具有防盜功能的無(wú)線家居數(shù)據(jù)采集裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種具有防盜功能的無(wú)線家居數(shù)據(jù)采集裝置，該裝置包括單片機(jī)；與單片機(jī)相連的溫度傳感器、電能檢測(cè)電路和報(bào)警電路，與單片機(jī)相連的防盜監(jiān)控電路和無(wú)線通信電路。其中，防盜監(jiān)控電路包括：電源轉(zhuǎn)換電路；FIR傳感器及紅外感應(yīng)控制器，該紅外感應(yīng)控制器的電源輸入端、基準(zhǔn)電壓輸出端及第一正相輸入端分別連接電源轉(zhuǎn)換電路的輸出端、FIR傳感器的電源正端及FIR傳感器的信號(hào)輸出端；正極連接市電的晶閘管，該晶閘管的負(fù)極通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路連接單片機(jī)的一個(gè)I/O端口，晶閘管的控制極與紅外感應(yīng)控制器的觸發(fā)信號(hào)輸出端相連。本實(shí)用新型通過(guò)無(wú)線通信電路與外部通信，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)成本較低且工作穩(wěn)定可靠。
【專利說(shuō)明】具有防盜功能的無(wú)線家居數(shù)據(jù)采集裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)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(wú)線家居數(shù)據(jù)采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]智能家居是以住宅為平臺(tái)，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、智能家居-系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案安全防范技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成，構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性，并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。
[0003]因此，如何建立一個(gè)高效率、低成本的智能家居系統(tǒng)已成為當(dāng)前社會(huì)一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。人們希望在回到家前啟動(dòng)家中的空調(diào)以調(diào)整到適當(dāng)?shù)臏囟?，希望家中煤氣泄漏、起火、小偷入侵時(shí)能夠報(bào)警，希望人外出時(shí)能夠查看窗戶有沒(méi)關(guān)好等。
[0004]然而，現(xiàn)有的家居數(shù)據(jù)采集裝置，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜且不帶防盜報(bào)警功能，無(wú)法滿足用戶的實(shí)際需要。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型提出一種具有防盜功能的無(wú)線家居數(shù)據(jù)采集裝置，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且實(shí)現(xiàn)成本較低。
[0006]本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種具有防盜功能的無(wú)線家居數(shù)據(jù)采集裝置，該裝置包括單片機(jī)，與單片機(jī)相連的溫度傳感器、電能檢測(cè)電路和報(bào)警電路，與單片機(jī)相連的防盜監(jiān)控電路和無(wú)線通信電路；
[0007]其中，防盜監(jiān)控電路包括:用于將市電轉(zhuǎn)換成+12V直流電源的電源轉(zhuǎn)換電路；FIR傳感器及紅外感應(yīng)控制器，該紅外感應(yīng)控制器的電源輸入端、基準(zhǔn)電壓輸出端及第一正相輸入端分別連接電源轉(zhuǎn)換電路的輸出端、FIR傳感器的電源正端及FIR傳感器的信號(hào)輸出端；正極連接市電的晶閘管，該晶閘管的負(fù)極通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路連接單片機(jī)的一個(gè)I/O端口，晶閘管的控制極與紅外感應(yīng)控制器的觸發(fā)信號(hào)輸出端相連。
[0008]其中，無(wú)線通信電路包括相連的nRF24L01芯片和無(wú)線發(fā)射接收電路，該nRF24L01芯片通過(guò)SPI接口與單片機(jī)相連。
[0009]其中，電源轉(zhuǎn)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(yáng)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(yīng)控制器的電源輸入端。
[0010]其中，信號(hào)轉(zhuǎn)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(jī)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(cè)輸出端與單片機(jī)的一個(gè)I/O端口相連，且溫度傳感器的檢測(cè)輸出端通過(guò)電阻Rl與電源端相連。
[0012]其中，報(bào)警電路包括與單片機(jī)相連的報(bào)警燈、蜂鳴器或/和震動(dòng)器。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0014]本實(shí)用新型能夠采集家居溫度、電能、防盜監(jiān)測(cè)等數(shù)據(jù)信息，并將采集的數(shù)據(jù)信息通過(guò)無(wú)線通信電路與外部通信，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)成本較低且工作穩(wěn)定可靠。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本實(shí)用新型的部分電路示意圖；
[0017]圖3是信號(hào)轉(zhuǎn)換電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型提出一種具有防盜功能的無(wú)線家居數(shù)據(jù)采集裝置，包括:用于檢測(cè)室內(nèi)溫度的溫度傳感器I ;用于檢測(cè)室內(nèi)用電設(shè)備的電流、電壓甚至漏電流的電能檢測(cè)電路2 ;基于遠(yuǎn)紅外線(Far Infra-red, FIR)傳感器實(shí)現(xiàn)的防盜監(jiān)控電路3 ;分別與溫度傳感器1、電能檢測(cè)電路2及防盜監(jiān)控電路3相連的單片機(jī)4 ;與單片機(jī)4相連的無(wú)線通信電路5及報(bào)警電路6。通過(guò)無(wú)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(jié)果等通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)向外傳送；并根據(jù)防盜監(jiān)控電路3的防盜監(jiān)控結(jié)果，由單片機(jī)4控制報(bào)警電路6發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
[0019]電能檢測(cè)電路2與現(xiàn)有技術(shù)中電能表的實(shí)現(xiàn)原理相同，在此不詳細(xì)描述。報(bào)警電路6包括與單片機(jī)4相連的報(bào)警燈、蜂鳴器或/和震動(dòng)器。
[0020]結(jié)合圖2所示，采用Atmel公司生產(chǎn)的ATmegal28的低功耗單片機(jī)U2。無(wú)線通信電路5采用由NORDIC生產(chǎn)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(wú)線發(fā)射接收電路，有關(guān)無(wú)線發(fā)射接收電路為本領(lǐng)域技術(shù)人員的現(xiàn)有技術(shù)，圖2中未畫出且在此不加以詳細(xì)描述。
[0021 ] nRF24L01芯片U3通過(guò)SPI接口與單片機(jī)U2相連，通過(guò)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(jī)U2通信。具體來(lái)說(shuō)，將單片機(jī)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(shí)nRF24L01芯片U3工作，引腳SCK為控制的時(shí)鐘線(SPI接口的時(shí)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(hào)線。無(wú)線通信過(guò)程中，單片機(jī)U2是通過(guò)引腳IRQ的電平狀態(tài)產(chǎn)生中斷與NRF24L01進(jìn)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(cè)輸出端與單片機(jī)U2的一個(gè)I/O端口(比如引腳PC0)相連，且溫度傳感器Ul的檢測(cè)輸出端通過(guò)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(cè)人體發(fā)出紅外線信號(hào)的遠(yuǎn)紅外線傳感器(簡(jiǎn)稱FIR傳感器)U4，該FIR傳感器U4的電源正端(D)與紅外感應(yīng)控制器(本實(shí)施例采用臺(tái)灣HOLTEK公司推出型號(hào)為HT7610B的控制芯片U5，以下簡(jiǎn)稱HT7610B芯片U5)的基準(zhǔn)電壓輸出端(VEE)相連，F(xiàn)IR傳感器U4的電源負(fù)端(G)接地，F(xiàn)IR傳感器U4的信號(hào)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(guò)電源轉(zhuǎn)換電路與室內(nèi)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(fù)極通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路連接單片機(jī)U2，而HT7610B芯片U5的觸發(fā)信號(hào)輸出端(TRIAC)與晶閘管Ql的控制極相連。
[0024]其中，電源轉(zhuǎn)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(yáng)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(jīng)過(guò)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(jīng)過(guò)HT7610B芯片U5內(nèi)部的基準(zhǔn)穩(wěn)壓源后，從基準(zhǔn)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(lái)檢測(cè)人體發(fā)出的紅外線信號(hào)(只能檢測(cè)到人體發(fā)出的信號(hào))，當(dāng)有人靠近FIR傳感器U4時(shí)，F(xiàn)IR傳感器U4的信號(hào)輸出端(S)輸出一個(gè)結(jié)果信號(hào)至HT7610B芯片U5的第一正相輸入端(0P1P)，此時(shí)，HT7610B芯片U5的觸發(fā)信號(hào)輸出端(TRIAC)輸出一個(gè)控制信號(hào)觸發(fā)晶閘管Ql導(dǎo)通，從而使火線L的市電經(jīng)過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路給單片機(jī)U2的PAO引腳一個(gè)正向?qū)妷骸?br> [0026]當(dāng)單片機(jī)U2檢測(cè)到PAO引腳收到正向?qū)妷簳r(shí)，通過(guò)無(wú)線通信電路5將防盜監(jiān)控結(jié)果向外無(wú)線傳送，并控制報(bào)警電路6發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
[0027]信號(hào)轉(zhuǎn)換電路是在晶閘管Ql導(dǎo)通時(shí)，將市電轉(zhuǎn)換成一個(gè)正向?qū)妷禾峁┙o單片機(jī)U2的PAO引腳。信號(hào)轉(zhuǎn)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(jī)U2的I/O端口(比如PAO引腳)。
[0028]綜上，本實(shí)用新型能夠采集家居溫度、電能、防盜監(jiān)測(cè)等數(shù)據(jù)信息，并將采集的數(shù)據(jù)信息通過(guò)無(wú)線通信電路與外部通信，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)成本較低且工作穩(wěn)定可靠。
[0029]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有防盜功能的無(wú)線家居數(shù)據(jù)采集裝置，該裝置包括:單片機(jī)；與單片機(jī)相連的溫度傳感器、電能檢測(cè)電路和報(bào)警電路，其特征在于，該裝置還包括:與單片機(jī)相連的防盜監(jiān)控電路和無(wú)線通信電路； 其中，防盜監(jiān)控電路包括:用于將市電轉(zhuǎn)換成+12V直流電源的電源轉(zhuǎn)換電路；FIR傳感器及紅外感應(yīng)控制器，該紅外感應(yīng)控制器的電源輸入端、基準(zhǔn)電壓輸出端及第一正相輸入端分別連接電源轉(zhuǎn)換電路的輸出端、FIR傳感器的電源正端及FIR傳感器的信號(hào)輸出端；正極連接市電的晶閘管，該晶閘管的負(fù)極通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路連接單片機(jī)的一個(gè)I/O端口，晶閘管的控制極與紅外感應(yīng)控制器的觸發(fā)信號(hào)輸出端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有防盜功能的無(wú)線家居數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，無(wú)線通信電路包括相連的nRF24L01芯片和無(wú)線發(fā)射接收電路，該nRF24L01芯片通過(guò)SPI接口與單片機(jī)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有防盜功能的無(wú)線家居數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，電源轉(zhuǎn)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(yáng)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(yīng)控制器的電源輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有防盜功能的無(wú)線家居數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，信號(hào)轉(zhuǎn)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(jī)的I/O端口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有防盜功能的無(wú)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(cè)輸出端與單片機(jī)的一個(gè)I/O端口相連，且溫度傳感器的檢測(cè)輸出端通過(guò)電阻Rl與電源端相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述具有防盜功能的無(wú)線家居數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于，報(bào)警電路包括與單片機(jī)相連的報(bào)警燈、蜂鳴器或/和震動(dòng)器。
【文檔編號(hào)】G08C17/02GK203721017SQ201420080931
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)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(qǐng)人:黃淮學(xué)院