CN205540000U - 一种家用电器智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种家用电器智能控制系统，包括控制单元、分别与控制单元连接的调试模块、时钟模块、温度传感器、LCD显示模块、蓝牙模块、接口驱动模块和电源模块，所述蓝牙模块与蓝牙控制信号发射器连接，所述接口驱动模块与家用电器控制模块连接，所述控制系统还包括人体红外感应模块，用于控制LED灯。本实用新型以开发具有低价、便捷、高效的基于蓝牙和单片机来实现对家庭用电器控制系统，不仅仅绿色环保更能为家庭的日常生活避免不必要的能源消耗节省开支，更加符合未来社会的发展趋势。

Description

一种家用电器智能控制系统

技术领域

本实用新型涉及住宅智能化领域，具体涉及一种家用电器智能控制系统。

背景技术

比较为世人所知的当今完整一套智能家居系统当属于世界首富比尔盖茨的“未来之屋”。透过它我们可以领略人类未来智能化生活的场景，这栋“未来之屋”可以通过触摸板全自动调节整个房间的光线亮度、室内温度和湿度；内部的所有家电全部都用无线网络连接到一起，进门不需要钥匙，而是配以当前最先进的声控技术和指纹识别技术；当在生活中有瞬间灵感需要记录下来时，也不需要便签和纸笔，因为墙上有“耳”。比尔盖茨的“未来之屋”集合了各种不同的人工智能科技设备，是当今世界上为数不多智能家居的经典之作！

近年来，随着智能家居需求的不断扩大，一些世界上的知名企业纷纷先后投身于智能家居的研发中，求以最快速度挤占智能家居市场，其中知名的有美国微软公司以及摩托罗拉公司等。目前国外比较成熟的智能家居项目有Invensys网络化家居工程、美国微软公司开发的“梦幻之家”、Motorola智能家居工程以及CISCO网络社区工程，这些公司开发出了一系列具有自主知识产权的智能家居科技产品。与此同时，日本韩国和欧洲的一些国家也看到了智能家居市场里所蕴含的巨大商机，也纷纷先后投身于家居智能化的研制开发，瞄准家居市场的巨大潜力，争取以最快速度抢占市场份额。

在国内，智能家居行业尚处于初步阶段，能有自主产权的产品不是很多，虽然国内智能家居行业已经有十多年的发展历史，但仍没能取得满意的进展，这主要得归咎于国内从事智能家居行业的厂商混乱驳杂，各自的生产理念不同，有的独立从事家电行业兼做智能家居系统，有的主攻安防系统兼做智能家居等等，有不同的出发点生产出来的产品也没有一定的行业标准，这造成智能家居系列产品的品质不过关，致使消费者失去了对国产智能家居产品的信赖；再加上智能家居产品售后服务相对滞后，售后服务水平低，而智能家居产品各部分系统之间的关联性很紧密，某一设备出现问题的会影响整体使用，售后服务不到位会给客户的正常使用带来极大负面影响，降低人们对智能家居产品的体验，阻碍了国产智能家居产品的推广。但随着行业的发展，智能家居产品厂商对客户需求的及时反馈，行业标准的进一步完善，相信国内智能家居产业的春天即将到来。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种家用电器智能控制系统。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种家用电器智能控制系统，包括控制单元、分别与控制单元连接的调试模块、时钟模块、温度传感器、LCD显示模块、蓝牙模块、接口驱动模块和电源模块，所述蓝牙模块与蓝牙控制信号发射器连接，所述接口驱动模块与家用电器控制模块连接，所述控制系统还包括人体红外感应模块，用于控制LED灯。

优选的，所述控制单元包括单片机、电阻R1、电容C1~C3、开关S1和晶振，所述电容C3的一端与电源连接，电容C3的另一端 与单片机的9脚连接，所述电阻R1的一端与单片机的9脚连接，电阻R1的另一端接地，所述开关S1并联于电容C3的两端；所述晶振两端分别与单片机的18脚、19脚连接，所述晶振的一端经电容C1接地，晶振的另一端经电容C2接地。

优选的，所述温度传感器为DS18B20，温度传感器的3脚电源，1脚接地，2脚与3脚间并联电阻R2且温度传感器的2脚与单片机的1脚连接。

优选的，所述LCD显示模块包括LCD显示器和变阻器R3，所述LCD显示器为LCD1602所述变阻器R3的第一静触点与电源连接，第二静触点与地连接，所述变阻器R3的动触点与LCD显示器的3脚连接。

优选的，所述人体红外感应模块包括人体红外感应器、三极管Q7和二极管D1，所述人体红外感应器包括接地端、电源端和信与输出端，所述接地端接地，电源端接电源，信号端与三极管Q7的基极连接，三极管Q7的发射极与电源连接，三极管Q7的集电极经电阻R4与二极管D1的阳极连接，所述二极管D1的阴极接地。

优选的，所述时钟模块包括时钟芯片DS1302和晶振CRYSTAL，所述晶振CRYSTAL并联于时钟芯片DS1302的2脚与3脚间，所述时钟芯片的7脚、6脚、5脚分别与单片机的P3.4脚、P3.3脚、P3.2脚连接。

优选的，所述家用电器包括继电器、二极管D2、三极管Q3、电阻R5和选择开关K2，所述三极管Q3的基极经电阻R5与单片机的4脚连接，三极管Q3的集电极接地，三极管Q3的发射极分别与二极管D2的阳极、继电器线圈的一端连接，二极管D2的阴极、继电器线圈的另一端分别与电源连接，所述继电器与选择开关K2连接。

优选的，所述蓝牙模块为芯片HC-06-D，所述芯片HC-06-D的3脚与2脚分别与单片机的10脚、11脚连接，芯片HC-06-D的4脚接电源，芯片HC-06-D的1脚接地。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型以开发具有低价、便捷、高效的基于蓝牙和单片机来实现对家庭用电器控制系统，不仅仅绿色环保更能为家庭的日常生活避免不必要的能源消耗节省开支，更加符合未来社会的发展趋势。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：

图1为系统控制框图；

图2为 单片机最小系统接线图；

图3为DS18B20与单片机的接线图；

图4为LCD1602液晶显示屏与单片机的接线图；

图5为热释电红外传感器接线图；

图6为DS1302时钟芯片与单片机的接线图；

图7为家用电器的接线图；

图8为单片机与HC-06-D蓝牙模块接线图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。

一种家用电器智能控制系统，包括控制单元、分别与控制单元连接的调试模块、时钟模块、温度传感器、LCD显示模块、蓝牙模块、接口驱动模块和电源模块，所述蓝牙模块与蓝牙控制信号发射器连接，所述接口驱动模块与家用电器连接，所述控制系统还包括人体红外感应模块，用于控制LED灯。控制单元为单片机STC89C52RC。

优选的，所述控制单元包括单片机、电阻R1、电容C1~C3、开关S1和晶振，所述电容C3的一端与电源连接，电容C3的另一端 与单片机的9脚连接，所述电阻R1的一端与单片机的9脚连接，电阻R1的另一端接地，所述开关S1并联于电容C3的两端；所述晶振两端分别与单片机的18脚、19脚连接，所述晶振的一端经电容C1接地，晶振的另一端经电容C2接地。

优选的，所述温度传感器为DS18B20，温度传感器的3脚电源，1脚接地，2脚与3脚间并联电阻R2且温度传感器的2脚与单片机的1脚连接。

优选的，所述LCD显示模块包括LCD显示器和变阻器R3，所述LCD显示器为LCD1602所述变阻器R3的第一静触点与电源连接，第二静触点与地连接，所述变阻器R3的动触点与LCD显示器的3脚连接。

优选的，所述人体红外感应模块包括人体红外感应器、三极管Q7和二极管D1，所述人体红外感应器包括接地端、电源端和信与输出端，所述接地端接地，电源端接电源，信号端与三极管Q7的基极连接，三极管Q7的发射极与电源连接，三极管Q7的集电极经电阻R4与二极管D1的阳极连接，所述二极管D1的阴极接地。

优选的，所述时钟模块包括时钟芯片DS1302和晶振CRYSTAL，所述晶振CRYSTAL并联于时钟芯片DS1302的2脚与3脚间，所述时钟芯片的7脚、6脚、5脚分别与单片机的P3.4脚、P3.3脚、P3.2脚连接。

优选的，所述家用电器包括继电器、二极管D2、三极管Q3、电阻R5和选择开关K2，所述三极管Q3的基极经电阻R5与单片机的4脚连接，三极管Q3的集电极接地，三极管Q3的发射极分别与二极管D2的阳极、继电器线圈的一端连接，二极管D2的阴极、继电器线圈的另一端分别与电源连接，所述继电器与选择开关K2连接。

优选的，所述蓝牙模块为芯片HC-06-D，所述芯片HC-06-D的3脚与2脚分别与单片机的10脚、11脚连接，芯片HC-06-D的4脚接电源，芯片HC-06-D的1脚接地。

STC89C52RC单片机的指令代码完全兼容传统的8051单片机，是宏晶科技推出的新一代单片机产品，具有抗干扰、速率高、低功耗、廉价等众多优点 STC89C52RC一共有40个引脚的，采用双列直插式的芯片结构，有四个能够独立作为输出数据或者输入数据的I/O口，分别为P0，P1，P2，P3四个I/O口。单片机最小系统主要由单片机、复位电路、晶振电路三个部分构成，如图2所示，第18引脚和第19引脚接时钟电路，外部晶振和微调电容的一端接在XTAL1上，在片内是振荡器倒相放大器的输入，而XRAL2则接在外部晶振和微调电容的另外一端上，在片内是振荡器和倒相放大器的输出。第9引脚是复位输入端，接上电容、电阻及轻触按键后构成上电复位电路，当单片机系统在运行过程受到环境严重干扰出现程序跑飞时，按下复位电路的轻触开关可以使得内部程序自动从头开始执行。第20引脚为接地端，第40引脚为电源端。

温度传感器DS18B20的电源端有两种接线方式，当VDD端口接3.0V—5.5V的电压时说明使用的是外部电源；当VDD端口接地时使用了内部的寄生电源。DS18B20温度传感器可以使用外部电源VDD，也可以使用自身内部的寄生电源。无论是内部寄生电源还是外部供电，I/O口线都必须接5KΩ左右的上拉电阻。DS18B20采用一线通信接口。因为一线通信接口，必须在DS18B20开始工作前先完成ROM设定，否则让DS18B20的记忆和控制功能失效。主要首先提供以下功能命令之一：1）读ROM，2）ROM匹配，3）搜索ROM，4）跳过ROM，5 ）报警检查。DS18B20支持多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，能够实现组网在多个点位同时测温。DS18B20全部传感元件及转换电路全部集成在形状如同一只三极管的集成电路内，在使用的时候并不需要添加任何的外围元件。

所述LCD显示模块包括LCD显示器和变阻器R3，所述LCD显示器为LCD1602所述变阻器R3的第一静触点与电源连接，第二静触点与地连接，所述变阻器R3的动触点与LCD显示器的3脚连接。

选择双探测元热释电红外传感器。双探测元热释电红外传感器有三个接线端，接地端，电源端和信号输出端。双探测元热释电红外传感器为了扩大感应范围，一般呈圆弧状，上面加以镜片进行辅助聚焦。双探测元热释电红外传感器能以非接触式检测出物体放出的红外线能量变化，并将其转换为电信号输出。其接线如图5所示：当有人进入热释电红外传感器感应范围输出高电平信号，信号极其微弱，必须经过三极管放大后才可点亮LED灯；人离开感应范围热释电红外传感器则自动延时关闭高电平并输出低电平。达到人一来灯自开的智能效果，无需传统的机械开关。

图6为DS1302与单片机的接线图,其中VCC1为后备电源，VCC2为主电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302由VCC1或VCC2两者中的较大者供电。当VCC2大于VCC1＋0.2V时，VCC2给DS1302供电。当VCC2小于VCC1时，DS1302由VCC1供电。X1和X2是振荡源，外接32.768kHz晶振。RST是复位/片选线，通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能：首先，RST接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当RST为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1302进行操作。如果在传送过程中RST置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O引脚变为高阻态。上电运行时，在VCC≥2.5V之前，RST必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时，才能将RST置为高电平。I/O为串行数据输入输出端(双向)，SCLK始终是输入端。

家用电器的工作电压一般为220V，单片机的工作电压才仅仅5V，所以在这里要用到继电器来实现弱电控制强电的目标。其控制原理为图7所示：手机发送开启指令经过蓝牙传输给单片机，使得单片机相应的引脚处于高电平，单片机引脚电流经过三极管放大后，吸合继电器触点闭合，导通外接220V电源给用电器供电，电器开始工作运行；手机发射关闭指令使得单片机引脚处于低电平，致使继电器触点断电弹开，切断外接电源停止给电器供电，电器由此停止工作。

蓝牙模块为HC-06-D，蓝牙模块作为从机，主机能和从机配对通信，从机之间或主机之间不能通信。实现手机与HC-06-D蓝牙模块之间的通信需要蓝牙串口助手，蓝牙串口助手有三种工作模式：第一种直接填写好数据直接发送给HC-06-D蓝牙模块；第二种是按键发送，这种工作方式需要预先设置好键值；第三种可发送文件。在这里需要特别注意的是单片机与HC-06-D蓝牙模块的波特率必须保持一致。单片机与HC-06-D蓝牙模块接线如图8所示：手机控制指令通过RXD与TXD引脚传给单片机。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种家用电器智能控制系统，其特征在于：包括控制单元、分别与控制单元连接的调试模块、时钟模块、温度传感器、LCD显示模块、蓝牙模块、接口驱动模块和电源模块，所述蓝牙模块与蓝牙控制信号发射器连接，所述接口驱动模块与家用电器控制模块连接，所述控制系统还包括人体红外感应模块，用于控制LED灯。

2.根据权利要求1所述的家用电器智能控制系统，其特征在于：所述控制单元包括单片机、电阻R1、电容C1~C3、开关S1和晶振，所述电容C3的一端与电源连接，电容C3的另一端 与单片机的9脚连接，所述电阻R1的一端与单片机的9脚连接，电阻R1的另一端接地，所述开关S1并联于电容C3的两端；所述晶振两端分别与单片机的18脚、19脚连接，所述晶振的一端经电容C1接地，晶振的另一端经电容C2接地。

3.根据权利要求1所述的家用电器智能控制系统，其特征在于：所述温度传感器为DS18B20，温度传感器的3脚电源，1脚接地，2脚与3脚间并联电阻R2且温度传感器的2脚与单片机的1脚连接。

4.根据权利要求1所述的家用电器智能控制系统，其特征在于：所述LCD显示模块包括LCD显示器和变阻器R3，所述LCD显示器为LCD1602所述变阻器R3的第一静触点与电源连接，第二静触点与地连接，所述变阻器R3的动触点与LCD显示器的3脚连接。

5.根据权利要求1所述的家用电器智能控制系统，其特征在于：所述人体红外感应模块包括人体红外感应器、三极管Q7和二极管D1，所述人体红外感应器包括接地端、电源端和信与输出端，所述接地端接地，电源端接电源，信号端与三极管Q7的基极连接，三极管Q7的发射极与电源连接，三极管Q7的集电极经电阻R4与二极管D1的阳极连接，所述二极管D1的阴极接地。

6.根据权利要求1所述的家用电器智能控制系统，其特征在于：所述时钟模块包括时钟芯片DS1302和晶振CRYSTAL，所述晶振CRYSTAL并联于时钟芯片DS1302的2脚与3脚间，所述时钟芯片的7脚、6脚、5脚分别与单片机的P3.4脚、P3.3脚、P3.2脚连接。

7.根据权利要求1所述的家用电器智能控制系统，其特征在于：所述家用电器包括继电器、二极管D2、三极管Q3、电阻R5和选择开关K2，所述三极管Q3的基极经电阻R5与单片机的4脚连接，三极管Q3的集电极接地，三极管Q3的发射极分别与二极管D2的阳极、继电器线圈的一端连接，二极管D2的阴极、继电器线圈的另一端分别与电源连接，所述继电器与选择开关K2连接。

8.根据权利要求1所述的家用电器智能控制系统，其特征在于：所述蓝牙模块为芯片HC-06-D，所述芯片HC-06-D的3脚与2脚分别与单片机的10脚、11脚连接，芯片HC-06-D的4脚接电源，芯片HC-06-D的1脚接地。