[發(fā)明專利]基于ZigBee的自編碼家電控制系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110340971.7
• 申請(qǐng)日: 2011-11-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102393714A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸以勤;吳敦為
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能家電控制領(lǐng)域，具體涉及基于ZigBee的自編碼家電控制系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展以及人們生活水平的提高，對(duì)家用電器智能化控制的需求越來(lái)越強(qiáng)，智能家電控制及有效管理成為了智能家居研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。一個(gè)家庭內(nèi)的傳統(tǒng)家電基本上是一個(gè)獨(dú)立體，缺乏統(tǒng)一有效的管理方式，隨著人們對(duì)信息互聯(lián)互通的需求，傳統(tǒng)家用電器將朝著數(shù)據(jù)互聯(lián)互通以及統(tǒng)一平臺(tái)控制的方向發(fā)展。

目前市場(chǎng)上使用的遙控類家電基本上是基于IrDA通信方式的，例如電視、空調(diào)、窗簾、機(jī)頂盒等等。而每一臺(tái)家用電器都配置了單獨(dú)的遙控器，無(wú)法對(duì)家電進(jìn)行統(tǒng)一控制管理，嚴(yán)重阻礙了智能家居的發(fā)展。目前市場(chǎng)上針對(duì)家電的集中式管理有幾種方案，其中一種是將電器的編碼燒錄到帶有ZigBee和IrDA發(fā)送器的遙控器中，采用此種方式制作的控制器只能對(duì)固定型號(hào)的電器起作用，缺乏可移植性，在更換電器后需要更換不同的控制器或者重新對(duì)控制器進(jìn)行編程，缺乏實(shí)用性及便利性；另外一種方案是對(duì)家用電器進(jìn)行改造，將ZigBee控制模塊集成到家用電器中，從而實(shí)現(xiàn)通過(guò)ZigBee無(wú)線方式對(duì)家電進(jìn)行統(tǒng)一控制，采用此種方式將需要對(duì)家用電器進(jìn)行改造，需要的工作量比較大，可行性較低。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述相關(guān)技術(shù)存在的缺陷和不足，本發(fā)明提供基于ZigBee的自編碼家電控制系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)方法，通過(guò)使用ZigBee這種成本低、功耗低、便利的無(wú)線組網(wǎng)通信技術(shù)，融合界面動(dòng)態(tài)配置，接收終端動(dòng)態(tài)配置，以及IrDA自編碼技術(shù)，為家電智能化控制及集中管理提供成本低、安裝操作方便、實(shí)用性強(qiáng)、可移植性強(qiáng)的解決方案。

基于ZigBee的自編碼家電控制系統(tǒng)包括ZigBee遙控器控制端，以及通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò)與ZigBee遙控器控制端連接的多個(gè)接收終端。??

其中ZigBee遙控器控制端負(fù)責(zé)IrDA信號(hào)的學(xué)習(xí)、接收終端的配置、控制頁(yè)面的設(shè)置、操作指令的發(fā)送和設(shè)備狀態(tài)的顯示，接收終端負(fù)責(zé)根據(jù)接收到的ZigBee信號(hào)自行編碼生成IrDA控制信號(hào)，并將該IrDA控制信號(hào)通過(guò)IrDA發(fā)送器發(fā)送出去，實(shí)現(xiàn)對(duì)紅外電器的無(wú)線控制。

所述ZigBee遙控器控制端包括控制端嵌入式微處理器模塊、控制端ZigBee模塊、IrDA接收器、控制端IrDA發(fā)送器、TFT觸摸屏模塊、電源管理模塊以及SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊。

控制端ZigBee模塊、IrDA接收器、控制端IrDA發(fā)送器、SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、TFT觸摸屏模塊均與控制端嵌入式微處理器模塊通訊連接；其中控制端ZigBee模塊負(fù)責(zé)ZigBee數(shù)據(jù)包的接收和發(fā)送；?IrDA接收器負(fù)責(zé)IrDA信號(hào)的解析和學(xué)習(xí)，控制端IrDA發(fā)送器負(fù)責(zé)IrDA信號(hào)的發(fā)送，SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)TFT觸摸屏模塊人機(jī)交互界面所需要的數(shù)據(jù)以及用戶自定義的遙控器終端配置信息，TFT觸摸屏模塊為用戶提供人機(jī)交互界面；電源管理模塊分別與控制端嵌入式微處理器模塊、控制端ZigBee模塊、IrDA接收器、控制端IrDA發(fā)送器、TFT觸摸屏模塊以及SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊電連接，負(fù)責(zé)為各個(gè)模塊供電。

所述接收終端包括接收終端IrDA發(fā)送器、太陽(yáng)能電源管理模塊、接收終端ZigBee模塊以及接收終端嵌入式微處理器模塊。

其中接收終端IrDA發(fā)送器、接收終端ZigBee模塊均與接收終端嵌入式微處理器模塊通訊連接；接收終端IrDA發(fā)送器用于發(fā)送自編碼生成的IrDA控制信號(hào)，接收終端ZigBee模塊接收到控制信號(hào)數(shù)據(jù)包后，將其發(fā)送給接收終端嵌入式微處理器模塊，由其根據(jù)控制指令執(zhí)行相應(yīng)的操作并返回確認(rèn)信號(hào)數(shù)據(jù)包，再由接收終端ZigBee模塊發(fā)給控制端ZigBee模塊，完成ZigBee數(shù)據(jù)包的接收與發(fā)送；太陽(yáng)能電源管理模塊與接收終端IrDA發(fā)送器、接收終端ZigBee模塊以及接收終端嵌入式微處理器模塊均為電連接，為各模塊供電。

所述TFT觸摸屏模塊由TFT真彩顯示屏和四線電阻式觸摸屏組成；其中TFT真彩顯示屏與控制端嵌入式微處理器模塊連接；四線電阻式觸摸屏通過(guò)觸摸屏控制芯片與控制端嵌入式微處理器連接。

進(jìn)一步的，所述電源管理模塊由鋰電池和穩(wěn)壓芯片組成。

所述IrDA接收器由紅外線接收頭組成。

所述控制端嵌入式微處理器模塊和接收終端嵌入式微處理器模塊均由單片機(jī)芯片、復(fù)位電路、外部時(shí)鐘電路組成；控制端ZigBee模塊和接收終端ZigBee模塊均由ZigBee芯片、時(shí)鐘電路和天線電路組成；控制端IrDA發(fā)送器和接收終端IrDA發(fā)送器均由紅外線發(fā)射管組成。