ZigBee功能型智能家居网关制造技术

本发明专利技术公开了ZigBee功能型智能家居网关，由控制器MCU、ZigBee通讯模块、以太网通讯模块、语音报警模组、红外转发模块五大部分组成；本发明专利技术不仅具备网关的基本功能，还集合了红外转发控制、语音控制技能、本地语音报警功能，实现了网关和终端设备的高度集成，极大降低了产品成本和用户的使用门槛，使智能家居控制变得更简单更贴心，加速了人们生活的智能化步伐，促进了物联网智慧城市的快速发展。

【技术实现步骤摘要】
ZigBee功能型智能家居网关
本专利技术涉及健康管理系统领域，具体是ZigBee功能型智能家居网关。
技术介绍
物联网是互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能行使独立功能的普通物体实现互联互通的网络。物联网一般为无线网，而由于每个人周围的设备可以达到一千至五千个，所以物联网可能要包含500兆至一千兆个物体。在物联网上，每个人都可以应用电子标签将真实的物体上网联结，在物联网上都可以查出它们的具体位置。通过物联网可以用中心计算机对机器、设备、人员进行集中管理、控制，也可以对家庭设备、汽车进行遥控，以及搜索位置、防止物品被盗等，类似自动化操控系统，同时透过收集这些小事的数据，最后可以聚集成大数据，包含重新设计道路以减少车祸、都市更新、灾害预测与犯罪防治、流行病控制等等社会的重大改变，实现物和物相联。物联网将现实世界数字化，应用范围十分广泛。物联网拉近分散的信息，统整物与物的数字信息，物联网的应用领域主要包括以下方面：运输和物流领域、工业制造、健康医疗领域范围、智能环境（家庭、办公、工厂）领域、个人和社会领域等，具有十分广阔的市场和应用前景。近年来，随着物联网技术的不断发展，智能家居的产品层出不穷，经历着从有线到无线，从昂贵到亲民的变化。在智能家居系统中，智能家居网关起着举足轻重的地位，它是智能家居系统的控制核心，承担着整个系统的数据采集、协议转换、通讯转发、控制下达以及信息存储等功能，能够将家庭中许多相对独立的终端产品集成于一体，用户可以方便地进行本地使用，也可通过互联网实现远程控制，因此，设计一款安全可靠、功耗低且扩展性强的智能家居网关成为智能家居系统的成败关键。目前，由于红外遥控应用广泛，国内外品牌众多，红外载波频率不统一，国内智能家居网关产品中红外家电控制模块目前可以匹配98%的红外遥控，然而还存在小部分红外遥控不兼容问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供ZigBee功能型智能家居网关，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：ZigBee功能型智能家居网关，由控制器MCU、ZigBee通讯模块、以太网通讯模块、语音报警模组、红外转发模块五大部分组成；控制器MCU负责整个系统数据的上传、处理和下行，与其他四部分协调工作，是智能家居的核心控制器；以太网通讯模块负责以太网连接,提供控制器MCU与互联网的通讯工作；ZigBee通讯模块包括ZigBee协调器和若干ZigBee节点，其中ZigBee协调器是整个ZigBee网络的核心，负责与网络中的各个ZigBee节点通信，是整个网络的维护者，ZigBee协调器收到各ZigBee节点数据后交给控制器MCU进行处理；ZigBee通讯模块中，各节点可以互相独立，与所述ZigBee协调器模块点对点通信，也可以各ZigBee节点相同通信，由路由协议选取一个ZigBee节点由此ZigBee节点向ZigBee协调器模块发送所有ZigBee节点的实时状态；语音报警模组包括语音模块和扬声器，语音报警模组由控制器MCU直接控制，当控制器MCU收到ZigBee节点报警指令后，主动触发语音报警模组；红外转发模块负责对红外遥控的学习、存储和发射功能，由控制器MCU对红外转发模块传达指令。进一步的，所述控制器MCU通过USART通信的方式与所述红外转发模块、所述ZigBee通讯模块进行数据通信。进一步的，所述控制器MCU通过SPI通信的方式与所述以太网通讯模进行数据通信。进一步的，所述控制器MCU为STM32F103VET6单片机。进一步的，红外转发模块为昊芯Ⅲ号SOP16芯片。进一步的，语音模块为NV040CSOP8芯片，语音输出方式为PWM。进一步的，扬声器为2207型8欧0.5W直插型。进一步的，ZigBee通讯模块采用CC2530芯片。进一步的，以太网通讯模块采用W5500芯片。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：集成语音控制技能，通过智能语音音箱，实现语音操控智能家居设备；具备本地报警功能，当门磁、人体红外探测、门锁等设备安防被触发时，装置会声音提醒，让家庭更安全；红外转发控制，实现对红外遥控家电的控制，红外发射全方位覆盖，高灵敏、高准确控制；不仅具备网关的基本功能，还集合了红外转发控制、语音控制技能、本地语音报警功能，实现了网关和终端设备的高度集成，极大降低了产品成本和用户的使用门槛，使智能家居控制变得更简单更贴心，加速了人们生活的智能化步伐，促进了物联网智慧城市的快速发展。附图说明图1为ZigBee功能型智能家居网关的示意图。图2为ZigBee功能型智能家居网关中使用的示意图。图3为ZigBee功能型智能家居网关中电源的电路原理图。图4为ZigBee功能型智能家居网关中ZigBee通讯模块的电路原理图。图5为ZigBee功能型智能家居网关中控制器MCU的电路原理图。图6为ZigBee功能型智能家居网关中控制器MCU的部分电路原理图。图7为ZigBee功能型智能家居网关中以太网通讯模块的电路原理图。图8为ZigBee功能型智能家居网关中以太网通讯模块的部分电路原理图。图9为ZigBee功能型智能家居网关中红外转发模块的电路原理图。图10为ZigBee功能型智能家居网关中语音报警模组的电路原理图。图11为ZigBee功能型智能家居网关中指示灯的电路原理图。图12为ZigBee功能型智能家居网关中SPIFLASH的电路原理图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。请参阅图1-12，ZigBee功能型智能家居网关，由控制器MCU、ZigBee通讯模块、以太网通讯模块、语音报警模组、红外转发模块五大部分组成；控制器MCU负责整个系统数据的上传、处理和下行，与其他四部分协调工作，是智能家居的核心控制器；以太网通讯模块负责以太网连接,提供控制器MCU与互联网的通讯工作；ZigBee通讯模块包括ZigBee协调器和若干ZigBee节点，其中ZigBee协调器是整个ZigBee网络的核心，负责与网络中的各个ZigBee节点通信，是整个网络的维护者，ZigBee协调器收到各ZigBee节点数据后交给控制器MCU进行处理；ZigBee通讯模块中，各节点可以互相独立，与所述ZigBee协调器模块点对点通信，也可以各ZigBee节点相同通信，由路由协议选取一个ZigBee节点由此ZigBee节点向ZigBee协调器模块发送所有ZigBee节点的实时状态；语音报警模组包括语音模块和扬声器，语音报警模组由控制器MCU直接控制，当控制器MCU收到ZigBee节点报警指令后，主动触发语音报警模组；红外转发模块负责对红外遥控的学习、存储和发射功能，由控制器MCU对红外转发模块传达指令；其中以太网本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.ZigBee功能型智能家居网关，其特征在于，由控制器MCU、ZigBee通讯模块、以太网通讯模块、语音报警模组、红外转发模块五大部分组成；控制器MCU负责整个系统数据的上传、处理和下行，与其他四部分协调工作，是智能家居的核心控制器；以太网通讯模块负责以太网连接,提供控制器MCU与互联网的通讯工作；ZigBee通讯模块包括ZigBee协调器和若干ZigBee节点，其中ZigBee协调器是整个ZigBee网络的核心，负责与网络中的各个ZigBee节点通信，是整个网络的维护者，ZigBee协调器收到各ZigBee节点数据后交给控制器MCU进行处理；ZigBee通讯模块中，各节点可以互相独立，与所述ZigBee协调器模块点对点通信，也可以各ZigBee节点相同通信，由路由协议选取一个ZigBee节点由此ZigBee节点向ZigBee协调器模块发送所有ZigBee节点的实时状态；语音报警模组包括语音模块和扬声器，语音报警模组由控制器MCU直接控制，当控制器MCU收到ZigBee节点报警指令后，主动触发语音报警模组；红外转发模块负责对红外遥控的学习、存储和发射功能，由控制器MCU对红外转发模块传达指令。/n...

【技术特征摘要】
1.ZigBee功能型智能家居网关，其特征在于，由控制器MCU、ZigBee通讯模块、以太网通讯模块、语音报警模组、红外转发模块五大部分组成；控制器MCU负责整个系统数据的上传、处理和下行，与其他四部分协调工作，是智能家居的核心控制器；以太网通讯模块负责以太网连接,提供控制器MCU与互联网的通讯工作；ZigBee通讯模块包括ZigBee协调器和若干ZigBee节点，其中ZigBee协调器是整个ZigBee网络的核心，负责与网络中的各个ZigBee节点通信，是整个网络的维护者，ZigBee协调器收到各ZigBee节点数据后交给控制器MCU进行处理；ZigBee通讯模块中，各节点可以互相独立，与所述ZigBee协调器模块点对点通信，也可以各ZigBee节点相同通信，由路由协议选取一个ZigBee节点由此ZigBee节点向ZigBee协调器模块发送所有ZigBee节点的实时状态；语音报警模组包括语音模块和扬声器，语音报警模组由控制器MCU直接控制，当控制器MCU收到ZigBee节点报警指令后，主动触发语音报警模组；红外转发模块负责对红外遥控的学习、存储和发射功能，由控制器MCU对红外转发模块传达指令。


2.根据权利要求1所述的ZigBee功能型智能家居网关，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：温旭，杨亚楠，
申请(专利权)人：温旭，
类型：发明
国别省市：河北;13