本发明专利技术提供基于ZigBee的自编码家电控制系统及其实现方法，该系统包括ZigBee遥控器控制端以及通过ZigBee网络连接的多个接收终端。ZigBee遥控器控制端包括控制端嵌入式微处理器模块、控制端ZigBee模块、IrDA接收器、控制端IrDA发送器、TFT触摸屏模块、电源管理模块、SD卡数据存储模块。接收终端包括接收终端嵌入式微处理器模块、接收终端ZigBee模块、接收终端IrDA发送器及太阳能电源管理模块。采用ZigBee和IrDA技术，通过学习和自编码将所有红外遥控器集成到ZigBee遥控器控制端上，并通过ZigBee实现对家用电器的无缝接控制。本发明专利技术成本低且操作方便、实用性强。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能家电控制领域，具体涉及。
技术介绍
随着微电子技术的发展以及人们生活水平的提高，对家用电器智能化控制的需求越来越强，智能家电控制及有效管理成为了智能家居研究领域的热点。一个家庭内的传统家电基本上是一个独立体，缺乏统一有效的管理方式，随着人们对信息互联互通的需求，传统家用电器将朝着数据互联互通以及统一平台控制的方向发展。目前市场上使用的遥控类家电基本上是基于IrDA通信方式的，例如电视、空调、 窗帘、机顶盒等等。而每一台家用电器都配置了单独的遥控器，无法对家电进行统一控制管理，严重阻碍了智能家居的发展。目前市场上针对家电的集中式管理有几种方案，其中一种是将电器的编码烧录到带有ZigBee和IrDA发送器的遥控器中，采用此种方式制作的控制器只能对固定型号的电器起作用，缺乏可移植性，在更换电器后需要更换不同的控制器或者重新对控制器进行编程，缺乏实用性及便利性；另外一种方案是对家用电器进行改造，将 ZigBee控制模块集成到家用电器中，从而实现通过ZigBee无线方式对家电进行统一控制， 采用此种方式将需要对家用电器进行改造，需要的工作量比较大，可行性较低。
技术实现思路
为解决上述相关技术存在的缺陷和不足，本专利技术提供，通过使用ZigBee这种成本低、功耗低、便利的无线组网通信技术， 融合界面动态配置，接收终端动态配置，以及IrDA自编码技术，为家电智能化控制及集中管理提供成本低、安装操作方便、实用性强、可移植性强的解决方案。基于ZigBee的自编码家电控制系统包括ZigBee遥控器控制端，以及通过ZigBee 网络与ZigBee遥控器控制端连接的多个接收终端。其中ZigBee遥控器控制端负责IrDA信号的学习、接收终端的配置、控制页面的设置、 操作指令的发送和设备状态的显示，接收终端负责根据接收到的ZigBee信号自行编码生成IrDA控制信号，并将该IrDA控制信号通过IrDA发送器发送出去，实现对红外电器的无线控制。所述ZigBee遥控器控制端包括控制端嵌入式微处理器模块、控制端ZigBee模块、 IrDA接收器、控制端IrDA发送器、TFT触摸屏模块、电源管理模块以及SD卡数据存储模块。控制端ZigBee模块、IrDA接收器、控制端IrDA发送器、SD卡数据存储模块、TFT触摸屏模块均与控制端嵌入式微处理器模块通讯连接；其中控制端ZigBee模块负责ZigBee 数据包的接收和发送；IrDA接收器负责IrDA信号的解析和学习，控制端IrDA发送器负责 IrDA信号的发送，SD卡数据存储模块存储TFT触摸屏模块人机交互界面所需要的数据以及用户自定义的遥控器终端配置信息，TFT触摸屏模块为用户提供人机交互界面；电源管理4模块分别与控制端嵌入式微处理器模块、控制端ZigBee模块、IrDA接收器、控制端IrDA发送器、TFT触摸屏模块以及SD卡数据存储模块电连接，负责为各个模块供电。所述接收终端包括接收终端IrDA发送器、太阳能电源管理模块、接收终端ZigBee 模块以及接收终端嵌入式微处理器模块。其中接收终端IrDA发送器、接收终端ZigBee模块均与接收终端嵌入式微处理器模块通讯连接；接收终端IrDA发送器用于发送自编码生成的IrDA控制信号，接收终端 ZigBee模块接收到控制信号数据包后，将其发送给接收终端嵌入式微处理器模块，由其根据控制指令执行相应的操作并返回确认信号数据包，再由接收终端ZigBee模块发给控制端ZigBee模块，完成ZigBee数据包的接收与发送；太阳能电源管理模块与接收终端IrDA 发送器、接收终端ZigBee模块以及接收终端嵌入式微处理器模块均为电连接，为各模块供 H1^ ο所述TFT触摸屏模块由TFT真彩显示屏和四线电阻式触摸屏组成；其中TFT真彩显示屏与控制端嵌入式微处理器模块连接；四线电阻式触摸屏通过触摸屏控制芯片与控制端嵌入式微处理器连接。进一步的，所述电源管理模块由锂电池和稳压芯片组成。所述IrDA接收器由红外线接收头组成。所述控制端嵌入式微处理器模块和接收终端嵌入式微处理器模块均由单片机芯片、复位电路、外部时钟电路组成；控制端ZigBee模块和接收终端ZigBee模块均由ZigBee 芯片、时钟电路和天线电路组成；控制端IrDA发送器和接收终端IrDA发送器均由红外线发射管组成。所述太阳能电源管理模块由太阳能电池板、电源充电芯片和镍氢充电电池组成。上述基于ZigBee的自编码家电控制系统的实现方法，包括以下步骤(1)通电启动ZigBee遥控器控制端及接收终端后，控制端嵌入式微处理器和接收终端嵌入式微处理器对各模块进行初始化，然后将接收终端放置于要控制的家电附近，在 ZigBee遥控器控制端的页面上选择新建遥控器，并在新生成的遥控器页面上选择绑定接收终端，在搜索到的设备中选择要绑定的接收终端，并自定义该接收终端的名称；(2)绑定终端之后进入遥控器设置页面，在该页面上用户自定义布置控制按键的数量及各个按键的名称，然后在该页面上选择相应的学习按键进行编码设置，将对应的家电所配置的遥控器的IrDA发送头对准ZigBee遥控器控制终端的IrDA接收器进行红外编码设置，控制端嵌入式微处理器模块对红外编码数据进行解析处理，将红外信号高低电平持续的时间转换为二进制编码，然后传递给SD卡数据存储模块进行存储，完成页面设置，通过以上操作，用户可以将所有家电配置的遥控器集合到ZigBee遥控器控制端，并通过更换SD 卡实现遥控器之间的完美切换；(3)用户通过ZigBee遥控器控制端的TFT触摸屏模块输入控制指令，控制端嵌入式微处理器模块根据用户的指令，从SD卡数据存储模块中读取相应遥控器控制页面上对应按键的编码信息，并将编码信息打包为ZigBee数据包发送到控制端ZigBee模块，并且由控制端ZigBee模块将该数据包发送到与该遥控器控制页面绑定的接收终端上；(4)接收终端ZigBee模块接收到该ZigBee数据包后，将其传递给接收终端嵌入式微处理器模块，接收终端嵌入式微处理器模块再解析数据包，并根据数据包的内容生成相应的IrDA控制编码，然后控制IrDA发送器发射控制信号，去控制对应的家用电器；然后接收终端嵌入式微处理器模块再生成确认信号数据包，将该数据包传递给接收终端ZigBee模块， 由接收终端ZigBee模块回发给控制端ZigBee模块；(5)控制端ZigBee模块将接收终端反馈的信息传递给控制端嵌入式微处理器模块，控制端嵌入式微处理器模块根据反馈的信息在TFT触摸屏模块上显示对应的操作结果。为了保证自编码控制系统的实用性及方便性，ZigBee遥控器控制端采用睡眠及中断唤醒机制，当ZigBee遥控器控制端的TFT触摸屏在系统设定的时间内没有接收到控制指令时，遥控器开启TFT触摸屏的触摸中断唤醒机制，然后关闭TFT触摸屏，进入深度睡眠的状态，直到触摸屏被重新触发；接收终端采用定时唤醒机制，接收终端在上电后启动定时器定时唤醒机制，然后进入睡眠状态，当定时时间到达后被重新唤醒，并查询网络中是否有未接收的数据包，如果有则接收并根据数据包内容执行相应操作后发送响应信号数据包，最后重新进入睡眠状态等待下一次被唤醒。本专利技术在各模块初始化之后，除了能直接与控制终端进行绑本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陆以勤，吴敦为，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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