一種基于ZigBee的智能家居控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種控制系統(tǒng)，更具體地說涉及一種基于ZigBee的智能家居控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]智能家居是以住宅為平臺，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、自動控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施進行集成，構(gòu)建高效的住宅設(shè)施及家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性及舒適性。ZigBee模塊布線簡單、功耗低且可以連接許多節(jié)點，但傳輸距離短，比較適合家居控制系統(tǒng)，可以基于ZigBee通訊協(xié)議實現(xiàn)智能家居控制的短途控制。4G傳輸傳輸速率快，傳輸距離遠，可以用于對智能家居設(shè)備的遠程控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型主要解決的技術(shù)問題是:提供一種基于ZigBee的智能家居控制系統(tǒng)，通過布線將家庭內(nèi)的各設(shè)備連接在監(jiān)控節(jié)點上，實現(xiàn)家庭設(shè)備的智能化控制，為人們的家居生活提供便利。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型涉及一種控制系統(tǒng)，更具體地說涉及一種基于ZigBee的智能家居控制系統(tǒng)，包括控制中心和監(jiān)控節(jié)點，通過布線將家庭內(nèi)的各設(shè)備連接在監(jiān)控節(jié)點上，實現(xiàn)家庭設(shè)備的智能化控制，為人們的家居生活提供便利。
[0005]控制中心由ZigBee模塊、ZigBee協(xié)調(diào)器、控制中心MCU、PC端、4G模塊、SM卡、Android手機、直流開關(guān)調(diào)節(jié)器、低壓降正穩(wěn)壓器、RFID模塊和液晶顯示組成。ZigBee模塊與ZigBee協(xié)調(diào)器相連。ZigBee協(xié)調(diào)器連接在控制中心MCU上，控制中心MCU選用PIC18F2580單片機，完成信號的接收處理及控制命令的發(fā)送。PC端、4G模塊、低壓降正穩(wěn)壓器、RFID模塊和液晶顯示都與PIC18F2580單片機相連。4G模塊選用中興ZM8620無線通信模塊，支持短信和語音功能，并具有USB2.0接口和分集天線接口，可以通過SM卡電路連接SM卡，4G模塊還連接在直流開關(guān)調(diào)節(jié)器上。Android手機通過4G網(wǎng)絡(luò)與4G模塊通訊?？刂浦行腗CU連接在低壓降正穩(wěn)壓器上。監(jiān)控節(jié)點由控制中心MCU、攝像頭、微波模塊、熱釋電紅外模塊、燈光控制模塊和聲音模塊組成?？刂浦行暮捅O(jiān)控節(jié)點的控制中心MCU是同一個。監(jiān)視器、微波模塊、熱釋電紅外模塊、燈光控制模塊和聲音模塊都連接在控制中心MCU上且與控制中心MCU通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)進行通信。
[0006]本實用新型一種基于ZigBee的智能家居控制系統(tǒng)的有益效果為:
[0007]a.支持Internet、ZigBee和4G通訊3種工作模式；
[0008]b.既可以實現(xiàn)遠程控制又可以實現(xiàn)近距離控制；
[0009]c.可以實現(xiàn)對家居設(shè)備的智能控制；
[0010]d.支持設(shè)備擴展，通過布線可以接入許多家居用品。
【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖和具體實施方法對本實用新型做進一步詳細的說明。
[0012]圖1為本實用新型一種基于ZigBee的智能家居控制系統(tǒng)控制中心的系統(tǒng)框圖。
[0013]圖2為本實用新型一種基于ZigBee的智能家居控制系統(tǒng)監(jiān)控節(jié)點的系統(tǒng)框圖。
【具體實施方式】
[0014]在圖1、2中，本實用新型涉及一種控制系統(tǒng)，更具體地說涉及一種基于ZigBee的智能家居控制系統(tǒng)，包括控制中心和監(jiān)控節(jié)點。
[0015]控制中心由ZigBee模塊、ZigBee協(xié)調(diào)器、控制中心MCU、PC端、4G模塊、SM卡、Android手機、直流開關(guān)調(diào)節(jié)器、低壓降正穩(wěn)壓器、RFID模塊和液晶顯示組成。ZigBee模塊與ZigBee協(xié)調(diào)器相連。ZigBee協(xié)調(diào)器連接在控制中心MCU上，控制中心MCU選用PIC18F2580單片機。PIC18F2580單片機內(nèi)部集成了 A/D、PWM, CAN控制器和UART等功能，可以控制與之相連的各元器件的開關(guān)動作可以完成信號的接收處理及控制命令的發(fā)送。在PIC18F2580單片機的控制下通過ZigBee協(xié)調(diào)器可以把監(jiān)控節(jié)點加入網(wǎng)絡(luò)中，利用ZigBee模塊組建ZigBee網(wǎng)絡(luò)，可以把許多家居設(shè)備連接在ZigBee網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。ZigBee協(xié)調(diào)器還可完成應(yīng)用層的初始化并將ZigBee模塊的信號輸至控制中心MCU。
[0016]PC端、4G模塊、低壓降正穩(wěn)壓器、RFID模塊和液晶顯示都與PIC18F2580單片機相連。4G模塊選用中興ZM8620無線通信模塊，支持短信和語音功能，并具有USB2.0接口和分集天線接口，可以通過SIM卡電路連接SIM卡，4G模塊還連接在直流開關(guān)調(diào)節(jié)器上。An droid手機通過4G網(wǎng)絡(luò)與4G模塊通訊。控制中心MCU連接在低壓降正穩(wěn)壓器上。PC端作為控制中心的操作端，用戶們可以在PC端上進行網(wǎng)頁瀏覽、對控制中心MCU進行編制程序和下達指令。液晶顯示作為監(jiān)控終端設(shè)備，供監(jiān)控人員觀看攝像頭畫面。PIC18F2580單片機需要特定且穩(wěn)定的工作電壓，低壓降正穩(wěn)壓器連接在電源上并將電源電壓轉(zhuǎn)換成PIC18F2580單片機的工作電壓為PIC18F2580單片機供電。SIM卡內(nèi)存儲了特定的用戶號碼，4G模塊在接收到控制中心MCU的信號后可以將信號以短信和圖片的方式發(fā)送至用戶Android手機上。4G模塊需要較高的工作電壓，所以對4G模塊與對控制中心MCU進行分開供電，4G模塊與直流開關(guān)調(diào)節(jié)器相連接，采用獨立供電方式進行工作，直流開關(guān)調(diào)節(jié)器將電源電壓轉(zhuǎn)換成4G模塊的工作電壓。RFID模塊采用ZLG5000模塊，內(nèi)部集成有IS01443A讀卡器，能夠讀寫用戶身份信息，用于身份識別，從而完成室內(nèi)安防狀態(tài)的開關(guān)。
[0017]監(jiān)控節(jié)點由控制中心MCU、攝像頭、微波模塊、熱釋電紅外模塊、燈光控制模塊和聲音模塊組成；控制中心和監(jiān)控節(jié)點的控制中心MCU是同一個。監(jiān)視器、微波模塊、熱釋電紅外模塊、燈光控制模塊和聲音模塊都連接在控制中心MCU上且與控制中心MCU通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)進行通信。微波模塊和熱釋電紅外模塊組合來完成人體紅外信號的探測，可以有效降低目標探測錯誤率，有人闖入時微波模塊和熱釋電紅外模塊檢測到人體紅外波長，并發(fā)送信號至控制中心MCU，控制中心MCU處理信號控制攝像頭進行拍照并將圖片和報警信息通過4G模塊傳輸至用戶的Android手機。燈光控制模塊由光敏電阻和燈光控制繼電器組成。燈光控制模塊可以根據(jù)室內(nèi)光強度變化自動控制燈光的強弱和燈的開關(guān)狀態(tài)，也可以通過PC端控制燈光控制繼電器來完成人工控制燈的工作狀態(tài)。聲音模塊可以識別用戶的聲音指令并將指令傳輸至控制中心MCU。
[0018]在用戶在室內(nèi)時，可以通過PC端控制連接在監(jiān)控節(jié)點上的設(shè)備。很多設(shè)備都有物理控制開關(guān)，也可以直接手動控制設(shè)備的運行。用戶外出后，RFID模塊檢測到人員不在室內(nèi)，可以向控制中心MCU發(fā)送信息從而控制室內(nèi)安防系統(tǒng)開啟，當(dāng)有竊賊入侵，微波模塊和熱釋電紅外模塊檢測到竊賊的紅外波長并向控制中心MCU傳遞信號，控制中心MCU控制攝像頭拍照并將拍下的照片連同報警短信一同通過4G模塊傳輸至用戶Android手機上。
[0019]當(dāng)然上述說明并非對本實用新型的限制，本實用新型也不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也屬于本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于ZigBee的智能家居控制系統(tǒng)，包括控制中心和監(jiān)控節(jié)點，其特征在于:控制中心由ZigBee模塊、ZigBee協(xié)調(diào)器、控制中心MCU、PC端、4G模塊、S頂卡、Android手機、直流開關(guān)調(diào)節(jié)器、低壓降正穩(wěn)壓器、RFID模塊和液晶顯示組成；ZigBee模塊與ZigBee協(xié)調(diào)器相連；ZigBee協(xié)調(diào)器連接在控制中心MCU上，控制中心MCU選用PIC18F2580單片機，完成信號的接收處理及控制命令的發(fā)送；PC端、4G模塊、低壓降正穩(wěn)壓器、RFID模塊和液晶顯示都與PIC18F2580單片機相連；4G模塊選用中興ZM8620無線通信模塊，支持短信和語音功能，并具有USB2.0接口和分集天線接口，可以通過SIM卡電路連接SIM卡，4G模塊還連接在直流開關(guān)調(diào)節(jié)器上；An droid手機通過4G網(wǎng)絡(luò)與4G模塊通訊；控制中心MCU連接在低壓降正穩(wěn)壓器上；監(jiān)控節(jié)點由控制中心MCU、攝像頭、微波模塊、熱釋電紅外模塊、燈光控制模塊和聲音模塊組成；控制中心和監(jiān)控節(jié)點的控制中心MCU是同一個；監(jiān)視器、微波模塊、熱釋電紅外模塊、燈光控制模塊和聲音模塊都連接在控制中心MCU上且與控制中心MCU通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)進行通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ZigBee的智能家居控制系統(tǒng)，其特征在于:所述ZigBee模塊有多個并采用星型拓撲結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ZigBee的智能家居控制系統(tǒng)，其特征在于:所述直流開關(guān)調(diào)節(jié)器選用LM2576D2T-ADJ，采用SMT封裝。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ZigBee的智能家居控制系統(tǒng)，其特征在于:所述低壓降正穩(wěn)壓器選用LM1085，采用T0P-220封裝。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ZigBee的智能家居控制系統(tǒng)，其特征在于:所述燈光控制模塊由光敏電阻和燈光控制繼電器組成。
【專利摘要】本實用新型涉及一種控制系統(tǒng)，更具體地說涉及一種基于ZigBee的智能家居控制系統(tǒng)，通過布線將家庭內(nèi)的各設(shè)備連接在監(jiān)控節(jié)點上，實現(xiàn)家庭設(shè)備的智能化控制，為人們的家居生活提供便利。ZigBee模塊與ZigBee協(xié)調(diào)器相連。ZigBee協(xié)調(diào)器、PC端、4G模塊、低壓降正穩(wěn)壓器、RFID模塊和液晶顯示都與控制中心MCU相連。4G模塊還連接在直流開關(guān)調(diào)節(jié)器上?？刂浦行腗CU選用PIC18F2580單片機。Android手機通過4G網(wǎng)絡(luò)與4G模塊通訊?？刂浦行腗CU連接在低壓降正穩(wěn)壓器上。監(jiān)視器、微波模塊、熱釋電紅外模塊、燈光控制模塊和聲音模塊都連接在控制中心MCU上且與控制中心MCU通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)進行通信。
【IPC分類】G05B15-02, G05B19-418
【公開號】CN204287790
【申請?zhí)枴緾N201420870389
【發(fā)明人】張時銘
【申請人】張時銘
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月31日