一種智能家庭網關制造技術

本實用新型專利技術涉及網絡通信領域，具體為一種智能家庭網關，包括：串口通訊模塊、微處理器控制模塊、電參數監測模塊、開關量監測模塊及控制電路，所述串口通訊模塊與所述微處理器控制模塊連接，所述微處理器控制模塊與所述電參數監測模塊連接，所述控制電路包括微處理器控制及通訊電路、監測電路。本實用新型專利技術可依據實時測得的參數來判斷設備是否正常工作，微處理器發出指令并及時做出調整和措施來維持設備的正常工作運行，是一種全天候、適用于各種情況的基于MAX232與ZigBee網絡的智能家庭網關，結構緊湊、設計合理，可靠性高，且造價低，操作使用簡單，易推廣。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及網絡通信
，尤其涉及到一種智能家庭網關。
技術介紹
隨著計算機網絡科技的發展，智能家庭網關已經發展成為當前一項熱門技術，智能家庭網關作為智能家居內外連接通信的核心，一方面實現家庭內部各智能家電設備間的連接，另一方面實現家庭智能家電設備與互聯網的連接。由于家電設備，電源插座等數量繁多及安放位置的因素，造成家庭內部的電器布線困難，且重新布線還會破壞房間的已有裝修。基于PC機的家庭網關往往需要時刻處于運行狀態，功耗大，體積大，價格昂貴，此外，現有的一些智能家庭網關，實現比較復雜，同時對帶寬的要求也比較高，成本比較高，抗干擾能力較差。
技術實現思路
針對上述現有技術，本技術要解決的技術問題是:傳統網關功耗大、體積大、價格昂貴、抗干擾能力較差等缺點。為了解決上述技術問題，本技術采用如下技術方案:一種智能家庭網關，其特征在于:包括微處理器控制模塊、電參數監測模塊、開關量監測模塊、開關量執行模塊，其中:所述電參數檢測模塊用于檢測家庭電網中的電壓電流變化信號，將監測到的電壓電流變化信號輸入到微處理器控制模塊；所述開關量檢測模塊用于監測家庭電網中的斷路信號，將監測到的信號輸入到微處理器控制模塊；所述微處理器控制模塊用于接收所述電參數監測模塊和所述開關量監測模塊發送的電壓電流變化信號和斷路信號，控制所述開關量執行模塊控制家用智能設備的開關。具體的，所述微處理器控制模塊包括CC2530芯片，所述電參數監測模塊包括電壓、電流互感電路和ADE7753芯片，所述互感電路中有互感線圈，所述互感線圈都是一側連接被監測電路，另一側通過互感電路連接所述ADE7753，當所述被監測電路的電壓或者電流變化超過了一定的范圍，則所述ADE7753輸出電信號至所述CC2530，所述開關量監測模塊包括線性光耦tlp521，所述線性光耦tlp521 —邊設置在所述被監測電路中，另一邊通過電路連接所述CC2530，開關量執行模塊是一個繼電器，設置在與家電設備串聯的電路里，所述CC2530接收所述電參數檢測模塊的電流、電壓信號和所述開關量監測模塊的斷路信號，通過輸出信號控制所述開關量執行模塊。優選的，所述智能家庭網關還包括一個串口通訊模塊，所述串口通訊模塊包括MAX232芯片，實現所述微處理器控制模塊通過所述串口通訊模塊與PC通訊的功能。優選的，所述微處理器控制模塊還包括一個無線單元，所述無線單元是CC2530的RF_P25引腳和RF_P26引腳上連接著天線電路，所述微處理器控制模塊通過所述無線單元與家用智能設備交互，實現對家用智能設備的調整、控制。與現有技術相比，本技術具有以下有益效果:1、本技術的參數監測可以對電路中的多項參數(開關量、電壓、電流)信號進行監測，然后傳給微處理器，微處理器發出指令并及時做出調整和措施來維持設備的正常工作運行，監測更全面，效果更可靠。2、本技術采用了含有MAX232的串口通訊模塊，可以提高抗干擾能力，因為元件對電源噪聲很敏感，所以加了去耦電容。3、本技術采用cc2530作為微處理器，因為cc2530工作功耗小，成本，精確度高，成本低，使用方便。4、本技術的電參數監測模塊采用型號為GCT210BF-501A/20mA的微型電流互感器PCB板設計，安裝、改造簡便，抗干擾能力強。【附圖說明】圖1為本技術結構示意圖；圖2為本技術的微處理器控制及通訊電路圖；圖3為本技術的電參數監測電路圖。圖中附圖標記說明如下:1、電參數監測模塊；2、微處理器控制模塊；3、串口通訊模塊；4、開關量監測模塊；5、開關量執行模塊；6、DB9串口接口 ；7、ZigBee模塊(設置在智能家電設備上)。【具體實施方式】下面結合附圖和【具體實施方式】對本技術的技術方案作進一步具體說明。如圖1、圖2、圖3所示，本技術提供一種智能家庭網關，包括電參數監測模塊1、微處理器控制模塊2、串口通訊模塊3、開關量監測模塊4、開關量執行模塊5。微處理器控制模塊2包括芯片cc2530，cc2530的RF_P25引腳和RF_P26引腳上連接著天線電路。電參數監測模塊I包括電壓、電流互感電路，互感電路中有互感線圈，互感線圈都是一側連接被監測電路，另一側通過互感電路連接ADE7753，本實施例中被監測電路為芯片ADE7753的供電電路(因為芯片的供電電路連接家庭用電系統，220v市電經過變壓器整流、降壓為ADE7753供電，所以監測芯片供電電路的情況就等于監測了家庭用電電路的情況)，當芯片ADE7753的供電電路電壓或電流變化時，互感線圈產生相應的互感電壓、電流信號至所述ADE7753，ADE7753是一款帶串行接口和脈沖輸出的高精度電能計量1C，當監測電路的電壓或者電流變化超過了一定的范圍，則ADE7753輸出電信號至cc2530，同樣的，開關量監測模塊4包括線性光耦tlp521，線性光耦tlp521 —邊設置在被監測電路中，另一邊通過電路連接cc2530，當被監測電路斷電時，線性光耦tlp521可以將斷路信號傳送至cc2530的P1_0引腳。CC2530接收到電參數檢測模塊I的電流、電壓信號和開關量監測模塊4的斷路信號，輸出信號給開關量執行模塊5，開關量執行模塊5是一個繼電器，設置在與家電設備串聯的電路里，實現對家電設備的用電控制。另外串口通訊模塊3包括一片MAX232芯片，可以實現RS232電平和TTL電平相互轉換，串口通訊模塊3連接DB9串口實現與PC機的通訊。該微處理器控制模塊2還包括無線單元(RF_P25引腳和RF_P26引腳上連接著的天線電路)，所述cc2530通過無線單元接收或發射具有ZigBee協議的無線信號，ZigBee模塊7 (設置在智能家電設備上)將家用智能設備的數據參數(溫度、燈光強度、音量大小)發送給CC2530，cc2530將接收到的信號通過max232轉換連接電腦的DB9串口，實現與PC機的通訊，使得管理員可以在PC機軟件上實時監測家庭設備的情況，同時，也可以通過天線電路發送數據給ZigBee模塊7，ZigBee模塊7將數據發至家用智能設備的程序中，從而實現對家用智能設備的調整、控制。在串口發送的情況下，MAX232的T2IN管腳為TTL電平輸入管腳，與cc2530的P0_4管腳相連，T20UT管腳為相應的RS-232電平輸出管腳，與DB9九孔的母串口的2管腳相連；在串口接收的情況下，MAX232的R2IN管腳為RS-232電平輸入管腳，與DB9母串口的3管腳相連，R20UT管腳為相應的TTL電平輸出管腳，與cc2530的P0_5管腳相連。MAX232可在電源電壓為3-5.5V范圍內時正常工作。C1+、C1-、C2+、C2-、V+及V-引腳是MAX232內部的電源變換部分，需要外接電容才能工作，電容(:13，(:14，(:19，021，都選用0.1uF的電容，可以提高抗干擾能力。因為元件對電源噪聲很敏感，所以加了 0.1u的去耦電容C1。以上顯示和描述了本技術的基本原理和主要特征和本技術的優點。本行業的技術人應該了解，本技術不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本技術的原理，在不脫離本技術精神和范圍的前提下，本技術還本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種智能家庭網關，其特征在于：包括微處理器控制模塊、電參數監測模塊、開關量監測模塊、開關量執行模塊，其中：所述電參數檢測模塊用于檢測家庭電網中的電壓電流變化信號，將監測到的電壓電流變化信號輸入到微處理器控制模塊；所述開關量檢測模塊用于監測家庭電網中的斷路信號，將監測到的信號輸入到微處理器控制模塊；所述微處理器控制模塊用于接收所述電參數監測模塊和所述開關量監測模塊發送的電壓電流變化信號和斷路信號，控制所述開關量執行模塊控制家用智能設備的開關。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐曉光，許生，王品，周紅亮，吳磊磊，王劍，陳振，馬平華，陸濤，胡楠，夏雯娟，
申請(專利權)人：安徽工程大學，
類型：新型
國別省市：安徽;34