一种家居智能控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种智能控制领域，具体涉及一种家居智能控制系统。包括WIFI总控制总节点、液晶显示电路、智能插座控制电路、室内温湿度检测节点、人防节点、室内烟雾检测节点、红外学习遥控节点、手机客户端；通过利用线性电源对WIFI总控制节点进行供电，通过WIFI主控芯片IMAG601 WIFI模块接入任意路由并与主控节点MSP430F169单片机进行串口通信，将路由名称与IP地址写入液晶并显示，主节点通过无线通信模块与温湿度监测、红外入侵、燃气监测、智能插座、红外遥控子节点模块进行通信，将当前各子节点的状态用液晶显示，最后将所有节点状态及安防信息利用手机客户端展现给用户。

【技术实现步骤摘要】
一种家居智能控制系统
本专利技术涉及一种智能控制领域，具体涉及一种家居智能控制系统。
技术介绍
智能家居是3C技术(即计算机技术、网络通信技术、信息控制技术)改变传统家电的必然结果。从大的社会背景来说，信息化飞速发展，通讯技术逐渐自由化、高层次化与人类对生活环境的安全性、舒适性、效率性要求的提高，造成家居智能化的需求大为增加；此外在科学技术方面，由于计算机网络控制技术的发展与电子信息通讯技术的成长，促成了智能家居的诞生。通过WIFI技术的运用以及相关软件的发展将会使家用电器完成功能上的飞跃。通过网络将各种家电连接，可实现功能上的飞跃和资源的节约有效利用。构成智能化、多功能的现代家居智能系统、提供更舒适、安全、便捷的智能家居生活空间，优化人们的生活方式，从而给人们带来更舒适的家居生活，因此本专利技术特提供一种家居智能控制系统。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种家居智能控制系统。本专利技术采用的技术方案为：一种家居智能控制系统，包括WIFI总控制总节点、液晶显示电路、智能插座控制电路、室内温湿度检测节点、人防节点、室内烟雾检测节点、红外学习遥控节点、手机客户端；通过利用线性电源对WIFI总控制节点进行供电，通过WIFI主控芯片IMAG601WIFI模块接入任意路由并与主控节点MSP430F169单片机进行串口通信，将路由名称与IP地址写入液晶并显示，主节点通过无线通信模块与温湿度监测、红外入侵、燃气监测、智能插座、红外遥控子节点模块进行通信，将当前各子节点的状态用液晶显示，最后将所有节点状态及安防信息利用手机客户端展现给用户。本专利技术中具体包括电源模块、与电源模块连接的MUC微控制器和IMAG601WIFI模块、与IMAG601WIFI模块连接的遥控家电类开关模块、智能插座及检测模块、与MUC微控制器连接的温度及光强传感模块、人防节点模块、防火节点模块、按键模块、LCD显示屏。本专利技术中的MSP430F169作为WIFI节点主控，用来控制IMAG601WIFI模块接入路由后通过无线模块与各子节点进行数据收发、通信及显示。本专利技术中的主控节点包括子节点MSP430LunchPad控制器，和子节点MSP430G2553。本专利技术中的无线通信模块采用NRF24L01，NRF24L01使用SPI接口与单片机进行连接，如果单片机有硬件SPI接口则可与NRF24L01的SPI接口连接，如果不具备硬件SPI接口，单片机I/O口进行SPI时序模拟也是可以的，NRF24L01内部有FIFO可以与各种以高低速时钟运行的微处理器接口，也便于使用低成本单片机连接使用。本专利技术中NRF2401的收发模式采用的是增强ShockBurstTM收发模式来进行数据传输。本专利技术中的温度及光强传感模块采用DHT11数字温湿度传感器。本专利技术中的温湿度监测节点主要由MSP430LunchPad作为子节点的MCU，同时用无线收发芯片NRF2401使子节点与MSP430F169主节点进行无线通信，将温湿度检测的信息发送至WIFI主控制节点并显示，利用IMAG601WIFI模块将温湿度数据发送至手机客户端。本专利技术中的防火节点模块采用MQ2气体传感器模块。本专利技术中的防火节点主要由MSP430LunchPad作为子节点的MCU，将信息采集到后判断是否达到界限，达到将控制继电器通断。同时用无线收发芯片NRF2401使子节点与MSP430F169主节点进行无线通信，将气体检测检测的信息发送至主控制节点并显示，利用IMAG601WIFI模块将信息传送至手机客户端。本专利技术中人防节点模块采用HC-SR501人体红外模块。本专利技术中人体安防监测节点主要由MSP430LunchPad作为子节点的MCU，将信息采集到后判断是否检测到有人，有人时输出端口电平会发生变化，进而将数据传送至LunchPad控制蜂鸣器报警。同时用无线收发芯片NRF2401使子节点与MSP430F169主节点进行无线通信，将安防信息发送至主控制节点并显示，利用IMAG601WIFI模块将信息传送至手机客户端。本专利技术中的智能插座模块采用强电控制弱电，将交流电的火线接至继电器的常开触点，将交流电的地线接至继电器的常闭触点，将线圈引脚两端接入直流电压。当继电器线圈通电时，继电器将会吸合，火线输出端导通，插座开启，家电可正常工作。所述智能插座模块主要是由两部分构成，220V交流电及继电器为一路，微控制器LunchPad及无线通信NRF24L01是一路，两路由220V转5V的集成模块连接在一起。通过NRF2401无线模块多对一通信将数据信息发送给主控WIFI节点，再经过路由发送给手机客户端，同样的，手机客户端将开启或关闭的信息经路由发送给主控WIFI，再经由无线模块发送至子节点实现通断。本专利技术中所述遥控家电类开关模块发出的信息经过红外解码后将解得的码再经过红外发射发给主控节点，主控WIFI收到时将信息发送给插座模块进行接收，将插座设置为设备终端，控制插座的通断电。本专利技术中的红外遥控的发射电路采用普通的红外发射管，采用红外解码实现系统整体功能；所述红外解码是指将遥控发射出的红外遥控编码脉冲所对应的值解码出来。使用专用的红外遥控作为控制信号发出装置，当按下遥控器的不同键后，HS0038接收到并进行解码，解码后将信号送到MSP430LunchPad，由单片机查表判断这个信号是开关还是对应某个键值，当确认是何种设置信号后，将解码信号送给红外发射管再发射出射给主控WIFI节点，经路由发送给手机并赋值给对应按键；从而实现手机按键智能学习红外遥控的部分功能。对于接收电路，采用HS0038红外一体化接收管，它接收红外信号频率为38kHz，周期约26μs，同时能对信号进行放大、检波、整形，得到完整的TTL电平的编码信号。本专利技术中的采用12864为点阵液晶显示模块，所述液晶显示采用蓝底白字的128×64。本系统主要用到的有三种开发工具，WIFI模块选用的是基于ARM-M3的内核的微处理器，使用的是Keil-ARM编译器；MSP430F169及LunchPad使用的是IAR5.3编译器，而手机界面使用的是JAVA的Eclipse编译器。本专利技术的有益效果：本专利技术可构成智能化、多功能的现代家居智能系统、提供更舒适、安全、便捷的智能家居生活空间。并且打破海尔小米等智能家居的品牌性垄断，成本价格非常低具有普遍适用性。附图说明图1为本专利技术的系统图。图2为MSP430F169最小系统原理图。图3为MSP430G2553芯片引脚图。图4为NRF2401芯片引脚图图5为温湿度监测节点模块的原理图。图6为MQ2气体检测模块原理图图7为红外人防节点模块的原理图。图8为智能插座的原理图。图9为128×64液晶显示原理图。图10为红外遥控节点的原理图。图11为WIFI模块主要流程图。图12为WIFI通信流程图。图13为NRF24L01主节点程序流程图。图14为NRF24L01分节点程序流程图。具体实施方式一种家居智能控制系统，包括WIFI总控制总节点、液晶显示电路、智能插座控制电路、室内温湿度检测节点、人防节点节点、室内烟雾检测节点、红外学习遥控节点、手机客户端；通过利用线性电源对WIFI总控制节点进行供电，通过WIFI主控芯片IMAG601WIFI模块接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种家居智能控制系统，其特征在于：包括WIFI总控制总节点、智能插座节点、室内温湿度检测节点、人防节点、室内烟雾检测节点、红外学习遥控节点、液晶显示电路、手机客户端；通过利用线性电源对WIFI总控制节点进行供电，通过WIFI主控芯片IMAG601 WIFI模块接入任意路由并与主控节点MSP430F169单片机进行串口通信，将路由名称与IP地址写入液晶并显示，WIFI总控制总节点通过无线通信模块与温湿度监测、红外入侵、燃气监测、智能插座、红外遥控子节点模块进行通信，将当前各子节点的状态用液晶显示，最后将所有节点状态及安防信息利用手机客户端展现给用户。

【技术特征摘要】
1.一种家居智能控制系统，其特征在于：包括WIFI总控制总节点、智能插座节点、室内温湿度检测节点、人防节点、室内烟雾检测节点、红外学习遥控节点、液晶显示电路、手机客户端；通过利用线性电源对WIFI总控制节点进行供电，通过WIFI主控芯片IMAG601WIFI模块接入任意路由并与主控节点MSP430F169单片机进行串口通信，将路由名称与IP地址写入液晶并显示，WIFI总控制总节点通过无线通信模块与温湿度监测、红外入侵、燃气监测、智能插座、红外遥控子节点模块进行通信，将当前各子节点的状态用液晶显示，最后将所有节点状态及安防信息利用手机客户端展现给用户。2.根据权利要求1所述的一种家居智能控制系统，其特征在于：具体包括电源模块、与电源模块连接的MUC微控制器和IMAG601WIFI模块、与IMAG601WIFI模块连接的遥控家电类开关模块、智能插座及检测模块、与MUC微控制器连接的温度及光强传感模块、人防节点模块、防火节点节点模块、按键模块、LCD显示屏。3.根据权利要求1所述的一种家居智能控制系统，其特征在于：无线通信模块采用NRF24L01，NRF24L01使用SPI接口与单片机进行连接；NRF2401的收发模式采用的是增强ShockBurstTM收发模式来进行数据传输。4.根据权利要求2所述的一种家居智能控制系统，其特征在于：所述温度及光强传感模块采用DHT11数字温湿度传感器；所述温湿度监测节点主要由MSP430LunchPad作为子节点的MCU，同时用无线收发芯片NRF2401使子节点与MSP430F169主节点进行无线通信，将温湿度检测的信息发送至WIFI主控制节点并显示，利用IMAG601WIFI模块将温湿度数据发送至手机客户端；所述防火节点节点模块采用MQ2气体传感器模块；所述燃气监测节点主要由MSP430LunchPad作为子节点的MCU，将信息采集到后判断是否达到界限，达到将控制继电器通断；同时用无线收发芯片NRF2401使子节点与MSP430F169主节点进行无线通信，将气体检测检测的信息发送至主控制节点并显示，利用IMAG601WIFI模块将信息传送至手机客户端；所述人防节点模块采用HC-SR501人体红外模块；所述人体安防监测节点主要由MSP430LunchPad作为子节点的MCU，将信息采集到后判断是否检测到有人，有人时...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵建文，卞蕊，高瑜，黄永平，马艳鑫，马楠兵，侯辉，张军明，时伟，赵睿洁，史欣，段佳鑫，申一鸣，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61