CN204287940U - 一种智能家居控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能家居控制装置，包括WIFI模块、USB接口、RF发射模块、FSK双向收发模块、协议转换模块和控制器，所述WIFI模块通过USB接口连接协议转换模块，所述协议转换模块、RF发射模块和FSK双向收发模块连接控制器。本实用新型由协议转换模块将WIFI模块传输的控制指令进行协议转换后传输给控制器；控制器将协议转换模块传输的控制指令通过RF模块向外或者FSK双向收发模块向外发射来控制其它家电设备，其作用的电子元器件少，结构紧凑，可集成在任何一个家电设备中（如机顶盒中），其成本低，有利于智能家居控制系统的普及。

Description

一种智能家居控制装置

技术领域

本实用新型涉及智能家居控制技术，特别涉及一种智能家居控制装置。

背景技术

智能家居是一个居住环境，是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境，实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、 智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。

智能家居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设备集成。由于智能家居采用的技术标准与协议的不同，大多数智能家居系统都采用综合布线方式，但少数系统可能并不采用综合布线技术，如电力载波，不论哪一种情况，都一定有对应的网络通信技术来完成所需的信号传输任务，因此网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之一。安全防范技术是智能家居系统中必不可少的技术，在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通等领域都有广泛应用。自动控制技术是智能家居系统中必不可少的技术，广泛应用在智能家居控制中心、家居设备自动控制模块中，对于家庭能源的科学管理、家庭设备的日程管理都有十分重要的作用。音视频技术是实现家庭环境舒适性、艺术性的重要技术，体现在音视频集中分配、背景音乐、家庭影院等方面。

智能家居融合了自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体的网络化智能化的家居控制系统。智能家居将让用户有更方便的手段来管理家庭设备，比如，通过触摸屏、无线遥控器、电话、互联网或者语音识别控制家用设备，更可以执行场景操作，使多个设备形成联动；另一方面，智能家居内的各种设备相互间可以通讯，不需要用户指挥也能根据不同的状态互动运行，从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全。

目前，大部分智能家居系统，以计算机作为主控制设备，由用户的手机或平板电脑向计算机发送控制指令，来控制家用电器的工作状态，这样安装一套智能家居系统价格比较高，使得智能家居控制系统比较难普及到每个家庭。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种低成成的智能家居控制装置。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种智能家居控制装置，其包括：

WIFI模块；

USB接口；

RF发射模块；

FSK双向收发模块；

用于将WIFI模块传输的控制指令进行协议转换后传输给控制器的协议转换模块；

用于将协议转换模块传输的控制指令通过RF模块向外发射、及将FSK双向收发模块接收的信息转换给WIFI模块的控制器；

所述WIFI模块通过USB接口连接协议转换模块，所述协议转换模块、RF发射模块和FSK双向收发模块连接控制器。

所述的智能家居控制装置，还包括电源模块，所述电源模块连接控制器、RF发射模块、FSK双向收发模块、和协议转换模块。

所述的智能家居控制装置中，所述RF发射模块包括RF芯片、第一电感、第二电感、第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一晶振和第一天线接口，所述RF芯片的PAOUT端通过第一电感连接电源模块的5V供电端、还通过第一电容连接第二电感的一端，所述第二电感的另一端连接第一天线接口、还通过第二电容接地，所述RF芯片的ASK端通过第一电阻连接控制器、还通过第二电阻接地，所述RF芯片的XTLIN端连接第一晶振的一端、还通过第四电容接地，RF芯片的XTLOUT端连接第一晶振的另一端、还通过第三电容接地。

所述的智能家居控制装置中，所述控制器包括单片机、RF指示灯、第三电阻和第五电容，所述单片机的PD3端通过第一电阻连接RF芯片的ASK端，单片机的PD4端连接RF指示灯的负极，RF指示灯的正极通过第三电阻连接电源模块的3.3V供电端，单片机的VCAP端通过第五电容接地，单片机的PC5端、PC6端、PC7端和PA3端均连接FSK双向收发模块，单片机的PD5端和PD6端连接协议转换模块。

所述的智能家居控制装置中，所述FSK双向收发模块包括FSK芯片、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻，所述FSK芯片的第1端连接单片机的PC7端、还通过第六电阻电源模块的3.3V供电端，FSK芯片的第2端连接单片机的PC6端、还通过第七电阻电源模块的3.3V供电端，FSK芯片的第3端连接单片机的PC5端、还通过第五电阻电源模块的3.3V供电端，FSK芯片的第6端连接单片机的PA3端、还通过第四电阻电源模块的3.3V供电端。

所述的智能家居控制装置中，所述协议转换模块包括协议转换芯片、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第六电容、第七电容、第八电容和第二晶振，所述协议转换芯片的TXD端通过第八电阻连接电源模块的3.3V供电端、还连接单片机的PD6端，协议转换芯片的RXD端通过第九电阻连接电源模块的3.3V供电端、还连接单片机的PD5端，协议转换芯片的VDD_232端通过第六电容接地，协议转换芯片的OSC2端连接第二晶振的一端、还通过第七电容接地，协议转换芯片的OSC1端连接第二晶振的另一端、还通过第八电容接地，协议转换芯片的DM端通过第十电阻连接USB接口的D-端，协议转换芯片的DP端通过第十一电阻连接USB接口的D+端。

所述的智能家居控制装置中，所述电源模块包括电源转换芯片、电源接口、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第十四电容、第十二电阻和电源指示灯，所述电源转换芯片的VIN端连接电源接口、还分别通过第九电容、第十电容、第十一电容接地，电源转换芯片的VOUT端为电源转换芯片的3.3V供电端，连接协议转换模块、控制器、RF发射模块和FSK双向收发模块、也通过第十二电阻连接电源指示灯的正极，电源指示灯的负极接地，电源转换芯片的VOUT端还分别通过第十二电容、第十三电容和第十四电容接地。

所述的智能家居控制装置中，所述智能家居控制装置集成在机顶盒中。

相较于现有技术，本实用新型提供的智能家居控制装置，由协议转换模块将WIFI模块传输的控制指令进行协议转换后传输给控制器；控制器将协议转换模块传输的控制指令通过RF模块向外或者FSK双向收发模块向外发射来控制其它家电设备，其作用的电子元器件少，结构紧凑，可集成在任何一个家电设备中（如机顶盒中），其成本低，有利于智能家居控制系统的普及。

附图说明

图1为本实用新型智能家居控制装置的电路图。

图2为本实用新型智能家居控制装置中电源模块的电路图。

具体实施方式

本实用新型提供一种智能家居控制装置，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型的智能家居控制装置，包括：WIFI模块10、USB接口J1、RF发射模块20、FSK双向收发模块、协议转换模块40和控制器50，所述WIFI模块10通过USB接口J1连接协议转换模块40，所述协议转换模块40、RF发射模块20和FSK双向收发模块连接控制器50。

其中，所述WIFI模块用于收到WIFI信号，USB接口J1传输无线信号，协议转换模块40用于将WIFI模块传输的控制指令进行协议转换后传输给控制器50。控制器50用于将协议转换模块40传输的控制指令通过RF模块向外发射、及将FSK双向收发模块接收的信息转换给WIFI模块。

请一并参阅图2，本实用新型的智能家居控制装置还包括电源模块60，所述电源模块60连接控制器50、RF发射模块20、FSK双向收发模块、和协议转换模块40，用于给智能家居控制装置的模块提供其工作所需的电压。

具体在，所述RF发射模块20包括RF芯片U1、第一电感L1、第二电感L2、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一晶振Y1和第一天线接口ANT1。

所述RF芯片U1的PAOUT端通过第一电感L1连接电源模块60的5V供电端、还通过第一电容C1连接第二电感L2的一端，所述第二电感L2的另一端连接第一天线接口ANT1、还通过第二电容C2接地，所述RF芯片U1的ASK端通过第一电阻R1连接控制器50、还通过第二电阻R2接地，所述RF芯片U1的XTLIN端连接第一晶振Y1的一端、还通过第四电容C4接地，RF芯片U1的XTLOUT端连接第一晶振Y1的另一端、还通过第三电容C3接地。

其中，所述RF芯片U1为一种ASK 433.92M RF发射模块。第一晶振Y1主要用于提供时钟信号，第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4主要起滤波作用，避免信号干扰。当要控制家电设备时，由控制器50输出信号，经RF芯片U1处理后经第一天线接口ANT1发射出去。

请继续参阅图1，所述控制器50包括单片机U2、RF指示灯D1、第三电阻R3和第五电容C5，所述单片机U2的PD3端通过第一电阻R1连接RF芯片U1的ASK端，单片机U2的PD4端连接RF指示灯D1的负极，RF指示灯D1的正极通过第三电阻R3连接电源模块60的3.3V供电端，单片机U2的VCAP端通过第五电容C5接地，单片机U2的PC5端、PC6端、PC7端和PA3端均连接FSK双向收发模块，单片机U2的PD5端和PD6端连接协议转换模块40。

所述RF指示灯D1为红色指示灯，用于指示RF发码状态，在单片机U2输出RF信号时，单片机U2的PD4端为输出低电平，使RF指示灯D1点亮指示智能家居控制器50处于RF发码状态。

本实施例中，所述FSK双向收发模块包括FSK芯片U3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7，所述FSK芯片U3的第1端连接单片机U2的PC7端、还通过第六电阻R6电源模块60的3.3V供电端，FSK芯片U3的第2端连接单片机U2的PC6端、还通过第七电阻R7电源模块60的3.3V供电端，FSK芯片U3的第3端连接单片机U2的PC5端、还通过第五电阻R5电源模块60的3.3V供电端，FSK芯片U3的第6端连接单片机U2的PA3端、还通过第四电阻R4电源模块60的3.3V供电端。其中，所述FSK双向收发模块和RF发射模块20共用天线，两者通过同一根天线收发信号。

所述FSK芯片U3为一种FSK 433M双向收发模块，其应用于数据传输、防盗报警、无线遥控、家电控制、无线玩具、汽车防盗器、无线倒车雷达、遥控车库门、遥控电动卷帘门窗、伸缩门、遥控拉闸门；为GSM/GPS车载系统配套和工业控制、亦可用于复杂环境要求较高的系统的理想选择。FSK 433M双向收发模块采用晶体稳频技术具有较高的频率稳定度超外差接收，具有性能稳定可靠、使用简单、体积小、价格低廉的特点。

请继续参阅图1，所述协议转换模块40包括协议转换芯片U4、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8和第二晶振Y2。所述协议转换芯片U4的TXD端通过第八电阻R8连接电源模块60的3.3V供电端、还连接单片机U2的PD6端，协议转换芯片U4的RXD端通过第九电阻R9连接电源模块60的3.3V供电端、还连接单片机U2的PD5端，协议转换芯片U4的VDD_232端通过第六电容C6接地，协议转换芯片U4的OSC2端连接第二晶振Y2的一端、还通过第七电容C7接地，协议转换芯片U4的OSC1端连接第二晶振Y2的另一端、还通过第八电容C8接地，协议转换芯片U4的DM端通过第十电阻R10连接USB接口J1的D-端，协议转换芯片U4的DP端通过第十一电阻R11连接USB接口J1的D+端。

WIFI模块输出的信号经USB接口J1传输至协议转换芯片U4中，经协议转换芯片U4进行协议转换后，输出给单片机U2处理，使单片机U2输出对应的射频信号至FSK芯片U3或者RF芯片U1中，通过FSK芯片U3或者RF芯片U1向相应的家电设备发送控制信号，来控制家电的工作状态。

请一并参阅图1和图2，所述电源模块60包括电源转换芯片U5、电源接口J2、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第十四电容C14、第十二电阻R12和电源指示灯D2，所述电源转换芯片U5的VIN端连接电源接口J2、还分别通过第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11接地，电源转换芯片U5的VOUT端为电源转换芯片U5的3.3V供电端，连接协议转换模块40、控制器50、RF发射模块20和FSK双向收发模块、也通过第十二电阻R12连接电源指示灯D2的正极，电源指示灯D2的负极接地，电源转换芯片U5的VOUT端还分别通过第十二电容C12、第十三电容C13和第十四电容C14接地。

所述电源转换芯片U5的型号为LM1117_3.3，用于将5V电压转换为3.3V的电压给协议转换模块40、控制器50、RF发射模块20和FSK双向收发模块供电。所述电源指示灯D2为绿色LED灯，用于指示电源的工作状态。

本实用新型的智能家居控制装置，其使用的电子元件少，结构紧凑，而且成本低，可集成电路在机顶盒中、智能电视等家电设备中，有利于智能密码系统的普及。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种智能家居控制装置，其特征在于，包括：

WIFI模块；

USB接口；

RF发射模块；

FSK双向收发模块；

用于将WIFI模块传输的控制指令进行协议转换后传输给控制器的协议转换模块；

用于将协议转换模块传输的控制指令通过RF模块向外发射、及将FSK双向收发模块接收的信息转换给WIFI模块的控制器；

所述WIFI模块通过USB接口连接协议转换模块，所述协议转换模块、RF发射模块和FSK双向收发模块连接控制器。

2.根据权利要求1所述的智能家居控制装置，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块连接控制器、RF发射模块、FSK双向收发模块、和协议转换模块。

3.根据权利要求2所述的智能家居控制装置，其特征在于，所述RF发射模块包括RF芯片、第一电感、第二电感、第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一晶振和第一天线接口，所述RF芯片的PAOUT端通过第一电感连接电源模块的5V供电端、还通过第一电容连接第二电感的一端，所述第二电感的另一端连接第一天线接口、还通过第二电容接地，所述RF芯片的ASK端通过第一电阻连接控制器、还通过第二电阻接地，所述RF芯片的XTLIN端连接第一晶振的一端、还通过第四电容接地，RF芯片的XTLOUT端连接第一晶振的另一端、还通过第三电容接地。

4.根据权利要求3所述的智能家居控制装置，其特征在于，所述控制器包括单片机、RF指示灯、第三电阻和第五电容，所述单片机的PD3端通过第一电阻连接RF芯片的ASK端，单片机的PD4端连接RF指示灯的负极，RF指示灯的正极通过第三电阻连接电源模块的3.3V供电端，单片机的VCAP端通过第五电容接地，单片机的PC5端、PC6端、PC7端和PA3端均连接FSK双向收发模块，单片机的PD5端和PD6端连接协议转换模块。

5.根据权利要求4所述的智能家居控制装置，其特征在于，所述FSK双向收发模块包括FSK芯片、第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻，所述FSK芯片的第1端连接单片机的PC7端、还通过第六电阻电源模块的3.3V供电端，FSK芯片的第2端连接单片机的PC6端、还通过第七电阻电源模块的3.3V供电端，FSK芯片的第3端连接单片机的PC5端、还通过第五电阻电源模块的3.3V供电端，FSK芯片的第6端连接单片机的PA3端、还通过第四电阻电源模块的3.3V供电端。

6.根据权利要求4所述的智能家居控制装置，其特征在于，所述协议转换模块包括协议转换芯片、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第六电容、第七电容、第八电容和第二晶振，所述协议转换芯片的TXD端通过第八电阻连接电源模块的3.3V供电端、还连接单片机的PD6端，协议转换芯片的RXD端通过第九电阻连接电源模块的3.3V供电端、还连接单片机的PD5端，协议转换芯片的VDD_232端通过第六电容接地，协议转换芯片的OSC2端连接第二晶振的一端、还通过第七电容接地，协议转换芯片的OSC1端连接第二晶振的另一端、还通过第八电容接地，协议转换芯片的DM端通过第十电阻连接USB接口的D-端，协议转换芯片的DP端通过第十一电阻连接USB接口的D+端。

7.根据权利要求2所述的智能家居控制装置，其特征在于，所述电源模块包括电源转换芯片、电源接口、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第十四电容、第十二电阻和电源指示灯，所述电源转换芯片的VIN端连接电源接口、还分别通过第九电容、第十电容、第十一电容接地，电源转换芯片的VOUT端为电源转换芯片的3.3V供电端，连接协议转换模块、控制器、RF发射模块和FSK双向收发模块、也通过第十二电阻连接电源指示灯的正极，电源指示灯的负极接地，电源转换芯片的VOUT端还分别通过第十二电容、第十三电容和第十四电容接地。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的智能家居控制装置，其特征在于，所述智能家居控制装置集成在机顶盒中。