專利名稱：多功能終端設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及終端設備，更具體地說，涉及一種具有報警和家用電器控制功能的終端設備。
背景技術：
無線通訊技術的迅猛發展，使得用戶的使用成本越來越低，在發達國家，移動電話正呈現出逐漸替代有線電話的趨勢。在家庭、辦公場所使用移動營運商提供的終端設備的用戶越來越多，特別是在固網電話線覆蓋不到的地方和架線成本高的地方。終端設備和移動終端(手機)的區別在于終端設備的位置是不移動的，而移動終端(手機)是需要移動的。終端設備和普通固定電話的區別是，終端設備是通過無限方式連接到網絡，而普通固定電話是通過電話線的有線方式連接到網絡。現有終端設備可以實現語音通話以及短消息等數據業務。
同時對于家庭用戶來說，在家中沒有人的時候，希望能夠隨時掌握室內是否有異常情況，如有竊賊闖入，煤氣泄露等；同時還希望能夠實現對家用電器開關的遠程控制，這些需求至今還沒有得到很好的實現。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題在于，針對現有技術不能滿足人們希望隨時隨地掌握室內情況，并實施控制的需求，在終端設備上添加部件實現告警、控制、遠程抄表等功能。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是由電源模塊、監測探頭、I/O控制模塊、語音處理模塊、主控模塊、射頻模塊、數據采集模塊組成終端設備硬件，配合軟件運行，提供通過短消息告警、短消息控制和遠程抄表功能。根據連接的無線網絡的不同，采用GSM網絡的為GSM終端設備，采用CDMA的為CDMA終端設備。終端設備每個模塊的具體組成如下1、電源模塊電源模塊為終端設備其他電路提供電源，主要包括三個部分，一是交流供電電路，作用是將市電220V的交流電壓變換為終端設備工作需要的直流電源；二是備用電池，三是切換電路，切換電源用來監視當前的電源供電情況，當檢測到交流電失電后，會自動將電池切換到給其他電路供電。
2、遙控器遙控器用來對是否告警，采用短消息告警還是使用高分貝揚聲器進行現場告警等告警參數進行設置；遙控器具有雙向無線射頻傳輸功能，能接收I/O控制模塊發射的射頻控制信號，并將接收到的控制信號轉換成相應的紅外信號實現對家電的控制。遙控器中存儲有家電的工作狀態，還可同時提供被控家電工作狀態反饋。
3、I/O控制模塊I/O控制模塊包括射頻模塊、接口電路和主控單片機，主控單片機通過接口電路與射頻模塊相連，實現與監測探頭、遙控器的無線傳輸，主控單片機還可通過接口電路與監測探頭實現有線連接。接口電路接收到的所有告警信號都傳送給與接口電路連接的主控單片機，主控單片機將這些告警信號處理后形成一定格式的告警數據。
4、數據采集模塊數據采集模塊包括用于實現遠程抄表RS232、TTL、RS485接口，也可以通過射頻模塊來實現和表的數據交換。
5、語音處理模塊語音處理模塊包括音頻解碼電路，高分貝揚聲器和話筒。話筒用來將現場的聲音轉換為模擬的音頻信號，音頻編解碼電路實現模擬的音頻信號和音頻數據之間的轉換。高分貝揚聲器提供現場高分貝的警號，用來阻嚇竊賊。
6、主控模塊主控模塊包括單片機、用于存儲運行程序和數據的存儲器1、用于存儲無線網絡協議要求的用戶信息的存儲器2(如SIM卡)，存儲器1和存儲器2可以所述單片機為同一芯片。并可控制其他電路部分的工作、查詢其他電路的工作狀態。主控模塊將從I/O控制模塊接收到的告警數據轉換為符合無線網絡要求短消息數據。主控模塊還可以將通過射頻模塊接收到的短消息轉換為對數據采集模塊、I/O控制模塊的控制或查詢操作，控制的響應或查詢結果同樣轉換為短消息方式，再由射頻模塊通過網絡發送給接警電話。
7、射頻模塊射頻模塊包括調制解調電路和天線。調制部分將低頻的數字信號調制成無線網絡協議要求的射頻信號，解調部分將接收到的射頻信號解調為低頻的數字信號。天線用來將調制好的信號通過電磁波的形式發送出去，同時可以接收網絡側發送的電磁波。
本實用新型的有益效果是，利用本實用新型的裝置能在非常隱蔽的情況下、通過無線網絡了解到終端設備周圍的情況，并可實現有聲的警鈴報警或無聲的短消息報警，同時還能夠實現遠程抄表及對家用電器的遠程控制。
下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中圖1是本實用新型終端設備的電路框圖；圖2是本實用新型終端設備的應用連接示意圖；圖3是本實用新型終端設備的接警處理流程圖；圖4是本實用新型終端設備的報警查詢流程圖；圖5是本實用新型終端設備的遠程抄表操作流程圖；圖6是控制家電流程圖；圖7是被控電源模塊框圖；圖8是遙控器框圖；圖9是報警處理單元的電路原理圖；圖10是控制單元的電路原理圖。
具體實施方式
一、下面介紹圖1中各部分的功能圖中虛線框為終端設備的結構示意圖，本實施例中終端設備作為GSM多功能終端設備，包括電源模塊101、監測探頭102、I/O控制模塊103、語音處理模塊104、主控模塊105、射頻模塊106等組成。電源模塊101為終端設備其他電路提供電源，主要包括三個部分，一是交流供電電路，作用是將市電220V的交流電壓變換為終端設備工作需要的直流電源；二是備用電池，三是電源切換電路，電源切換電源用來監視當前的電源供電情況，當檢測到交流電失電后，會自動將電池切換到給其他電路供電。監測探頭102有多個，用于收集各種告警信息并將其轉換為電或者電磁波信號傳送給I/O控制模塊，監測探頭102傳送告警信息的方式有有線和者無線兩種方式，可以根據需要選擇。遙控器107用來對是否告警等告警參數進行設置，并將接收到的控制信號轉換成相應的控制家電的紅外信號。I/O控制模塊103包括射頻模塊、接口電路和主控單片機，其具體電路原理圖如圖9所示出，主控單片機通過接口電路與射頻模塊相連，實現與監測探頭、遙控器的無線傳輸；主控單片機還可通過接口電路與監測探頭實現有線連接；接口電路接收到的所有信號都傳送給與其連接的主控單片機，主控單片機將這些告警信號處理后形成一定格式的告警數據。數據采集模塊108包括用于實現遠程抄表RS232接口，具體實施電路如圖10所示。語音處理模塊104包括音頻解碼電路、高分貝揚聲器和話筒，話筒用來將現場的聲音轉換為模擬的音頻信號，音頻解碼電路實現模擬的音頻信號和音頻數據之間的轉換，高分貝揚聲器提供現場高分貝的警號，用來阻嚇竊賊。主控模塊105包括單片機、存儲程序和數據的存儲器，以及GSM的SIM卡。單片機為16位，可提供兩路RS232接口、八路I/O控制口用于連接GSM的射頻模塊、數據處理采集器和I/O控制模塊。主控模塊105控制其他電路部分的工作、并可以查詢其他電路的工作狀態，主控模塊105將從I/O控制模塊接收到的告警數據轉換為符合GSM要求短消息數據，主控模塊105還可以將通過射頻模塊接收到的短消息轉換為對數據采集模塊108、I/O控制模塊103的控制或查詢操作，控制的響應或查詢結果同樣轉換為短消息方式，再由射頻模塊106通過GSM網絡發送給接警電話。射頻模塊106包括調制解調電路和天線。調制部分將低頻的數字信號調制成GSM的GMSK調制信號，解調部分將接收到的GMSK信號解調為低頻的數字信號。天線用來將調制好的信號通過電磁波的形式發送出去，同時可以接收GSM網絡側發送的電磁波。
二、下面結合圖2說明本實用新型應用連接監測探頭102通過有線和無線兩種方式與多功能終端設備通訊，遙控器通過射頻模塊與多功能終端設備實現無線通訊，需要遠程抄表的水表、電表或者煤氣表連接到終端設備的數據采集模塊。終端設備通過GSM網絡連接報警手機、報警電話和控制中心。
三、下面結合圖3說明本實用新型接警過程首先需要通過遙控器或者短消息設置告警參數，并開啟報警功能，告警開啟后，終端設備就處于待命狀態，一旦有告警被觸發，則根據告警參數的設置，可以采取兩種告警方式一為現場告警，通過高分貝揚聲器發出高分貝的報警信號阻嚇不名來著；二為短消息告警，即首先向接警手機發送報警信息的短消息，然后再自動撥叫報警電話，報警電話接通后，首先播放預先錄制的報警語音信號，然后再傳送現場的聲音。
四、下面結合圖4說明本實用新型報警查詢過程首先通過接警手機用戶向終端設備發送查詢告警的短消息，終端設備收到該短消息后，將內部保存的告警信息通過短消息發送給用戶接警手機。
五、下面結合圖6說明本實用新型家用電器控制過程用戶向終端設備發送查詢或者控制家用電器開關的短消息，當終端設備收到查詢短消息時，將家用電器的開關信息通過短消息發送給用戶手機；當終端設備收到控制短消息時，則根據收到的短消息中的參數，決定對家用電器進行開關操作，具體通過I/O控制模塊103向遙控器107發射射頻信號，107遙控器收到射頻信號將其轉換為相應的控制家用電器的紅外線信號，家用電器收到命令后執該命令；還可以在需要控制的家用電器中設置被控電源模塊，包括射頻模塊、單片機、繼電器，所述射頻模塊收到I/O控制模塊發送的射頻信號，經主控單片機處理控制繼電器開關從而達到控家用電器的目的。遙控器中存儲有家電的工作狀態，還可同時提供被控家電工作狀態反饋。
六、下面結合圖5說明本實用新型遠程抄表過程通過短消息進行遠程抄表首先要將支持RS232、RS485或TTL遠程抄表的水表、電表或者煤氣表連接到終端設備的數據采集模塊的接口上；同時也可以通過射頻模塊實現水表、電表或者煤氣表和數據采集模塊的通訊。上述操作完成后，負責抄表的控制中心向終端設備發送抄表的命令，終端設備通過接口或射頻模塊讀取表的當前值，以短消息的方式發送給抄表控制中心。
權利要求1.一種多功能終端設備，包括電源模塊，其特征在于，還包括用于設置報警參數并可向家用電器發送紅外控制信號的遙控器；用于接收監測探頭的無線和有線信號、向遙控器發送無線控制信號、向被控電源開關發送無線信號、并可發送報警數據的I/O控制模塊；用于模擬音頻信號和音頻數據轉換的語音處理模塊；用于控制所述I/O控制模塊、數據采集模塊和語音處理模塊并將報警數據轉換為符合無線網絡協議要求的短消息數據的主控模塊；與所述主控模塊和所述語音處理模塊相連用于實現短消息數據和音頻數據調制解調及無線收發的射頻模塊。
2.根據權利要求1所述的多功能終端設備，其特征在于，所述主控模塊包括單片機、用于存儲運行程序和數據的存儲器1；用于存儲無線網絡協議要求的用戶信息的存儲器2。
3.根據權利要求2所述的多功能終端設備，其特征在于，所述存儲器2為SIM卡。
4.根據權利要求3所述的多功能終端設備，其特征在于，所述遙控器包括主控單片機、與I/O控制模塊間的射頻接口、發送控制家電的紅外信號的紅外遙控裝置。
5.根據權利要求4所述的多功能終端設備，其特征在于，所述I/O控制模塊包括用于實現和遙控器、監測探頭的數據傳輸的射頻模塊和接口電路，產生報警數據并控制所述射頻模塊和接口電路工作的主控單片機；所述主控單片機通過接口電路與射頻模塊相連實現與遙控器、監測探頭的無線傳輸，同時還可通過有線接口與監測探頭相連實現有線傳輸。
6.根據權利要求5所述的多功能終端設備，其特征在于，還包括用于實現遠程抄表的數據采集模塊，所述數據采集模塊包括用于實現遠程抄表RS232、TTL、RS485接口。
7.根據權利要求6所述的多功能終端設備，其特征在于，所述語音處理模塊包括音頻編解碼電路、高分貝揚聲器和話筒。
8.根據權利要求7所述的多功能終端設備，其特征在于，所述射頻模塊包括調制解調電路和天線。
9.根據權利要求8所述的多功能終端設備，其特征在于，所述電源模塊包括交流供電電路、提供后備電源的電池、用于檢測所述交流供電電路和所述電池工作狀態并實施切換的切換電路。
10.根據權利要求1-9任何一項所述的多功能終端設備，其特征在于，所述無線網絡協議可以為GSM、PHS、CDMA、WCDMA、TD-SCDMA。
專利摘要一種多功能終端設備，包括電源模塊，用于設置報警參數并可向家用電器發送紅外控制信號的遙控器；用于接收監測探頭的信號、發送報警數據并可向遙控器發送控制信號的I/O控制模塊；用于遠程抄表的數據采集模塊；語音處理模塊；射頻模塊；用于控制所述I/O控制模塊、數據采集模塊和語音處理模塊工作并將所述報警數據和狀態數據轉換為符合無線網絡協議要求的短消息數據的主控制模塊。利用本實用新型的裝置能在非常隱蔽的情況下、通過網絡了解到終端設備周圍的情況，并可實現有聲的警鈴報警或無聲的短消息報警，同時還能夠實現遠程抄表及對家用電器的遠程控制。
文檔編號G08C17/00GK2713558SQ20042001502
公開日2005年7月27日 申請日期2004年1月16日 優先權日2004年1月16日
發明者劉儀 申請人:深圳市鼎鑫源實業有限公司