目前各公司推出的智能家居平台、设备或者服务，都是针对自家app或者控制平台，商业成品定义的开放自定义是有限的开放，既不可能让淘宝公司产品天猫精灵听懂英文，也不可能让百度公司产品小度播报iphone的位置，更不能让某个商业成品听到某个指令后进入特殊模式，所以目前的智能家居缺乏设计的自由度，不能完全达到各类智能家居设备的互联互通，更不能随心所欲的进行组合。其次，目前的智能家居平台只实现了家居单品智能化，致使居家生活场景模式欠缺，各个模块不能很好地实现联动。再次，当前的智能家居控制平台虽能实现相应地功能，但对于人们的便利性和实用性改变不大，给人的舒适性和便捷性体验不好，缺乏语音控制模块来提升人们的居家操控体验。最后，目前的智能家居系统后期改造过程繁琐，使用成本较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种多场景融合的智能家居系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种多场景融合的智能家居系统，该系统包括主控mcu树莓派和2块nodemcu-32s开发板，所述主控mcu树莓派与2块所述nodemcu-32s开发板相互无线通信连接，所述主控mcu树莓派还分别与音箱模块、摄像头单元和移动终端模块相连接，2块所述nodemcu-32s开发板还分别与门磁模块、照明模块、风扇模块、窗帘电机模块、触摸开关模块、光照检测单元、烟雾检测单元、气体传感器、温湿度传感器、红外传感器和雨滴传感器相连接。

进一步地，所述的音箱模块采用音箱，所述音箱通过usb连接线与所述主控mcu树莓派的对应音频接口相连接。

进一步地，所述的摄像头单元采用csi摄像头，所述csi摄像头通过数据线与所述主控mcu树莓派的对应摄像头接口相连接。

进一步地，所述的移动终端模块包括电脑、平板和手机。

进一步地，所述的门磁模块采用型号为mc-52的门磁开关，所述照明模块采用led。

进一步地，所述的风扇模块采用5v直流风扇，所述窗帘电机模块采用型号为28ybj-48的减速步进电机。

进一步地，所述的触摸开关模块采用型号为ttp223的触摸传感器，所述光照检测单元采用型号为tsl2561的光强模块。

进一步地，所述的烟雾检测单元采用型号为mq-2的烟雾传感器，所述气体传感器采用型号为mq-7的一氧化碳气体传感器模块。

进一步地，所述的温湿度传感器采用型号为dht11的温湿度传感器，所述红外传感器采用型号为hc-sr505人体感应红外传感器。

进一步地，所述雨滴传感器包括lm393芯片，所述lm393芯片的ina+引脚与探头接口相连接，所述lm393芯片的ina-引脚经可变电阻后经第一支路直接与插头连接，所述lm393芯片的ina-引脚经可变电阻后还分别经第二支路和第三支路中各自支路中的发光二极管和分压电阻与所述插头连接，所述lm393芯片的ina-引脚经可变电阻后还经第四支路中的定值电阻与所述插头连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)本实用新型提供一种多场景融合的智能家居系统，通过系统中的语音模块、摄像头模块、门磁模块、照明模块、风扇模块、窗帘电机模块、触摸开关模块、传感器模块等，实现当室内温湿度过高时会自动打开风扇通风，光照强度较小并且且客厅有人活动时自动打开客厅灯，出门时自动播报天气预报，生活建议，去公司搭乘的公交到达时间等等。通过系列的自动化设置，全方位地增加用户的舒适度，提高家居生活的质量。加入语音模块和音箱模块，让智能家居“能听会说”，能够让人更方便地通过语言来控制各个模块及情景模式，极大地提升了智能家居的便利性。

(2)本实用新型极大地突出了人性化特点，设置了适合老幼等多人群的7大智能模式，可以通过电脑、平板、手机等远程或者同步调节家居环境的功能，操作简便实用性强，提高了家居生活的舒适性。同时，针对单身人士我们采取了摁门铃后摄像头抓拍并通知用户功能，极大保障了单身人士的人身安全。除此之外，当家中有气体或者烟雾报警时，风扇模块会自动开启，并第一时间通知用户，可以及时有效地控制危害，提高了家居生活的安全性。

(3)本实用新型丰富的人性化模式设计，实现多场景的融合。本发明极大地突出了人性化特点，设置了适合老幼等多人群的7大智能模式:起床模式、观影模式、吃药提醒模式、烟雾报警模式、燃气泄漏报警、离家模式、儿童模式。此外各个模式和自动化设置相互融合，相得益彰。

(4)本实用新型跨平台联控，实现了在电脑、平板和智能手机的跨平台联控。不仅可以实现多平台的同时状态显示和控制，还能实现远程操控。

(5)本实用新型加入语音和音箱，实现了语音控制智能家居系统，让整个系统“能听会说”，同时极大的降低了用户的操控难度，提高了用户的体验感，提升了智能家居的便利性，让智能家居更加具有现代感、科技感。

(6)本实用新型实现了不同品牌设备的接入，让市面上已有的设备和自己的diy设备实现互联互通。控制你所想控制的家居设备。使得智能家居更加智能，用有温度的连接，实现懂你的家居，做一个会“思考”的房子。

附图说明

为了进一步阐明本实用新型的各实施例的以上和其他优点和特征，将参考附图来呈现本实用新型的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本实用新型的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。并且，附图中示出的各个部分的相对位置和大小是示例性的，而不应当被理解成各个部分之间唯一确定的位置或尺寸关系。

图1为本实用新型的系统整体架构图；

图2为本实用新型的雨滴传感器的局部第一电路图；

图3为本实用新型的雨滴传感器的局部第二电路图；

图4为本实用新型实施例中第一块开发板的连接示意图；

图5为本实用新型实施例中第二块开发板的连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图1所示为本实用新型的系统整体架构图，包括主控mcu(树莓派)、语音模块、无线发射模块、音箱模块、摄像头模块、移动终端模块、2块nodemcu-32s开发板、门磁模块、照明模块、风扇模块、窗帘电机模块、触摸开关模块、光照检测单元、烟雾检测单元、气体检测单元、雨滴传感器模块、红外传感器、温湿度传感器模块。主控mcu内设有存储运算模块、语音模块和无线发射模块，所述的无线发射模块通过无线信号传输的方式以及通信传输的方式与移动终端模块进行连接，主控mcu通过无线信号传输的方式与nodemcu-32s进行通讯。

移动终端模块包括电脑、平板和手机终端，在多平台上经由网页端实现对智能家居系统的显示和控制。手机上还可以使用账号密码登录智能家居系统控制前端界面查看和控制家中的设备。并且能够实现远程操控，在家中电脑和平板上和树莓派接入同一个局域网内，在网页端实现对智能家居系统的显示和控制。在外边，用服务器将树莓派的8123端口映射到公网，在手机上只需要账号密码就能登录智能家居系统控制前端界面监控家里了。

无线发射模块通过无线信号传输的方式以及通信传输的方式连接移动终端模块，无线信号传输包含4g/wifi，通信传输的方式为向用户绑定的手机号码中发送报警提醒信息。

门磁、照明模块的led灯、风扇单元、窗帘电机、触摸开关、光照传感器、温湿度传感器、烟雾传感器、气体传感器、雨滴传感器、红外传感器均通过导线连接到esp-32s的gpio引脚，摄像头通过数据线与树莓派连接，实现来访人人脸抓拍功能，音箱模块通过usb线与树莓派连接。

本实用新型多场景融合的智能家居系统实现了家居设备的自动化运行，用户出门时，依据门磁模块和门口红外传感器触发时序检测到出门动作，此时音箱模块自动播报天气预报，并播报设计好的生活建议服务，而且告知设置的乘坐公交到达时间。摄像头抓拍：当有人按下门口触摸开关时，抓拍下该人照片，通过邮件发送到我们绑定的手机上。客厅风扇运行自动化：当客厅红外检测触发时，依据温度传感器的结果决定是否打开客厅风扇。吃药提醒：家中有老人，设置在每天早8点晚6点，通过语音播报吃药提醒，若按下沙发边上的触摸开关，本次提醒结束。否则每10分钟，提醒一次。一键报警：家中有紧急情况，按下沙发边上的触摸开关，消息以邮件的形式发到手机上，供用户处理。烟雾报警模式：厨房烟雾触发烟雾传感器，此时音箱播放报警铃声，并将报警信息以邮件的形式发到手机上。燃气泄漏报警：厨房燃气泄漏，触发气体传感器，此时音箱播放报警铃声，同时自动打开厨房风扇进行排风，并将报警信息以邮件的形式发到手机上。

目前的智能家居系统控制单一，不能实现家居设备的实时联动，自动化应用场景不足，不够人性化，居家体验的舒适性和便利性不足，不能实现智能控制系统“能听会说”。多数智能家居控制系统设计的自由度不高，限制了用户的控制范围，不能实现不同品牌设备的接入，导致不能与家中已有的diy设备互联互通。另外，大多数智能家居控制系统没能实现多平台同时控制。虽然能够实现简单的功能，但是没有引入“语音”这个最方便快捷而又人性化的控制策略，致使现在的智能家居系统应用的场景模式单一。

而本实用新型多场景下的应用的实例具体如下：

语音模块通过识别人的语音来进一步实现对起床模式、观影模式、离家模式、儿童模式的控制。

起床模式：通过用户说出“snowboy”语句唤醒语音控制系统，说出口令“我要起床了”，识别之后转化为指令，自动打开卧室窗帘，根据室内的具体温度决定是否打开卧室风扇，根据室内光照强度决定打开卧室led灯。

观影模式：通过用户说出“snowboy”语句唤醒语音控制系统，说出口令“打开电影模式”，识别之后转化为指令，接着家中设备发生相应动作，打开电视(图2中用led表示)，客厅窗帘自动卷下，根据雨滴传感器检测结果决定是否打开窗户，并关闭室内所有灯光。

离家模式：通过用户说出“snowboy”语句唤醒语音控制系统，说出口令“我去上班了”，识别之后转化为指令，关闭家中所有的灯，关闭所有开关。

儿童模式：通过用户说出“snowboy”语句唤醒语音控制系统，说出口令“打开儿童模式”，识别之后转化为指令，此时的设备动作是关闭其他开关，根据客厅和卧室的温度决定是否打开风扇通风。

如图2和图3相结合所示，为本实用新型中雨滴传感器的具体电路示意图，其包括lm393芯片，lm393芯片的ina+引脚与探头接口相连接，lm393芯片的ina-引脚经可变电阻后经第一支路直接与插头连接，lm393芯片的ina-引脚经可变电阻后还分别经第二支路和第三支路中各自支路中的发光二极管和分压电阻与插头连接，lm393芯片的ina-引脚经可变电阻后还经第四支路中的定值电阻与插头连接。

如图4和图5所示为本实施例中的两块开发板的具体连接示意图，本实施例中，音箱模块采用音箱，该音箱通过usb连接线与主控mcu树莓派的对应音频接口相连接，摄像头单元采用csi摄像头，该csi摄像头通过数据线与主控mcu树莓派的对应摄像头接口相连接，门磁模块采用型号为mc-52的门磁开关，照明模块采用led，风扇模块采用5v直流风扇并带有1路5v继电器，窗帘电机模块采用型号为直流5v的28ybj-48的减速步进电机并带有1路5v继电器，触摸开关模块采用型号为ttp223的触摸传感器，光照检测单元采用型号为tsl2561的光强模块，烟雾检测单元采用型号为mq-2的烟雾传感器，气体传感器采用型号为mq-7的一氧化碳气体传感器模块，温湿度传感器采用型号为dht11的温湿度传感器，红外传感器采用型号为hc-sr505人体感应红外传感器。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改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以权利要求的保护范围为准。