[发明专利]智能家居系统终端节点及智能家居系统

说明书

技术领域

本发明涉及智能家居系统的终端节点装置，具体地，涉及一种基于CC2530芯片、适用于家庭能效管理的电用电器监测控制的Zigbee网络终端节点装置。

背景技术

随着经济的飞速发展，人们的生活水平不断提高，对家庭居住环境也提出了越来越高的要求。因此，智能家居成为了近年来各大科技企业竞相追捧的热点，并进行广泛的关注和投入资金开展研究工作。智能家居是一个基于家庭住宅的综合系统，利用计算机技术、通信技术和网络技术，将所有家用电器通过无线通信网络与智能家居主控系统连接；然后主控系统再根据智能算法对家用电器的运行状态进行实时监测与控制，或者由用户通过移动终端实施远程监控。智能家居系统一般包括电能检测子系统、安全监控子系统、家用电器控制子系统等部分，能够大大提高用户居住环境的舒适性和安全性，其应用是现代家居的发展趋势。

ZigBee技术是一种新兴的无线网络技术，为基于IEEE802.15.4标准开发的一种近距离、低速率的双向无线通讯技术，具有低功耗、低成本、网络容量大和可靠性高等特点，非常适合作为智能家居系统的通信方式。CC2530是一款适用于IEEE802.15.4标准和ZigBee应用的片上系统解决方案，内置了性能优良的RF收发器、增强型8051CPU内核、可编程系统闪存和8kbRAM空间，开发应用十分方便。

经对现有文献检索发现，申请号为CN201310269909.2，名称为一种智能家居系统终端的发明提出了一种智能家居系统终端，包括中央处理器、电池模块、电源管理模块、显示器模块、音频输入输出模块以及以太网通讯接口模块。该发明缺少电能检测功能，不能实时反馈家用电器运行状态，也没有采取过流保护等电器保护措施；其终端采用锂电池供电，需要人工更换电池，缺少智能化；此外，该终端采用主板加模块的构建方式，节点上的中央处理器和通讯接口采用两块芯片，都增大了功耗。采用本发明，有助于进一步完善智能家居系统的功能，并通过实时监测家用电器的运行状态，对各个家用电器的耗电量进行统计，分析耗电量大的家用电器产品，同时，实施远程计量和监控，实现家庭能效管理的智能化。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于CC2530的智能家居系统终端节点。采用本发明有助于进一步完善智能家居系统的功能，并通过实时监测家用电器的运行状态，对各个家用电器的耗电量进行统计，分析耗电量大的家用电器产品，同时实施远程计量和监控，实现家庭能效管理的智能化。

根据本发明的一个方面提供的一种智能家居系统终端节点，包括无线通信模块、电源模块、输入端子、输出插座以及继电器模块；

所述继电器模块和无线通信模块均通过所述电源模块电气连接所述输入端子；所述无线通信模块电气连接所述继电器模块的控制模块；所述输入端子通过所述继电器模块的开关模块连接所述输出插座；输入端子向电源模块输入单相交流电，由电源模块输出A、B两个等级的直流电分别向无线通信模块和继电器模块供电；无线通信模块通过向继电器模块输入开关量以控制输入端子与输出插座的通断。

优选地，还包括电能计量模块；所述电能计量模块电气连接在输入端子和无线通信模块之间；电能计量模块探测输入端子输入单相交流电的电压、电流以及功率信息，并传送给无线通信模块。

优选地，无线通信模块采用Zigbee模块。

优选地，所述Zigbee模块包括CC2530芯片、外围电路以及手动开关。其中，外围电路包括晶振电路和射频电路，晶振电路和射频电路均与CC2530芯片相连；手动开关与CC2530芯片的P1.0端口相连。

优选地，所述继电器模块采用欧姆龙电磁继电器，并进行光耦隔离。

优选地，电源模块主要由变压器、整流桥、稳压芯片7805和AMS1117-3.3芯片组成；其中，所述变压器输通过整流桥与稳压芯片7805相连；稳压芯片7805通过AMS1117-3.3芯片连接无线通信模块并为无线通信模块供电；稳压芯片7805输连接继电器模块相连且为继电器模块供电。

优选地，所述电能计量模块采用ADE7755芯片，用于对电能进行计量并对主电流进行过流保护。

根据本发明的另一个方面提供的一种智能家居系统，所述的智能家居系统终端节点和智能家居系统协调节点；

所述智能家居系统终端节点与所述智能家居系统协调节点以无线方式电气连接；无线通信模块通过接收智能家居系统协调节点传来的控制信息来控制继电器模块的开断；智能家居系统终端节点将采集到的信息反馈给智能家居系统协调节点。