一種智能家居網關的制作方法

本實用新型涉及智能家居網絡技術領域，特別是涉及一種智能家居網關。

背景技術：

智能家居（smart home, home automation）是以住宅為平臺，利用綜合布線技術、網絡通信技術、 安全防范技術、自動控制技術、音視頻技術將家居生活有關的設施集成，構建高效的住宅設施與家庭日程事務的管理系統，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術性，并實現環保節能的居住環境。

智能家居的設備與設備之間需要組網進行控制和設備數據的收集，但現有的智能家居網關具有以下缺點：

（1）已有產品有使用點對點通訊的產品，這類產品的網關與設備之間由于沒有組網，它們之間安裝的距離是要求比較短的，并且相應抗干擾的能力也較差；

（2）使用點對點通訊的產品，會產生較高的功耗；

（3）通訊安全級別低、通訊數據可靠程度低。

技術實現要素：

基于此，提供一種智能家居網關。

一種智能家居網關，包括MCU主控模塊、以及分別與MCU主控模塊連接的ZigBee模塊、WIFI模塊、GPRS模塊，所述ZigBee模塊連接智能家居設備，WIFI模塊和GPRS模塊作為可選的兩種與用戶終端連接的通信方式，其中，WIFI模塊與路由器無線連接，所述路由器通過云端與用戶終端通信連接，GPRS模塊直接通過云端與用戶終端通信連接；所述ZigBee模塊包括ZigBee芯片U2和ZigBee通信電路，所述ZigBee芯片U2與MCU主控模塊連接，所述ZigBee通信電路與ZigBee芯片U2連接，所述ZigBee通信電路連接智能家居設備。

優選的，所述MCU主控模塊包括型號為LPC54102的主控芯片U1和JTAG接口A1，所述JTAG接口A1與所述主控芯片U1連接。

優選的，所述ZigBee芯片U2為型號為JN5169的無線通信芯片，所述ZigBee芯片U2與主控芯片U1連接。

優選的，所述WIFI模塊包括型號為MT5931的WIFI芯片U3，所述WIFI芯片U3與主控芯片U1連接。

優選的，所述GPRS模塊采用型號為Mt6261的GPRS芯片U4、分別與GPRS芯片U4連接的插卡電路，所述GPRS芯片U4與主控芯片U1連接，所述插卡電路插入SIM卡，通過GPRS網絡與用戶終端連接。

優選的，所述MCU主控模塊連接有FLASH存儲單元，所述FLASH存儲單元與主控芯片U1連接。

優選的，所述MCU主控模塊還連接有電源模塊，所述電源模塊通過Micro USB接口與外部電源連接，所述電源模塊分別與MCU主控模塊、ZigBee模塊、WIFI模塊和GPRS模塊連接。

上述智能家居網關，通過ZigBee模塊連接智能家居設備，并將智能家居設備的狀態傳送MCU主控模塊，MCU主控模塊通過WIFI模塊或者GPRS模塊與用戶終端連接，用戶終端輸出控制指令，進而對智能家居設備進行控制，在設備與設備之間可通過主控模塊相互連接，使用ZigBee進行組網，能大大提高設備間安裝的距離、抗干擾的能力；使用ZigBee通訊，能大大降低功耗，通訊安全級別高且數據可靠。

附圖說明

圖1為本實用新型所述智能家居網關的原理框圖；

圖2為本實用新型所述主控芯片U1和JTAG接口A1的電路示意圖；

圖3為本實用新型所述ZigBee芯片U2和ZigBee通信電路的電路示意圖；

圖4為本實用新型所述按鍵電路和指示燈電路的電路示意圖；

圖5為本實用新型所述WIFI芯片U3的電路示意圖；

圖6為本實用新型所述GPRS芯片U4的電路示意圖；

圖7為本實用新型所述插卡電路的電路示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式做詳細的說明。

請參閱圖1，一種智能家居網關，包括MCU主控模塊20、以及分別與MCU主控模塊20連接的ZigBee模塊30、WIFI模塊40、GPRS模塊50，ZigBee模塊30連接智能家居設備，WIFI模塊40和GPRS模塊50作為可選的兩種與用戶終端80連接的通信方式，其中，WIFI模塊40與路由器60無線連接，路由器60通過云端70與用戶終端80通信連接，GPRS模塊50直接通過云端70與用戶終端通信連接。用戶終端80可為智能手機、智能平板、智能可穿戴設備等終端設備。

ZigBee模塊30可獲取智能家居設備的當前狀態或者獲取外界環境的狀態，并將這種狀態傳輸到MCU主控模塊20，MCU主控模塊20通過WIFI模塊40或者GPRS模塊50傳輸至用戶終端80，用戶可在用戶終端80上將命令傳輸至用戶終端80，用戶終端80通過WIFI模塊40和GPRS模塊50可傳輸至MCU主控模塊20上，將智能家居網關及其綁定的智能家居設備進行控制；用戶可通過其他智能設備控制用戶終端例如網頁端通過指定的用戶帳號，通過互聯網將指令傳輸至WIFI模塊40或者GPRS模塊50，智能家居網關及其綁定的智能控制設備實現遠程控制。

MCU主控模塊20通過UART連接控制ZigBee模塊30進行組網，通過UART控制WIFI模塊40或GPRS模塊50發送數據，通過使用zigbee組網，具有安裝距離長、功耗低、通訊安全可靠的優點。

請參閱圖1和圖2，MCU主控模塊20包括主控芯片U1和JTAG接口A1，JTAG接口A1與主控芯片U1連接。主控芯片U1的型號為LPC54102的控制芯片。JTAG接口A1可用于調試及燒錄程序。

請參閱圖1和圖3，ZigBee模塊30包括ZigBee芯片U2和ZigBee通信電路31，ZigBee芯片U2與主控芯片U1連接，ZigBee通信電路31與ZigBee芯片U2連接，ZigBee通信電路31連接智能家居設備。ZigBee芯片U2的型號為JN5169的無線通信芯片。ZigBee通信電路31的天線部分遵從50Ω阻容匹配，并實現π型網絡，無線連接智能家居設備更為可靠。

請參閱圖1和圖4，ZigBee模塊30還包括相應的按鍵電路32和指示燈電路33，按鍵電路32和指示燈電路33均與ZigBee芯片U2連接。按鍵電路32具有復位、電源接通和斷開等功能，指示燈電路33的亮滅情況可反映出ZigBee模塊30當前的工作狀態。

請參閱圖1和圖5，WIFI模塊40包括型號為MT5931的WIFI芯片U3，WIFI芯片U3與主控芯片U1連接。

請參閱圖1、圖6和圖7，GPRS模塊50采用型號為Mt6261的GPRS芯片U4、與GPRS芯片U4連插卡電路51，GPRS芯片U4與主控芯片U1連接，插卡電路51插入SIM卡，通過GPRS網絡與用戶終端80連接，并綁定的智能控制設備。

請繼續參閱圖1，MCU主控模塊連接有FLASH存儲單元，FLASH存儲單元與主控芯片U1連接，用于存放操作系統內核代碼、文件系統以及應用程序。

MCU主控模塊還連接有電源模塊10，電源模塊10通過Micro USB接口11與外部電源連接，電源模塊10分別與MCU主控模塊20、ZigBee模塊30、WIFI模塊40和GPRS模塊50連接。電源模塊10輸出4.2V的DC電壓提供給4G模塊工作，輸出3.7-4.2VDC給鋰電池充電，輸出3.3VDC提供給MCU主控模塊和WIFI模塊工作。

上述智能家居網關，在設備與設備之間可通過主控模塊相互連接，使用ZigBee進行組網，能大大提高設備間安裝的距離、抗干擾的能力；使用ZigBee通訊，能大大降低功耗，通訊安全級別高且數據可靠。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。