一種基于Arduino的智能開關(guān)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于智能家電領(lǐng)域，具體涉及一種基于Arduino的智能開關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]智能家居系統(tǒng)可以讓人們在出門在外時，可以通過電話、電腦來遠(yuǎn)程遙控您的家居各智能系統(tǒng)，例如在回家的路上提前打開家中的空調(diào)和熱水器；享有多種不同的操作方式，比如面板操作(保留原有插座和開關(guān)的屬性)、智能手機(jī)遠(yuǎn)程控制。遙控時候可以使用多種不同的操作，比如節(jié)能型；增強(qiáng)性操作。節(jié)能型，無線智能插座、開關(guān)進(jìn)入休眠狀態(tài)，為用戶省電節(jié)能；增強(qiáng)性操作，一般是用戶自定義的模式，比如回家開啟家里照明，和打開冰箱的供電等等。串口模塊信號穿透性強(qiáng)，以無線信號發(fā)射，無線智能開關(guān)、插座接收信號可以穿透三堵墻，接收速度快且準(zhǔn)確。其次，情景模式，隨心所欲控制家里照明氛圍。智能手機(jī)控制一步到位，場景瞬間變化。一鍵全開、全關(guān)，可以自由組合照明或者智能家電工作組合搭配。實現(xiàn)多種不同的控制。停電自鎖，自動報警。傳統(tǒng)開關(guān)和插座在停電時，你必須關(guān)閉所有開關(guān)和拔掉插座才能離開，否則再來電時會造成浪費(fèi)。無線智能開關(guān)或者插座在停電時自動報警，同時將信息發(fā)送到用戶的智能手機(jī)中，并且自動切換到關(guān)閉狀態(tài)。
[0003]而智能手機(jī)和移動互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)和發(fā)展，為智能家居的發(fā)展提供了良好的操控平臺和高速的無線通信網(wǎng)絡(luò)，云計算的出現(xiàn)和大規(guī)模應(yīng)用為智能家居的發(fā)展提供了海量的數(shù)據(jù)計算和存儲能力，傳感器、處理器和存儲器等半導(dǎo)體的性能和成本也都達(dá)到了合理的水平。目前生活中生活用品的不斷智能化為人們的生活提供了許多便利，而我們專業(yè)的未來發(fā)展方向可以包含對未來智能家居系統(tǒng)整體的設(shè)計與覆蓋，而多元化的智能家居則需要一個同樣智能化的開關(guān)來管理它們，保證它們能在我們的控制下有條不紊的工作。
[0004]根據(jù)國際經(jīng)濟(jì)合作組織的一項調(diào)查稱，各國因待機(jī)而消耗的能量約占能耗總數(shù)的3%?13%。統(tǒng)計數(shù)據(jù)為:澳大利12%左右，韓國11%左右，德國10%左右，英國8%左右，日本7%左右，美國5%左右，芬蘭5%左右。目前我國城市家庭的平均待機(jī)能耗已經(jīng)占到了家庭總能耗的10%左右，相當(dāng)于每個家庭使用著一盞15?30W的“長明燈”。待機(jī)能耗像一只隱形的吸血蟲，在浪費(fèi)能源的同時形成了巨大的環(huán)保壓力。通過我們的產(chǎn)品在不需要的時候即可以遠(yuǎn)程控制電源的開關(guān)，為能源的節(jié)省做出巨大的貢獻(xiàn)。而在另一方面，下班晚了或晚上在外面玩，想回到家就有熱水，開好空調(diào)，自動開窗換新鮮空氣，甚至自動幫你煮飯，這些問題你有智能插座就可以，在回家前用手機(jī)打開相應(yīng)插座或設(shè)置定時開關(guān)，就可以輕松搞定這一切，通過我們的設(shè)置還可以設(shè)置周末模式，加班模式，離家模式等多種不同的模式，將本專業(yè)學(xué)習(xí)的知識應(yīng)用到實際生活中，做到真正的學(xué)以致用，并且在項目的后期我們將會將實際的產(chǎn)品應(yīng)用到學(xué)校農(nóng)場的物聯(lián)網(wǎng)大棚中，對大棚的開關(guān)進(jìn)行一系列的改造，不斷對產(chǎn)品進(jìn)行完善和修正。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的之一是為解決現(xiàn)有技術(shù)中的難題，提供一種能遠(yuǎn)程控制的基于Arduino的智能開關(guān)。
[0006]本實用新型提供一種基于Arduino的智能開關(guān)，包括:Arduino單片機(jī)、繼電器、無線收發(fā)模塊、開關(guān)硬件、降壓模塊、電源、傳感器及控制電路；所述Arduino單片機(jī)連接所述繼電器、無線收發(fā)模塊、開關(guān)硬件及控制電路；所述Arduino單片機(jī)通過所述無線收發(fā)模塊連接所述傳感器；所述電源通過所述降壓模塊連接所述Arduino單片機(jī)；所述網(wǎng)關(guān)通過云服務(wù)器與智能終端進(jìn)行通信，所述網(wǎng)關(guān)通過所述Arduino單片機(jī)與傳感器無線通訊。
[0007]進(jìn)一步的，所述無線收發(fā)模塊采用nRF24.LOl單片射頻收發(fā)器。
[0008]進(jìn)一步的，所述Arduino單片機(jī)輸入端還設(shè)有串口通信模塊用于與PC機(jī)進(jìn)行通
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[0009]本實用新型的有益效果在于，本實用新型提供的一種基于Arduino的智能開關(guān)可通過對普通插座進(jìn)行簡單改裝得到，其中采用的相關(guān)元器件價格便宜，可低成本推廣。并且遠(yuǎn)程開關(guān)可以提高大棚和家庭用電安全并減少電能浪費(fèi)。
【附圖說明】
[0010]圖1所示為本實用新型一種基于Arduino的智能開關(guān)的模塊圖。
【具體實施方式】
[0011]下文將結(jié)合具體附圖詳細(xì)描述本實用新型具體實施例。應(yīng)當(dāng)注意的是，下述實施例中描述的技術(shù)特征或者技術(shù)特征的組合不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是孤立的，它們可以被相互組合從而達(dá)到更好的技術(shù)效果。
[0012]本實用新型提供一種基于Arduino的智能開關(guān)，包括:Arduino單片機(jī)1、繼電器
2、無線收發(fā)模塊3、開關(guān)硬件4、降壓模塊5、電源6、傳感器12及控制電路7 ;Arduino單片機(jī)I連接繼電器2、無線收發(fā)模塊3、開關(guān)硬件4及控制電路7 ;電源6通過降壓模塊5連接Arduino單片機(jī)I !Arduino單片機(jī)I通過無線收發(fā)模塊3連接傳感器12 ；Arduino單片機(jī)I通過無線模塊與網(wǎng)關(guān)9連接；網(wǎng)關(guān)9通過云服務(wù)器10與智能終端11進(jìn)行通信；網(wǎng)關(guān)9通過Arduino單片機(jī)I與傳感器12進(jìn)行無線通訊。
[0013]繼電器2具有控制系統(tǒng)(輸入回路)和被控制系統(tǒng)(輸出回路)，通常應(yīng)用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關(guān)”。在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用，而通過降壓模塊的應(yīng)用可以保證電路的電壓的恒定，避免因為電壓過大造成電路燒毀的現(xiàn)象存在。
[0014]進(jìn)一步的，無線收發(fā)模塊3采用nRF24.LOl單片射頻收發(fā)器。nRF24.LOl工作于2.4GHz?2.5GHz I SM頻段。內(nèi)置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器、調(diào)制器等功能模塊，并融合了增強(qiáng)型ShockBurst技術(shù)，其中輸出功率和通信頻道可通過程序進(jìn)行配置。nRF24.LOl功耗低，在以_6dBm的功率發(fā)射時，工作電流也只有9mA ;接收時，工作電流只有12.3mA，多種低功率工作模式(掉電模式和空閑模式)使節(jié)能設(shè)計更方便。而arduino則是一塊基于開放原始代碼的Simplel/Ο平臺，該平臺由兩部分組成:硬件(包括微處理器、電路板等)和軟件(編程接口和語言)。
[0015]進(jìn)一步的，Arduino單片機(jī)I輸入端還設(shè)有串口通信模塊8用于與PC機(jī)進(jìn)行通信。
[0016]本實用新型并可通過mini USB線連接電腦操作完成驅(qū)動安裝。其次添加設(shè)備id。接著為RBoard燒寫固件，將編好程的固件放到電腦上，下載刷新，完成進(jìn)度。最后將控制板與電器火線相連，聯(lián)網(wǎng)測試。
[0017]優(yōu)選的，本實用新型使用網(wǎng)卡連接云服務(wù)器10，通過手機(jī)APP或網(wǎng)頁對家用電器進(jìn)行遠(yuǎn)程開關(guān)控制。我們可以通過手機(jī)或電腦訪問云平臺，從而就可以通過云平臺實現(xiàn)對Arduino UNO相關(guān)的控制和數(shù)據(jù)傳輸。Arduino軟件程序需要根據(jù)云平臺和硬件型號修改程序內(nèi)容、設(shè)備編號，傳感器編號還有網(wǎng)卡網(wǎng)絡(luò)地址IPAPI KEY等等，然后利用程序自動獲取IP地址驚醒網(wǎng)絡(luò)連接，當(dāng)網(wǎng)卡可以成功連接網(wǎng)絡(luò)，并且硬件連接正確后便可以使用手機(jī)上的APP遠(yuǎn)程遙控家中的智能開關(guān)了。
[0018]本實用新型提供的一種基于Arduino的智能開關(guān)可通過對普通插座進(jìn)行簡單改裝得到，其中采用的相關(guān)元器件價格便宜，可低成本推廣。并且遠(yuǎn)程開關(guān)可以提高大棚和家庭用電安全并減少電能浪費(fèi)。
[0019]本文雖然已經(jīng)給出了本實用新型的一些實施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本實用新型精神的情況下，可以對本文的實施例進(jìn)行改變。上述實施例只是示例性的，不應(yīng)以本文的實施例作為本實用新型權(quán)利范圍的限定。
【主權(quán)項】
1.一種基于Arduino的智能開關(guān)，其特征在于，包括:Arduino單片機(jī)、繼電器、無線收發(fā)模塊、開關(guān)硬件、降壓模塊、電源、傳感器及控制電路；所述Arduino單片機(jī)連接所述繼電器、無線收發(fā)模塊、開關(guān)硬件及控制電路；所述Arduino單片機(jī)通過所述無線收發(fā)模塊連接所述傳感器；所述電源通過所述降壓模塊連接所述Arduino單片機(jī)；所述網(wǎng)關(guān)通過云服務(wù)器與智能終端進(jìn)行通信，所述網(wǎng)關(guān)通過所述Arduino單片機(jī)與傳感器進(jìn)行無線通訊。2.如權(quán)利要求1所述的一種基于Arduino的智能開關(guān)，其特征在于，所述無線收發(fā)模塊采用nRF24.LOl單片射頻收發(fā)器。3.如權(quán)利要求1所述的一種基于Arduino的智能開關(guān)，其特征在于，所述Arduino單片機(jī)輸入端還設(shè)有串口通信模塊用于與PC機(jī)進(jìn)行通信。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于Arduino的智能開關(guān)，包括：Arduino單片機(jī)、繼電器、無線收發(fā)模塊、開關(guān)硬件、降壓模塊、電源、傳感器及控制電路；Arduino單片機(jī)連接所述繼電器、無線收發(fā)模塊、開關(guān)硬件、傳感器及控制電路；電源通過降壓模塊連接Arduino單片機(jī)；網(wǎng)關(guān)通過云服務(wù)器與智能終端進(jìn)行通信，網(wǎng)關(guān)通過Arduino單片機(jī)與傳感器無線通訊。本實用新型一種基于Arduino的智能開關(guān)可基于普通插座進(jìn)行簡單改裝便可改造成本實用新型的智能插座，其中采用的相關(guān)元器件價格便宜，可低成本推廣。并且遠(yuǎn)程開關(guān)可以提高大棚和家庭用電安全并減少電能浪費(fèi)。
【IPC分類】G05B19/042
【公開號】CN205334130
【申請?zhí)枴緾N201520555742
【發(fā)明人】穆炯, 唐琪, 王曼韜, 賈偉, 周政宇, 余明函
【申請人】四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2015年7月28日