基于ZigBee技術(shù)的全天候智能家居系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及智能家居系統(tǒng)，尤其是涉及一種基于ZigBee技術(shù)的全天候智能家居系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有智能家居系統(tǒng)存在以下缺陷:1、控制功耗大；2、不能實現(xiàn)對各家用設(shè)備間的控制、監(jiān)控、管理和通信的全天候功能；3、在遠程控制上存在不一致的問題。隨著人們生活水平不斷提高和科學(xué)技術(shù)水平的迅速發(fā)展，開發(fā)具有全天候智能家居系統(tǒng)勢在必行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決以上現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和缺陷，本實用新型提供一種基于ZigBee技術(shù)的全天候智能家居系統(tǒng)。本系統(tǒng)運用ARM PC端、ZigBee技術(shù)、鋰電池充電等原理實現(xiàn)低功耗，便捷通信，全天候的智能家居控制管理一體化，實現(xiàn)了智能家居系統(tǒng)人機交互控制、智能管理、遠程監(jiān)控、以太網(wǎng)控制管理等功能。
[0004]本實用新型采取的技術(shù)方案是:一種基于ZigBee技術(shù)的全天候智能家居系統(tǒng),其特征在于，該系統(tǒng)包括ZigBee模塊、ARM PC端、GPRS模塊、以太網(wǎng)模塊、遠程PC機和手機客戶端，ARM PC端通過ZigBee模塊分別連接電視機、空調(diào)、照明和安防監(jiān)控裝置；同時ARM PC端通過RS232接口連接GPRS模塊；通過IEEE802.3協(xié)議和ISA接口連接以太網(wǎng)模塊；GPRS模塊連接手機客戶端；以太網(wǎng)模塊連接遠程PC機。
[0005]本實用新型所述的ARM PC端包括ARM芯片、電源電路、復(fù)位電路、LED電路、鍵盤電路、ZigBee接口、I/O接口、時鐘電路、JTAG調(diào)試接口、GPRS接口、以太網(wǎng)接口、FLASH存儲器和SDRAM存儲器，電源電路、復(fù)位電路、LED電路、鍵盤電路、ZigBee接口、I/O接口、時鐘電路、JTAG調(diào)試接口、GPRS接口、以太網(wǎng)接口、FLASH存儲器和SDRAM存儲器分別與ARM芯片連接。
[0006]本實用新型所產(chǎn)生的有益效果是:利用ARM PC端的高集成、嵌入式、多接口、兼容性高等特點實現(xiàn)對系統(tǒng)的總體控制；利用ZigBee技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)點通信，達到低功耗、高速率的目的；利用成熟的GPRS、以太網(wǎng)模塊實現(xiàn)了遠程通信控制和Internet通信控制的目的。
[0007]本系統(tǒng)應(yīng)用于家居環(huán)境下對各家用設(shè)備間的監(jiān)控、管理和通信等方面，實現(xiàn)了全天候智能家居理想的管理方式，達到了人機交互，遠程監(jiān)控的目的。
【附圖說明】
[0008]圖1為基于ZigBee技術(shù)的全天候智能家居系統(tǒng)原理框圖；
[0009]圖2為圖1中的ARM PC端原理框圖；
[0010]圖3為Zigbee模塊節(jié)點供電方式示意圖；
[0011]圖4為ZigBee模塊協(xié)議原理框圖；
[0012]圖5為ZigBee模塊各節(jié)點工作流程圖。
【具體實施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0014]參照圖1，一種基于ZigBee技術(shù)的全天候智能家居系統(tǒng)包括ZigBee模塊、ARM PC端、GPRS模塊、以太網(wǎng)模塊、遠程PC機和手機客戶端，ARM PC端通過ZigBee模塊分別連接電視機、空調(diào)、照明和安防監(jiān)控裝置；同時ARM PC端通過RS232接口連接GPRS模塊；通過IEEE802.3協(xié)議和ISA接口連接以太網(wǎng)模塊；GPRS模塊連接手機客戶端；以太網(wǎng)模塊連接遠程PC機。
[0015]參照圖2，本系統(tǒng)的ARM PC端包括ARM芯片、電源電路、復(fù)位電路、LED電路、鍵盤電路、ZigBee接口、I/O接口、時鐘電路、JTAG調(diào)試接口、GPRS接口、以太網(wǎng)接口、FLASH存儲器和SDRAM存儲器，電源電路、復(fù)位電路、LED電路、鍵盤電路、ZigBee接口、I/O接口、時鐘電路、JTAG調(diào)試接口、GPRS接口、以太網(wǎng)接口、FLASH存儲器和SDRAM存儲器分別與ARM芯片連接。
[0016]ARM PC端選用先進的ARM處理器，整合基本SDRAM、Nand Flash以及觸摸屏、蜂鳴器、以太網(wǎng)卡、USB、GP1等硬件資源，并且集成了許多常用的片上功能(例如外部存儲控制器，IXD控制器，UART、SPI通道等等)。ARM PC端主要用于整體系統(tǒng)的控制，與其它電路進行通信，處理各用電器節(jié)點反饋數(shù)據(jù)等，
[0017]參照圖3，本系統(tǒng)的電源電路包括選擇開關(guān)、AC/DC轉(zhuǎn)換芯片和鋰電池，選擇開關(guān)連接電視機、空調(diào)、照明和安防監(jiān)控裝置等的電源電路；同時選擇開關(guān)通過AC/DC轉(zhuǎn)換芯片連接鋰電池，鋰電池連接ZigBee模塊。各Zigbee節(jié)點安裝在各家用電器上，節(jié)點通過鋰電池進行供電，家用電器通過市電為鋰電池充電。
[0018]參照圖4, ZigBee模塊各節(jié)點通過2.4GHz無線頻帶進行通信Zigbee協(xié)議的整體框架包括物理層、MAC層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用支持層和應(yīng)用層。每個家用電器均安裝Zigbee通信節(jié)點，節(jié)點通過鋰電池供電，在家用電器接電時對電池進行充電。
[0019]參照圖5，各節(jié)點通過Zigbee通信方式與PC端進行通信，Zigbee模塊各節(jié)點工作流程為:
[0020](I).初始化Zigbee模塊；其中包括Zigbee協(xié)議棧，分配節(jié)點號、初始化路由表等;
[0021](2).初始化 A/D、I/0 接口 ；
[0022](3).Zigbee模塊進入休眠狀態(tài)，等待控制節(jié)點發(fā)出指令，對收到的指令數(shù)據(jù)進行判斷，若是本節(jié)點指令，則執(zhí)行；若不是本節(jié)點指令，節(jié)點繼續(xù)休眠；
[0023](4).根據(jù)指令執(zhí)行命令。
[0024]本系統(tǒng)是以家居設(shè)備為主要控制管理對象，包括:照明、電視、空調(diào)、安防監(jiān)控系統(tǒng)等，通過客戶端計算機，嵌入式Web服務(wù)器和裝有無線ZigBee模塊的家用設(shè)備組成。系統(tǒng)可以使用戶通過嵌入式PC終端、手機客戶端實現(xiàn)對家居設(shè)備的控制、監(jiān)控、管理，其中PC端還可以與以太網(wǎng)相連接，用戶可以通過遠程PC端通過以太網(wǎng)實現(xiàn)對系統(tǒng)內(nèi)家居設(shè)備控制、監(jiān)控和管理。系統(tǒng)的總體控制通過ARM PC端來實現(xiàn)，并通過人機交互界面、移動互聯(lián)、Internet網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對系統(tǒng)的近端及遠程控制。
[0025]本實用新型工作原理:本系統(tǒng)中心節(jié)點為嵌入式PC端，其余家居設(shè)備均通過裝在設(shè)備上的ZigBee模塊實現(xiàn)與中心節(jié)點的通信。家用電器需要全天候連接220V市電，當(dāng)家用電器啟動時，選擇開關(guān)對家用電器進行供電，切斷對Zigbee模塊的供電，Zigbee模塊由鋰電池進行供電；當(dāng)家用電器關(guān)閉電源時，選擇開關(guān)接通AC/DC芯片，通過該芯片轉(zhuǎn)換的直流電對鋰電池進行充電。當(dāng)Zigbee模塊接收到開啟家用電器信號指令時，重新開啟對家用電器進行220V供電。確保系統(tǒng)全天候運行。
【主權(quán)項】
1.一種基于ZigBee技術(shù)的全天候智能家居系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)包括ZigBee模塊、ARM PC端、GPRS模塊、以太網(wǎng)模塊、遠程PC機和手機客戶端，ARM PC端通過ZigBee模塊分別連接電視機、空調(diào)、照明和安防監(jiān)控裝置；同時ARM PC端通過RS232接口連接GPRS模塊；通過IEEE802.3協(xié)議和ISA接口連接以太網(wǎng)模塊；GPRS模塊連接手機客戶端；以太網(wǎng)模塊連接遠程PC機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ZigBee技術(shù)的全天候智能家居系統(tǒng)，其特征在于，所述的ARM PC端包括ARM芯片、電源電路、復(fù)位電路、LED電路、鍵盤電路、ZigBee接口、I/O接口、時鐘電路、JTAG調(diào)試接口、GPRS接口、以太網(wǎng)接口、FLASH存儲器和SDRAM存儲器，電源電路、復(fù)位電路、LED電路、鍵盤電路、ZigBee接口、I/O接口、時鐘電路、JTAG調(diào)試接口、GPRS接口、以太網(wǎng)接口、FLASH存儲器和SDRAM存儲器分別與ARM芯片連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于ZigBee技術(shù)的全天候智能家居系統(tǒng)，其特征在于，所述的電源電路包括選擇開關(guān)、AC/DC轉(zhuǎn)換芯片和鋰電池，選擇開關(guān)連接電視機、空調(diào)、照明和安防監(jiān)控裝置；同時選擇開關(guān)通過AC/DC轉(zhuǎn)換芯片連接鋰電池，鋰電池連接ZigBee模塊。
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于ZigBee技術(shù)的全天候智能家居系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括ZigBee模塊、ARM PC端、GPRS模塊、以太網(wǎng)模塊、遠程PC機和手機客戶端，ARM PC端通過ZigBee模塊分別連接電視機、空調(diào)、照明和安防監(jiān)控裝置；ARM PC連接GPRS模塊和以太網(wǎng)模塊；GPRS模塊連接手機客戶端；以太網(wǎng)模塊連接遠程PC機。利用ARM PC端的高集成、嵌入式、多接口、兼容性高等特點實現(xiàn)對系統(tǒng)的總體控制；利用ZigBee技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)點通信，達到低功耗、高速率的目的；利用成熟的GPRS、以太網(wǎng)模塊實現(xiàn)了遠程通信控制和Internet通信控制的目的。
【IPC分類】G05B19-418
【公開號】CN204462805
【申請?zhí)枴緾N201420823248
【發(fā)明人】王武志, 宋光偉, 孫光, 蘇紅, 屈小慶
【申請人】天津光電通信技術(shù)有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2014年12月23日