本發(fā)明涉智能家居技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種基于ZigBee的智能家居系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,科技的不斷進(jìn)步,我國(guó)居民的物質(zhì)生活水平也得到了大幅的提高,但是在科學(xué)技術(shù)水平日新月異的今天,僅僅在物質(zhì)生活方面的提高已經(jīng)不能滿足我國(guó)居民的更高需求,為了追求更舒適更方便的生活,衍生出了很多基于當(dāng)代科技的智能化產(chǎn)品,其中智能家居就是在這種背景下產(chǎn)生的,家庭中安裝一套智能家居控制系統(tǒng),不僅能使我們的居家生活更加智能化、人性化,更能極大的滿足我們的生活體驗(yàn),享受高新科技帶來的方便,傳統(tǒng)的家居大多采用有線的方式布線,布線困難,而且功能單一,智能化程度低,不能滿足現(xiàn)代化物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于ZigBee的智能家居系統(tǒng)。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種基于ZigBee的智能家居系統(tǒng),包括協(xié)調(diào)器,所述協(xié)調(diào)器分別和第一節(jié)點(diǎn)、第二節(jié)點(diǎn)、第三節(jié)點(diǎn)、第四節(jié)點(diǎn)、第五節(jié)點(diǎn)、第六節(jié)點(diǎn)、第七節(jié)點(diǎn)通過無線方式相連接,所述第一節(jié)點(diǎn)、第二節(jié)點(diǎn)、第三節(jié)點(diǎn)、第四節(jié)點(diǎn)、第五節(jié)點(diǎn)、第六節(jié)點(diǎn)、第七節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器的主控芯片采用CC2530,所述第一節(jié)點(diǎn)和溫濕度傳感器電連接,所述溫濕度傳感器的型號(hào)是DHT11,所述第二節(jié)點(diǎn)和光照傳感器電連接,所述光照傳感器采用光敏電阻,所述第三節(jié)點(diǎn)和煙霧傳感器,所述煙霧傳感器的型號(hào)采用MQ-2煙霧傳感器,可輸出數(shù)字量和模擬量信息,所述第四節(jié)點(diǎn)和人體紅外傳感器電連接,所述人體紅外傳感器的型號(hào)是HC-SR501,所述第五節(jié)點(diǎn)和噪聲傳感器電連接,所述噪聲傳感器采用型號(hào)為WS800A的噪音計(jì),所述第六節(jié)點(diǎn)和粉塵傳感器電連接,所述粉塵傳感器采用型號(hào)為GP2Y1014AU的粉塵傳感器,所述第七節(jié)點(diǎn)和繼電器電連接;
所述協(xié)調(diào)器和微控制器電連接,所述微控制器的型號(hào)為MC9S12XS128MAL,微控制器分別和報(bào)警裝置、人機(jī)交互模塊、電源模塊電連接,電源模塊分別和報(bào)警裝置、人機(jī)交互模塊電連接,所述微控制器和互聯(lián)網(wǎng)相連接,互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)終端相連接。
進(jìn)一步的,所述第一節(jié)點(diǎn)、第二節(jié)點(diǎn)、第三節(jié)點(diǎn)、第四節(jié)點(diǎn)、第五節(jié)點(diǎn)、第六節(jié)點(diǎn)、第七節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器是通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù),其傳輸協(xié)議是基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧。
進(jìn)一步的,所述第一節(jié)點(diǎn)、第二節(jié)點(diǎn)、第三節(jié)點(diǎn)、第四節(jié)點(diǎn)、第五節(jié)點(diǎn)、第六節(jié)點(diǎn)、第七節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器的無線傳輸協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上建立的。
進(jìn)一步的,所述協(xié)調(diào)器和微控制器通過串口網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)。
進(jìn)一步的,所述微控制器和互聯(lián)網(wǎng)通過WiFi網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)。
進(jìn)一步的,所述互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)終端通過WiFi網(wǎng)絡(luò)或者GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)。
采用上述技術(shù)方案,以智能家電控制器為核心,按照不同的客戶需求選擇配套產(chǎn)品來構(gòu)成所需的智能家居系統(tǒng),不僅靈活性高,滿足不同客戶需求,同時(shí)系統(tǒng)兼容性和可移植性比較好;本系統(tǒng)功能采用了集中管理、分散控制的方式,可通過軟件的編寫對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行編程修改,軟件靈活性高,便于二次開發(fā);還有就是本系統(tǒng)采用了靈活方便的無線傳感技術(shù),采用無線的方式進(jìn)行各個(gè)節(jié)點(diǎn)的通信,不僅按照安裝方便,用戶根據(jù)需要任意布線,使得布線更加簡(jiǎn)單,同時(shí)也能降低人工成本和安裝的成本;因?yàn)楸鞠到y(tǒng)采用了無線的方式對(duì)家電進(jìn)行控制,使得電器控制更加便捷,手機(jī)端控制使得智能化更高,滿足未來的發(fā)展需要,同時(shí)還可以一鍵開關(guān)多項(xiàng)電器,這樣可以減少家庭的能耗及電氣安全問題;同時(shí)用戶還可以通過互聯(lián)網(wǎng)的方式遠(yuǎn)程對(duì)電器進(jìn)行開關(guān)控制,使得控制更加靈活;還有就是家庭內(nèi)電器可定時(shí)控制,避免長(zhǎng)期開啟而引起安全問題和能耗問題。
附圖說明
圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明節(jié)點(diǎn)工作流程圖;
圖3為本發(fā)明協(xié)調(diào)器工作流程圖;
圖4為本發(fā)明無線微處理器工作流程圖;
圖5為本發(fā)明光照傳感器電路圖;
圖6為本發(fā)明溫濕度傳感器電路圖;
圖7為本發(fā)明報(bào)警裝置電路圖;
圖8為本發(fā)明人機(jī)交互模塊電路圖;
圖9為本發(fā)明電源模塊電路圖;
圖10為本發(fā)明微控制器模塊電路圖。
圖中,1-溫濕度傳感器,2-光照傳感器,3-煙霧傳感器,4-人體紅外傳感器,5-噪聲傳感器,6-粉塵傳感器,7-繼電器,8-第一節(jié)點(diǎn),9-第二節(jié)點(diǎn),10-第三節(jié)點(diǎn),11-第四節(jié)點(diǎn),12-第五節(jié)點(diǎn),13-第六節(jié)點(diǎn),14-第七節(jié)點(diǎn),15-協(xié)調(diào)器,16-微控制器,17-互聯(lián)網(wǎng),18-移動(dòng)終端,19-報(bào)警裝置,20-人機(jī)交互模塊,21-電源模塊。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。在此需要說明的是,對(duì)于這些實(shí)施方式的說明用于幫助理解本發(fā)明,但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定。此外,下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
請(qǐng)參閱圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9和圖10,本發(fā)明提供一種技術(shù)方案:一種基于ZigBee的智能家居系統(tǒng),包括協(xié)調(diào)器15,協(xié)調(diào)器15分別和第一節(jié)點(diǎn)8、第二節(jié)點(diǎn)9、第三節(jié)點(diǎn)10、第四節(jié)點(diǎn)11、第五節(jié)點(diǎn)12、第六節(jié)點(diǎn)13、第七節(jié)點(diǎn)14通過無線方式相連接,第一節(jié)點(diǎn)8、第二節(jié)點(diǎn)9、第三節(jié)點(diǎn)10、第四節(jié)點(diǎn)11、第五節(jié)點(diǎn)12、第六節(jié)點(diǎn)13、第七節(jié)點(diǎn)14和協(xié)調(diào)器15的主控芯片采用CC2530,第一節(jié)點(diǎn)8和溫濕度傳感器1電連接,溫濕度傳感器1的型號(hào)是DHT11,第二節(jié)點(diǎn)9和光照傳感器2電連接,光照傳感器2采用光敏電阻,第三節(jié)點(diǎn)10和煙霧傳感器3,煙霧傳感器3的型號(hào)采用MQ-2煙霧傳感器,可輸出數(shù)字量和模擬量信息,第四節(jié)點(diǎn)11和人體紅外傳感器4電連接,人體紅外傳感器4的型號(hào)是HC-SR501,第五節(jié)點(diǎn)12和噪聲傳感器5電連接,噪聲傳感器5采用型號(hào)為WS800A的噪音計(jì),第六節(jié)點(diǎn)13和粉塵傳感器6電連接,粉塵傳感器6采用型號(hào)為GP2Y1014AU的粉塵傳感器,第七節(jié)點(diǎn)14和繼電器7電連接;協(xié)調(diào)器15和微控制器16電連接,微控制器16的型號(hào)為MC9S12XS128MAL,協(xié)調(diào)器15和微控制器16通過串口網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù),微控制器16分別和報(bào)警裝置19、人機(jī)交互模塊20、電源模塊21電連接,微控制器16和互聯(lián)網(wǎng)17通過WiFi網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù),電源模塊21分別和報(bào)警裝置19、人機(jī)交互模塊20電連接,微控制器16和互聯(lián)網(wǎng)17相連接,互聯(lián)網(wǎng)17與移動(dòng)終端18相連接互聯(lián)網(wǎng)17和移動(dòng)終端18通過WiFi網(wǎng)絡(luò)或者GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù),第一節(jié)點(diǎn)8、第二節(jié)點(diǎn)9、第三節(jié)點(diǎn)10、第四節(jié)點(diǎn)11、第五節(jié)點(diǎn)12、第六節(jié)點(diǎn)13、第七節(jié)點(diǎn)14和協(xié)調(diào)器15是通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù),其傳輸協(xié)議是基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧,第一節(jié)點(diǎn)8、第二節(jié)點(diǎn)9、第三節(jié)點(diǎn)10、第四節(jié)點(diǎn)11、第五節(jié)點(diǎn)12、第六節(jié)點(diǎn)13、第七節(jié)點(diǎn)14和協(xié)調(diào)器15的無線傳輸協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上建立的。
本發(fā)明使用時(shí),可以實(shí)現(xiàn)下列功能:
1)智能燈光控制:控制和調(diào)節(jié)家里的燈光照明,如吊燈、背景燈、臺(tái)燈等;
2)智能家電控制:控制電視機(jī)、機(jī)頂盒、空調(diào)、音箱、微波爐等家里的電器設(shè)備;
3)智能門窗控制:控制窗簾、窗戶等設(shè)備;
4)智能安防控制:對(duì)盜賊入侵、煤氣泄漏、著火等突發(fā)事件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和報(bào)警,能實(shí)現(xiàn)智能與安防聯(lián)動(dòng);
5)遠(yuǎn)程智能控制:通過手機(jī)、平板、智能終端等對(duì)家里實(shí)行遠(yuǎn)程操作,如回家前,提前將客廳燈打開,空調(diào)開啟調(diào)好溫度等;
6)定時(shí)控制:通過設(shè)置,可以定時(shí)打開或關(guān)閉燈光、電器、窗簾等;
7)室內(nèi)環(huán)境檢測(cè):通過各種傳感器,檢測(cè)家庭溫濕度,PM2.5等信息。
本發(fā)明基于ZigBee模塊的智能家居控制系統(tǒng),整個(gè)系統(tǒng)采用無線通信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,能夠自動(dòng)測(cè)量居室環(huán)境中的多個(gè)參數(shù)信息,并集中在人機(jī)交互模塊20上對(duì)測(cè)到的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一顯示,真正實(shí)現(xiàn)了居室環(huán)境監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化、智能化,同時(shí)也滿足了我們對(duì)更高品質(zhì)生活的要求,在提高了生活體驗(yàn)的同時(shí),也降低了居室發(fā)生意外的概率,本系統(tǒng)采用ZigBee作為實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的無線數(shù)據(jù)傳輸,其人性化的設(shè)計(jì),解決了一系列居室環(huán)境監(jiān)測(cè)的難題,該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了居室環(huán)境中溫濕度、有害氣體濃度和有無人體進(jìn)入等環(huán)境參量的測(cè)量和顯示,精度高、性能穩(wěn)定。
以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作了詳細(xì)說明,但本發(fā)明不限于所描述的實(shí)施方式。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言,在不脫離本發(fā)明原理和精神的情況下,對(duì)這些實(shí)施方式進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型,仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。