專利名稱：一種具有智能控制和安防功能的家用電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種家用電器，尤其是涉及一種具有智能控制和安防功能的 家用電器。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，公知的技術(shù)是國家知識產(chǎn)權(quán)局授予的200810113783. 9號專利，該 專利公開了一種電話遠(yuǎn)程控制和報警裝置，在該技術(shù)方案中數(shù)據(jù)接入管理芯片實現(xiàn)振鈴檢 測，自動摘掛機，并將電話線路與雙音頻收發(fā)芯片、語音芯片以及單片機連通。單片機控制 振鈴計數(shù)、摘掛機和雙音頻收發(fā)芯片、語音芯片，利用內(nèi)置的EEPROM存儲和修改密碼和外 撥號碼。核對密碼確認(rèn)用戶身份之后，接收用戶按鍵指令，并通過串口發(fā)給網(wǎng)關(guān)，實現(xiàn)家電 控制和狀態(tài)查詢，當(dāng)網(wǎng)關(guān)發(fā)來報警信號時，單片機通過串口接收來自網(wǎng)管的縮位代碼，讀取 EEPROM中該縮位代碼對應(yīng)的外撥號碼，自動撥號，即通過電話線路實現(xiàn)報警和控制，控制方 式相對單一，不適于廣泛推廣。這是現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，而提供一種具有智能控制和 安防功能的家用電器的技術(shù)方案，該方案的系統(tǒng)具有了用戶按鍵控制和警情自動報警的功 能，并且可以實現(xiàn)了遠(yuǎn)程無線短信控制。本方案是通過如下技術(shù)措施來實現(xiàn)的一種具有智能控制和安防功能的家用電 器，包括有主控芯片，與主控芯片連接的GSM短信模塊、無線收發(fā)模塊、語音模塊、液晶顯示 模塊、DTMF解碼模塊、DTMF編碼模塊、外部存儲器、安防報警設(shè)備和按鍵矩陣模塊，本方案 的特點還有一模擬摘機模塊與主控芯片連接，所述的語音模塊與模擬摘機模塊連接；所述的主控芯片采用兩片單片機STC89C52，STC89C52單片機內(nèi)置看門狗、自帶 512bit片外RAM方便進行大量數(shù)據(jù)處理以及儲存，并且支持串口在線編程，還內(nèi)置8K的 FLASH程序存儲器；第一片單片機STC89C52用于接收處理GSM短信模塊和無線收發(fā)模塊的 家電控制指令，存取外部存儲器的數(shù)據(jù)，控制模擬摘機，控制語音模塊的播放，并與單片機 二保持通信；第二片單片機STC89C52用于接收安防報警設(shè)備的報警信號，接收按鍵矩陣模 塊返回的按鍵值，控制液晶顯示模塊的顯示，控制、處理DTMF的編解碼，并與第一片單片機 保持通信。所述的模擬摘機模塊包括與固定電話接口連接的橋式整流電路，橋式整流電路的 正極與第一 NPN三極管的集電極連接，第一 NPN三極管的發(fā)射極與第二 NPN三極管的集電 極連接，所述的第二 NPN三極管的發(fā)射極通過第一電阻與橋式整流電路的負(fù)極連接，橋式 整流電路的負(fù)極接地，所述的第一 NPN三極管的集電極與光電耦合器的光敏二極管的集電 極連接，第一 NPN三極管的基極與光電耦合器的光敏二極管的發(fā)射極連接，所述的光電耦 合器的發(fā)光二極管的正極通過第二電阻與供電電壓VCC連接，光電耦合器的發(fā)光二極管的 負(fù)極與第一片單片機連接，當(dāng)單片機的此引腳輸出低電平時，即模擬摘機，所述的第二 NPN三極管的集電極和基極之間還并聯(lián)第三電阻，所述的第二 NPN三極管的基極通過一電容與 語音模塊連接，語音信號經(jīng)過第二 NPN三極管放大后，輸送到電話線上；橋式整流電路的正 極與第一穩(wěn)壓管的正極連接，第二穩(wěn)壓管與第四電阻并聯(lián)后通過第五電阻與第一穩(wěn)壓管的 負(fù)極連接，所述的第二穩(wěn)壓管的負(fù)極接地，第二穩(wěn)壓管的正極與第一片單片機連接，給單片 機振鈴信號，用于計數(shù)。所述的GSM短信模塊采用SIM300D，SIM300D接收手機短信(SMS)，通過串口方式 傳輸給第一片單片機，供單片機處理。所述的無線收發(fā)模塊采用PT2272/PT2262，所述的語 音模塊采用WT558D，所述的液晶顯示模塊采用液晶屏IXD1602，DTMF解碼模塊采用MT8870， DTMF編碼模塊采用HT9200，外部存儲器使用ATM24C02，安防報警設(shè)備含有煙霧報警器、煤 氣報警器、門禁器、紅外對射、紅外探測器等。所述的無線收發(fā)模塊通過無線方式與一從機連接，所述的從機包括無線接收模 塊，所述無線接收模塊通過解碼模塊與第三單片機連接，第三單片機與繼電器驅(qū)動模塊連 接。無線接收模塊接收到家電控制指令后，送到第三彈片機，第三單片機再控制相應(yīng)的繼電 器，實現(xiàn)家電的開關(guān)。所述的第三單片機采用STC12C2052。本方案的有益效果可根據(jù)對上述方案的敘述得知，由于本方案基于移動通信網(wǎng)絡(luò) 和固定通信網(wǎng)絡(luò)，可以實現(xiàn)操作者不局限于特定的環(huán)境中對家中的用電器的控制，以及對 家中安全報警信息的獲得。智能家庭控制部分操作十分簡單易行。并考慮到使用者所處的 環(huán)境(如家中；同城；外出旅游、出差等)分別設(shè)計經(jīng)濟適用的操作方式。如在家，可以方便 的使用無線遙控器進行操作；同城，可以使用手機或是固定電話撥打本設(shè)計所連接的固定 電話，即可根據(jù)語音提示進行相應(yīng)的操作；外出如果要控制家中的用電器，可以用手機給設(shè) 計發(fā)送短信，進行相應(yīng)的控制，并且操作成功會收到一條來自系統(tǒng)發(fā)出的“0K”短信。如若 家中出現(xiàn)情況，系統(tǒng)將自動判別是否屬于危險，若是，將通過聲光報警，并且自動撥打預(yù)存 的電話號碼，語音提示出現(xiàn)何種險情。做到準(zhǔn)確不誤。由此可見，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相 比，具有突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步，其實施的有益效果也是顯而易見的。

圖1為本實用新型具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為從機的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為模擬摘機電路的電路圖。圖中，1為第一單片機，2為第二單片機，3為GSM短信模塊，4為模擬摘機電路，5為 語音模塊，6為DTMF解碼模塊，7為DTMF編碼模塊，8為固定電話網(wǎng)絡(luò)，9為外部存儲器，10 為無線收發(fā)模塊，11為安防報警設(shè)備，12為按鍵矩陣模塊，13為液晶顯示模塊，14為無線接 收模塊，15為解碼模塊，16為第三單片機，17為繼電器驅(qū)動模塊。
具體實施方式
為能清楚說明本方案的技術(shù)特點，下面通過一個具體實施方式
，并結(jié)合其附圖，對 本方案進行闡述。通過附圖可以看出，本方案的具有智能控制和安防功能的家用電器，包括有主控 芯片，與主控芯片連接的GSM短信模塊3、無線收發(fā)模塊10、語音模塊5、液晶顯示模塊13、DTMF解碼模塊6、DTMF編碼模塊7、外部存儲器9、安防報警設(shè)備11和按鍵矩陣模塊12，還 有模擬摘機模塊4，與主控芯片連接，所述的語音模塊5與模擬摘機模塊4連接；所述的主控芯片采用兩片單片機，單片機采用STC89C52，STC89C52單片機內(nèi)置看 門狗、自帶512bi t片外RAM方便進行大量數(shù)據(jù)處理以及儲存，并且支持串口在線編程，還 內(nèi)置8K的FLASH程序存儲器；第一片單片機1用于接收處理GSM短信模塊3和無線收發(fā)模 塊10的家電控制指令，存取外部存儲器9的數(shù)據(jù)，控制模擬摘機模塊4的模擬摘機，控制語 音模塊5的播放，并與第二單片機2保持通信；第二片單片機2用于接收安防報警設(shè)備11 的報警信號，接收按鍵矩陣模塊12返回的按鍵值，控制液晶顯示模塊13的顯示，控制、處理 DTMF的編解碼，并與第一片單片機1保持通信。模擬摘機模塊4包括與固定電話網(wǎng)8接口連接的橋式整流電路，橋式整流電路的 正極與第一 NPN三極管Ql的集電極連接，第一 NPN三極管Ql的發(fā)射極與第二 NPN三極管 Q2的集電極連接，所述的第二 NPN三極管Q2的發(fā)射極通過第一電阻Rl與橋式整流電路的 負(fù)極連接，橋式整流電路的負(fù)極接地，所述的第一 NPN三極管Ql的集電極與光電耦合器Ul 的光敏二極管的集電極連接，第一 NPN三極管Ql的基極與光電耦合器Ul的光敏二極管的 發(fā)射極連接，所述的光電耦合器Ul的發(fā)光二極管的正極通過第二電阻R2與供電電壓VCC 連接，光電耦合器的發(fā)光二極管的負(fù)極與第一片單片機連接，當(dāng)單片機的此引腳輸出低電 平時，即模擬摘機，所述的第二NPN三極管Q2的集電極和基極之間還并聯(lián)第三電阻R3，所述 的第二 NPN三極管Q2的基極通過一電容Cl與語音模塊5連接，語音信號經(jīng)過第二 NPN三 極管Q2放大后，輸送到電話線上；橋式整流電路的正極與第一穩(wěn)壓管VDl的正極連接，第二 穩(wěn)壓管VD2與第四電阻R4并聯(lián)后通過第五電阻R5與第一穩(wěn)壓管VDl的負(fù)極連接，所述的 第二穩(wěn)壓管VD2的負(fù)極接地，第二穩(wěn)壓管VD2的正極與第一片單片機1連接，給單片機振鈴 信號，用于計數(shù)。所述的GSM短信模塊3采用SIM300D，SIM300D接收手機短信(SMS)，通過串口方 式傳輸給第一片單片機，供單片機處理。所述的無線收發(fā)模塊10采用PT2272/PT2262，所述 的語音模塊5采用WT558D，所述的液晶顯示模塊13采用液晶屏LCD1602，DTMF解碼模塊6 采用MT8870，DTMF編碼模塊7采用HT9200，外部存儲器9使用ATM24C02，安防報警設(shè)備11 含有煙霧報警器、煤氣報警器、門禁器、紅外對射、紅外探測器等。所述的無線收發(fā)模塊10通過無線方式與一從機連接，所述的從機包括無線接收 模塊14，所述無線接收模塊14通過解碼模塊15與第三單片機16連接，第三單片機16與繼 電器驅(qū)動模塊17連接。無線接收模塊14接收到家電控制指令后，送到第三單片機16，第三 單片機16再控制相應(yīng)的繼電器，實現(xiàn)家電的開關(guān)。所述的第三單片機16采用STC12C2052。本系統(tǒng)工作時，主控芯片檢測有無控制指令輸入、安防報警信號輸入、按鍵輸入。 如有指令信號輸入，查看何種控制方式輸入，如果為手機短信控制方式進入，即GSM短信模 塊3收到控制短信，首先查看短信中的密碼是否正確，如果錯誤，不執(zhí)行。正確則執(zhí)行相應(yīng) 的動作，通過無線收發(fā)模塊10，給從機發(fā)送控制信號，從機的無線接收模塊14接收控制信 號后，經(jīng)過第三單片機16的處理后，控制相應(yīng)的繼電器實現(xiàn)某一路家電的開關(guān)，操作成功 后通過GSM短信模塊3返回一條“0K”短信。如果為固定電話語音控制方式輸入，首先通過模擬摘機模塊4檢測振鈴次數(shù)。振 鈴次數(shù)未達(dá)到預(yù)定次數(shù)，說明被叫用戶已經(jīng)掛機或主人已接電話，即返回初始狀態(tài)。如果振
5鈴次數(shù)達(dá)到預(yù)定次數(shù)，第一單片機1通過控制模擬摘機模塊4模擬摘機，同時通過語音模塊 5發(fā)出語音提醒。用戶根據(jù)語音提醒進行操作。當(dāng)操作超時或是被叫用戶掛機，即自動掛 機。如果為無線遙控器控制方式，控制芯片接收、處理無線收發(fā)模塊10輸入的指令， 并通過無線收發(fā)模塊10發(fā)出指令控制相應(yīng)的家用電器。如果為安防報警輸入，控制芯片接收、處理安防報警設(shè)備發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，并通過 撥打電話方式，語音通知主人家中警情。如果為按鍵輸入，通過按鍵矩陣模塊12輸入本機密碼。密碼正確后，方能進行下 一步的設(shè)置?？刂菩酒邮瞻存I矩陣模塊12的輸入信號，通過固定電話網(wǎng)8撥打相關(guān)的電 話號碼。本實用新型并不僅限于上述具體實施方式
，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在本實用新型的 實質(zhì)范圍內(nèi)做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求一種具有智能控制和安防功能的家用電器，包括有主控芯片，與主控芯片連接的GSM短信模塊[3]、無線收發(fā)模塊[10]、語音模塊[5]、液晶顯示模塊[13]、DTMF解碼模塊[6]、DTMF編碼模塊[7]、外部存儲器[9]、安防報警設(shè)備[11]和按鍵矩陣模塊[12]，其特征是還有一模擬摘機模塊[4]與主控芯片連接，所述的語音模塊[5]與模擬摘機模塊[4]連接；所述的主控芯片采用兩片單片機，第一片單片機[1]用于接收處理GSM短信模塊[3]和無線收發(fā)模塊[10]的家電控制指令，存取外部存儲器[9]的數(shù)據(jù)，控制模擬摘機，控制語音模塊[5]的播放，并與第二片單片機[2]保持通信；第二片單片機[2]用于接收安防報警設(shè)備[11]的報警信號，接收按鍵矩陣模塊[12]返回的按鍵值，控制液晶顯示模塊[13]的顯示，控制、處理DTMF的編解碼，并與第一片單片機[1]保持通信；所述的模擬摘機模塊[4]包括與固定電話網(wǎng)[8]接口連接的橋式整流電路，橋式整流電路的正極與第一NPN三極管Q1的集電極連接，第一NPN三極管Q1的發(fā)射極與第二NPN三極管Q2的集電極連接，所述的第二NPN三極管Q2的發(fā)射極通過第一電阻R1與橋式整流電路的負(fù)極連接，橋式整流電路的負(fù)極接地，所述的第NPN三極管Q1的集電極與光電耦合器U1的光敏二極管的集電極連接，第一NPN三極管Q1的基極與光電耦合器U1的光敏二極管的發(fā)射極連接，所述的光電耦合器U1的發(fā)光二極管的正極通過第二電阻R2與供電電壓VCC連接，光電耦合器U1的發(fā)光二極管的負(fù)極與第一片單片機[1]連接，所述的第二NPN三極管Q2的集電極和基極之間還并聯(lián)第三電阻R3，所述的第二NPN三極管Q2的基極通過一電容C1與語音模塊[5]連接，橋式整流電路的正極與第一穩(wěn)壓管VD1的正極連接，第二穩(wěn)壓管VD2與第四電阻R4并聯(lián)后通過第五電阻R5與第一穩(wěn)壓管VD1的負(fù)極連接，所述的第二穩(wěn)壓管VD2的負(fù)極接地，第二穩(wěn)壓管VD2的正極與第一片單片機[1]連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有智能控制和安防功能的家用電器，其特征是所述的無 線收發(fā)模塊[10]通過無線方式與一從機連接，所述的從機包括無線接收模塊[14]，所述無 線接收模塊[14]通過解碼模塊[15]與第三單片機[16]連接，第三單片機[16]與繼電器 驅(qū)動模塊[17]連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有智能控制和安防功能的家用電器，其特征是所述的主 控芯片的單片機采用的是STC89C52。
專利摘要本實用新型提供了一種具有智能控制和安防功能的家用電器，包括有主控芯片，與主控芯片連接的GSM短信模塊、無線收發(fā)模塊、語音模塊、液晶顯示模塊、DTMF解碼模塊、DTMF編碼模塊、外部存儲器、安防報警設(shè)備和按鍵矩陣模塊，還有一模擬摘機模塊與主控芯片連接，所述的語音模塊與模擬摘機模塊連接。該方案具有了用戶按鍵控制和警情自動報警的功能，并且可以實現(xiàn)了遠(yuǎn)程無線短信控制。
文檔編號G05B19/042GK201749329SQ201020240659

公開日2011年2月16日 申請日期2010年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者于會山, 冀相奎, 王文元 申請人:聊城大學(xué)