[发明专利]基于ZigBee的自编码家电控制系统及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能家电控制领域，具体涉及基于ZigBee的自编码家电控制系统及其实现方法。

背景技术

随着微电子技术的发展以及人们生活水平的提高，对家用电器智能化控制的需求越来越强，智能家电控制及有效管理成为了智能家居研究领域的热点。一个家庭内的传统家电基本上是一个独立体，缺乏统一有效的管理方式，随着人们对信息互联互通的需求，传统家用电器将朝着数据互联互通以及统一平台控制的方向发展。

目前市场上使用的遥控类家电基本上是基于IrDA通信方式的，例如电视、空调、窗帘、机顶盒等等。而每一台家用电器都配置了单独的遥控器，无法对家电进行统一控制管理，严重阻碍了智能家居的发展。目前市场上针对家电的集中式管理有几种方案，其中一种是将电器的编码烧录到带有ZigBee和IrDA发送器的遥控器中，采用此种方式制作的控制器只能对固定型号的电器起作用，缺乏可移植性，在更换电器后需要更换不同的控制器或者重新对控制器进行编程，缺乏实用性及便利性；另外一种方案是对家用电器进行改造，将ZigBee控制模块集成到家用电器中，从而实现通过ZigBee无线方式对家电进行统一控制，采用此种方式将需要对家用电器进行改造，需要的工作量比较大，可行性较低。

发明内容

为解决上述相关技术存在的缺陷和不足，本发明提供基于ZigBee的自编码家电控制系统及其实现方法，通过使用ZigBee这种成本低、功耗低、便利的无线组网通信技术，融合界面动态配置，接收终端动态配置，以及IrDA自编码技术，为家电智能化控制及集中管理提供成本低、安装操作方便、实用性强、可移植性强的解决方案。

基于ZigBee的自编码家电控制系统包括ZigBee遥控器控制端，以及通过ZigBee网络与ZigBee遥控器控制端连接的多个接收终端。  

其中ZigBee遥控器控制端负责IrDA信号的学习、接收终端的配置、控制页面的设置、操作指令的发送和设备状态的显示，接收终端负责根据接收到的ZigBee信号自行编码生成IrDA控制信号，并将该IrDA控制信号通过IrDA发送器发送出去，实现对红外电器的无线控制。

所述ZigBee遥控器控制端包括控制端嵌入式微处理器模块、控制端ZigBee模块、IrDA接收器、控制端IrDA发送器、TFT触摸屏模块、电源管理模块以及SD卡数据存储模块。

控制端ZigBee模块、IrDA接收器、控制端IrDA发送器、SD卡数据存储模块、TFT触摸屏模块均与控制端嵌入式微处理器模块通讯连接；其中控制端ZigBee模块负责ZigBee数据包的接收和发送； IrDA接收器负责IrDA信号的解析和学习，控制端IrDA发送器负责IrDA信号的发送，SD卡数据存储模块存储TFT触摸屏模块人机交互界面所需要的数据以及用户自定义的遥控器终端配置信息，TFT触摸屏模块为用户提供人机交互界面；电源管理模块分别与控制端嵌入式微处理器模块、控制端ZigBee模块、IrDA接收器、控制端IrDA发送器、TFT触摸屏模块以及SD卡数据存储模块电连接，负责为各个模块供电。

所述接收终端包括接收终端IrDA发送器、太阳能电源管理模块、接收终端ZigBee模块以及接收终端嵌入式微处理器模块。

其中接收终端IrDA发送器、接收终端ZigBee模块均与接收终端嵌入式微处理器模块通讯连接；接收终端IrDA发送器用于发送自编码生成的IrDA控制信号，接收终端ZigBee模块接收到控制信号数据包后，将其发送给接收终端嵌入式微处理器模块，由其根据控制指令执行相应的操作并返回确认信号数据包，再由接收终端ZigBee模块发给控制端ZigBee模块，完成ZigBee数据包的接收与发送；太阳能电源管理模块与接收终端IrDA发送器、接收终端ZigBee模块以及接收终端嵌入式微处理器模块均为电连接，为各模块供电。

所述TFT触摸屏模块由TFT真彩显示屏和四线电阻式触摸屏组成；其中TFT真彩显示屏与控制端嵌入式微处理器模块连接；四线电阻式触摸屏通过触摸屏控制芯片与控制端嵌入式微处理器连接。

进一步的，所述电源管理模块由锂电池和稳压芯片组成。

所述IrDA接收器由红外线接收头组成。

所述控制端嵌入式微处理器模块和接收终端嵌入式微处理器模块均由单片机芯片、复位电路、外部时钟电路组成；控制端ZigBee模块和接收终端ZigBee模块均由ZigBee芯片、时钟电路和天线电路组成；控制端IrDA发送器和接收终端IrDA发送器均由红外线发射管组成。