一种带有家电远程遥控功能的智能家庭综合网关的制作方法

本实用新型涉及一种带有家电远程遥控功能的智能家庭综合网关。

背景技术：

智能家庭网关是信息时代带给人们的又一个高科技产物，用以实现家电的组网与远程控制，但由于各种家电间的不同通讯协议难以达成统一，制约了家庭网关的发展，从而使智能家庭网关的结构复杂，成本居高不下。

而随着光纤到户的大力推行，ONU是用户上网不可缺少的设备，目前的智能家庭网关大多通过连接ONU来实现上网，但繁多的设备不仅占用空间，而且ONU与智能家庭网关的内部结构有很大一部分是相近的，造成资源上的浪费。

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，提供一种带有家电远程遥控功能的智能家庭综合网关。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种带有家电远程遥控功能的智能家庭综合网关，包括ONU通信模块、以太网光口模块、以太网电口模块、WIFI模块、嵌入式控制模块、存储模块以及红外遥控模块，所述WIFI模块与用户移动通信端实现远程通讯；所述ONU通信模块分别与所述以太网光口模块、以太网电口模块及WIFI模块连接，以实现以太网光口模块、以太网电口模块以及WIFI模块间的通信数据交换；所述红外遥控模块用于实现其下挂家电的红外控制；所述嵌入式控制模块分别与所述ONU通信模块、红外遥控模块以及存储模块连接，以控制所有通信数据的交换及根据用户移动通信端的远程指令控制红外遥控模块对家电进行遥控。

优选地，所述红外遥控模块包括红外接收芯片及一体化红外接收头，所述红外接收芯片为CX20106，所述嵌入式控制模块为S3C2440微处理器,所述wifi模块为ESP8266芯片。

优选地，所述ONU通信模块包括FPGA模块、光模块、光收发模块、UART串口、SDRAM模块、PHY芯片、RJ45接口、网口以及FLASH模块，所述FPGA模块分别与所述光模块、光收发模块、UART串口、SDRAM模块、PHY芯片、网口以及FLASH模块连接，所述光收发模块与所述光模块连接，所述RJ45接口与所述PHY芯片连接。

优选地，所述FPGA模块为XC5VFX70T芯片，所述光收发模块为VSC8486芯片，所述PHY芯片为BCM5461芯片，所述光模块为LTX3401光模块。

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、智能家庭综合网关整合了智能家庭网关和ONU的所能功能，不仅节省了放置设备的空间，而且提高了设备的集成度，大大降低了成本，避免资源的重复浪费；

2、用户移动通信端上的APP软件根据不同的家电给定特定的伪代码，从而使红外遥控模块产生特定的通信格式，实现对不同家电的控制，间接解决家电通讯的统一，省去家庭中几乎所有遥控器。

附图说明

图1为本实用新型结构框图；

图2为本实用新型ONU通信模块框图；

图3为红外遥控模块的自学习接收电路设计图；

图4为嵌入式控制模块对红外遥控模块的控制电路设计图。

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，一种带有家电远程遥控功能的智能家庭综合网关，包括ONU通信模块、以太网光口模块、以太网电口模块、WIFI模块、嵌入式控制模块、存储模块以及红外遥控模块。其中，所述ONU通信模块分别与所述以太网光口模块、以太网电口模块及WIFI模块连接；所述嵌入式控制模块分别与所述ONU通信模块、红外遥控模块以及存储模块连接；所述存储模块包括闪存模块及内存模块。

所述嵌入式控制模块是智能家庭综合网关的控制和管理中心，它为嵌入式Linux操作系统的运行提供硬件平台，通过它来实现对ONU通信模块的控制与配置，实现ONU通信模块的正常运行。所述ONU通信模块提供以太帧的交换与转发功能，以实现以太网光口模块、以太网电口模块以及WIFI模块间的通信数据。嵌入式控制模块对ONU通信模块的控制原理为：嵌入式控制模块通过PCI总线与ONU通信模块进行通信，访问ONU通信模块内部各芯片的寄存器，对各芯片进行配置并获取各个芯片的状态信息；ONU通信模块内部的交换芯片FPGA将嵌入式控制模块对它的访问，转换为自己对ONU通信模块内部各芯片的访问，这样就实现了嵌入式控制模块对ONU通信模块内部各芯片的管理。

目前，主流的嵌入式控制模块有ARM、MIPS、PowerPC、X86等微处理器。而ARM架构是面向低预算市场设计的微处理器，是一种可扩展、可移植、可集成的处理器，其中ARM9系列微处理器采用ARMV4T(Harvard)结构，五级流水线，指令与数据分离的Cache，平均功耗为0.7mW/MHz，时钟频率为120～200MHz，在高性能低功耗特性方面提供最佳的性能，因此，本实施例中采用基于ARM920T核心的S3C2440微处理器作为控制模块，其工作频率最高可达533MHz，同时具备体积小、成本低、功耗低、资源众多等诸多特点，尤其适合于智能家庭综合网关。

如图2所示的是ONU通信模块的结构框图。ONU通信模块包括三个部分：光网络接入单元、用户接口单元以及ONU核心单元。其中，光网络接入单元包括光模块和光收发模块；用户接口单元包括PHY芯片以及RJ45接口；ONU核心单元包括FPGA模块、UART串口、SDRAM模块、FLASH模块以及网口。

其中，光模块将ONU接入到光配线网络，以实现光电转换功能；光收发模块与光模块之间通过XFI接口连接，用于完成物理层的相关功能，并同时将光模块输出的数据速率降低以便后一级的FPGA模块接收，光收发模块与FPGA模块之间通过XAUI接口连接；FPGA用于完成ONU核心处理器的功能，其与光模块之间通过SGMII接口连接；UART串口接在FPGA模块上用以获取ONU通信模块的工作状态信息，以详细地监视整个系统的工作状态，实现系统的调试及运行维护；SDRAM模块与FPGA模块相连，用以帮助FPGA模块更好地实现缓冲和排队管理作用；FLASH模块与FPGA模块相连，用于存放FPGA的内部逻辑代码和程序代码；网口与FPGA模块相连，以便于完善ONU的网管和MDIO等功能；PHY芯片通过GMII接口与FPGA模块相连，以实现ONU用户接口单元的功能，其连接带变压功能的RJ45网口后，就可以供用户正常使用ONU系统。

本实施例中所述FPGA模块为XC5VFX70T芯片，所述光收发模块为VSC8486芯片，所述PHY芯片为BCM5461芯片，所述光模块为LTX3401光模块。

为实现红外遥控模块对不同家电的控制，红外遥控模块需具备学习功能，以接收并识别不同遥控器的红外信号。如图3所示的是红外遥控模块的自学习接收电路设计。由于红外遥控器的输出都是用编码后的串行数据对38kHz～40kHz的方波进行脉冲幅度调制而产生的，如果直接对已调波进行测量，而其脉宽只有20多微秒，而单片机的指令周期是微秒级，会产生很大的误差。因此，先要对已调波进行解调，对解调后的波形进行测量。本实施例中采用的红外遥控模块包括一体化红外接收头及红外接收芯片，所述红外接收芯片为CX20106，将CX20106解调出的遥控编码脉冲直接连入嵌入式控制模块S3C2440的中断脚和定时器脚，定时器T0和T1都初始化为定时工作方式1，T0的GATE位置位。每次外部中断首先停止定时，记录T0、T1的计数值，然后将T0、T1的计数值清零，并重新启动定时。T0的值即为高电平脉宽，T1～T0的值为低电平脉宽。T0、T1与红外编码信号脉宽的对应关系并且存储到外部存储器中等待发送调用。

如图4所示的是嵌入式控制模块对红外遥控模块的控制电路设计图，用户通过其移动端(智能手机或平板)上的APP发出控制指令，控制指令经WIFI模块(本实施例中为ESP8266芯片)获取，并在ONU通信模块中交换后传输给嵌入式控制模块，嵌入式控制模块控制红光发光管工作，发出相应的红外信号，如此，红外遥控模块即可分别替代遥控1至遥控N，分别对家电1至N进行控制，从而实现指定家电的远程控制。

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。