一種多功能智能家居控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能控制領(lǐng)域，尤其是一種多功能智能家居控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在當今電氣化和信息化的時代，家用電器已經(jīng)非常廣泛地走進了人們的生活，成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚牟糠?，為人們的生活帶來了極大的便利。
[0003]隨著家電行業(yè)的發(fā)展，家用電器和照明系統(tǒng)的控制方式由原來的簡單開關(guān)控制逐步向可控性更高的智能控制方式過渡，例如通過紅外射頻來遙控電器工作，或者通過聲控傳感器來控制電燈的開關(guān)。但這些智能控制方式仍存在著以下缺陷或不足:(1)各種家用電器和照明系統(tǒng)仍需要使用各自的遙控器，不便于存放和使用；(2)遙控器的操控距離有限，難以進行遠程無線控制；(3)通信接口和指令格式不統(tǒng)一，難以按用戶的需要隨時隨地變換照明系統(tǒng)的色彩亮度、定時開關(guān)等，不夠靈活和多樣化。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是:提供一種方便、靈活和多樣化的，多功能智能家居控制系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種多功能智能家居控制系統(tǒng)，包括:
客戶端，用于發(fā)出用戶的控制數(shù)據(jù)，并接收和存儲智能網(wǎng)關(guān)控制盒反饋的數(shù)據(jù)；
遠程服務器，用于與客戶端進行遠程無線通訊交互，并將控制數(shù)據(jù)發(fā)送給智能網(wǎng)關(guān)控制盒；
智能網(wǎng)關(guān)控制盒，集WIFI路由技術(shù)、串口通信技術(shù)、I2C通信技術(shù)、Zigbee通信技術(shù)、紅外學習和紅外轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)于一體，用于根據(jù)接收的控制數(shù)據(jù)生成紅外遙控指令數(shù)據(jù)或PWM驅(qū)動波形，并將生成紅外遙控指令數(shù)據(jù)或PWM驅(qū)動波形通過Zigbee無線通信的方式發(fā)送給紅外家電節(jié)點或可控變色燈節(jié)點；
紅外家電節(jié)點，用于將紅外遙控指令數(shù)據(jù)以紅外射頻的形式發(fā)送給相應的家用電器，以對家用電器進行控制；
可控變色燈節(jié)點，用于根據(jù)PWM驅(qū)動波形對變色燈進行智能調(diào)控；
所述客戶端通過與遠程服務器進而與智能網(wǎng)關(guān)控制盒無線連接，所述客戶端還通過本地局域網(wǎng)與智能網(wǎng)關(guān)控制盒連接，所述智能網(wǎng)關(guān)控制盒通過Zigbee無線通信的方式分別與紅外家電節(jié)點以及可控變色燈節(jié)點連接。
[0006]進一步，所述遠程服務器為云端服務器，所述云端服務器包括:
通信處理模塊，用于對控制數(shù)據(jù)進行加密解密以及根據(jù)通信協(xié)議進行編碼解碼處理；記錄設備模塊，用于將發(fā)起連接請求的設備名以及接收到控制數(shù)據(jù)的IP地址和端口號對應記錄到數(shù)據(jù)庫；
遠程控制模塊，用于根據(jù)收到的控制數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫查詢到對應設備的IP地址和端口號，然后將控制數(shù)據(jù)發(fā)到查詢到的IP和端口 ；
廣播推送模塊，用于根據(jù)智能網(wǎng)關(guān)控制盒要反饋的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中查詢到對應的客戶端IP地址和端口，然后將反饋的數(shù)據(jù)返回給客戶端的IP和端口 ；
所述通信處理模塊、記錄設備模塊、遠程控制模塊和廣播推送模塊并行連接在客戶端與智能網(wǎng)關(guān)控制盒之間。
[0007]進一步，所述智能網(wǎng)關(guān)控制盒包括:
WIFI模塊，用于通過WIFI通信的方式與客戶端通訊連接；
RJ45接口，用于通過局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)而與客戶端通訊連接；
紅外學習模塊，用于從接收的控制數(shù)據(jù)中解析出紅外遙控指令的碼值，并將解析出的碼值發(fā)送給第一 Zigbee模塊存儲；
紅外發(fā)射模塊，用于將存儲的紅外遙控指令碼值發(fā)射出去；
第一 Zigbee模塊，用于根據(jù)接收的控制數(shù)據(jù)生成PffM驅(qū)動波形，并將紅外遙控指令的碼值或PWM驅(qū)動波形通過Zigbee無線通信的方式發(fā)送給紅外家電節(jié)點或可控變色燈節(jié)占.V，
所述客戶端通過WIFI通信或RJ45接口通信的方式與WIFI模塊連接，所述第一 Zigbee模塊通過UART串口通信的方式與WIFI模塊連接，所述第一 Zigbee模塊通過I2C總線通信的方式分別與紅外學習模塊和紅外發(fā)射模塊連接，所述第一 Zigbee模塊還通過Zigbee無線通信的方式分別與紅外家電節(jié)點和可控變色燈節(jié)點連接。
[0008]進一步，所述紅外家電節(jié)點包括第二 Zigbee模塊和用于將紅外遙控指令的碼值轉(zhuǎn)發(fā)給相應家用電器的紅外轉(zhuǎn)發(fā)模塊，所述可控變色燈節(jié)點包括第三Zigbee模塊和智能可控變色燈，所述第二 Zigbee模塊和第三Zigbee模塊均通過Zigbee無線通信的方式與第一 Zigbee模塊連接，所述第二 Zigbee模塊通過UART串口通信的方式與紅外轉(zhuǎn)發(fā)模塊連接，所述第三Zigbee模塊的輸出端與智能可控變色燈的輸入端連接。
[0009]進一步，所述第一 Zigbee模塊、第二 Zigbee模塊和第三Zigbee模塊均采用CC2530 芯片。
[0010]進一步，所述智能網(wǎng)關(guān)控制盒包括:
網(wǎng)絡接入芯片，用于接入網(wǎng)絡，并將控制數(shù)據(jù)發(fā)送單片機MCU ;
單片機MCU，用于根據(jù)接收的控制數(shù)據(jù)進行處理，生成紅外遙控指令數(shù)據(jù)或PWM驅(qū)動波形；
無線主控制器，用于將生成紅外遙控指令數(shù)據(jù)或PWM驅(qū)動波形通過Zigbee無線通信的方式發(fā)送給紅外家電節(jié)點或可控變色燈節(jié)點；
所述網(wǎng)絡接入芯片與客戶端連接，所述網(wǎng)絡接入芯片通過單片機MCU進而與無線主控制器連接，所述無線主控制器通過Zigbee無線通信的方式分別與紅外家電節(jié)點和可控變色燈節(jié)點連接。
[0011]進一步，所述網(wǎng)絡接入芯片采用DM9000網(wǎng)絡芯片，所述單片機MCU采用STM32芯片；所述無線主控制器由CC2530芯片和外圍電路組成，所述外圍電路由外部時鐘源、上電復位電路、PffM信號輸出端以及RFX2041C射頻收發(fā)器組成。
[0012]進一步，所述可控變色燈節(jié)點包括AC-DC電源模塊、降壓穩(wěn)壓模塊、無線節(jié)點MCU、DC-DC恒流變換模塊和LED燈，所述AC-DC電源模塊的第一輸出端依次通過降壓穩(wěn)壓模塊、無線節(jié)點MCU進而與DC-DC恒流變換模塊的第一輸入端連接，所述AC-DC電源模塊的第二輸出端與DC-DC恒流變換模塊的第二輸入端連接，所述DC-DC恒流變換模塊的輸出端與LED燈的輸入端連接，所述無線節(jié)點MCU還與智能網(wǎng)關(guān)控制盒連接。
[0013]進一步，所述AC-DC電源模塊采用FT838D開關(guān)電源芯片，所述DC-DC恒流變換模塊采用PAM2861芯片，所述無線節(jié)點MCU采用CC2530芯片。
[0014]進一步，所述紅外家電節(jié)點還連接有用于控制紅外家用電器的紅外無線控制電路，所述紅外無線控制電路由紅外接收頭、控制器、繼電器、第一供電電路接□和第二供電電路接口組成，所述紅外接收頭通過紅外無線的方式與紅外家電節(jié)點連接，所述紅外接收頭通過控制器而與繼電器連接，所述繼電器還分別與第一供電電路接口和第二供電電路接口連接。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:集成有具有學習功能的智能網(wǎng)關(guān)控制盒，可以學習家用電器和照明系統(tǒng)所有遙控器的功能，為家用電器和照明系統(tǒng)的統(tǒng)一控制帶來可能，有利于進行存放和使用，更加方便；設有遠程服務器，可以對家用電器和照明系統(tǒng)進行遠程無線控制，十分方便；設有可控變色燈節(jié)點，可通過統(tǒng)一的Zigbee通信接口與PffM驅(qū)動波形對變色燈進行智能調(diào)控，方便用戶根據(jù)需要隨時隨地變換照明系統(tǒng)的色彩亮度、定時開關(guān)等，更加靈活和多樣化。進一步，智能網(wǎng)關(guān)控制盒集成了 WIFI模塊與CC2530芯片，WIFI模塊與CC2530芯片直接通過UART串口通信，簡化了數(shù)據(jù)傳輸處理，自身能實現(xiàn)路由器功能，不需要額外獨立的路由器，效率更高且成本較低。
【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0017]圖1為本發(fā)明一種多功能智能家居控制系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖；
圖2為本發(fā)明云端服務器的結(jié)構(gòu)框圖；
圖3為本發(fā)明智能網(wǎng)關(guān)控制盒、紅外家電節(jié)點和可控變色燈節(jié)點的結(jié)構(gòu)框圖；
圖4為本發(fā)明智能網(wǎng)關(guān)控制盒的一種結(jié)構(gòu)框圖；
圖5為本發(fā)明無線主控制器的電路原理圖；
圖6為本發(fā)明可控變色燈節(jié)點的具體結(jié)構(gòu)圖；
圖7為本發(fā)明紅外無線控制電路的電路原理圖；
圖8為本發(fā)明實施例一智能家居系統(tǒng)的整體