一種多功能智能家居控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及智能控制領域，尤其是一種多功能智能家居控制系統。
【背景技術】
[0002]在當今電氣化和信息化的時代，家用電器已經非常廣泛地走進了人們的生活，成為人們日常生活中不可缺少的部分，為人們的生活帶來了極大的便利。
[0003]隨著家電行業的發展，家用電器和照明系統的控制方式由原來的簡單開關控制逐步向可控性更高的智能控制方式過渡，例如通過紅外射頻來遙控電器工作，或者通過聲控傳感器來控制電燈的開關。但這些智能控制方式仍存在著以下缺陷或不足:(1)各種家用電器和照明系統仍需要使用各自的遙控器，不便于存放和使用；(2)遙控器的操控距離有限，難以進行遠程無線控制；(3)通信接口和指令格式不統一，難以按用戶的需要隨時隨地變換照明系統的色彩亮度、定時開關等，不夠靈活和多樣化。
【發明內容】
[0004]為了解決上述技術問題，本發明的目的是:提供一種方便、靈活和多樣化的，多功能智能家居控制系統。
[0005]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
一種多功能智能家居控制系統，包括:
客戶端，用于發出用戶的控制數據，并接收和存儲智能網關控制盒反饋的數據；
遠程服務器，用于與客戶端進行遠程無線通訊交互，并將控制數據發送給智能網關控制盒；
智能網關控制盒，集WIFI路由技術、串口通信技術、I2C通信技術、Zigbee通信技術、紅外學習和紅外轉發技術于一體，用于根據接收的控制數據生成紅外遙控指令數據或PWM驅動波形，并將生成紅外遙控指令數據或PWM驅動波形通過Zigbee無線通信的方式發送給紅外家電節點或可控變色燈節點；
紅外家電節點，用于將紅外遙控指令數據以紅外射頻的形式發送給相應的家用電器，以對家用電器進行控制；
可控變色燈節點，用于根據PWM驅動波形對變色燈進行智能調控；
所述客戶端通過與遠程服務器進而與智能網關控制盒無線連接，所述客戶端還通過本地局域網與智能網關控制盒連接，所述智能網關控制盒通過Zigbee無線通信的方式分別與紅外家電節點以及可控變色燈節點連接。
[0006]進一步，所述遠程服務器為云端服務器，所述云端服務器包括:
通信處理模塊，用于對控制數據進行加密解密以及根據通信協議進行編碼解碼處理；記錄設備模塊，用于將發起連接請求的設備名以及接收到控制數據的IP地址和端口號對應記錄到數據庫；
遠程控制模塊，用于根據收到的控制數據在數據庫查詢到對應設備的IP地址和端口號，然后將控制數據發到查詢到的IP和端口 ；
廣播推送模塊，用于根據智能網關控制盒要反饋的數據在數據庫中查詢到對應的客戶端IP地址和端口，然后將反饋的數據返回給客戶端的IP和端口 ；
所述通信處理模塊、記錄設備模塊、遠程控制模塊和廣播推送模塊并行連接在客戶端與智能網關控制盒之間。
[0007]進一步，所述智能網關控制盒包括:
WIFI模塊，用于通過WIFI通信的方式與客戶端通訊連接；
RJ45接口，用于通過局域網或廣域網而與客戶端通訊連接；
紅外學習模塊，用于從接收的控制數據中解析出紅外遙控指令的碼值，并將解析出的碼值發送給第一 Zigbee模塊存儲；
紅外發射模塊，用于將存儲的紅外遙控指令碼值發射出去；
第一 Zigbee模塊，用于根據接收的控制數據生成PffM驅動波形，并將紅外遙控指令的碼值或PWM驅動波形通過Zigbee無線通信的方式發送給紅外家電節點或可控變色燈節占.V，
所述客戶端通過WIFI通信或RJ45接口通信的方式與WIFI模塊連接，所述第一 Zigbee模塊通過UART串口通信的方式與WIFI模塊連接，所述第一 Zigbee模塊通過I2C總線通信的方式分別與紅外學習模塊和紅外發射模塊連接，所述第一 Zigbee模塊還通過Zigbee無線通信的方式分別與紅外家電節點和可控變色燈節點連接。
[0008]進一步，所述紅外家電節點包括第二 Zigbee模塊和用于將紅外遙控指令的碼值轉發給相應家用電器的紅外轉發模塊，所述可控變色燈節點包括第三Zigbee模塊和智能可控變色燈，所述第二 Zigbee模塊和第三Zigbee模塊均通過Zigbee無線通信的方式與第一 Zigbee模塊連接，所述第二 Zigbee模塊通過UART串口通信的方式與紅外轉發模塊連接，所述第三Zigbee模塊的輸出端與智能可控變色燈的輸入端連接。
[0009]進一步，所述第一 Zigbee模塊、第二 Zigbee模塊和第三Zigbee模塊均采用CC2530 芯片。
[0010]進一步，所述智能網關控制盒包括:
網絡接入芯片，用于接入網絡，并將控制數據發送單片機MCU ;
單片機MCU，用于根據接收的控制數據進行處理，生成紅外遙控指令數據或PWM驅動波形；
無線主控制器，用于將生成紅外遙控指令數據或PWM驅動波形通過Zigbee無線通信的方式發送給紅外家電節點或可控變色燈節點；
所述網絡接入芯片與客戶端連接，所述網絡接入芯片通過單片機MCU進而與無線主控制器連接，所述無線主控制器通過Zigbee無線通信的方式分別與紅外家電節點和可控變色燈節點連接。
[0011]進一步，所述網絡接入芯片采用DM9000網絡芯片，所述單片機MCU采用STM32芯片；所述無線主控制器由CC2530芯片和外圍電路組成，所述外圍電路由外部時鐘源、上電復位電路、PffM信號輸出端以及RFX2041C射頻收發器組成。
[0012]進一步，所述可控變色燈節點包括AC-DC電源模塊、降壓穩壓模塊、無線節點MCU、DC-DC恒流變換模塊和LED燈，所述AC-DC電源模塊的第一輸出端依次通過降壓穩壓模塊、無線節點MCU進而與DC-DC恒流變換模塊的第一輸入端連接，所述AC-DC電源模塊的第二輸出端與DC-DC恒流變換模塊的第二輸入端連接，所述DC-DC恒流變換模塊的輸出端與LED燈的輸入端連接，所述無線節點MCU還與智能網關控制盒連接。
[0013]進一步，所述AC-DC電源模塊采用FT838D開關電源芯片，所述DC-DC恒流變換模塊采用PAM2861芯片，所述無線節點MCU采用CC2530芯片。
[0014]進一步，所述紅外家電節點還連接有用于控制紅外家用電器的紅外無線控制電路，所述紅外無線控制電路由紅外接收頭、控制器、繼電器、第一供電電路接□和第二供電電路接口組成，所述紅外接收頭通過紅外無線的方式與紅外家電節點連接，所述紅外接收頭通過控制器而與繼電器連接，所述繼電器還分別與第一供電電路接口和第二供電電路接口連接。
[0015]本發明的有益效果是:集成有具有學習功能的智能網關控制盒，可以學習家用電器和照明系統所有遙控器的功能，為家用電器和照明系統的統一控制帶來可能，有利于進行存放和使用，更加方便；設有遠程服務器，可以對家用電器和照明系統進行遠程無線控制，十分方便；設有可控變色燈節點，可通過統一的Zigbee通信接口與PffM驅動波形對變色燈進行智能調控，方便用戶根據需要隨時隨地變換照明系統的色彩亮度、定時開關等，更加靈活和多樣化。進一步，智能網關控制盒集成了 WIFI模塊與CC2530芯片，WIFI模塊與CC2530芯片直接通過UART串口通信，簡化了數據傳輸處理，自身能實現路由器功能，不需要額外獨立的路由器，效率更高且成本較低。
【附圖說明】
[0016]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
[0017]圖1為本發明一種多功能智能家居控制系統的整體結構圖；
圖2為本發明云端服務器的結構框圖；
圖3為本發明智能網關控制盒、紅外家電節點和可控變色燈節點的結構框圖；
圖4為本發明智能網關控制盒的一種結構框圖；
圖5為本發明無線主控制器的電路原理圖；
圖6為本發明可控變色燈節點的具體結構圖；
圖7為本發明紅外無線控制電路的電路原理圖；
圖8為本發明實施例一智能家居系統的整體