[實用新型]一種基于Arduino的遠程開關(guān)裝置

有效

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• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN207281511U
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李鵬;沈家歡;張曉飛;束晨晨;馮嬌
• 申請（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種基于Arduino的遠程開關(guān)裝置，屬于控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

遠程開關(guān)系統(tǒng)可以在人們出門在外時，可以通過電話、電腦來遠程操控您的智能家居或者其他電子設(shè)備。遠程開關(guān)可以通過多種不同方式進行操作，比如面板操作（保留原有的插座和開關(guān)）和智能手機遠程控制，為用戶省電節(jié)能。遠程開關(guān)主要以無線信號發(fā)射的方式，無線智能開關(guān)或者插座接收信號，接收速度快且準確。

遠程開關(guān)使用無線傳輸技術(shù)。無線傳輸技術(shù)是2.4GHz，即非聯(lián)網(wǎng)解決方案。2.4GHz無線技術(shù)是近年來新興的無線傳輸技術(shù)。2.4GHz無線技術(shù)為雙向傳輸，單向傳輸速率可達2Mbps，而且由于采用了自調(diào)頻技術(shù)，使干擾的影響大為降低。

在自動化電路中，開關(guān)發(fā)揮著重要的控制和保護作用。傳統(tǒng)開關(guān)在停電時，你必須關(guān)閉所有開關(guān)才能離開，否則會造成電的浪費；遇到一些特殊情況，我們不能及時斷開電源，存在很大的安全隱患。設(shè)計這種遠程開關(guān)，我們使用移動設(shè)備對設(shè)備進行遠程控制以及保護。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種基于Arduino的遠程開關(guān)機裝置，用于實現(xiàn)對電路的遠程控制。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種基于Arduino的遠程開關(guān)裝置，包括控制開關(guān)的控制端和給控制端發(fā)出指令的智能終端，其特征是，所述控制端和智能終端通過網(wǎng)關(guān)進行信息互通，所述控制端主要包括控制端Arduino控制芯片、控制端無線收發(fā)模塊、繼電器模塊，所述控制端Arduino控制芯片分別連接控制端無線收發(fā)模塊和繼電器模塊；所述網(wǎng)關(guān)主要包括網(wǎng)關(guān)Arduino控制芯片、網(wǎng)關(guān)無線收發(fā)模塊、通信模塊，所述網(wǎng)關(guān)無線收發(fā)模塊、通信模塊分別與所述網(wǎng)關(guān)Arduino控制芯片連接；所述網(wǎng)關(guān)通過通信模塊接收智能終端的IP網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，網(wǎng)關(guān)Arduino mini控制芯片將的IP網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串口數(shù)據(jù)，再通過網(wǎng)關(guān)無線收發(fā)模塊傳遞給控制端無線收發(fā)模塊；所述繼電器模塊主要包括繼電器和傳感器，所述繼電器用于對裝置所需要控制的用電器進行開關(guān)操作，所述傳感器用于采集繼電器進行開關(guān)操作的開關(guān)狀態(tài)信息，并將開關(guān)狀態(tài)信息傳輸給控制端Arduino控制芯片，再依次通過控制端無線收發(fā)模塊、網(wǎng)關(guān)無線收發(fā)模塊傳輸給網(wǎng)關(guān)。

進一步的，還包括電源模塊，用于保護整個電路的安全，并為裝置的每個模塊供電。

進一步的，所述Arduino控制芯片采用MEGA328P Arduino mini控制芯片。

進一步的，所述通信模塊采用ESP8266WIFI通信模塊。

進一步的，所述無線收發(fā)模塊采用NRF2401+無線收發(fā)模塊。

進一步的，所述電源模塊采用HLK-PM01將220V交流電轉(zhuǎn)換成5V 直流電為裝置供電并保護整個裝置的電路安全。

進一步的，所述繼電器的采用穩(wěn)壓管LE33ACZ作為驅(qū)動繼電器的開關(guān)。

進一步的，所述網(wǎng)關(guān)還設(shè)有串口通信模塊，用于PC機直接給網(wǎng)關(guān)發(fā)出開機或者關(guān)機的指令。

本實用新型所達到的有益效果：

1）該裝置支持自組織無線傳感網(wǎng)絡(luò)，使用ISM頻段的單片無線收發(fā)器芯片，避免使用IEEE802.11無線協(xié)議，對WiFi信號無干擾。極大地降低了通信芯片的傳輸功耗。該裝置的平均耗電量小于10uW。2）網(wǎng)關(guān)模塊兼容TCP/IP協(xié)議，支持使用以太網(wǎng)、移動通信4G網(wǎng)進行遠程控制，通用性較強。3）該裝置硬件結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，使用的電子元件價格低廉，單個開關(guān)節(jié)點的成本可控制在30元以內(nèi)。軟件系統(tǒng)可以通過SPI接口升級，維護簡單。

附圖說明

圖1圖1為本發(fā)明實施例提供的一種遠程開關(guān)方法的示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種遠程開關(guān)裝置的框圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的一種傳感器節(jié)點與網(wǎng)關(guān)的示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的一種遠程開關(guān)裝置的節(jié)點入網(wǎng)流程圖；

圖5為本發(fā)明實施例提供的一種網(wǎng)關(guān)接收開關(guān)機指令并發(fā)送給控制器的流程圖；

圖6為本發(fā)明實施例提供的一種遠程開關(guān)裝置網(wǎng)關(guān)初始化流程圖；

圖7為本發(fā)明實施例提供的一種遠程開關(guān)裝置處理串口數(shù)據(jù)流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實用新型的保護范圍。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種遠程開關(guān)方法的示意圖，該方法包括以下步驟：

步驟101，網(wǎng)關(guān)接收終端發(fā)出的IP網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換成串口數(shù)據(jù)；