基于无线通信的家居信息管理系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于无线通信的家居信息管理系统，包括设置于房门处的红外传感器、接收红外传感器发出的信号并基于其判断是否有人出入房门的单片机系统、与单片机系统无线通信并显示判断结果的计算机。红外传感器经电平转换电路而与单片机系统相连接。单片机系统与计算机通过蓝牙通信系统相无线通信。蓝牙通信系统包括与单片机系统相连接的第一蓝牙模块、与计算机相连接并与第一蓝牙模块无线通信的第二蓝牙模块。第二蓝牙模块通过USB-TTL串口转换模块而与计算机相连接。本实用新型专利技术能够对是否有人出入房门以及何时出入房门进行监控，当应用于“智能养老”系统中时，能够及时反馈老年人的活动状况，为老年人日常生活的远程监护提供支撑。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于对家居信息进行管理的系统。
技术介绍
随着人口老龄化程度的加深，“空巢老人”数量的增多，老年人的健康与生活受到越来越多的关注与重视。人口老龄化带来了一定的社会问题，独居老人的健康生活得不到保障，远在外地的子女也对家中的老人生活感到担忧，针对这一现象，人们提出了一种新型的养老方式一一“智能养老” ο “智能养老”是指采用电脑技术、无线传输技术、传感器技术等技术手段，在家中的养老设备中植入电子芯片等装置，使得老年人的日常生活处于远程监护状态。而在对老年人的远程监护中，老年人是否出入房门、何时出入房门是一项较重要的监护项目。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能够自动化地对是否有人出入房门进行监控的基于无线通信的家居信息管理系统。为达到上述目的，本技术采用的技术方案是:—种基于无线通信的家居信息管理系统，用于监控是否有人出入房门，所述基于无线通信的家居信息管理系统包括设置于所述房门处的红外传感器、接收所述红外传感器发出的信号并基于其判断是否有人出入房门的单片机系统、与所述单片机系统无线通信并显示判断结果的计算机。所述红外传感器经电平转换电路而与所述单片机系统相连接。所述单片机系统与所述计算机通过蓝牙通信系统相无线通信。所述蓝牙通信系统包括与所述单片机系统相连接的第一蓝牙模块、与所述计算机相连接并与所述第一蓝牙模块无线通信的第二蓝牙模块。所述第二蓝牙模块通过USB-TTL串口转换模块而与所述计算机相连接。所述红外传感器为对射型红外传感器，其包括发射器和接收器，所述发射器和所述接收器分别安装在所述房门的两侧。所述基于无线通信的家居信息管理系统包括两套所述红外传感器，两套所述红外传感器沿竖向排布于所述房门处，且两套所述红外传感器之间的距离为40-60cm，位于下方的所述红外传感器与底面之间的距离为40-60cm。所述单片机系统采用单片机最小系统。所述基于无线通信的家居信息管理系统还包括为所述红外传感器和所述单片机系统供电的电源模块。由于上述技术方案运用，本技术与现有技术相比具有下列优点:本技术能够对是否有人出入房门以及何时出入房门进行监控，当应用于“智能养老”系统中时，能够及时反馈老年人的活动状况，为老年人日常生活的远程监护提供支撑。【附图说明】附图1为本技术的原理框图。附图2为本技术中稳压电路的电路图。附图3为本技术中的电平转换电路的电路图。附图4为本技术中的单片机系统的电路图。附图5为本技术中的USB-TTL串口转换模块的电路图。附图6为本技术中的第一蓝牙模块或第二蓝牙模块的电路图。附图7为本技术的红外传感器设置示意图。【具体实施方式】下面结合附图所示的实施例对本技术作进一步描述。实施例一:参见附图1所示。一种用于监控是否有人出入房门的基于无线通信的家居信息管理系统，包括红外传感器、单片机系统、计算机和电源模块。红外传感器设置于房门处。红外传感器包括槽型红外传感器、对射型红外传感器、镜面反射型红外传感器、漫反射型红外传感器等类型，本实施例中采用对射型红外传感器。该对射型的红外传感器包括相分离的发射器和接收器，发射器和接收器分别安装在房门的两侧，如门框上，使得发射器所发出的红外线横跨房门而设置。在无人情况下，发射器发出的红外线被接收器所接收，而当有人出入房门时，人体将红外线遮挡住，此时接收器无法接受到红外线。从而，当无人出入房门和有人出入房门时，红外传感器输出不同的信号。具体的，红外传感器采用欧姆龙E3JK对射型光电开关，其参数如下:(I)检测方式:对射型。E3JK-5DM1为发射器，E3JK-5L为接收器。(2)检测距离:5米。(3)标准检测物体:Φ 14.8mm以上的不透明体。(4)指向角:投、受光器各3-20度。(5)光源(发光波长):红外二极管(950nm)o (6 )供电电压:直流12-240V，本设计中选用12V供电。 (7)控制输出:继电器NPN型输出，上图红外传感器之间没有遮挡物时输出高电平12V，有遮挡物时输出低电平0V。(8)应答时间:30ms以下。电源模块分为两部分，一部分用于为红外传感器供电，即电源模块向红外传感器提供12V直流电源而是红外传感器工作；电源模块的另一部分则用于为单片机系统提供3.3V直流电源。当接收器能够正常接收发射器发出的红外线时，输出12V高电平电压，而当红外线被阻断而接收器不能正常接收红外线时，其输出OV低电平电压。若电源模块提供的是5V的直流电源，则还需要搭建一个5V转3.3V的稳压电路，将5V直流电源转换为3.3V直流电源提供给单片机系统，该稳压电路如附图2所示，其采用稳压芯片LM1117搭建。LM1117稳压电路是一个低压差三端可调稳压集成电路，可为电路提供电流限制和热保护，输出端需要一个1uF的钽电容来改善瞬态响应和电压稳定性。红外传感器输出的信号应送至单片机系统中，而单片机系统所能识别的高低电平分别为3.3V和OV，故需要一个电平转换电路来处理红外传感器的输出信号，即红外传感器的输出与电平转换电路而与单片机系统相连接，从而将红外传感器输出的信号转化为能够被单片机系统的I/O 口识别的电压信号。该电平转换电路如附图3所示，其由三极管9013(NPN型)、电阻(阻值为4.7K、1K共两个)、3.3V电源、地组成。三极管9013的基极通过1K电阻与红外传感器的输出端相连，集电极通过4.7K电阻与单片机系统的工作电源3.3V电源相连;单片机系统I/O 口也接在集电极上，作为信号输入端;发射极接地。当红外传感器输出信号为12V高电平，即红外线未被阻断时，三极管9013导通，集电极上的输出信号为0V，可被单片机系统识别，即单片机系统的I/O口电压为OV低电平;而当红外传感器输出信号为OV低电平，即光线被阻断时，三极管9013截止，集电极上的输出信号为3.3V高电平，也可被单片机系统识别，即单片机系统的I/O口电压为高电平3.3V。单片机系统采用单片机最小系统，即单片机能够工作运行的最小硬件系统，它包括时钟电路、复位电路、MSP430F149单片机芯片，如附图4所示。MSP430系列单片机是于1996年由美国德州仪器向市场推出的一种16位超低功耗的、具有精简指令集的混合信号处理器，它针对实际应用需求，将多个不同功能的数字电路、模拟电路、微处理器集成在一个芯片上，其特点在于:(I)超低功耗:工作电压1.8-3.6V;掉电工作模式电流0.1uA，等待模式电流0.8uA；有两种不同的时钟系统;存在5种低功耗模式;可任意嵌套中断；内部模块可关闭;硅面积比8051小30%，功耗更低。(2)超高的性能，强大的处理能力:16位RISC结构的CPU，无累加器，单周期操作;高效率的C代码，能使用户写更少的代码，使用更少的周期。(3)拥有高性能的模拟技术以及丰富的片外资源。(4)系统工作稳定，主时钟发生故障时，内部时钟会自动启动。(5)拥有方便高效的开发环境，不需要仿真器和编程器。(6)著名大厂商产品，拥有丰富的开发资源和强大的技术支持。本技术选用的是MSP430F1X系列的单片机MSP430F149，它包括60KB+256个字节的FLASH，2KB的RAM，有三个基本时钟模块，看门狗定时器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无线通信的家居信息管理系统，用于监控是否有人出入房门，其特征在于：所述基于无线通信的家居信息管理系统包括设置于所述房门处的红外传感器、接收所述红外传感器发出的信号并基于其判断是否有人出入房门的单片机系统、与所述单片机系统无线通信并显示判断结果的计算机，所述红外传感器经电平转换电路而与所述单片机系统相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴澄，宋文磊，
申请(专利权)人：苏州讯智信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32