[发明专利]基于无线通信的智能家电控制器

说明书

技术领域

本发明涉及了一种智能家电控制器，具体说是一种基于无线射频通信的带有电能检测、红外遥控、电源控制和液晶显示功能的通用家电控制器。

背景技术

目前，智能化家居已迅速发展起来，随着人们生活水平的提高、需求的日益增长以及信息化程度的普及，更多人将不满足于维护传统生活的现状。智能家居能帮助人们更好地管理生活的细节，提高生活质量。

智能家居中最主要的一个应用是实现智能用电。据有关查询显示，若是家庭用户能及时了解家电的耗电信息，就会使自己每月的电费开支下降5％～15％，这样一来不仅节省了电费还能起到节能环保的作用。

实现智能用电的一个关键技术就是对家电的智能控制，随着无线射频技术和嵌入式技术的发展，市场上出现了很多与智能家电相关的产品，例如智能插座、无线家居遥控器等。智能插座类产品实现的功能大多数是实时监测家电的功率和耗电信息，并显示，或者具有定时通断电源的功能；家居遥控器类产品大都是通过无线射频转红外来完成远程控制的功能。

但是这些产品或者是单一检测或者是单一控制，又或者是检测和控制做到一起，但是不具有无线通信功能。所以这些类似的控制器，没有能够实现把电量检测与家电遥控功能结合在一起，并且通过无线射频传输，把采集到的数据传送出去，并且接收控制命令，完成信息交互，从而做到真正的智能化用电。

发明内容

本发明的目的是提供了一种基于无线射频通信的集电能检测和家电遥控功能于一体的通用型家电控制器，它把检测到的电量信息通过稳定、可靠的无线射频网络传送给用户的控制中心，然后接收控制中心的反馈命令，控制家用电器，实现家电的闭环控制，达到智能用电的效果。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：基于无线通信的智能家电控制器，包括

电能检测模块，实时检测家电的工作功率和电能消耗；

无线通信模块，传送采集到的家电的工作功率和电能消耗数据并接收控制命令；

液晶显示模块，实时显示工作状态、家电的工作功率和电能消耗；

家电控制模块，对家电的工作状态进行控制；

主控单元，与电能检测模块、无线通信模块和液晶显示模块连接，实现对各个模块的控制。

还包括电源模块，通过变压整流为各个模块提供所需工作电压。

所述电能检测模块由专业电能计量芯片和与其匹配的外围电路组成，通过采集负载的电流和电压信号，得出功率值，并转换成脉冲的形式输出给主控单元。

所述电能检测模块还包括实时时钟电路，用于记录计量电量的时间信息并显示在液晶显示模块上。

所述家电控制模块为红外模块，对带有红外遥控功能的家电进行控制。

所述家电控制模块为电源通断控制模块，对不带红外遥控功能的家电进行控制。

所述红外模块包括接收、发射和存储电路，能够自学习红外编码控制指令，从而可以替代遥控器控制家电。

所述电源通断控制模块，由固态继电器实现对负载电源的通断控制。

所述无线通信模块兼有路由的功能，支持Mesh网络拓扑结构，支持网络节点的自动加入和删除，支持自动请求数据重传机制。

所述无线通信模块支持远程设置采样频率、数据传输频率以及控制器远程升级的功能。

本发明具有以下优点：

1.电量检测和控制相结合。本发明能够让用户实时的了解家电用电情况，并能够执行控制命令，为实现家电的闭环智能控制提供硬件基础。

2.通用性强。对于带有红外遥控功能的设备，控制器可以学习其红外控制编码，实现遥控器的所有控制功能；对于不带有红外遥控功能的普通设备，控制器通过继电器可以控制设备的电源通断。

3.安装方便，使用灵活。本发明的接口采用插座形式，家电即插即用，对已有系统不会造成任何影响，通信方式采用无线射频通信，布线布局简单、灵活，并且本控制器支持远程设置采样频率、数据传输频率和远程软件升级。

4.通信网络稳定、可靠。本控制器兼有路由的功能，支持Mesh网络拓扑结构，支持网络节点的自动加入和删除，支持自动请求数据重传机制。

附图说明

图1是本发明一个实施例的硬件组成框图；

图2是本发明实现控制家电的原理图；

图3是本发明的网络结构图；

图4是本发明的软件流程图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。