专利名称：一种机顶盒装置及控制方法
技术领域：
本发明涉及数字家庭领域，尤其是一种集成健康管理及智能家居的机顶盒装置及控制方法。
背景技术：
随着人们生活水平的提高，家居电子设备越来越多，如电视、手机、平板电脑、各种环境探测器、报警器、多媒体设备等，这么多的设备直接导致布线麻烦，操作复杂大而且成本较高，无法统一管理。而现有的机顶盒只能提供电视功能，如何将现有机顶盒与因特网、家居控制以及其他应用业务融合起来，是人们特别关注的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:针对上述存在的问题，提供一种集成了健康管理和智能家居的机顶盒装置及控制方法，通过ZigBee和蓝牙技术，将现有机顶盒与智能家居、人体健康管理相融合，解决了目前众多家居电子设备难于管理，操作复杂，布线麻烦等问题，并可实时监控人们的身体健康状况，提供身体保健参考。本发明采用的技术方案如下:
一种机顶盒装置包括
人机交互装置，用于对信息处理装置进行命令控制、显示或者输出信息处理器装置处理后的数据；信息处理装置，用于与电视机、人机交互装置进行数据通讯，并通过人机交互装置显示、输出处理数据，或者通过电视机进行数据显示，其中所述人机交互装置通过WiFi方式与机顶盒进行通讯；Zigbee终端装置，用于采集外界环境信号并进行处理后发送至处理器；蓝牙模块，用于采集传感器信息并发送处理器进行处理。所述信息处理装置包括处理器、音频输出模块、视频输出端口、WiFi模块、3G模块、Zigbee协调器,所述Zigbee终端装置通过Zigbee协调器与处理器连接,用于将ZigBee终端装置组网并且接收ZigBee终端装置的数据将其数据发送至处理器；所述处理器分别通过WiFi模块、3G模块与人机交互装置连接，处理器分别通过音频输出模块、视频输出端口与电视机连接。所述音频输出模块包括数模转换模块、音频放大模块、音频接口，所述处理器、数模转换模块、音频放大模块、音频接口、电视机依次连接。所述数模转换模块采用音频模数转换器芯片，音频放大模块采用运算放大电路。所述Zigbee终端装置包括多个Zigbee报警装置，所述多个Zigbee报警装置与Zigbee协调器采用广播方式进行通讯,所述Zigbee报警装置包括ZigBee天线、ZigBee控制芯片、音频模块、呼叫模块，ZigBee天线、音频模块、呼叫模块分别与ZigBee控制芯片相连，处理器通过Zigbee协调器与Zigbee控制芯片连接。所述音频模块包括音频控制芯片、音频输入电路、音频输出电路、LED显示模块、第四电阻、第四电容，所述LED显示模块包括第五电阻、LED 二极管，所述音频输入电路、音频输出电路、LED显示电路分别与音频控制芯片连接，所述音频控制芯片第一端口、音频控制芯片第十四端口、音频控制芯片第二十一端口接电源模块，音频控制芯片第二端口通过第五电阻、LED 二极管接电源模块，音频控制芯片第八端口、音频控制芯片第十二端口、音频控制芯片第十六端口、音频控制芯片第二十八端口接地，所述音频控制芯片第十八端口、音频控制芯片第二十端口分别对应通过第四电容、第四电阻接地。所述音频输入电路包括传声器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第三电容，所述第一电阻、第二电阻串联于电源模块与传声器一端口之间，第一电阻与第二电阻公共连接端与第三电容一端连接，第三电容另一端接地，第三电阻一端与传声器另一端口连接，第三电阻另一端接地，第一电容串接在传声器一端口、音频控制芯片第三端口之间，第二电容串接在传声器另一端口、音频控制芯片第四端口之间，所述音频输出电路是扬声器，所述扬声器分别与音频控制芯片第十三端口、音频控制芯片第十五端口连接。所述信息处理装置还包括以太网模块，所述以太网模块包括以太网控制芯片、以太网变压器、RJ45接口，所述处理器、以太网控制芯片、以太网变压器、RJ45接口依次连接。一种机顶盒装置控制Zigbee终端装置的方法包括
步骤I =Zigbee协调器进行Zigbee网络初始化，以广播方式通知Zigbee终端装置建立通讯连接，其中多个Zigbee终端装置分别地址信息发送至处理器；
步骤2:若处理器通过Zigbee协调器发送控制命令给Zigbee终端装置，则Zigbee终端装置相应处理器的控制命令，并通过Zigbee协调器反馈信息给处理器处理，若Zigbee终端装置采集到外界信息，则将通过Zigbee协调器将采集处理的信号发送至处理器进行处理。步骤3:通过人机交互模块将处理器处理Zigbee终端输出的信号进行显示并发送至用户终端进行监控。综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是:
I) ZigBee控制芯片接收安防装置的信息，在收到安防装置的报警信号后，根据报警类型通过音频模块发出相应的报警声音，比如火警声、紧急情况报警声、盗窃报警声等，并通过3G网络将报警信息通过短信的方式发送到用户手机上，以通知用户及时处理。2)通过音频输出模块及端口连接，方便的将外部电视信号转换为音频、视频格式输出。3)提供WiFi端口、USB端口、3G端口、以太网端口等使得众多家居电子设备易于管理及控制。将现有机顶盒与智能家居、人体健康管理相融合，显著提高了人们家居生活水平，并为人们身体健康管理提供了有效的手段。2)通过Zigbee控制终端检测外景环境的状况通过机顶盒处理后发送提示信息给用户，方便快捷。
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中:
图1是本发明原理框 图2是本发明中Zigbee报警装置原理框 图3是本发明音频模块电路图。
具体实施例方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。本发明相关说明:
1、以太网模块作用是为本机顶盒装置提供一个可以传输无线网络数据的端口；
2、WIFI模块作用是为本机顶盒装置提供一个可以传输WiFi格式数据的端口 ；
3、3G模块作用是讲处理器梳理的信号通过人及角度装置发送给手机用户进行环境监控。4、音频输出模块作用是将本发明机顶盒通过电视信号输入接口采集的电视信号装换为音频格式信号输出。5、Zigbee协调器作用是完成对Zigbee终端装置的组网工作，将处理器的信号转换为Zigbee信号转发给Zigbee终端装置或者采集ZigBee终端装置的信号发给处理器。6、Zi gBee报警装置包括Zi gBee控制芯片、电源模块、呼叫模块、音频模块和ZigBee天线；电源模块、呼叫模块、音频模块和ZigBee天线分别与ZigBee模块相连；ZigBee模块、呼叫模块和音频模块分别与电源模块相连，ZigBee模块通过ZigBee天线与安防装置相连。其中ZigBee是是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。7、音频控制芯片Ul用于定制各种报警音效，在发生报警时，发出相应报警声音。音频控制芯片Ui第一端口、第十四端口、第二i 端口为电源端口，接入电源模块，音频控制芯片Ul第二端口为LED指示输出口，通过一个限流电阻和LED 二极管接入电源模块；音频控制芯片Ul第八端口、音频控制芯片Ul第十二端口、音频控制芯片Ul十六端口、音频控制芯片Ul第二十八端口为地端口，接入电源模块；音频控制芯片Ul第十八端口为增益控制端口，用于控制音频增益；音频控制芯片Ul第二十端口为采样频率控制端口，通过一个接地电阻来控制音频控制芯片的采样频率；音频控制芯片Ul第十端口和音频控制芯片Ul第i^一端口为麦克风输入端口 ；音频控制芯片UI第十三端口和音频控制芯片UI第十五端口为扬声器输出端口。音频模块与ZigBee模块通过SPI方式通讯连接。音频处理芯片采用ISD1720，可以根据报警需要，定制信息操作指示音效，芯片内部包含有自动增益控制、麦克风前置扩大器、扬声器驱动线路、振荡器与内存等全方位整合系统功能。ISD1720与ZigBee控制芯片之间采用SPI接口连接。8、3G通讯模块采用USB接口与ZigBee控制芯片连接。3G模块型号是MG3732。9、ZigBee控制芯片接收安防装置的信息，在收到安防装置的报警信号后，根据报警类型通过音频模块发出相应的报警声音，比如火警声、紧急情况报警声、盗窃报警声等，并通过3G网络将报警信息通过短信的方式发送到用户手机上，以通知用户及时处理。10、ZigBee天线采用印制板天线。11、人机交互装置的作用是:
O显示报警信息和ZigBee终端装置的状态信息； 2)控制ZigBee终端装置的状态,例如当Zigbee控制终端是Zigbee报警装置时,人机交互装置可以设置Zigbee报警装置为布防或撤防状态。在布防状态，出现入侵时正常报警，撤防状态下不报警；
3)查询报警历史数据。4)显示人体生理特征信息，例如当传感器为体重计时，可以显示人体体重变化曲线。5)为身体保健提供参考咨询。实施例一:如图1所示，一种机顶盒装置包括人机交互装置，用于对信息处理装置进行命令控制、显示或者输出信息处理器装置处理后的数据；信息处理装置，用于与电视机、人机交互装置进行数据通讯，并通过人机交互装置显示、输出处理数据，或者通过电视机进行数据显示，其中所述人机交互装置通过WiFi方式与机顶盒进行通讯；Zigbee终端装置，用于采集外界环境信号并进行处理后发送至处理器；蓝牙模块，用于采集传感器信息并发送处理器进行处理，其中所述传感器是计步器、体重计、血糖测试仪、心电图检测仪或血压仪等，机顶盒收集这些生理特征信号，并上传到因特网或本地服务器，便于医生或患者对生理信息进行监控。实施例二:在实施例一基础上，所述信息处理装置包括处理器、音频输出模块、视频输出端口、WiFi模块、3G模块、Zigbee协调器,所述Zigbee终端装置通过Zigbee协调器与处理器连接，用于将ZigBee终端装置组网并且接收ZigBee终端装置的数据将其数据发送至处理器；所述处理器分别通过WiFi模块、3G模块与人机交互装置连接，处理器分别通过音频输出模块、视频输出端口与电视机连接。实施例三:在实施例二基础上，所述音频输出模块包括数模转换模块、音频放大模块、音频接口，所述处理器、数模转换模块、音频放大模块、音频接口、电视机依次连接。实施例四:在实施例三基础上，所述数模转换模块采用音频模数转换器芯片，
实施例五:在实施例四基础上，所述音频放大模块采用运算放大电路。实施例六:如图2所示，在实施例一至五之一基础上，所述Zigbee终端装置包括多个Zigbee报警装置,所述多个Zigbee报警装置与Zigbee协调器采用广播方式进行通讯，所述Zigbee报警装置包括ZigBee天线、ZigBee控制芯片、音频模块、呼叫模块，ZigBee天线、音频模块、呼叫模块分别与ZigBee控制芯片相连，处理器通过Zigbee协调器与Zigbee控制芯片连接。实施例七:如图3所示，在实施例六基础上，所述音频模块包括音频控制芯片U1、音频输入电路、音频输出电路、LED显示模块、第四电阻R4、第四电容C4，所述LED显示模块包括第五电阻R5、LED 二极管，所述音频输入电路、音频输出电路、LED显示电路分别与音频控制芯片Ul连接，所述音频控制芯片Ul第一端口、音频控制芯片Ul第十四端口、音频控制芯片Ul第二H 端口接电源模块，音频控制芯片Ul第二端口通过第五电阻、LED 二极管接电源模块，音频控制芯片Ul第八端口、音频控制芯片Ul第十二端口、音频控制芯片Ul第十六端口、音频控制芯片Ul第二十八端口接地，所述音频控制芯片Ul第十八端口、音频控制芯片Ul第二十端口分别对应通过第四电容C4、第四电阻R4接地。实施例八:在实施例七基础上，所述音频输入模块包括传声器(麦克风U2)、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3，所述第一电阻R1、第二电阻R2串联于电源模块与传声器一端口之间,第一电阻与第二电阻公共连接端与第三电容C3 —端连接，第三电容C3另一端接地，第三电阻R3 —端与传声器U2另一端口连接，第三电阻R3另一端接地，第一电容Cl串接在传声器U2 —端口、音频控制芯片Ul第三端口之间，第二电容C2串接在传声器U2另一端口、音频控制芯片Ul第四端口之间。实施例九:在实施例七或八基础上，所述音频输出模块是扬声器SP,所述扬声器SP分别与音频控制芯片第十三端口、音频控制芯片Ul第十五端口连接。实施例十:在实施例九基础上，所述信息处理装置还包括以太网模块，所述以太网模块包括以太网控制芯片、以太网变压器、RJ45接口，所述处理器、以太网控制芯片、以太网变压器、RJ45接口依次连接。实施例1^一:在实施例十基础上，所述信息处理装置还包括USB模块，所述USB模块与处理器连接。实施例十二:在实施例1^一基础上，所述信息处理装置还包括存储模块，所述存储模块与处理器连接。实施例十三:在实施例十二基础上，所述信息处理模块还包括电视信号输入接口，用于接收外部电视机信号并通过处理器发送给电视机进行显示。实施例十四:在实施例二基础上，基于权利要求1所述的一种机顶盒装置控制zigbee终端装置的工作过程，其特征在于包括
Zigbee协调器进行Zigbee网络初始化，以广播方式通知Zigbee终端装置建立通讯连接，其中多个Zigbee终端装置分别地址信息发送至处理器；
步骤2:若处理器通过Zigbee协调器发送控制命令给Zigbee终端装置，则Zigbee终端装置相应处理器的控制命令，并通过Zigbee协调器反馈信息给处理器处理，若Zigbee终端装置采集到外界信息，则将通 过Zigbee协调器将采集处理的信号发送至处理器进行处理。步骤3:通过人机交互模块将处理器处理Zigbee终端输出的信号进行显示并发送至用户终端进行监控。实施例十五:再实施例十四基础上，所述Zigbee终端装置是报警装置时，Zigbee报警装置与Zigbee协调器采用广播方式进行通讯，所述Zigbee报警装置包括ZigBee天线、ZigBee控制芯片、音频模块、呼叫模块，ZigBee天线、音频模块、呼叫模块分别与ZigBee控制芯片相连，处理器通过Zigbee协调器与Zigbee控制芯片连接。实施例十六:在实施例十五基础上，所述音频模块包括音频控制芯片、音频输入电路、音频输出电路、LED显示模块、第四电阻、第四电容，所述LED显示模块包括第五电阻、LED 二极管，所述音频输入电路、音频输出电路、LED显示电路分别与音频控制芯片连接，所述音频控制芯片第一端口、音频控制芯片第十四端口、音频控制芯片第二十一端口接电源模块，音频控制芯片第二端口通过第五电阻、LED 二极管接电源模块，音频控制芯片第八端口、音频控制芯片第十二端口、音频控制芯片第十六端口、音频控制芯片第二十八端口接地，所述音频控制芯片第十八端口、音频控制芯片第二十端口分别对应通过第四电容、第四电阻接地。实施例十七:在实施例十六基础上，所述音频输入模块包括传声器(麦克风U2)、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3,所述第一电阻R1、第二电阻R2串联于电源模块与传声器一端口之间，第一电阻与第二电阻公共连接端与第三电容C3 —端连接，第三电容C3另一端接地，第三电阻R3 —端与传声器U2另一端口连接，第三电阻R3另一端接地，第一电容Cl串接在传声器U2 —端口、音频控制芯片Ul第三端口之间，第二电容C2串接在传声器U2另一端口、音频控制芯片UI第四端口之间。实施例十八:在实施例十七基础上，所述音频输出模块是扬声器SP,所述扬声器SP分别与音频控制芯片第十三端口、音频控制芯片Ul第十五端口连接。本发明并不局限于前述的具体实施方式
。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
权利要求
1.一种机顶盒装置，其特征在于包括 人机交互装置，用于对信息处理装置进行命令控制、显示或者输出信息处理器装置处理后的数据； 信息处理装置，用于与电视机、人机交互装置进行数据通讯，并通过人机交互装置显示、输出处理数据，或者通过电视机进行数据显示，其中所述人机交互装置通过WiFi方式与机顶盒进行通讯； Zigbee终端装置，用于采集外界环境信号并进行处理后发送至处理器； 蓝牙模块，用于采集传感器信息并发送处理器进行处理。
2.根据权利要求1所述的一种机顶盒装置，其特征在于所述信息处理装置包括处理器、音频输出模块、视频输出端口、WiFi模块、3G模块、Zigbee协调器，所述Zigbee终端装置通过Zigbee协调器与处理器连接，用于将ZigBee终端装置组网并且接收ZigBee终端装置的数据将其数据发送至处理器；所述处理器分别通过WiFi模块、3G模块与人机交互装置连接，处理器分别通过音频输出模块、视频输出端口与电视机连接。
3.根据权利要求2所述的一种机顶盒装置，其特征在于所述音频输出模块包括数模转换模块、音频放大模块、音频接口，所述处理器、数模转换模块、音频放大模块、音频接口、电视机依次连接。
4.根据权利要求4所述的一种机顶盒装置，其特征在于所述数模转换模块采用音频模数转换器芯片，音频放大模块采用运算放大电路。
5.根据权利要求2所述的一种机顶盒装置，其特征在于所述Zigbee终端装置包括多个Zigbee报警装置,所述多个Zigbee报警装置与Zigbee协调器采用广播方式进行通讯，所述Zigbee报警装置包括ZigBee天线、ZigBee控制芯片、音频模块、呼叫模块，ZigBee天线、音频模块、呼叫模块分别与ZigBee控制芯片相连，处理器通过Zigbee协调器与Zigbee控制芯片连接。
6.根据权利要求5所述的一种机顶盒装置，其特征在于所述音频模块包括音频控制芯片、音频输入电路、音频输出电路、LED显示模块、第四电阻、第四电容，所述LED显示模块包括第五电阻、LED 二极管，所述音频输入电路、音频输出电路、LED显示电路分别与音频控制芯片连接，所述音频控制芯片第一端口、音频控制芯片第十四端口、音频控制芯片第二十一端口接电源模块，音频控制芯片第二端口通过第五电阻、LED 二极管接电源模块，音频控制芯片第八端口、音频控制芯片第十二端口、音频控制芯片第十六端口、音频控制芯片第二十八端口接地，所述音频控制芯片第十八端口、音频控制芯片第二十端口分别对应通过第四电容、第四电阻接地。
7.根据权利要求6所述的一种机顶盒装置，其特征在于所述音频输入电路包括传声器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第三电容，所述第一电阻、第二电阻串联于电源模块与传声器一端口之间，第一电阻与第二电阻公共连接端与第三电容一端连接，第三电容另一端接地，第三电阻一端与传声器另一端口连接，第三电阻另一端接地，第一电容串接在传声器一端口、音频控制芯片第三端口之间，第二电容串接在传声器另一端口、音频控制芯片第四端口之间，所述音频输出电路是扬声器，所述扬声器分别与音频控制芯片第十三端口、音频 控制芯片第十五端口连接。
8.根据权利要求2所述的一种机顶盒装置，其特征在于所述信息处理装置还包括以太网模块，所述以太网模块包括以太网控制芯片、以太网变压器、RJ45接口，所述处理器、以太网控制芯片、以太网变压器、RJ45接口依次连接。
9.基于权利要求2所述的一种机顶盒装置控制Zigbee终端装置的方法，其特征在于包括 步骤I =Zigbee协调器进行Zigbee网络初始化，以广播方式通知Zigbee终端装置建立通讯连接，其中多个Zigbee终端装置分别地址信息发送至处理器；步骤2:若处理器通过Zigbee协调器发送控制命令给Zigbee终端装置，则Zigbee终端装置相应处理器的控制命令，并通过Zigbee协调器反馈信息给处理器处理，若Zigbee终端装置采集到外界信息，则将通过Zigbee协调器将采集处理的信号发送至处理器进行处理；步骤3:通过人机交互模块将处理器处理Zigbee终端输出的信号进行显示并发送至用户终端进行监 控。
全文摘要
本发明涉及数字家庭领域，尤其是一种集成健康管理及智能家居的机顶盒装置及控制方法。针对上述存在的问题，提供一种集成了健康管理和智能家居的机顶盒装置及控制方法，通过ZigBee和蓝牙技术，将现有机顶盒与智能家居、人体健康管理相融合，解决了目前众多家居电子设备难于管理等问题。本发明通过人机交互装置、信息处理装置、Zigbee终端装置、蓝牙模块配合完成本设计。本发明主要应用于机顶盒设计领域。
文档编号H04N21/40GK103118281SQ20121057968
公开日2013年5月22日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者邢保振 申请人:四川九洲电器集团有限责任公司