本实用新型属于智慧家居技术领域，具体涉及一种用于智慧家居的墙面插座，实现对智慧家居电器设备的远程控制管理。
背景技术：
当前，在现代智慧家居领域，智能墙面插座已经成为不可或缺的组成部分，基本就是通过远程控制以及定时开关等功能，进而实现对本来不智能的家电产品的开关控制。
但是，随着科学技术的不断发展，最初的只限于以灯光遥控开关控制、电器远程开关控制和窗帘开关控制为主的单纯开关控制模式，已经远远不能适应发展的需要。而目前，智能电器的功能越来越多，控制的对象不断扩展，特别是对于有遥控功能的家用电器来说，原有的仅实现开关控制的智能插座就有些力所不能了。比如，家用空调的温度调节、家用电视的频道选择及声音调整、智能灯具的亮度调节等等。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于智慧家居的新型墙面插座，集遥控器的学习调节与智能插座的控制开关功能于一体，实现真正意义上的遥控与遥调。本实用新型所采用的技术方案如下：
用于智慧家居的墙面插座，包括：微处理器模块，所述的微处理器模块分别与开关电源模块、触摸键盘输入模块、红外发射接收模块、射频发射接收模块、led灯指示模块、交流输出控制模块连接；所述的开关电源模块将市电的交流220v电压转换为墙面插座需要的直流3v3电压，触摸键盘输入模块用于将需要控制的智慧家居电器设备的遥控器命令输入到微处理器模块，红外发射接收模块将通讯数据rxd从30k的载波中解析出来传输给微处理器模块、控制智慧家居电器设备，射频发射接收模块用于墙面插座与智能控制中心的数据交互，led灯指示模块显示墙面插座当前的不同工作状态，交流输出控制模块用于控制所述的墙面插座的通断，微处理器模块用于存储智慧家居电器设备的遥控器命令、接收智能控制中心的信息、控制智慧家居电器设备的开关及基本操作。智能控制中心是现有技术，比如：znpdx-ⅲ智慧家居智能配电箱。
本实用新型的有益效果：
本实用新型通过微处理器模块，可以将智慧家居电器设备的遥控器的主要功能进行连续的读取、记录、存储及分类，再与智能控制中心进行数据的交互，通过手机与智能控制中心远程通信，从而实现家用空调的温度调节、家用电视的频道选择及声音调整、智能灯具的亮度调节等远程遥调功能，完成智慧家居电器设备的远程遥控操作控制。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的具体实施方式、或者现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些具体实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的属于本申请保护范围之内的附图。
图1是本实用新型实施例的墙面插座的原理示意图；
图2是本实用新型实施例的微处理器模块的电路结构示意图；
图3是本实用新型实施例的开关电源模块的电路结构示意图；
图4是本实用新型实施例的触摸键盘输入模块的电路结构示意图；
图5是本实用新型实施例的红外发射接收模块的电路结构示意图；
图6是本实用新型实施例的交流输出控制模块的电路结构示意图；
图7是本实用新型实施例的led灯指示模块的电路结构示意图；
图8是本实用新型实施例的射频发射接收模块的电路结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1所示，是本实用新型实施例的墙面插座的原理示意图。一种用于智慧家居的墙面插座，包括：微处理器模块，所述的微处理器模块分别与开关电源模块、触摸键盘输入模块、红外发射接收模块、交流输出控制模块、led灯指示模块、射频发射接收模块连接，墙面插座通过壳体进行整体封装。
如图2所示，是本实用新型实施例的微处理器模块的电路结构示意图。所述的微处理器模块采用ti系列的微处理器cc2530主芯片，cc2530是ti公司开发的一款专门用于无线网络中进行数据传输的集成芯片，可以用于2.4ghzieee802.15.4、zigbee和rf4e应用的soc解决方案。
微处理器最小系统电路是整个电路的核心电路，微处理器模块的电路结构中，u1是电路的cpu芯片，c1、c2、c3、c4、c5、c6、c7、c8分别是cpu主芯片的各个电压端口的滤波电容；r1、c9组成芯片的上电复位电路；r2、c10分别是芯片端口的接地电阻；x1是芯片内部时钟的晶体振荡器、c11、c12是振荡器的接地电容，l1是电源功率电感。
cpu芯片的主要端口使用功能如下：p1、p2、p3、p4芯片接地端；p10、p39、p21、p24、p27、p28、p29、p31电源接口；p20是芯片上电复位接口；p25、p26为射频发射输出端口；p22、p23为晶振时钟输入端口；p7、p8为触摸键盘的键值输入接口；p36、p37、p13、p14是4组led发光管的控制接口；p17是红外信号的接收rxd接口；p16是红外信号的输出txd接口、p15是红外信号的输出38k载波的输出端；control_ac是远程控制交流输出的控制接口。
如图3所示，是本实用新型实施例的开关电源模块的电路结构示意图。所述的开关电源模块将市电的交流220v电压转换为墙面插座需要的直流3v3电压，在电气上是与交流电完全隔离的，达到安全使用的目的。
开关电源模块的电路结构中，u4为二极管整流桥，作用是把输入的交流电压转换为直流电压；c22是整流后的滤波电容；u5是专用小功率开关电源转换芯片；c23是反馈控制端滤波电容；u6是反馈控制端隔离信号输入；c24、y1为芯片输入滤波电容；r20为芯片1端接地电阻；r21、c25、d6组成限流滤波电路；t1为电源变压器；d7、c26是输出的整流滤波电路；r22、c27、u7为反馈控制隔离电路；r23、r24是反馈电路取样参考点；l4为电压输出功率电感；r25、c28是直流电压输出保护和滤波电路。j1、j2为交流电压输入节点。
如图4所示，是本实用新型实施例的触摸键盘输入模块的电路结构示意图。所述的触摸键盘输入模块由电容式触摸键盘电路组成，通过触摸键盘输入模块可以完成不同智慧家居电器设备的遥控器内容的学习(输入)。
触摸键盘输入模块的电路通过i/o口与微处理器的数据接口连接，在触摸键盘输入模块的电路结构中，tpad1、tpad2为电容式触摸输入的pcb印制板键盘；u2为键值采集芯片，r3、r4为键盘输入的隔直电阻；c18、c19是芯片端口2、3的接地电容；c20是芯片的滤波电容；r5、r6是键值输出的上拉电阻。
如图5所示，是本实用新型实施例的红外发射接收模块的电路结构示意图。所述的红外发射接收模块的发射电路由38k载波和串口通讯txd电路组成，接收电路由hs3008芯片电路组成，它是将通讯数据rxd从30k的载波中解析出来，以供微处理器接收数据。红外发射接收模块电路通过串口信号线与微处理器的rxd接口连接。红外发射接收模块以红外方式对智慧家居电器设备进行控制。
在红外发射接收模块的电路中，r9、r10是限流电阻，为q1、q2提供相应的驱动电流；q1、q2为pnp开关三极管，分别控制载波信号和发射信号的通断。d1是红外发射二极管，r11为发射的功率电阻，由它决定发射功率的强弱。u3(hs0038b)是专用红外信号接收器，它可以将接收的通讯数字信号从38k的载波中解析出来；c21是滤波电容，加入r7是为了进一步降低干扰；r8是是数据输出口的上拉电阻。
如图6所示，是本实用新型实施例的交流输出控制模块的电路结构示意图。所述的交流输出控制模块通过i/o口与微处理器的数据接口连接，控制墙面插座的通断。
在交流输出控制模块的电路中，r26、r27、r28、q7、q8组成继电器rl1的驱动电路，r27是q7的驱动限流电阻，r28是q8的驱动限流电阻，r26是输出口的上拉电阻，q7、q8组成复合驱动电路；d8是继电器rl1的反向保护二极管；rl1是交流输出控制继电器；k1是面板手动开关，j4、j5是面板上的两项和三项交流电输出插座。
如图7所示，是本实用新型实施例的led灯指示模块的电路结构示意图。所述的led灯指示模块电路由led发光二极管驱动电路组成，与微处理器i/o口的数据线连接，控制led灯的点亮与关断，显示墙面插座当前不同的工作状态。
在led灯指示模块的电路中，由4组led灯发射驱动电路组成。d2、d3、d4、d5是led发光管；r12、r14、r16、r18分别是发光管的限流电阻，q3、q4、q5、q6为pnp三极管，控制发光管的通断；r13、r15、r17、r19是三极管的驱动限流电阻。
如图8所示，是本实用新型实施例的射频发射接收模块的电路结构示意图。所述的射频发射接收模块通过串口信号线与微处理器的txd接口连接，实现2.4ghzieee802.15.4数据的发送和接收，以完成智慧家居电器设备与微处理器模块之间的数据交换和命令的执行。
在射频发射接收模块的电路中，由u1芯片的p25(rf_p)p26(rf_n)两端接出，整个射频发射电路由c13、c14、c15、c16、c17、l2、l3、ant1组成。c15为滤波电容；c16、c17为隔直电容，发射功率的大小由c13、c14、l2、l3的参数决定，调节电容及电感的不同参数，就可决定发射距离的远近；ant1为pcb印制板发射天线。
在需要增加控制内容时，通过触摸键盘输入模块将控制命令信息输入微处理器模块。通过智能手机在网络上与墙面插座进行数据交互，进而通过无线射频传输的指令互动，完成对家用电器的远程开关控制，以及对空调、电视及自动窗帘等具有遥控功能的远程遥控及监测。它所具备的输入功能，可以一对一的输入所需智慧家居电器设备的遥控器的相关控制功能，如开机、关机、温度调节(空调)、节目调节(电视)等。也可以对一个房间内的多个遥控器进行一对二、一对三、一对n的学习，达到一机多遥的功能。
在设计中，如果墙面插座的发射功率足够大，就可以完成一个插座对家中所有相应智慧家居电器设备的遥控操作与控制。
最后需要说明的是：以上实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此。本领域技术人员应该理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
1.用于智慧家居的墙面插座，其特征在于，包括：微处理器模块，所述的微处理器模块分别与开关电源模块、触摸键盘输入模块、红外发射接收模块、射频发射接收模块、led灯指示模块、交流输出控制模块连接；所述的开关电源模块将市电的交流220v电压转换为墙面插座需要的直流3v3电压，触摸键盘输入模块用于将需要控制的智慧家居电器设备的遥控器命令输入到微处理器模块，红外发射接收模块将通讯数据rxd从30k的载波中解析出来传输给微处理器模块、控制智慧家居电器设备，射频发射接收模块用于墙面插座与智能控制中心的数据交互，led灯指示模块显示墙面插座当前的不同工作状态，交流输出控制模块用于控制所述的墙面插座的通断，微处理器模块用于存储智慧家居电器设备的遥控器命令、接收智能控制中心的信息、控制智慧家居电器设备的开关及基本操作。
2.根据权利要求1所述的用于智慧家居的墙面插座，其特征在于，所述的微处理器模块采用ti系列的微处理器cc2530主芯片。
3.根据权利要求1所述的用于智慧家居的墙面插座，其特征在于，所述的触摸键盘输入模块由电容式触摸键盘电路组成，触摸键盘输入模块的电路通过i/o口与微处理器模块的数据接口连接。
4.根据权利要求1所述的用于智慧家居的墙面插座，其特征在于，所述的红外发射接收模块的发射电路由30k载波和串口通讯txd电路组成，接收电路由hs3008芯片电路组成，红外发射接收模块电路通过串口信号线与微处理器模块的rxd接口连接。
5.根据权利要求1所述的用于智慧家居的墙面插座，其特征在于，所述的交流输出控制模块通过i/o口与微处理器模块的数据接口连接，控制墙面插座的通断。
6.根据权利要求1所述的用于智慧家居的墙面插座，其特征在于，所述的led灯指示模块电路由led发光二极管驱动电路组成，与微处理器模块i/o口的数据线连接，控制led灯的点亮与关断。
7.根据权利要求1所述的用于智慧家居的墙面插座，其特征在于，所述的射频发射接收模块通过串口信号线与微处理器模块的txd接口连接，实现2.4ghzieee802.15.4数据的发送和接收。
8.根据权利要求1－7任一项所述的用于智慧家居的墙面插座，其特征在于，所述的墙面插座通过壳体进行整体封装。
技术总结