具有防盜功能的無線家居數(shù)據(jù)采集裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種具有防盜功能的無線家居數(shù)據(jù)采集裝置，該裝置包括單片機；與單片機相連的溫度傳感器、電能檢測電路和報警電路，與單片機相連的防盜監(jiān)控電路和無線通信電路。其中，防盜監(jiān)控電路包括：電源轉換電路；FIR傳感器及紅外感應控制器，該紅外感應控制器的電源輸入端、基準電壓輸出端及第一正相輸入端分別連接電源轉換電路的輸出端、FIR傳感器的電源正端及FIR傳感器的信號輸出端；正極連接市電的晶閘管，該晶閘管的負極通過信號轉換電路連接單片機的一個I/O端口，晶閘管的控制極與紅外感應控制器的觸發(fā)信號輸出端相連。本實用新型通過無線通信電路與外部通信，電路結構簡單、實現(xiàn)成本較低且工作穩(wěn)定可靠。
【專利說明】具有防盜功能的無線家居數(shù)據(jù)采集裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種數(shù)據(jù)采集裝置，尤其是涉及一種具有防盜功能的無線家居數(shù)據(jù)采集裝置。
【背景技術】
[0002]智能家居是以住宅為平臺，利用綜合布線技術、網絡通信技術、智能家居-系統(tǒng)設計方案安全防范技術、自動控制技術、音視頻技術將家居生活有關的設施集成，構建高效的住宅設施與家庭日程事務的管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術性，并實現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。
[0003]因此，如何建立一個高效率、低成本的智能家居系統(tǒng)已成為當前社會一個熱點問題。人們希望在回到家前啟動家中的空調以調整到適當?shù)臏囟?，希望家中煤氣泄漏、起火、小偷入侵時能夠報警，希望人外出時能夠查看窗戶有沒關好等。
[0004]然而，現(xiàn)有的家居數(shù)據(jù)采集裝置，電路結構復雜且不帶防盜報警功能，無法滿足用戶的實際需要。
實用新型內容
[0005]為了克服現(xiàn)有技術存在的缺陷，本實用新型提出一種具有防盜功能的無線家居數(shù)據(jù)采集裝置，電路結構簡單且實現(xiàn)成本較低。
[0006]本實用新型采用如下技術方案實現(xiàn):一種具有防盜功能的無線家居數(shù)據(jù)采集裝置，該裝置包括單片機，與單片機相連的溫度傳感器、電能檢測電路和報警電路，與單片機相連的防盜監(jiān)控電路和無線通信電路；
[0007]其中，防盜監(jiān)控電路包括:用于將市電轉換成+12V直流電源的電源轉換電路；FIR傳感器及紅外感應控制器，該紅外感應控制器的電源輸入端、基準電壓輸出端及第一正相輸入端分別連接電源轉換電路的輸出端、FIR傳感器的電源正端及FIR傳感器的信號輸出端；正極連接市電的晶閘管，該晶閘管的負極通過信號轉換電路連接單片機的一個I/O端口，晶閘管的控制極與紅外感應控制器的觸發(fā)信號輸出端相連。
[0008]其中，無線通信電路包括相連的nRF24L01芯片和無線發(fā)射接收電路，該nRF24L01芯片通過SPI接口與單片機相連。
[0009]其中，電源轉換電路包括:依次與市電的火線相連的降壓電阻R3、降壓電容Cl、整流二極管D2和整流二極管D3，連接在整流二極管D2的陰極與市電的零線之間的穩(wěn)壓二極管VDl，分別連接在整流二極管D3的陽極與零線之間、整流二極管D3的陰極與零線之間的濾波電容C2和濾波電容C3，其中，整流二極管D3的陰極連接紅外感應控制器的電源輸入端。
[0010]其中，信號轉換電路包括依次連接的降壓電路、整流橋電路、濾波電路和光耦合器，該光耦合器的輸出端連接單片機的I/O端口。
[0011]其中，溫度傳感器的電源端與外接電源VCC相連、檢測輸出端與單片機的一個I/O端口相連，且溫度傳感器的檢測輸出端通過電阻Rl與電源端相連。
[0012]其中，報警電路包括與單片機相連的報警燈、蜂鳴器或/和震動器。
[0013]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有如下有益效果:
[0014]本實用新型能夠采集家居溫度、電能、防盜監(jiān)測等數(shù)據(jù)信息，并將采集的數(shù)據(jù)信息通過無線通信電路與外部通信，電路結構簡單、實現(xiàn)成本較低且工作穩(wěn)定可靠。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0016]圖2是本實用新型的部分電路示意圖；
[0017]圖3是信號轉換電路的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示，本實用新型提出一種具有防盜功能的無線家居數(shù)據(jù)采集裝置，包括:用于檢測室內溫度的溫度傳感器I ;用于檢測室內用電設備的電流、電壓甚至漏電流的電能檢測電路2 ;基于遠紅外線(Far Infra-red, FIR)傳感器實現(xiàn)的防盜監(jiān)控電路3 ;分別與溫度傳感器1、電能檢測電路2及防盜監(jiān)控電路3相連的單片機4 ;與單片機4相連的無線通信電路5及報警電路6。通過無線通信電路5將采集的溫度數(shù)據(jù)、電能數(shù)據(jù)甚至防盜監(jiān)控結果等通過無線網絡向外傳送；并根據(jù)防盜監(jiān)控電路3的防盜監(jiān)控結果，由單片機4控制報警電路6發(fā)出報警信號。
[0019]電能檢測電路2與現(xiàn)有技術中電能表的實現(xiàn)原理相同，在此不詳細描述。報警電路6包括與單片機4相連的報警燈、蜂鳴器或/和震動器。
[0020]結合圖2所示，采用Atmel公司生產的ATmegal28的低功耗單片機U2。無線通信電路5采用由NORDIC生產的工作在2.4GHz?2.5GHz的ISM頻段的nRF24L01芯片U3及與nRF24L01芯片U3相連的無線發(fā)射接收電路，有關無線發(fā)射接收電路為本領域技術人員的現(xiàn)有技術，圖2中未畫出且在此不加以詳細描述。
[0021 ] nRF24L01芯片U3通過SPI接口與單片機U2相連，通過SPI接口(SPI接口由引腳SCK、引腳M0S1、引腳MISO及引腳CSN組成)與單片機U2通信。具體來說，將單片機U2的端口 B中引腳PBO?PB5配置成I/O端口分別與nRF24L01芯片U3中引腳CSN、引腳SCK、引腳M0S1、引腳MIS0、引腳CE及引腳IRQ連接。其中，引腳CSN為片選線，引腳CSN為低電平時nRF24L01芯片U3工作，引腳SCK為控制的時鐘線(SPI接口的時鐘)，引腳MISO為芯片控制數(shù)據(jù)線(Master input slave output),引腳MOSI為芯片控制數(shù)據(jù)線(Master outputslave input)，引腳CE為模式控制線，引腳IRQ為中斷信號線。無線通信過程中，單片機U2是通過引腳IRQ的電平狀態(tài)產生中斷與NRF24L01進行通信。
[0022]另外，溫度傳感器Ul的電源端與外接電源VCC相連、檢測輸出端與單片機U2的一個I/O端口(比如引腳PC0)相連，且溫度傳感器Ul的檢測輸出端通過電阻Rl與電源端相連。
[0023]而防盜監(jiān)控電路3包括:用于檢測人體發(fā)出紅外線信號的遠紅外線傳感器(簡稱FIR傳感器)U4，該FIR傳感器U4的電源正端(D)與紅外感應控制器(本實施例采用臺灣HOLTEK公司推出型號為HT7610B的控制芯片U5，以下簡稱HT7610B芯片U5)的基準電壓輸出端(VEE)相連，F(xiàn)IR傳感器U4的電源負端(G)接地，F(xiàn)IR傳感器U4的信號輸出端(S)與HT7610B芯片U5的第一正相輸入端(OPlP)相連，HT7610B芯片U5的電源輸入端(VDD)通過電源轉換電路與室內交流電的火線L相連(零線N接地)；正極連接火線L的晶閘管Ql，該晶閘管Ql的負極通過信號轉換電路連接單片機U2，而HT7610B芯片U5的觸發(fā)信號輸出端(TRIAC)與晶閘管Ql的控制極相連。
[0024]其中，電源轉換電路包括:依次連接在火線L與HT7610B芯片U5的電源輸入端之間的降壓電阻R3、降壓電容Cl、整流二極管D2和整流二極管D3，連接在整流二極管D2的陰極與零線N之間的穩(wěn)壓二極管VD1，分別連接在整流二極管D3的陽極與零線N之間、整流二極管D3的陰極與零線N之間的濾波電容C2和濾波電容C3?；鹁€L的市電依次經過電阻R3和電容Cl降壓、整流二極管D2和D3整流、電容C2和C3濾波及穩(wěn)壓二極管VDl穩(wěn)壓處理后，輸出+12V直流電壓至HT7610B芯片U5的電源輸入端VDD。
[0025]+12V的直流電壓經過HT7610B芯片U5內部的基準穩(wěn)壓源后，從基準電壓輸出端(VEE)輸出+ 3.3V電壓供給FIR傳感器U4的電源正端(D)。FIR傳感器U4用來檢測人體發(fā)出的紅外線信號(只能檢測到人體發(fā)出的信號)，當有人靠近FIR傳感器U4時，F(xiàn)IR傳感器U4的信號輸出端(S)輸出一個結果信號至HT7610B芯片U5的第一正相輸入端(0P1P)，此時，HT7610B芯片U5的觸發(fā)信號輸出端(TRIAC)輸出一個控制信號觸發(fā)晶閘管Ql導通，從而使火線L的市電經過信號轉換電路給單片機U2的PAO引腳一個正向導通電壓。
[0026]當單片機U2檢測到PAO引腳收到正向導通電壓時，通過無線通信電路5將防盜監(jiān)控結果向外無線傳送，并控制報警電路6發(fā)出報警信號。
[0027]信號轉換電路是在晶閘管Ql導通時，將市電轉換成一個正向導通電壓提供給單片機U2的PAO引腳。信號轉換電路如圖3所示，包括依次連接的降壓電路、整流橋電路、濾波電路和光耦合器，由光耦合器的輸出端連接單片機U2的I/O端口(比如PAO引腳)。
[0028]綜上，本實用新型能夠采集家居溫度、電能、防盜監(jiān)測等數(shù)據(jù)信息，并將采集的數(shù)據(jù)信息通過無線通信電路與外部通信，電路結構簡單、實現(xiàn)成本較低且工作穩(wěn)定可靠。
[0029]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種具有防盜功能的無線家居數(shù)據(jù)采集裝置，該裝置包括:單片機；與單片機相連的溫度傳感器、電能檢測電路和報警電路，其特征在于，該裝置還包括:與單片機相連的防盜監(jiān)控電路和無線通信電路； 其中，防盜監(jiān)控電路包括:用于將市電轉換成+12V直流電源的電源轉換電路；FIR傳感器及紅外感應控制器，該紅外感應控制器的電源輸入端、基準電壓輸出端及第一正相輸入端分別連接電源轉換電路的輸出端、FIR傳感器的電源正端及FIR傳感器的信號輸出端；正極連接市電的晶閘管，該晶閘管的負極通過信號轉換電路連接單片機的一個I/O端口，晶閘管的控制極與紅外感應控制器的觸發(fā)信號輸出端相連。
2.根據(jù)權利要求1所述具有防盜功能的無線家居數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，無線通信電路包括相連的nRF24L01芯片和無線發(fā)射接收電路，該nRF24L01芯片通過SPI接口與單片機相連。
3.根據(jù)權利要求1所述具有防盜功能的無線家居數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，電源轉換電路包括:依次與市電的火線相連的降壓電阻R3、降壓電容Cl、整流二極管D2和整流二極管D3，連接在整流二極管D2的陰極與市電的零線之間的穩(wěn)壓二極管VD1，分別連接在整流二極管D3的陽極與零線之間、整流二極管D3的陰極與零線之間的濾波電容C2和濾波電容C3，其中，整流二極管D3的陰極連接紅外感應控制器的電源輸入端。
4.根據(jù)權利要求1所述具有防盜功能的無線家居數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，信號轉換電路包括依次連接的降壓電路、整流橋電路、濾波電路和光耦合器，該光耦合器的輸出端連接單片機的I/O端口。
5.根據(jù)權利要求1所述具有防盜功能的無線家居數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，溫度傳感器的電源端與外接電源VCC相連、檢測輸出端與單片機的一個I/O端口相連，且溫度傳感器的檢測輸出端通過電阻Rl與電源端相連。
6.根據(jù)權利要求1所述具有防盜功能的無線家居數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，報警電路包括與單片機相連的報警燈、蜂鳴器或/和震動器。
【文檔編號】G08C17/02GK203721017SQ201420080931
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年2月25日 優(yōu)先權日:2014年2月25日
【發(fā)明者】宋喜忠, 劉康明, 張福群, 屈青山, 蔣淑珍, 牛文倩 申請人:黃淮學院