一種智能家庭網(wǎng)關(guān)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到一種智能家庭網(wǎng)關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)科技的發(fā)展，智能家庭網(wǎng)關(guān)已經(jīng)發(fā)展成為當(dāng)前一項(xiàng)熱門(mén)技術(shù)，智能家庭網(wǎng)關(guān)作為智能家居內(nèi)外連接通信的核心，一方面實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部各智能家電設(shè)備間的連接，另一方面實(shí)現(xiàn)家庭智能家電設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)的連接。由于家電設(shè)備，電源插座等數(shù)量繁多及安放位置的因素，造成家庭內(nèi)部的電器布線困難，且重新布線還會(huì)破壞房間的已有裝修?；赑C機(jī)的家庭網(wǎng)關(guān)往往需要時(shí)刻處于運(yùn)行狀態(tài)，功耗大，體積大，價(jià)格昂貴，此外，現(xiàn)有的一些智能家庭網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜，同時(shí)對(duì)帶寬的要求也比較高，成本比較高，抗干擾能力較差。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是:傳統(tǒng)網(wǎng)關(guān)功耗大、體積大、價(jià)格昂貴、抗干擾能力較差等缺點(diǎn)。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種智能家庭網(wǎng)關(guān)，其特征在于:包括微處理器控制模塊、電參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊、開(kāi)關(guān)量監(jiān)測(cè)模塊、開(kāi)關(guān)量執(zhí)行模塊，其中:
[0006]所述電參數(shù)檢測(cè)模塊用于檢測(cè)家庭電網(wǎng)中的電壓電流變化信號(hào)，將監(jiān)測(cè)到的電壓電流變化信號(hào)輸入到微處理器控制模塊；
[0007]所述開(kāi)關(guān)量檢測(cè)模塊用于監(jiān)測(cè)家庭電網(wǎng)中的斷路信號(hào)，將監(jiān)測(cè)到的信號(hào)輸入到微處理器控制模塊；
[0008]所述微處理器控制模塊用于接收所述電參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊和所述開(kāi)關(guān)量監(jiān)測(cè)模塊發(fā)送的電壓電流變化信號(hào)和斷路信號(hào)，控制所述開(kāi)關(guān)量執(zhí)行模塊控制家用智能設(shè)備的開(kāi)關(guān)。
[0009]具體的，所述微處理器控制模塊包括CC2530芯片，所述電參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊包括電壓、電流互感電路和ADE7753芯片，所述互感電路中有互感線圈，所述互感線圈都是一側(cè)連接被監(jiān)測(cè)電路，另一側(cè)通過(guò)互感電路連接所述ADE7753，當(dāng)所述被監(jiān)測(cè)電路的電壓或者電流變化超過(guò)了一定的范圍，則所述ADE7753輸出電信號(hào)至所述CC2530，所述開(kāi)關(guān)量監(jiān)測(cè)模塊包括線性光耦tlp521，所述線性光耦tlp521 —邊設(shè)置在所述被監(jiān)測(cè)電路中，另一邊通過(guò)電路連接所述CC2530，開(kāi)關(guān)量執(zhí)行模塊是一個(gè)繼電器，設(shè)置在與家電設(shè)備串聯(lián)的電路里，所述CC2530接收所述電參數(shù)檢測(cè)模塊的電流、電壓信號(hào)和所述開(kāi)關(guān)量監(jiān)測(cè)模塊的斷路信號(hào)，通過(guò)輸出信號(hào)控制所述開(kāi)關(guān)量執(zhí)行模塊。
[0010]優(yōu)選的，所述智能家庭網(wǎng)關(guān)還包括一個(gè)串口通訊模塊，所述串口通訊模塊包括MAX232芯片，實(shí)現(xiàn)所述微處理器控制模塊通過(guò)所述串口通訊模塊與PC通訊的功能。
[0011]優(yōu)選的，所述微處理器控制模塊還包括一個(gè)無(wú)線單元，所述無(wú)線單元是CC2530的RF_P25引腳和RF_P26引腳上連接著天線電路，所述微處理器控制模塊通過(guò)所述無(wú)線單元與家用智能設(shè)備交互，實(shí)現(xiàn)對(duì)家用智能設(shè)備的調(diào)整、控制。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0013]1、本實(shí)用新型的參數(shù)監(jiān)測(cè)可以對(duì)電路中的多項(xiàng)參數(shù)(開(kāi)關(guān)量、電壓、電流)信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，然后傳給微處理器，微處理器發(fā)出指令并及時(shí)做出調(diào)整和措施來(lái)維持設(shè)備的正常工作運(yùn)行，監(jiān)測(cè)更全面，效果更可靠。
[0014]2、本實(shí)用新型采用了含有MAX232的串口通訊模塊，可以提高抗干擾能力，因?yàn)樵?duì)電源噪聲很敏感，所以加了去耦電容。
[0015]3、本實(shí)用新型采用cc2530作為微處理器，因?yàn)閏c2530工作功耗小，成本，精確度高，成本低，使用方便。
[0016]4、本實(shí)用新型的電參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊采用型號(hào)為GCT210BF-501A/20mA的微型電流互感器PCB板設(shè)計(jì)，安裝、改造簡(jiǎn)便，抗干擾能力強(qiáng)。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型的微處理器控制及通訊電路圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型的電參數(shù)監(jiān)測(cè)電路圖。
[0020]圖中附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:1、電參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊；2、微處理器控制模塊；3、串口通訊模塊；4、開(kāi)關(guān)量監(jiān)測(cè)模塊；5、開(kāi)關(guān)量執(zhí)行模塊；6、DB9串口接口 ；7、ZigBee模塊(設(shè)置在智能家電設(shè)備上)。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說(shuō)明。
[0022]如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)用新型提供一種智能家庭網(wǎng)關(guān)，包括電參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊1、微處理器控制模塊2、串口通訊模塊3、開(kāi)關(guān)量監(jiān)測(cè)模塊4、開(kāi)關(guān)量執(zhí)行模塊5。微處理器控制模塊2包括芯片cc2530，cc2530的RF_P25引腳和RF_P26引腳上連接著天線電路。電參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊I包括電壓、電流互感電路，互感電路中有互感線圈，互感線圈都是一側(cè)連接被監(jiān)測(cè)電路，另一側(cè)通過(guò)互感電路連接ADE7753，本實(shí)施例中被監(jiān)測(cè)電路為芯片ADE7753的供電電路(因?yàn)樾酒墓╇婋娐愤B接家庭用電系統(tǒng)，220v市電經(jīng)過(guò)變壓器整流、降壓為ADE7753供電，所以監(jiān)測(cè)芯片供電電路的情況就等于監(jiān)測(cè)了家庭用電電路的情況)，當(dāng)芯片ADE7753的供電電路電壓或電流變化時(shí)，互感線圈產(chǎn)生相應(yīng)的互感電壓、電流信號(hào)至所述ADE7753，ADE7753是一款帶串行接口和脈沖輸出的高精度電能計(jì)量1C，當(dāng)監(jiān)測(cè)電路的電壓或者電流變化超過(guò)了一定的范圍，則ADE7753輸出電信號(hào)至cc2530，同樣的，開(kāi)關(guān)量監(jiān)測(cè)模塊4包括線性光耦tlp521，線性光耦tlp521 —邊設(shè)置在被監(jiān)測(cè)電路中，另一邊通過(guò)電路連接cc2530，當(dāng)被監(jiān)測(cè)電路斷電時(shí)，線性光耦tlp521可以將斷路信號(hào)傳送至cc2530的P1_0引腳。CC2530接收到電參數(shù)檢測(cè)模塊I的電流、電壓信號(hào)和開(kāi)關(guān)量監(jiān)測(cè)模塊4的斷路信號(hào)，輸出信號(hào)給開(kāi)關(guān)量執(zhí)行模塊5，開(kāi)關(guān)量執(zhí)行模塊5是一個(gè)繼電器，設(shè)置在與家電設(shè)備串聯(lián)的電路里，實(shí)現(xiàn)對(duì)家電設(shè)備的用電控制。另外串口通訊模塊3包括一片MAX232芯片，可以實(shí)現(xiàn)RS232電平和TTL電平相互轉(zhuǎn)換，串口通訊模塊3連接DB9串口實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)的通訊。該微處理器控制模塊2還包括無(wú)線單元(RF_P25引腳和RF_P26引腳上連接著的天線電路)，所述cc2530通過(guò)無(wú)線單元接收或發(fā)射具有ZigBee協(xié)議的無(wú)線信號(hào)，ZigBee模塊7 (設(shè)置在智能家電設(shè)備上)將家用智能設(shè)備的數(shù)據(jù)參數(shù)(溫度、燈光強(qiáng)度、音量大小)發(fā)送給CC2530，cc2530將接收到的信號(hào)通過(guò)max232轉(zhuǎn)換連接電腦的DB9串口，實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)的通訊，使得管理員可以在PC機(jī)軟件上實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)家庭設(shè)備的情況，同時(shí)，也可以通過(guò)天線電路發(fā)送數(shù)據(jù)給ZigBee模塊7，ZigBee模塊7將數(shù)據(jù)發(fā)至家用智能設(shè)備的程序中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)家用智能設(shè)備的調(diào)整、控制。在串口發(fā)送的情況下，MAX232的T2IN管腳為T(mén)TL電平輸入管腳，與cc2530的P0_4管腳相連，T20UT管腳為相應(yīng)的RS-232電平輸出管腳，與DB9九孔的母串口的2管腳相連；在串口接收的情況下，MAX232的R2IN管腳為RS-232電平輸入管腳，與DB9母串口的3管腳相連，R20UT管腳為相應(yīng)的TTL電平輸出管腳，與cc2530的P0_5管腳相連。MAX232可在電源電壓為3-5.5V范圍內(nèi)時(shí)正常工作。C1+、C1-、C2+、C2-、V+及V-引腳是MAX232內(nèi)部的電源變換部分，需要外接電容才能工作，電容(:13，(:14，(:19，021，都選用0.1uF的電容，可以提高抗干擾能力。因?yàn)樵?duì)電源噪聲很敏感，所以加了 0.1u的去耦電容C1。
[0023]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能家庭網(wǎng)關(guān)，其特征在于:包括微處理器控制模塊、電參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊、開(kāi)關(guān)量監(jiān)測(cè)模塊、開(kāi)關(guān)量執(zhí)行模塊，其中: 所述電參數(shù)檢測(cè)模塊用于檢測(cè)家庭電網(wǎng)中的電壓電流變化信號(hào)，將監(jiān)測(cè)到的電壓電流變化信號(hào)輸入到微處理器控制模塊； 所述開(kāi)關(guān)量檢測(cè)模塊用于監(jiān)測(cè)家庭電網(wǎng)中的斷路信號(hào)，將監(jiān)測(cè)到的信號(hào)輸入到微處理器控制模塊； 所述微處理器控制模塊用于接收所述電參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊和所述開(kāi)關(guān)量監(jiān)測(cè)模塊發(fā)送的電壓電流變化信號(hào)和斷路信號(hào)，控制所述開(kāi)關(guān)量執(zhí)行模塊控制家用智能設(shè)備的開(kāi)關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能家庭網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述微處理器控制模塊包括cc2530芯片，所述電參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊包括電壓、電流互感電路和ADE7753芯片，所述互感電路中有互感線圈，所述互感線圈都是一側(cè)連接被監(jiān)測(cè)電路，另一側(cè)通過(guò)互感電路連接所述ADE7753，當(dāng)所述被監(jiān)測(cè)電路的電壓或者電流變化超過(guò)了一定的范圍，則所述ADE7753輸出電信號(hào)至所述CC2530，所述開(kāi)關(guān)量監(jiān)測(cè)模塊包括線性光耦tlp521，所述線性光耦tlp521 —邊設(shè)置在所述被監(jiān)測(cè)電路中，另一邊通過(guò)電路連接所述CC2530，開(kāi)關(guān)量執(zhí)行模塊是一個(gè)繼電器，設(shè)置在與家電設(shè)備串聯(lián)的電路里，所述CC2530接收所述電參數(shù)檢測(cè)模塊的電流、電壓信號(hào)和所述開(kāi)關(guān)量監(jiān)測(cè)模塊的斷路信號(hào)，通過(guò)輸出信號(hào)控制所述開(kāi)關(guān)量執(zhí)行模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能家庭網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述智能家庭網(wǎng)關(guān)還包括一個(gè)串口通訊模塊，所述串口通訊模塊包括MAX232芯片，實(shí)現(xiàn)所述微處理器控制模塊通過(guò)所述串口通訊模塊與PC通訊的功能。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能家庭網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述微處理器控制模塊還包括一個(gè)無(wú)線單元，所述無(wú)線單元是cc2530的RF_P25引腳和RF_P26引腳上連接著天線電路，所述微處理器控制模塊通過(guò)所述無(wú)線單元與家用智能設(shè)備交互，實(shí)現(xiàn)對(duì)家用智能設(shè)備的調(diào)整、控制。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域，具體為一種智能家庭網(wǎng)關(guān)，包括：串口通訊模塊、微處理器控制模塊、電參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊、開(kāi)關(guān)量監(jiān)測(cè)模塊及控制電路，所述串口通訊模塊與所述微處理器控制模塊連接，所述微處理器控制模塊與所述電參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊連接，所述控制電路包括微處理器控制及通訊電路、監(jiān)測(cè)電路。本實(shí)用新型可依據(jù)實(shí)時(shí)測(cè)得的參數(shù)來(lái)判斷設(shè)備是否正常工作，微處理器發(fā)出指令并及時(shí)做出調(diào)整和措施來(lái)維持設(shè)備的正常工作運(yùn)行，是一種全天候、適用于各種情況的基于MAX232與ZigBee網(wǎng)絡(luò)的智能家庭網(wǎng)關(guān)，結(jié)構(gòu)緊湊、設(shè)計(jì)合理，可靠性高，且造價(jià)低，操作使用簡(jiǎn)單，易推廣。
【IPC分類(lèi)】H04L12-66
【公開(kāi)號(hào)】CN204291030
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520028757
【發(fā)明人】徐曉光, 許生, 王品, 周紅亮, 吳磊磊, 王劍, 陳振, 馬平華, 陸濤, 胡楠, 夏雯娟
【申請(qǐng)人】安徽工程大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2015年1月15日