智能家居中央控制器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种智能家居中央控制器，尤其涉及一种基于ＧＰＲＳ和ＺｉｇＢｅｅ的嵌入式智能家居中央控制器。该智能家居中央控制器基于ＧＰＲＳ和ＺｉｇＢｅｅ技术，其包括嵌入式控制器模块、输入输出模块、ＧＰＲＳ模块、ＺｉｇＢｅｅ模块和终端监控模块。通过ＡＲＭ系统控制核心，完成整个系统的调度及控制；由输入输出模块连接键盘及液晶显示屏，ＧＰＲＳ模块及ＺｉｇＢｅｅ模块连接进行数据处理和传输，实现整个智能家居系统的远程无线监控以及各种控制功能，包括了开关灯光控制、温度检测和安防检测等。本实用新型专利技术将计算机技术、网络通信技术与家居生活相关的设备结合，通过集中统筹管理，实现各种智能化监控功能，具有很好的扩展性和灵活性，增强了操作的任意性和实用性，提高了用户的生活质量。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

智能家居中央控制器
本技术涉及一种智能家居中央控制器，尤其涉及一种基于GPRS和ZigBee的 嵌入式智能家居中央控制器。
技术介绍
在目前生活中，智能家居控制平台主要基于家用PC机为控制器，用户可通过网页 浏览器来实现远控功能，利用计算机并行接口连接多个保持继电器，可实现对家庭电器的 控制。PC的数据处理能力强，传输数据量大，基于PC操作系统的应用程序开发方便，通用性 强。但由于PC机平台的体积和功耗都比较大，不便于携带和随时随地控制，并且系统的稳 定性差，容易受到病毒攻击，因此不利于长时间稳定工作，无法满足人们的操作需要及效率 要求。
技术实现思路
为了满足人们对生活简单化、家居智能化的要求和解决现有技术中存在的问题， 本技术提供一种以高性能嵌入式微处理器为核心，通过基于GPRS和ZigBee (ZigBee技 术是一种结构简单、低功耗、低数据速率、低成本和可靠性高的双向微功率网格式无线网络 通信技术。)的嵌入式操作系统的移植和应用程序的定制，来实现对其他设备的控制、监视 或管理功能的智能家居中央控制器。本技术解决现有技术的问题所采用的技术方案是提供一种智能家居中央控 制器，其包括嵌入式控制器模块、输入输出模块、GPRS模块、ZigBee模块和终端监控模块。 嵌入式控制器模块是整个系统的控制核心，采用ARM32位RISC处理器加外围电路开发板构 建嵌入式平台，完成整个系统的调度及控制；由输入输出模块连接键盘及液晶显示屏，实现 家庭内部的输入控制和输出显示，同时可以实时显示家居环境状态和接收短消息的相关情 况，同时通过RS232串行通信接口与GPRS模块及ZigBee模块连接，进行数据处理和传输； GPRS模块用于通过SMS协议可实现短信息收发，实现整个系统的远程无线监控；ZigBee模 块用于构建家庭内部短距离无线通信网络，主节点与ARM控制器连接，从节点与终端设备 连接，实现各个设备终端的数据收发和状态监控；终端监控模块用于在各个ZigBee节点的 I/O 口扩展控制电路，实现各种功能，包括了灯光控制、开关控制、温度检测和安防检测等。本技术智能家居中央控制器的进一步技术方案是嵌入式控制器模块主控制 器部分选择集成了电源接口，时钟电路、复位电路、存储器电路等外围器件组成的嵌入式平 台MAGICARM2200构建嵌入式主控制器开发板，此开发板上带有丰富的存储资源，同时具有 CF卡接口、LAN接口、Modem接口，PS/2接口，USB接口以及5. 2英寸彩色点阵图形液晶屏， 方便以后扩展升级和二次开发。本技术智能家居中央控制器的进一步技术方案是嵌入式控制器模块采用主 芯片为LPC2210芯片的ARM32位RISC处理器，以嵌入式安装在主控制器开发板上，LPC2210 是基于一个支持实时仿真和嵌入式16/32位ARM7TDMI-STM CPU的微处理器，该处理器主要特征有多个串行通信接口 包括2个同步串行接口(SPI)、2个16C550工业标准异步串行接 口(UART)和高速I2C接口，多达76个通用I/O 口(可承受5V电压)，片内晶振频率范围 1 30MHz，通过锁相环(PLL)可实现CPU最大的操作频率为60MHz，通过该处理器完成对整 个系统的核心控制。本技术智能家居中央控制器的进一步技术方案是输入输出模块的通信接 口，采用ARM处理器的UARTO串口与ZigBee模块之间数据通信，UARTl串口与GPRS模块通 信，采用键盘控制和液晶屏显示来实现现场的输入输出控制操作。本技术智能家居中央控制器的进一步技术方案是GPRS模块通过SMS协议可 实现短信息收发，实现整个系统的远程无线监控。本技术智能家居中央控制器的进一步技术方案是=ZigBee模块采用CCM30 作为控制芯片，其内部集成一个增强型8051MCU内核和一个符合IEEE802. 15. 4规范的 2. 4GHz无线收发器，用于组建家庭内部短距离无线通信网络，通过ARM处理器的UARTO串口 与ZigBee模块之间数据通信，控制终端监控模块实现各个设备终端的数据收发和状态监 控。本技术智能家居中央控制器的进一步技术方案是终端监控模块包含温度检 测电路、家电控制电路和安防检测电路。本技术智能家居中央控制器的进一步技术方案是终端监控模块一方面负责 接收主节点ZigBee模块的指令并控制家电设备，另一方面负责检测家居环境温度、安防情 况等并向主节点回发数据。相较于现有技术，本技术智能家居中央控制器的有益效果是本技术智 能家居中央控制器以高性能嵌入式微处理器为核心，通过基于GPRS和ZigBee的嵌入式操 作系统的移植和应用程序的定制，来实现对其他设备的远程无线监控和现场无线控制、监 视或管理功能，从而提高了操作使用效率，更增强了操作的任意性和实用性。附图说明图1是本技术的智能家居中央控制器的结构示意图。图2是本技术的智能家居中央控制器的ZigBee模块CCM30控制芯片结构示 意图。图3是本技术的智能家居中央控制器的温度检测电路图。图4是本技术的智能家居中央控制器的家电控制电路图。图5是本技术的智能家居中央控制器的安防检测电路图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术进一步说明。请参阅图1，是本技术的智能家居中央控制器的结构示意图。以控制核心ARM 处理器加外围电路开发板构建嵌入式平台，完成整个系统的调度及控制；通过连接键盘及 液晶显示屏，实现家庭内部的输入控制和输出显示，同时可以实时显示家居环境状态；通过 RS232串行通信接口与GPRS模块及ZigBee模块连接，进行数据处理和传输；GPRS模块通过 SMS协议可实现短信息收发，实现整个系统的远程无线监控；ZigBee模块构建家庭内部短距离无线通信网络，主节点ZigBee模块与ARM控制器连接，从节点ZigBee节点与终端设备 连接，实现各个设备终端的无线数据收发和状态监控；终端监控模块在各个ZigBee节点的 I/O 口扩展控制电路，实现各种功能，包括了灯光控制、开关控制、温度检测和安防检测等。请参阅图2，ZigBee模块CCM30控制芯片内部集成一个增强型8051MCU内核、一 个符合IEEE802. 15.4规范的2. 4GHz无线收发器和串行通信接口及I/O接口。该模块的串 行通信接口 1与ARM处理器的UARTO串口相连接实现数据通信，完成定制功能指令。图3是本技术的智能家居中央控制器的温度检测电路图。该电路温度系统采 集元件选用单总线数字温度传感器DS18B20，其引脚有3个数据端DQ，电源端VCC，接地端 GND，DQ脚与ZigBee节点I/O 口相连，I/O 口连接P0. 6 口，直接从I/O 口取电，同时必须在 温度转换期间给DQ线提供一个强上拉高电平。图4是本技术的智能家居中央控制器的家电控制电路图。该家电控制电路 系统中设计了 5路输出的开关控制电路，ZigBee节点的I/O连接引脚设置为Pl. 1、Pl. 4、 Pl. 5、P1. 6、P1. 7。控制方式采用继电器的开关触点与电器或插座连接，可用于控制电灯、空 调、热水器、窗帘等各种常见的家电设备。图5是本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能家居中央控制器，其特征在于：其包括嵌入式控制器模块、输入输出模块、ＧＰＲＳ模块、ＺｉｇＢｅｅ模块和终端监控模块，该中央控制器基于ＧＰＲＳ和ＺｉｇＢｅｅ的嵌入式智能控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯泽，
申请(专利权)人：冯泽，
类型：实用新型
国别省市：14[中国|山西]