一種基于gsm、嵌入式技術(shù)的智能插排系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于GSM、嵌入式技術(shù)的智能插排系統(tǒng)，其特征在于包括主插排和子插排，其中，主插排和子插排分別包括繼電器控制模塊、主控芯片和Zigbee路由器；所述主插排還包括Zigbee協(xié)調(diào)器和GSM模塊；所述子插排還包括傳感器。本實用新型運用物聯(lián)網(wǎng)嵌入式技術(shù)，基于GSM、嵌入式技術(shù)的墻壁網(wǎng)關(guān)插排很好的解決居家電器控制系統(tǒng)有線傳輸布線繁瑣、易老化等問題，它可實現(xiàn)接收手機遠(yuǎn)程控制，監(jiān)控用電安全信息及時推送至遠(yuǎn)程終端，自動感知周圍環(huán)境變化及時開啟空調(diào)，給人以最適宜的居住環(huán)境，此插座還有遇火災(zāi)自動報警的功能。
【專利說明】一種基于GSM、嵌入式技術(shù)的智能插排系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及領(lǐng)域，特別是涉及一種基于GSM、嵌入式技術(shù)的智能插排系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]插排作為各種電器與電網(wǎng)的連接部件，同時作為物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)置的一部分，其承擔(dān)的任務(wù)將變得越來越重大，然而現(xiàn)今插排的由于其功能的單一性，很難滿足發(fā)展的要求，針對普通壁式插排功能單一性的缺陷，現(xiàn)有普通壁式插座只能提供供電功能，即使進行改進后，也只能提供斷點保護這一基礎(chǔ)功能。同時，近年來提出了一些智能插座的設(shè)計方案，但這些方案局限于電視機或電腦的應(yīng)用，其主控系統(tǒng)卻非常龐大，且實際運用中存在成本昂貴、布線困難、抗干擾能差、操作復(fù)雜等問題，很難應(yīng)用到實際生活中。
[0003]由此可見，目前使用的插排在結(jié)構(gòu)、使用上存在明顯的不足和缺陷，亟待進一步改進，因此，如何創(chuàng)設(shè)一種基于GSM、嵌入式技術(shù)的智能插排系統(tǒng)，實屬當(dāng)前重要的研發(fā)課題。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的是提供一種基于GSM、嵌入式技術(shù)的智能插排系統(tǒng)，使其具有無線傳輸、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、可連續(xù)工作時間長、性能穩(wěn)定、低成本、低功耗的優(yōu)點統(tǒng)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、自動火災(zāi)報警、自動監(jiān)控環(huán)境，從而克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型一種基于GSM、嵌入式技術(shù)的智能插排系統(tǒng)，包括主插排和子插排，其中，主插排和子插排分別包括繼電器模塊、主控芯片和Zigbee路由器；
[0006]所述主插排還包括Zigbee協(xié)調(diào)器和GSM模塊；
[0007]所述子插排還包括傳感器；
[0008]所述主插排通過Zigbee路由器和Zigbee協(xié)調(diào)器與所述子插排通信連接；
[0009]所述主控芯片與所述繼電器模塊控制連接；
[0010]所述主插排通過GSM模塊與遠(yuǎn)程終端通信連接。
[0011]進一步的，所述智能插排系統(tǒng)還包括電源模塊，所述電源模塊給主控芯片、傳感器和繼電器模塊供電。
[0012]所述傳感器采用煙霧傳感器、天然氣傳感器、一氧化碳傳感器、溫度傳感器或濕度傳感器；
[0013]所述傳感器采集的數(shù)據(jù)通過Zigbee路由器與主插排通信連接。
[0014]所述主控芯片采用LPC1115。
[0015]所述繼電器模塊采用SRD-05VDC-SL-C繼電器模塊。
[0016]所述GSM模塊采用SM300模塊。
[0017]所述Zigbee路由器或Zigbee協(xié)調(diào)器采用QAZ2000Zigbee無線傳輸模塊。
[0018]所述GSM模塊與遠(yuǎn)程終端的用戶手機通信連接。
[0019]采用以上設(shè)計后，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)比較有以下有益效果:[0020]本實用新型運用物聯(lián)網(wǎng)嵌入式技術(shù)，基于GSM、嵌入式技術(shù)的墻壁網(wǎng)關(guān)插排很好的解決居家電器控制系統(tǒng)有線傳輸布線繁瑣、易老化等問題，它集成GSM模塊(SIM300)、Zigbee (QAZ2000)及網(wǎng)卡可將主控器設(shè)計成芯片級大小，直接嵌入到插座的內(nèi)部即可，無需對插座進行過多的升級改造，且成本較低，在功能上卻實現(xiàn)了突破，可實現(xiàn)接收手機遠(yuǎn)程控制，監(jiān)控用電安全信息及時推送至遠(yuǎn)程終端，自動感知周圍環(huán)境變化及時開啟空調(diào)等電器，給人以最適宜的居住環(huán)境，此插座還有遇火災(zāi)自動報警的功能。
[0021]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]上述僅是本實用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型，以下結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細(xì)說明。
[0023]圖1是本實用新型基于GSM、嵌入式技術(shù)的智能插排系統(tǒng)組成示意圖。
[0024]圖2是本實用新型繼電器模塊電路原理圖。
[0025]圖3是本實用新型QAZ2000Zigbee無線傳輸模塊電路電路原理圖。
[0026]圖4是本實用新型QAZB310底板的電路原理圖。
[0027]圖5是本實用新型的MQ-2的電路原理圖。
[0028]圖6是本實用新型的電源模塊的12V轉(zhuǎn)5V電源電路原理圖。
[0029]圖7是本實用新型的5.0V轉(zhuǎn)3.3V電源電路原理圖。
【具體實施方式】
[0030]請參閱圖1所示，本實用新型一種基于GSM、嵌入式技術(shù)的智能插排系統(tǒng)，包括主插排和子插排，其中，主插排包括繼電器模塊、主控芯片、Zigbee路由器、Zi gbee協(xié)調(diào)器和GSM模塊；子插排包括繼電器模塊、主控芯片、Zigbee路由器和傳感器。
[0031]主插排還包括Zigbee協(xié)調(diào)器和GSM模塊，所述子插排還包括傳感器，主插排通過Zigbee路由器和Zigbee協(xié)調(diào)器與所述子插排通信連接，主控芯片與所述繼電器模塊控制連接，主插排通過GSM模塊與遠(yuǎn)程終端通信連接。
[0032]其中，主控芯片采用了恩智浦公司生產(chǎn)的LPCl115，LPCl115處理器擁有42個GPIO引腳以及其他豐富的外設(shè)，作為觸摸屏使用了 24個引腳之外，還利用其他GPIO引腳進行開發(fā)，提高芯片的利用率。LPC1115以Cortex-MO為核心處理器，屬于32位微控制器，主要面向8、16位微控制器的應(yīng)用，具有高性能、低功耗、簡單指令集和統(tǒng)一編址尋址等優(yōu)點，相對于市場上存在的8 / 16位架構(gòu)來說，它有效地降低了代碼長度。不僅能執(zhí)行基本的控制任務(wù)，而且能進行復(fù)雜的運算。執(zhí)行效率的提高直接轉(zhuǎn)換為能耗的降低。
[0033]請參閱圖2所示，繼電器模塊采用SRD-05VDC-SL-C繼電器模塊進行電壓轉(zhuǎn)換。
[0034]請參閱圖5所示，傳感器模塊是實現(xiàn)插排對家電控制的核心部件。本插排可通過各種傳感器，如煙霧傳感器、CO傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器等來檢測家電在運行過程中發(fā)生的變化，從而實現(xiàn)對家具無人運行的監(jiān)控。本實用新型采用了煙霧傳感器和CO傳感器。
[0035]煙霧傳感器采用MQ-2煙霧傳感器模塊，MQ-2傳感器模塊對環(huán)境液化氣、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、煙霧等較敏感。模塊在無上述氣體影響或者氣體濃度未超過設(shè)定閾值時，數(shù)字接口 DO 口輸出高電平，模擬接口 AO電壓基本為Ov左右，當(dāng)氣體影響超過設(shè)定閾值時，模塊數(shù)字接口 DO輸出低電平，模擬接口 AO輸出的電壓會隨著氣體的影響慢慢增大；數(shù)字量輸出DO可以與單片機直接相連，通過單片機來檢測高低電平，由此來檢測環(huán)境氣體；模擬量輸出AO可以和本地A / D模塊相連，通過A / D轉(zhuǎn)換，可以獲得環(huán)境氣體濃度精準(zhǔn)的數(shù)值。
[0036]CO傳感器米用MQ-7 —氧化碳傳感器模塊,MQ-7氣體傳感器所使用的氣敏材料，是在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫(SnO2)。采用高低溫循環(huán)檢測方式低溫(1.5V加熱)檢測一氧化碳，傳感器的電導(dǎo)率隨空氣中一氧化碳?xì)怏w濃度增加而增大，高溫(5.0V加熱)清洗低溫時吸附的雜散氣體。使用簡單的電路即可將電導(dǎo)率的變化，轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對應(yīng)的輸出信號。MQ-7氣體傳感器對一氧化碳的靈敏度高,這種傳感器可檢測多種含一氧化碳的氣體，是一款適合多種應(yīng)用的低成本傳感器。
[0037]GSM模塊采用的是SM300模塊，SIM300是一款三頻段GSM / GPRS模塊，可在全球范圍內(nèi)的EGSM900MHz、DCS 1800MHz、PCS 1900MHz三種頻率下工作，能夠提供GPRS多信道類型多達10個，并且支持CS-1、CS-2、CS-3和CS-4四種GPRS編碼方案。SM300結(jié)構(gòu)小巧，外形尺寸僅40mmX33mmX2.85mm，可滿足對產(chǎn)品尺寸的要求，模塊與移動應(yīng)用設(shè)備通過一個60引腳的板板連接器相連，它提供了除了 RF天線接口的其他所有模塊與開發(fā)板的硬件接口。
[0038]請參閱圖3、圖4所示，Zigbee傳輸模塊采用的是QAZ2000Zigbee無線傳輸模塊來實現(xiàn)串口向Zigbee的無線透明數(shù)據(jù)傳輸。支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸率高達115kbit / S，可以實現(xiàn)多點對多點的快速組網(wǎng)，配合QAZB310底板使用以實現(xiàn)串口向Zigbee模塊的轉(zhuǎn)換。該Zigbee系統(tǒng)具有自動組網(wǎng)、數(shù)據(jù)透明傳輸、安全性高、靈活性強等優(yōu)點，適合Zigbee多節(jié)點系統(tǒng)的要求。
[0039]請參閱圖6、圖7所示，電源模塊采用的是8節(jié)5號電池作為電源提供12V的電壓，通過AMSl 117-3.3和AMSl 117-5.0芯片轉(zhuǎn)換后分別提供3.3V和5.0V的電壓，給系統(tǒng)和各芯片供電。整個系統(tǒng)的供電對象包括核心處理器、各個芯片、TFT觸摸屏、傳感器和繼電器模塊，所需要提供的電壓有12V、5.0V、3.3V三個不同的電壓等級。
[0040]本實用新型立足于我國現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)家居智能控制系統(tǒng)整體水平較為落后的現(xiàn)狀，融合自動化控制系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)于一體，研究設(shè)計了智能家居插排系統(tǒng)。該設(shè)計是基于LPC1115的嵌入式平臺的監(jiān)控系統(tǒng)，以其體積小、可連續(xù)工作時間長、性能穩(wěn)定等特點成為短距離、低成本、低功耗、網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)的主流方向，提高了現(xiàn)代居家生活智能化和無線化水平，解決了居家電器控制系統(tǒng)有線傳輸布線繁瑣、易老化等問題，采用Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)建智能居家電器插排控制系統(tǒng)，系統(tǒng)的設(shè)計為智能居家控制系統(tǒng)產(chǎn)品化奠定了基礎(chǔ)，不僅對居家設(shè)施及設(shè)備起到很好的監(jiān)控作用，還可以促進居家智能化水平的提高。
[0041]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許簡單修改、等同變化或修飾，均落在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于GSM、嵌入式技術(shù)的智能插排系統(tǒng),其特征在于包括主插排和子插排,其中，主插排和子插排分別包括繼電器模塊、主控芯片和Zigbee路由器； 所述主插排還包括Zigbee協(xié)調(diào)器和GSM模塊； 所述子插排還包括傳感器； 所述主插排通過Zigbee路由器和Zigbee協(xié)調(diào)器與所述子插排通信連接； 所述主控芯片與所述繼電器模塊控制連接； 所述主插排通過GSM模塊與遠(yuǎn)程終端通信連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GSM、嵌入式技術(shù)的智能插排系統(tǒng)，其特征在于:所述智能插排系統(tǒng)還包括電源模塊，所述電源模塊給主控芯片、傳感器和繼電器模塊供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GSM、嵌入式技術(shù)的智能插排系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感器采用煙霧傳感器、天然氣傳感器、一氧化碳傳感器、溫度傳感器或濕度傳感器； 所述傳感器采集的數(shù)據(jù)通過Zigbee路由器與主插排通信連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GSM、嵌入式技術(shù)的智能插排系統(tǒng)，其特征在于:所述主控芯片采用LPC1115。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GSM、嵌入式技術(shù)的智能插排系統(tǒng)，其特征在于:所述繼電器模塊采用SRD-05VDC-SL-C電器模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GSM、嵌入式技術(shù)的智能插排系統(tǒng)，其特征在于:所述GSM模塊采用SIM300模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GSM、嵌入式技術(shù)的智能插排系統(tǒng)，其特征在于:所述Zigbee路由器和所述Zigbee協(xié)調(diào)器均采用QAZ2000Zigbee無線傳輸模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GSM、嵌入式技術(shù)的智能插排系統(tǒng)，其特征在于: 所述GSM模塊與遠(yuǎn)程終端的用戶手機通信連接。
【文檔編號】G05B19/418GK203520120SQ201320571669
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月16日
【發(fā)明者】劉廣田, 王文剛, 張作浩 申請人:劉廣田, 王文剛, 張作浩